КАПЕЛЬНИЦА Российский патент 2004 года по МПК A01G25/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для орошения капельным способом.

Известна капельница, включающая корпус с выходным и входным патрубками и установленный в нем поплавок с запорным элементом, входящим во входной патрубок, в которой, с целью самоочистки капельницы и упрощения ее конструкции, корпус и поплавок выполнены в виде концентрично установленных конусов, при этом поплавок снабжен вторым запорным элементом, входящим в выходной патрубок, и имеет на поверхности спиралеобразный выступ; с целью регулирования расхода, второй запорный элемент выполнен съемным (SU, авторское свидетельство 704540, М. кл. ² A 01 G 25/02. Капельница /Г.И.Карпий (СССР). - 2630295/30-15; заявлено 19.06.1978; опубл. 25.12.1979, Бюл. 47 // Открытия. Изобретения. - 1979. 47).

Описанная капельница для нормальной эксплуатации требует строгой вертикальной ориентации оси симметрии поплавка с запорными элементами. Любой незначительный перекос приводит к ухудшению качества полива и сводит на нет очистку отверстий во входном и выходном патрубках.

Известна капельница, содержащая корпус конической формы с входным и выходным патрубками и установленный в нем поплавок, в который, с целью повышения надежности и эффективности работы, она снабжена сетчатым фильтром, который установлен в нижней части корпуса, при этом поплавок выполнен в форме шара с прорезями-водоводами, расположенными на его поверхности во взаимно перпендикулярных плоскостях (SU, авторское свидетельство 1618345, А1, М. кл. ⁵ А 01 G 25/02. Капельница /Г.Г.Галифанов и В.В.Вавилов (СССР).- 4601803/15; заявлено 02.11.1988; опубл. 07.01.1991, Бюл. 1 //Открытия. Изобретения. - 1991. - 1). Эта капельница нами принята в качестве наиближайшего аналога.

К недостаткам этой капельницы относятся перерывы подачи оросительной воды, независимо от степени ее очистки. Это вызвано тем, что поплавок в виде шара перекрывает отверстие с выходного патрубка, т.к. прорези-водоводы касаются стенки корпуса, а само отверстие плотно перекрыто поверхностью шара (для этого достаточно поплавок 10 повернуть вокруг горизонтальной оси на угол 45^o, см. фиг.2). Этим вызвана низкая эксплуатационная надежность капельницы.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение качества полива.

Технический результат - повышение эксплуатационной надежности и упрощение конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной капельнице, содержащей корпус с входным и выходным патрубками и установленный в нем поплавок в форме шара, согласно изобретению, она снабжена дополнительным поплавком в виде полого шара, основной и дополнительный поплавки размещены в полости корпуса, поверхность которого выполнена в виде сжатого трехосного эллипсоида вращения, длинная ось эллипсоида вращения совмещена с геометрическими осями входного и выходного патрубков, при этом полость корпуса дополнительно гидравлически соединена с входным и выходным патрубками посредством обводных каналов и запорных полостей, ориентированных в сторону основного поплавка в форме шара, размещенного в отверстии тора; корпус выполнен разъемным, а плоскость сопряжения частей корпуса ориентирована к длинной оси полости под углом 30-60^o.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен диаметральный разрез капельницы (основной и дополнительный поплавки размещены в полости корпуса в средневзвешенном положении).

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Капельница содержит корпус 1 с входным и выходным патрубками 2, 3 и установленный в нем поплавок 4 в форме шара. Капельница снабжена дополнительным поплавком 5 в виде полого шара. Материал поплавка 5 - техническая резина с заданными параметрами. Основной поплавок 4 и дополнительный поплавок 5 размещены в полости 6 корпуса 1. Поверхность полости 6 выполнена в виде сжатого трехосного эллипсоида вращения (блин). Длинная ось I-I эллипсоида вращения совмещена с геометрическими осями отверстий входного и выходного патрубков 2 и 3. Полость 6 корпуса 1 дополнительно гидравлически соединена с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3 посредством обводных каналов 7 и 8 и запорных полостей 9 и 10. Запорные полости 9 и 10 в полости 6 корпуса 1 выполнены в зеркальном отражении на оси II-II и ориентированы вогнутыми поверхностями в сторону основного поплавка 4 в форме шара. Поплавок 4 размещен в отверстии дополнительного поплавка 5 в виде полого шара. Все детали капельницы обладают совершенством форм и технологичностью изготовления из имеющегося арсенала пластических масс. Этому способствует и то, что корпус 1 выполнен разъемным. Плоскость сопряжения III-III частей корпуса 1 ориентирована к длинной оси I-I полости 6 (внутренней поверхности) под углом 30-60^o. Замковое соединение 11 исключает течь воды из корпуса 1.

Капельница работает следующим образом.

Рассмотрим работу капельницы при следующих положениях: ось I-I размещена в горизонтальной плоскости; ось II-II ориентирована в горизонтальной плоскости; плоскость разъема III-III размещена в вертикальной плоскости.

