РЕГУЛИРУЕМАЯ ГИДРОНАСАДКА Российский патент 1995 года по МПК B05B1/30 

Изобретение относится к устройствам для орошения приусадебных и садовых участков, в частности, путем изменения формы струи жидкости.

Известно поливочное устройство-гидронасадка, содержащее корпус с каналом и отверстиями для подачи жидкости в кольцевую камеру, кожух с кольцевой цилиндрической расточкой по торцу и системой отверстий для распыления жидкости, выполненных на кожухе кольцевыми рядами с особым соотношением диаметров и углов наклона осей к выходному торцу кожуха, на котором выполнена наружная коническая поверхность (1).

К недостаткам этого устройства можно отнести ограниченные возможности изменения формы струи в промежутке между сплошной струей и пленочным распылением, т.е. переходным режимом. Кроме того, известное устройство характеризуется достаточно сложной конструкцией и технологией изготовления. Это вызвано необходимостью выполнения отверстий под различными углами и переменных диаметров, что необходимо для изменения формы струи в более широком диапазоне.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидронасадка регулируемая, содержащая корпус, соединительный штуцер с центральным каналом для подачи жидкости, сообщенным с расположенной в передней части корпуса рабочей камерой, и распылитель, установленный в корпусе соосно ему и выполненный в виде тела вращения, состоящего из сердечника, размещенного с радиальным зазором внутри рабочей камеры (2).

Известное устройство обеспечивает получение равномерной плотности орошения, однако регулировка формы струи жидкости в широких пределах затруднена ввиду постоянства проходного сечения отверстия во втулке. Поэтому получается постоянный по форме, хотя и мелкодисперсный факел распыла струи. Кроме того, известное устройство не обеспечивает возможности изменения формы струи, что необходимо, например, при поливных работах на садовых и приусадебных участках, проведения подкормок, борьбе с вредителями, при мытье техники и автотранспорта и т. п. Поэтому возникает задача разработки универсального средства, снабженного механизмом управления, позволяющим регулировать форму струи жидкости и фиксировать устройство в этом положении. Такое устройство должно изменять форму струи в широких пределах от прямой в виде луча струи, подаваемой с большим напором на большое расстояние, до мелкораспыленной струи в форме абажюра, накрывающей большую площадь полива, с равномерным увлажнением, имитирующей дождь.

Для достижения этого технического эффекта в гидронасадке регулируемой, содержащей корпус, соединительный штуцер с центральным каналом для подачи жидкости, сообщенным с расположенной в передней части корпуса рабочей камерой, и распылитель, установленный в корпусе соосно ему и выполненный в виде тела вращения, состоящего из сердечника, размещенного с радиальным зазором внутри рабочей камеры, согласно изобретению распылитель выполнен с хвостовиком, диаметр которого выбран меньшим диаметра сердечника и установлен в рабочей камере с торцовым зазором и с возможностью осевого перемещения и изменения радиального и торцового зазоров и выхода за передний торец корпуса, причем рабочая камера выполнена с конической и сопряженной с ней цилиндрической внутренними поверхностями и открыта с переднего торца корпуса, а сердечник распылителя выполнен с цилиндрической и конической наружными поверхностями, размещенными с образованием с поверхностями рабочей камеры кольцевой полости переменного сечения, при этом гидронасадка снабжена механизмом управления и фиксации осевого положения распылителя.

Хвостовик распылителя выполнен резьбовым и ввернут в выполненное в корпусе резьбовое центральное отверстие, при этом корпус выполнен с отверстиями для соединения центрального канала с конической внутренней поверхностью рабочей камеры, угол конусности которой выбран меньшим угла конусности конической наружной поверхности сердечника.

Отверстия корпуса выполнены в виде проточки, охватывающей хвостовик распылителя.

Механизм управления и фиксации может быть выполнен в виде Г-образной рукоятки, закрепленной в сердечнике с возможностью поворота вокруг корпуса.

Кроме того, механизм управления и фиксации может быть выполнен в виде тяги, одним концом закрепленной в сердечнике и связанной с хомутиком, имеющим выступающий упор, при этом корпус выполнен с отверстием для размещения второго конца тяги и наружной проточкой для установки в ней хомутика с возможностью продольного перемещения.

Механизм управления и фиксации также может быть выполнен в виде П-образного стержня, закрепленного своей средней частью в сердечнике, а концами в гайке, установленной на резьбе в передней части корпуса.

Механизм управления и фиксации может быть выполнен в виде двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на оси, установленной в корпусе, передним концом входящего в прорезь, выполненную в сердечнике, и несущего откидную ударную планку на заднем конце.

