НАСАДОК ДОЖДЕВАЛЬНОГО АГРЕГАТА Российский патент 2001 года по МПК B05B1/18 B05B1/26 

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием и может быть использовано в мобильных установках для получения дождя с размерами капель, допустимыми для орошения широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур.

Известен насадок дождевального аппарата, содержащий корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, в котором, с целью обеспечения возможности регулирования интенсивности дождя в процессе полива, сопло выполнено из материала с памятью формы с редукцией центрального отверстия с большего диаметра на меньший при нагревании, причем стойка выполнена из такого же, как и сопло, материала с массой, равной массе сопла; он снабжен источником электропитания и регулируемым сопротивлением, при этом стойка и сопло электрически связаны между собой и подключены к источнику электропитания через регулируемое сопротивление (SU, авторское свидетельство N 1616711 A1, М.кл.⁵ B 05 B 1/18, 1/26. Насадок дождевального агрегата /В.Б. Ковшевацкий. Заявитель - НПО "ЮГмелиорация". Заявлено - 31.01.1989 г. Опубликовано 30.12.1990 г.).

К недостаткам описанного насадка относятся малый диапазон изменения размера капель дождя и сложность конструкции. Для изменения положения стойки дефлектора требуется целая электрическая сеть с коммуникациями и источниками питания.

Известна также дождевальная дефлекторная насадка, содержащая установленный на стойке корпус, соединяющую стойки опору со смонтированным на ней дефлектором и размещенным в корпусе с возможностью поворота регулятор расхода жидкости, в которой с целью повышения надежности работы насадки, качества распыла и расширения технологических возможностей, регулятор расхода жидкости выполнен в виде цилиндрического вкладыша с диаметрально расположенными каналами разных диаметров, а дефлектор выполнен с центральным каналом и снабжен размещенным в последнем с возможностью осевого перемещения сердечником (SU, авторское свидетельство N 923635, М.кл.³ B 05 B 1/18, 1/26, 1/30. Дождевальная дефлекторная насадка /Л.Б. Нодель. Заявитель - Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации. Заявлено 27.05.1980 г. Опубликовано 30.04.1982 г.).

При орошении дождеванием двухконсольными дождевальными агрегатами семейства ДДА-100ВХ (ОАО "Волгоградский завод оросительной техники") забор оросительной воды происходит плавучим клапаном из открытого оросителя. Вместе с водой из канала засасываются как наносы, так и минеральная взвесь. При работе описанной насадки прежде всего забиваются радиальные каналы малого диаметра.

Каждая насадка к тому же требует тщательной индивидуальной настройки при подаче оросительной воды под рабочим давлением. Для очистки радиальных каналов требуется полная разборка насадки. Все это снижает технологическую надежность дождевальной машины.

Кроме этого известна дождевальная насадка, содержащая сопло, упругий элемент и корпус с регулятором расхода, в которой с целью обеспечения эффекта падающего дождя при сохранении постоянного расхода воды и упрощения конструкции, упругий элемент выполнен в виде сферического рассекателя, установленного перед соплом на подвижном основании, соединенном шарнирно с корпусом насадки, а регулятор расхода - в виде хомута, охватывающего корпус и основание (SU, авторское свидетельство N 611680, М.кл.² В 05 В 1/18. Дождевальная насадка /В.П.Щербаков. Заявлено 28.12.1976, опубликовано 25.06.1978).

К недостаткам описанной насадки относятся низкое качество дождя и малая ширина распыла капель (для движущихся дождевальных машин малая ширина захвата с неравномерной интенсивностью распределения осадков по ширине орошаемой полосы).