Пример 1. Оси симметрий отверстий входного и выходного патрубков 2 и 3 ориентированы в горизонтальной плоскости. При резком открытии вентиля в подводящем трубопроводе вода под большим давлением и с большой скоростью поступает в отверстие входного патрубка 2. Под давлением струи по пути наименьшего сопротивления на выходе из патрубка 2 вода первым делом перемещает дополнительный поплавок 5 в направлении отверстия входного патрубка 3. Второй поток воды из входного патрубка 2 по обводному каналу 7 поступает в запорную полость 9. Оба потока воды заполняют полость 6 корпуса 1. При заполнении полости 6 водой полые поплавки 4 и 5 всплывают над запорной полостью 9. Поплавок 4 в форме шара своей верхней частью приближается к вогнутой поверхности запорной полости 10 и перекрывает отверстие обводного канала 8. Поплавок 5 также приближается к вогнутой поверхности полости 6 в сторону запорной полости 10, открывая отверстие в выходном патрубке 3. По истечении воды из полости 6 корпуса 1, основной поплавок 4 вместе с зеркалом воды в корпусе 1 опускается вниз и уменьшает живое сечение запорной полости 9 и увеличивает проходное сечение обводного канала 8. Перемещение дополнительного поплавка 5 и основного поплавка 4 в полости 6 корпуса 1 дифференцировано от величины давления, направляют потоки оросительной воды в отверстие выходного патрубка 3, обеспечивая заданный расход (1,5-2,0 л/ч), независимо от перепада давления в водопроводящем трубопроводе.

Пример 2. При установке корпуса 1 капельницы осью I-I строго вертикально дополнительный поплавок 5 в виде полого тора нижней частью перекрывает отверстие в выходном патрубке 2. Основной поплавок 4, находясь свободно в кольцевом пространстве тора, своей сферической поверхностью касается частей поверхностей запорных плоскостей 9 и 10. Оба обводных канала 7 и 8 открыты. При подаче оросительной воды под рабочим давлением струя на выходе ударяется о дополнительный поплавок 5 и еще с большим усилием его прижимает к отверстию выходного штуцера 3. Часть воды с входного патрубка 2 поступает по обводному каналу 7 в закрытую полость 9 и беспрепятственно стекает в полость 6, заполняя его. По мере увеличения уровня воды за счет подъемной силы поплавок 4 в форме шара всплывает до упора верхних срезов запорных полостей 9 и 10. Вода из полости 6 свободно переливается по каналу 8 в выходное отверстие выходного штуцера 3, а посредством питающей трубки попадает либо на поверхность поля, либо посредством инъектора в корнеобитаемый слой почвы. При увеличении уровня воды в полости 6 полый поплавок 5 в виде тора всплывает над отверстием выходного патрубка 3 и одновременно перекрывает отверстие в приемном патрубке 2. Таким образом перемещение поплавков 4 и 5 регулируют и равномерно подают оросительную воду из полости 6 в выходной патрубок 3 независимо от давления в коммуникационной сети системы капельного орошения.

Пример 3. Рассмотрим работу капельницы в наклонном, в самом неблагоприятном положении, т.е. при вертикальном положении плоскости разъема III-III.

При наклонном положении корпуса 1 в его полости 6 дополнительный поплавок 5 лишь частично перекрывает отверстие выходного штуцера 3. Основной поплавок 4 полностью за счет силы собственного веса укладывается на поверхность запорной полости 9. При подаче воды в полость 6 корпуса энергия сжатой воды гасится о поверхность поплавка 5. Вода в пространстве между корпусом 1 и поплавком 5 стекает в нижнюю часть полости 6 и сливается в строго дозированном количестве, а затем подается в выходной патрубок. При увеличении объема воды в полости 6, поплавок 4 в форме шара, всплывая, освобождает запорную полость 9. В этом случае поток воды увеличивается, т.к. поступает и по обводному каналу 7. Увеличенный объем воды из корпуса 1 при заполнении полости 10 сливается в обводной канал 8 и направляется в отверстие выходного штуцера.

Приведенные примеры подачи оросительной воды из капельницы 3 свидетельствуют о ее устойчивой работе независимо от положения в пространстве.

Изобретение используется в сельском хозяйстве и может быть использовано для орошения капельным способом. Капельница содержит корпус с входным и выходным патрубками. В корпусе установлен поплавок в форме шара. Капельница снабжена дополнительным поплавком в виде полого тора. Основной и дополнительный поплавки размещены в полости корпуса. Поверхность полости корпуса выполнена в виде сжатого трехосного эллипсоида вращения. Длинная ось эллипсоида вращения совмещена с геометрическими осями входного и выходного патрубков. Полость корпуса дополнительно гидравлически соединена с входным и выходным патрубками посредством обводных каналов и запорных полостей. Запорные полости корпуса ориентированы в сторону основного поплавка в форме шара, размещенного в отверстии тора. Корпус капельницы выполнен разъемным. Плоскость сопряжения частей корпуса ориентирована к длинной оси полости под углом 30...60^o. Изобретение упрощает конструкцию и повышает эксплуатационную надежность. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Капельница, содержащая корпус с входным и выходным патрубками и установленный в нем поплавок в форме шара, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным поплавком в виде полого шара, основной и дополнительный поплавки размещены в полости корпуса, поверхность которого выполнена в виде сжатого трехосного эллипсоида вращения, длинная ось эллипсоида вращения совмещена с геометрическими осями отверстий входного и выходного патрубков, при этом полость корпуса дополнительно гидравлически соединена с входным и выходным патрубками посредством обводных каналов и запорных полостей, ориентированных в сторону основного поплавка в форме шара, размещенного в отверстии дополнительного поплавка в виде полого тора.2. Капельница по п.1, отличающаяся тем, что корпус выполнен разъемным, а плоскость сопряжения частей корпуса ориентирована к длинной оси полости (внутренней поверхности) под углом 30...60°.