Также механизм управления и фиксации выполнен в виде Г-образного шарнирно закрепленного на корпусе рычага, сопряженного с выполненной на хвостовике распылителя канавкой, проходящего через выполненное в корпусе окно и герметизированное снаружи.

Хвостовик распылителя установлен в центральном канале корпуса с радиальным зазором и выполнен цилиндрическим в форме обтекателя.

Сердечник может быть установлен на хвостовике с возможностью свободного вращения и выполнен с пазами на его наружной поверхности, наклоненным к его оси.

Сердечник также может быть выполнен с вогнутой тороидальной поверхностью, переходящей от хвостовика к цилиндрической поверхности сердечника. Гидронасадка также снабжена омагничивателем жидкости, выполненным в виде постоянного кольцевого магнита, закрепленного в выполненной в переднем торце корпуса выточке в зоне цилиндрической поверхности рабочей камеры.

Сердечник распылителя может быть выполнен в виде постоянного магнита. Диаметр соединительного штуцера выбран уменьшающимся в направлении подачи жидкости.

На фиг. 1 изображен продольный разрез общего вида гидронасадки; на фиг. 2, 3, 4 и 5 варианты конструктивного исполнения гидронасадки; на фиг. 6 и 7 исполнение гидронасадки с омагничивателем; на фиг. 8-12 режимы работы устройства и соответствующие им формы струи жидкости; на фиг. 8 полное перекрытие струи; на фиг. 9 прямая струя при минимальном рассеивании; на фиг. 10 рассеивание струи в виде дождя; на фиг. 11 режим максимального распыления; на фиг. 12 слив жидкости при отключении.

Гидронасадка регулируемая содержит корпус 1, закрепленный на поливочном шланге с помощью соединительного штуцера 2 с центральным каналом 3 для подачи жидкости, сообщенным с расположенной в передней части корпуса 1 рабочей камерой 4, и распылитель 5, установленный в корпусе 1 соосно ему и выполненный в виде тела вращения, состоящего из сердечника 6, размещенного с радиальным зазором внутри рабочей камеры 4.

Распылитель 5 выполнен с хвостовиком 7, диаметр которого выбран меньшим диаметра сердечника 6, и установлен в рабочей камере 4 с торцовым зазором и с возможностью осевого перемещения и изменения радиального и торцового зазоров и выхода за передний торец корпуса 1.

Рабочая камера 4 выполнена с конической и сопряженной с ней цилиндрической внутренними поверхностями 8 и 9, и открыта с переднего торца корпуса 1.

Сердечник 6 распылителя 5 выполнен с цилиндрической и конической наружными поверхностями 10 и 11, размещенными с образованием с поверхностями 8 и 9 рабочей камеры 4 кольцевой полости переменного сечения, определяемую зазором "а".

Хвостовик 7 распылителя 5 выполнен резьбовым и ввернут в выполненное в корпусе 1 резьбовое центральное отверстие 12, при этом корпус 1 выполнен с отверстиями 13 для соединения центрального канала 3 с конической внутренней поверхностью 8 рабочей камеры 4, угол α конусности которой выбран меньшим угла β конусности конической наружной поверхности 11 сердечника 6. Отверстия 13 корпуса 1 выполнены в виде проточки 14, охватывающей хвостовик 7 распылителя 5.

Гидронасадка также снабжена механизмом управления и фиксации осевого положения распылителя 5, который может быть выполнен в виде Г-образной рукоятки 15, закрепленной в сердечнике 6 с возможностью поворота вокруг корпуса 1 (фиг. 1). Механизм управления и фиксация может быть выполнен в виде тяги 16, одним концом закрепленной в сердечнике 6 и связанной с хомутиком 17, имеющим выступающий упор 18, при этом корпус 1 выполнен с отверстием 19 для размещения второго конца 20 тяги 16 и наружной проточкой для установки в ней хомутика 17 с возможностью продольного перемещения (фиг. 2).

Механизм управления и фиксации может быть выполнен в виде П-образного стержня 21, закрепленного своей средней частью в сердечнике 6, а концами в гайке 22, установленной на резьбе в передней части корпуса 1 (фиг. 3).

Кроме того механизм управления и фиксации может быть выполнен в виде двуплечего рычага 23, шарнирно закрепленного на оси 24, установленной в корпусе 1, передним концом входящего в прорезь 25, выполненную в сердечнике 6, и несущего откидную упорную планку 26 на заднем свободном конце (фиг. 4).