Известна насадка, содержащая корпус с входным каналом, рассекатель с двумя параллельными каналами и сопло, в которой с целью повышения ее надежности в работе и улучшения условий эксплуатации, корпус выполнен с каналом-конфузором, расположенным между выходными отверстиями параллельных каналов рассекателя и соплом, причем выходные отверстия параллельных каналов плавно сопряжены с входным отверстием канала-конфузора с образованием поднутрений, а выходное поперечное сечение сопла выполнено в виде прямоугольника, продольная ось которого перпендикулярна плоскости, проходящей через оси каналов рассекателя; отношение длины продольной оси выходного поперечного сечения сопла к длине его поперечной оси выбрано равным 1,7 - 2,3, отношение площади выходного сечения сопла к сумме площадей каналов рассекателя выбрано равным 2,5 - 3, а отношение длины канала-конфузора к длине продольной оси поперечного сечения сопла - 0,8 - 1,1 (SU, авторское свидетельство N 1171098. A. М.кл.⁴ B 05 B 1/18, 1/04. Насадка /В.Д. Кривко, И.Х. Ротенберг, В.И. Святошник. Заявлено 28.09.1983 г., опубликовано 07.08.1985 г.).

Работу представленной насадки может обеспечить вода с повышенными требованиями по минимальному содержанию взвесей и сора. Для работы дождевальных машин, обеспечивающих забор с открытых оросителей, она неприемлема.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - создание универсального насадка для мобильных дождевальных машин и агрегатов фронтального и кругового действия.

Технический результат - подбор оптимальных и изменение размеров капель и интенсивности дождя в процессе полива дождеванием, повышение надежности работы насадка при поливе оросительной водой, несоответствующей ТУ и забираемой из открытых каналов и временных оросителей, упрощение конструкции и улучшение условий эксплуатации насадка и дождевальных машин.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном насадке дождевального агрегата, включающем монтируемый посредством ниппеля водоподводящего трубопровода корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, согласно изобретению, дефлектор выполнен в виде обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с выпуклостью в ее средней части и совмещенным с осью симметрии насадка резьбовым отверстием, разделенной ребрами жесткости на отсеки и поднутрением на внутренней криволинейной поверхности чаши между ее периферийной кольцевой кромкой и выпуклостью, каждый из отсеков по высоте дефлектора имеет переменное сечение, при этом снабженный возможностью бесступенчатого перемещения дефлектор и сопло соединены посредством стойки; сопряжение выпуклости чаши с ее криволинейной поверхностью выполнено по конической поверхности; выходное отверстие сопла образовано пересечением внутренних поверхностей конусной полости сопла и конусного кольцевого пояска, при этом конусность кольцевого пояска и выпуклости дефлектора выполнены равновеликими; вогнутая поверхность поднутренней чаши образована вращением ветви цепной линии, описываемая уравнением вида

где a - параметр цепной линии;
e - основание натуральных логарифмов, e = 2,71828;
X - координата по оси X;
Y - координата по оси Y,
корпус с монтажной внутренней резьбой зафиксирован на резьбовой части ниппеля посредством фасонной гайки; дефлектор на резьбовой части стойки заблокирован винтом-барашком.

За счет того, что дефлектор, снабженный возможностью бесступенчатого перемещения, выполнен в виде обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с выпуклостью в ее средней части, достигается вышеуказанный технический результат.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня", заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от ближайшего аналога признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники и технологий, поскольку из уровня техники и технологий, определенных заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен насадок дождевального аппарата, диаметральный разрез, в нерабочем (выключенном) положении.

На фиг. 2 - то же, при орошении дождеванием технических, кормовых, зерновых культур, в т.ч. и кукурузы.

На фиг. 3 - то же, при мелкодисперсном орошении.

На фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2, поперечное (горизонтальное) сечение фасонной гайки при сопряжении корпуса насадка с ниппелем водоподводящего трубопровода.

На фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 2, сопряжение стойки с корпусом.

На фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 2, горизонтальное сечение дефлектора в виде чаши.

На фиг. 7 - сечение Г-Г на фиг. 2, горизонтальное сечение данной части дефлектора в виде чаши.

На фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 6, профиль развертки поднутрения между смежными ребрами чаши.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного технического решения, заключаются в следующем.

Насадок дождевального агрегата (см. фиг. 1-3) содержит монтируемый посредством ниппеля 1 водоподводящего трубопровода 2 корпус 3, закрепленный на стойке 4 дефлектор 5 и сопло 6 с центральным отверстием 7.