Разновидностью конструктивного исполнения является выполнение механизма управления и фиксации в виде Г-образного шарнирно закрепленного на корпусе 1 рычага 27 посредством оси 28, сопряженного с выполненной на хвостовике 7 распылителя 5 канавкой 29, проходящего через выполненное в корпусе 1 окно 30 и герметизированное снаружи уплотнением 31 (фиг. 5).

Хвостовик 7 распылителя 5 может быть установлен в центральном канале 3 корпуса 1 с радиальным зазором "б" и выполнен цилиндрическим в форме обтекателя 32.

Сердечник 6 установлен на хвостовике 7 с возможностью свободного вращения и выполнен с пазами 33 на его наружной поверхности, наклоненными к оси.

Сердечник 6 также может быть выполнен с вогнутой тороидальной поверхностью 34, переходящей от хвостовика 7 к цилиндрической поверхности 10 сердечника 6.

Гидронасадка также снабжена омагничивателем жидкости, выполненным в виде постоянного кольцевого магнита 35, закрепленного в выполненной в переднем торце корпуса 1 выточке в зоне цилиндрической поверхности 8 рабочей камеры 4 (фиг. 6).

Сердечник 6 распылителя 5 может быть выполнен в виде постоянного магнита 36. Диаметр соединительного штуцера 2 выбран уменьшающимся от d_max до d_min в направлении подачи жидкости.

Работа гидронасадки производится следующим образом.

Жидкость из шланга подается через центральный канал 3 и отверстия 13 в рабочую камеру 4. Далее, отражаясь от конической поверхности 9 дна рабочей камеры 4, жидкость поступает в кольцевую полость переменного сечения, задаваемую зазором "а". В зависимости от положения распылителя 5 относительно рабочей камеры 4 при его смещении вдоль оси в ту или иную сторону осуществляется получение требуемой формы струи, выбирается нужный режим работы устройства. Для получения прямой струи вращают рукоятку 15 механизма управления, перемещая распылитель 5 внутрь рабочей камеры 4 до тех пор, пока цилиндрические поверхности 8 и 10 рабочей камеры 4 и сердечника 6 соответственно не окажутся друг против друга, с одновременным сохранением минимального зазора "а" между их коническими поверхностями 8 и 11 (фиг. 7). Жидкость, обтекая сердечник 6, ускоряется в радиальном зазоре, истекает из рабочей камеры 4, образует сужающуюся на незначительном расстоянии от торца корпуса 1 и далее практически не рассеивающуюся прямую струю, необходимую для дистанционного полива.

Для перехода в следующий режим работы с получением формы струи, имитирующей дождь, вращением рукоятки 15 слегка смещают распылитель 5, добиваясь такого его положения, при котором кромка, образованная цилиндрической и конической поверхностями 10 и 11 сердечника 6, установится напротив кромки, образованной цилиндрической поверхностью 9 рабочей камеры 4 и передним торцом корпуса 1. Зазор "а" имеет при этом некоторое среднее значение.

При необходимости получения наиболее распыленной струи увеличивают зазор "а", продолжая смещать распылитель 5 вдоль оси корпуса 1 в том же направлении. При выходе конической поверхности 11 сердечника 6 за торец корпуса 1 обеспечивается максимальное разбрызгивание жидкости за счет отражения ее от конической поверхности сердечника 6.

Увеличению дальности рассеивания частиц жидкости способствует тороидальное выполнение вогнутой поверхности 34 сердечника 6 в зоне перехода от поверхности хвостовика к его цилиндрической поверхности 10.

Дополнительным, нерабочим режимом является простой слив жидкости (фиг. 7), происходящий при крайнем положении выведенного из корпуса 1 распылителя 5. Вторым дополнительным режимом является полное перекрытие струи при крайнем положении введенного в корпус 1 распылителя 5. При этом за счет разности углов конических поверхностей αиβ контактирование сердечника 6 со дном рабочей камеры 4 происходит по кромке на периферии сердечника 6, за пределами отверстий 13, что обеспечивает полное перекрытие струи без отключения подачи жидкости в шланг. После этого может быть осуществлен переход на новую точку для полива следующей части участка.

Для обеспечения установки устройства на шланги различного внутреннего диаметра, в зависимости от имеющегося в наличии у потребителя, соединительный штуцер 2 вводится в шланг до получения требуемой плотности соединения, посредством ступени соответствующего размера.

В случае выполнения хвостовика распылителя 5 цилиндрическим, перемещение его вдоль оси устройства осуществляется простым поступательным движением, получаемым от соответствующего элемента механизма управления, например, при воздействии рукой на упор 18 подвижного хомутика 17 в направлении от переднего торца корпуса 1. Обратное перемещение распылителя 5 получается автоматически посредством реакции струи жидкости. Кроме того, за счет жидкостной прослойки, образующейся за обтекателем 32 в зазоре между хвостовиком 7 и корпусом 1, происходит центрирование распылителя по оси устройства, необходимое для формирования струи.

Улучшение центрирования распылителя 5 дополнительно достигается при использовании механизма управления в виде П-образного стержня 21 и гайки 22. Применение же спиральной канавки 14 в качестве отверстия, соединяющего канал 3 и рабочую камеру 4, позволяет с помощью закручивания струи жидкости увеличить степень ее распыления.

Выполнение механизма управления в виде двуплечего рычага 23 делает устройство более удобным в работе. При нажатии рукой на передний конец рычага 23, распылитель 5 устанавливается внутрь корпуса 1, что дает струю соответствующей формы, при отпускании рычага 23, распылитель 5 под действием давления воды выходит из корпуса 1, чем обеспечивается необходимая регулировка. Для фиксации рычага 23 в положении перекрытия струи (крайнее втянутое положение распылителя 5), откидывается упорная планка 26 до упора ее в шланг, надетый на штуцер 2.

Аналогично работает механизм с Г-образным рычагом 27, при нажатии на свободный конец которого производится смещение распылителя 5 внутрь корпуса 1. При этом сердечник 6 полностью освобождается от элементов крепления и в случае раздельного изготовления с хвостовиком 7 (с помощью наклонных к оси устройства пазов 33) получает вращение за счет реакции струи жидкости. Это также способствует более полному и равномерному распылению жидкости.

В случае необходимости, устройство снабжается омагничивателем в виде постоянного магнита 35, установка которого в переднем торце корпуса 1, где получается наибольшая скорость движения жидкости, сопряжена с дополнительным эффектом, создающим улучшенные условия для роста и развития скорости.

Выполнение устройства по данной схеме позволяет получить струю жидкости практически любой формы и степени распыления. Последнее необходимо при выполнении сельскохозяйственных работ и обслуживании техники. Регулировка формы струи максимально упрощена и форма ее может быть зафиксирована, что облегчает работу с устройством. Дополнительно улучшаются условия труда за счет возможности полного перекрытия струи без отключения подачи жидкости в шланг. Выполнение хвостовика цилиндрическим и особое соотношение углов упрощают изготовление деталей устройства. Применение омагничивателя, встроенного в гидронасадку, расширяет функциональные возможности последней.