Дефлектор 5 (см. фиг. 1-3, 6-8) выполнен в виде обращенной в сторону сопла 6 вогнутой чаши с выпуклостью 8 в ее средней части и совмещенным с осью симметрии насадка резьбовым отверстием 9. Дефлектор 5 разделен ребрами 10 жесткости на отсеки 11 и поднутрением 12 на внутренней криволинейной поверхности 13 чаши между ее периферийной кольцевой кромкой 14 и выпуклостью 8. Каждый из отсеков 11 по высоте дефлектора 5 имеет переменное сечение. Снабженный возможностью бесступенчатого перемещения дефлектор 5 и сопло 6 соединены посредством стойки 4.

Сопряжение выпуклости 8 чаши с ее криволинейной поверхностью выполнено по конической поверхности 15.

Входное отверстие 16 сопла 6 образовано пересечением внутренних поверхностей полости 7 сопла 6 и конусного кольцевого пояска 18, конусность кольцевого пояска 18 сопла 6 и выпуклости 8 дефлектора 5 выполнены равновеликими.

Вогнутая поверхность поднутрения 2 чаши дефлектора 5 образована вращением ветви цепной линии, описываемой уравнением вида:

где a - параметр цепной линии;
e - основание натурных логарифмов, e = 2,7188;
X - координата по оси X;
Y - координата по оси Y.

Корпус 3 с монтажной внутренней резьбой 19 зафиксирован на резьбовой части ниппеля 1 посредством фасонной гайки 20. Дефлектор 5 на резьбовой части 21 стойки 4 заблокирован винтом-барашком 22.

Стойка 4 с одной стороны имеет резьбовой конец 21, на котором размещен винт-барашек 22. Стойка 4 с другого конца с корпусом 3 соединена посредством радиальной перемычки 23 в его полости и усами 24 на его штампованном конце.

Наличие винта-барашка 22 позволяет фиксировать дефлектор 5 в одном из рабочих (фиг. 2 и 3) или нерабочих (фиг. 1) положениях.

Насадок дождевального аппарата работает следующим образом.

Оросительная вода под рабочим давлением по водоподводящему трубопроводу 2 через ниппель 1 поступает в корпус 3 насадка дождевального агрегата через центральное отверстие 7 направляется в сопло 6. В полости 17 сопла 6 поперечное сечение (живое сечение) в направлении кольцевого пояска 18 уменьшается, увеличивая тем самым напор в выходном отверстии 16. Водяной поток благодаря конусного кольцевого пояска 18 выбрасывается частично на коническую поверхность 15 выпуклости 8 в центре чаши и на криволинейно-вогнутые поверхности 13 отсеков 11. На поверхностях 13 поднутрений 12 благодаря выполнению каждой поверхности, образованной вращением ветви цепной линии вокруг вертикальной оси (оси ординат Y), каждая капля воды растягивается в виде тонкой пленки и выбрасывается с дополнительным ускорением в атмосферу. При встрече с воздушным потоком пленка воды разбивается на мелкие водяные частицы и в свободном падении поступает на листовую поверхность, стебли и поверхность почвы на орошаемом участке (фиг. 2).

При мелкодисперсном орошении дефлектор 5 приближают к соплу 6 таким образом, чтобы между выпуклостью 8 и конусным кольцевым пояском 18 образовался зазор ε. Величину зазора ε устанавливают следующим образом. С резьбовой части 21 стойки 4 отвинчивают винт-барашек 22. Вращением дефлектора 5 за периферийную кромку 14 на резьбовой части 21 стойки по часовой стрелке уменьшают величину зазора ε. Один полный оборот дефлектора 5 вокруг оси стойки 4 соответствует изменению величины кольцевого зазора на 0,4 мм. Величина зазора ε влияет на размер капель и поливной нормы при мелкодисперсном орошении. После установки дефлектора 5 относительно среза сопла 6, его положение фиксируют винтом-барашком 22 (фиг. 3).