Использование: для орошения приусадебных и садовых участков. Сущность: в гидронасадке регулируемой распылитель выполнен с хвостовиком, диаметр которого выбран меньшим диаметра сердечника. Распылитель установлен в рабочей камере с торцовым зазором и с возможностью осевого перемещения и изменения радиального и торцового зазоров и выхода за передний торец корпуса. Рабочая камера выполнена с конической и сопряженной с ней цилиндрической внутренними поверхностями и открыта с переднего торца корпуса. Сердечник распылителя выполнен с цилиндрической и конической наружными поверхностями, размещенными с образованием с поверхностями рабочей камеры кольцевой полости переменного сечения. Гидронасадка снабжена механизмом управления и фиксации осевого положения распылителя (МУФ). Хвостовик распылителя выполнен резьбовым и ввернут в выполненное в корпусе резьбовое центральное отверстие. Корпус выполнен с отверстиями для соединения центрального канала с конической внутренней поверхностью рабочей камеры, угол конусности которой выбран меньшим угла конусности конической наружной поверхности сердечника. Отверстия корпуса выполнены в виде проточки, охватывающей хвостовик распылителя. МУФ выполнен в виде тяги, одним концом закрепленной в сердечнике и связанной с хомутиком. Корпус выполнен с отверстием для размещения второго конца тяги и наружной проточкой для установки в ней хомутика с возможностью продольного перемещения. МУФ может быть выполнен в виде П-образного стержня, закрепленного своей средней частью в сердечнике, а концами - в гайке, установленной на резьбе в передней части корпуса. МУФ также может быть выполнен в виде двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на оси, установленной в корпусе, передним концом входящего в прорезь, выполненную в сердечнике, и несущего откидную упорную планку на заднем конце. Кроме того, МУФ может быть выполнен в виде Г-образного шарнирно закрепленного на корпусе рычага, сопряженного с выполненной на хвостовике распылителя канавкой, проходящего через выполненное в корпусе окно и герметизированное снаружи. Хвостовик распылителя установлен в центальном канале корпуса с радиальным зазором и выполнен цилиндрическим в форме обтекателя. Сердечник установлен на хвостовике с возможностью свободного вращения и выполнен с пазами на его наружной поверхности, наклоненными к оси. Сердечник выполнен с вогнутой тороидальной поверхностью, переходящей от хвостовика к цилиндрической поверхности сердечника. Гидронасадка также снабжена омагничивателем жидкости, выполненным в виде постоянного кольцевого магнита, закрепленного в выполненной в переднем торце корпуса выточке в зоне цилиндрической поверхности рабочей камеры. Сердечник распылителя может быть выполнен в виде постоянного магнита. Диаметр соединительного штуцера выбран уменьшающимся в направлении подачи жидкости. 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. РЕГУЛИРУЕМАЯ ГИДРОНАСАДКА, содержащая корпус, соединительный штуцер с центральным каналом для подачи жидкости, сообщенным с расположенной в передней части корпуса рабочей камерой, и распылитель, установленный в корпусе соосно с ним и выполненный в виде тела вращения, состоящего из сердечника, размещенного с радиальным зазором внутри рабочей камеры, отличающаяся тем, что распылитель выполнен с хвостовиком, диаметр которого выбран меньшим диаметра сердечника, и установлен в рабочей камере с торцевым зазором и с возможностью осевого перемещения и изменения радиального и торцевого зозоров и выхода за передний торец корпуса, причем рабочая камера выполнена с конической и сопряженной с ней цилиндрической внутренними поверхностями и открыта с переднего торца корпуса, а сердечник распылителя выполнен с цилиндрической и конической наружными поверхностями, размещенными с образованием с поверхностями рабочей камеры кольцевой полости переменного сечения, при этом гидронасадка снабжена механизмом управления и фиксации осевого положения распылителя. 2. Гидронасадка по п.1, отличающаяся тем, что хвостовик распылителя выполнен резьбовым и ввернут в выполненное в корпусе резьбовое центральное отверстие, при этом корпус выполнен с отверстиями для соединения центрального канала с конической внутренней поверхностью рабочей камеры, угол конусности которой выбран меньшим угла конусности конической наружной поверхности сердечника. 3. Гидронасадка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что отверстия корпуса выполнены в виде проточки, охватывающей хвостовик распылителя. 4. Гидронасадка по п. 1, отличающаяся тем, что механизм управления и фиксации выполнен в виде Г-образной рукоятки, закрепленной в сердечнике с возможностью поворота вокруг корпуса. 5. Гидронасадка по п. 1, отличающаяся тем, что механизм управления и фиксации выполнен в виде тяги, первым концом закрепленной в сердечнике и связанной с хомутиком, имеющим выступающий упор, при этом корпус выполнен с отверстием для размещения второго конца тяги и наружной проточкой для установки в ней хомутика с возможностью продольного перемещения. 6. Гидронасадка по п.1, отличающаяся тем, что механизм управления и фиксации выполнен в виде П-образного стержня, закрепленного своей средней частью в сердечнике, а концами в гайке, установленной на резьбе в передней части корпуса. 7. Гидронасадка по п.1, отличающаяся тем, что механизм управления и фиксации выполнен в виде двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на оси, установленной в корпусе, передним концом входящего в прорезь, выполненную в сердечнике, и несущего откидную упорную планку на заднем конце. 8. Гидронасадка по п.1, отличающаяся тем, что механизм управления и фиксации выполнен в виде Г-образного шарнирно закрепленного на корпусе рычага, сопряженного с выполненной на хвостовике распылителя канавкой, проходящего через выполненное в корпусе окно, герметизированное снаружи. 9. Гидронасадка по п.1, отличающаяся тем, что хвостовик распылителя установлен в центральном канале корпуса с радиальным зазором и выполнен цилиндрическим в форме обтекателя. 10. Гидронасадка по п.1, отличающаяся тем, что сердечник установлен на хвостовике с возможностью свободного вращения и выполнен с пазами на его наружной поверхности, наклоненными к оси. 11. Гидронасадка по п.1, отличающаяся тем, что сердечник выполнен с вогнутой тороидальной поверхностью, переходящей от хвостовика к цилиндрической поверхности сердечника. 12. Гидронасадка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена омагничивателем жидкости, выполненным в виде постоянного кольцевого магнита, закрепленного в выполненной в переднем торце корпуса выточке в зоне цилиндрической поверхности рабочей камеры. 13. Гидронасадка по пп.1 и 12, отличающаяся тем, что сердечник распылителя выполнен в виде постоянного магнита. 14. Гидронасадка по п.1, отличающаяся тем, что диаметр соединительного штуцера выполнен уменьшающимся в направлении подачи жидкости.