Насадок дождевального агрегата при поливе водовыпусками в поливные борозды может быть полностью выключен. Для этого оператор дождевального агрегата расконтрив винт-барашек 22 на стойке 4, дефлектор 5 навинчивает на резьбовую часть 21. При сопряжении конической поверхности 15 выпуклости 8 чаши с кольцевым пояском 18 сопла 6, дефлектор 5 стопорят на оси 4 винтом-барашком 22 (фиг. 1).

При завершении поливного сезона оператор снимает насадки с ниппелей 1 водоподводящего трубопровода 2. Для этого фасонную гайку 20 ввинчивают по часовой стрелке. Корпус 3 свинчивают с резьбовой части 19 ниппеля 1. Фасонную гайку 20, корпус 3 и дефлектор 5 хранят в закрытом складском помещении.

Таким образом, вышеописанная совокупность существенных отличительных признаков обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".

Изобретение относится к с/х машиностроению и может быть использовано в технике для полива мелкодисперсным и капельным дождеванием для получения регулируемых по размерам капель дождя при возделывании широкого спектра с/х культур. Насадок дождевального агрегата монтируют посредством ниппеля и фасонной гайки на водоподводящий трубопровод двухконсольного дождевального агрегата или перемещаемого трубопровода. Насадок содержит корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием. Дефлектор выполнен в виде обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с выпуклостью в ее средней части. Совмещенная с осью симметрии выпуклость имеет сквозное резьбовое отверстие. Полость дефлектора разделена ребрами жесткости на отсеки и поднутрением на внутренней криволинейной поверхности чаши. Поднутрение выполнено между периферийной кольцевой кромкой дефлектора и выпуклостью. Каждый из отсеков по высоте дефлектора имеет переменное сечение. Снабженный возможностью бесступенчатого перемещения дефлектор и сопло соединены посредством стойки. Сопряжение выпуклости с криволинейной поверхностью чаши выполнено по конической поверхности. Выходное отверстие сопла образовано пересечением внутренних поверхностей конусной полости сопла и конусного кольцевого пояска. Конусность кольцевого пояска сопла и выпуклости дефлектора выполнены равновеликими. Вогнутая поверхность поднутрения чаши образована вращением ветви цепной линии. Дефлектор на резьбовой части стойки заблокирован винтом-барашком. Техническим результатом изобретения является подбор оптимальных и изменение размеров капель и интенсивности дождя в процессе полива дождеванием, повышение надежности работы насадка при поливе оросительной водой, несоответствующей ТУ и забираемой из открытых каналов и временных оросителей, упрощение конструкции и улучшение условий эксплуатации насадков и дождевальных машин. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Насадок дождевального агрегата, содержащий монтируемый посредством ниппеля водоподводящего трубопровода корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, отличающийся тем, что дефлектор выполнен в виде обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с выпуклостью в ее средней части и совмещенным с осью симметрии резьбовым отверстием, разделенной ребрами жесткости на отсеки и поднутрением на внутренней криволинейной поверхности чаши между ее периферийной кольцевой кромкой и выпуклостью, каждый из отсеков по высоте дефлектора имеет переменное сечение, при этом снабженный возможностью бесступенчатого перемещения дефлектора и сопло соединены посредством стойки. 2. Насадок по п.1, отличающийся тем, что сопряжение выпуклости чаши с ее криволинейной поверхностью выполнено по конической поверхности. 3. Насадок по п.1, отличающийся тем, что выходное отверстие сопла образовано пересечением внутренних поверхностей конусной полости сопла и конусного кольцевого пояска, при этом конусность кольцевого пояска сопла и выпуклости дефлектора выполнены равновеликими. 4. Насадок по п.1, отличающийся тем, что вогнутая поверхность поднутрения чаши образована вращением ветви цепной линии, описываемая уравнением вида

где а - параметр цепной линии;
е - основание натуральных логарифмов, е = 2,71828;
x - координата по оси X;
y - координата по оси Y. 5. Насадок по п.1, отличающийся тем, что корпус с монтажной внутренней резьбой зафиксирован на резьбовой части ниппеля посредством фасонной гайки. 6. Насадок по п.1, отличающийся тем, что дефлектор на резьбовой части стойки заблокирован винтом-барашком.