ДОЖДЕВАЛЬНАЯ НАСАДКА Российский патент 2008 года по МПК A01G25/02 B05B1/18 

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур.

Известна дождевальная насадка, представляющая собой три расположенных соосно соплу перфорированных диска, средний из которых установлен подвижно и подпружинен со стороны сопла, и позволяющая автоматически сохранять постоянный расход воды при изменении напора (авторское свидетельство №454875, A01G 25/00, опубликовано 30.12.74. Бюллетень №48.).

Недостатком является значительная неравномерность распределения капель воды, низкий факел распыла, значительные сопротивления движению воды, а также отсутствие возможности регулирования характеристик дождя в зависимости от скорости ветра.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению (прототипом) является дождевальная насадка, включающая напорный трубопровод, напорокомпенсирующий механизм, выполненный в виде герметичной камеры с мембраной и пустотелыми кронштейнами, а также мембрана, установленная внутри герметичной камеры (авторское свидетельство №1132860, A01G 25/00, опубликовано 07.01.85. Бюллетень №1.).

Недостатком является отсутствие возможности регулирования характеристик дождя в зависимости от скорости ветра, а также невозможность обеспечения дисперсности распыла.

Технической задачей изобретения является повышение равномерности распределения дождя, а также сохранение постоянства расхода воды и независимость качественных показателей дождя при изменяющемся напоре и скорости ветра.

Задача достигается в дождевальной насадке, включающей сопло и пустотелые кронштейны, на которых закреплен напорокомпенсирующий механизм, включающий конусный дефлектор и камеру, где согласно изобретению выходное отверстие сопла закрыто пластиной, на которой установлены три конические чаши друг над другом на одной оси аксиально, имеющие разный диаметр в основании чаш и выполненные с разными углами наклона образующей конической поверхности, причем конические направляющие двух нижних чаш имеют меньшие углы между поверхностями чаш и горизонтальной плоскостью, чем угол между конической поверхностью верхней чаши и горизонтальной плоскостью, а также конусным дефлектором и горизонтальной плоскостью, углы которых равны между собой, при этом напорокомпенсирующий механизм установлен над верхней конической чашей и выполнен в виде вертикальной оси, помещенной в сквозное ступенчатое отверстие неподвижного держателя, выполненного в виде цилиндра с проточками, расположенными диаметрально противоположно друг другу, причем цилиндр установлен на пустотелых трубчатых кронштейнах, а вертикальная ось имеет в нижней части резьбу, на которую навинчен полый конусный дефлектор с жестким основанием и коническими направляющими из пластичного материала, на которых выполнены сквозные отверстия для слива, причем соосно под держателем расположена камера, которая выполнена кольцевой, гофрированной и полой внутри и установлена под держателем таким образом, что своим верхним основанием соединена с проточкам держателя, а нижним основанием жестко соединена с конусным полым дефлектором, при этом выходные отверстия полой гофрированной камеры сообщены с проточками в жестком основании полого конусного дефлектора, кроме того, на вертикальной оси установлен ветрокомпенсирующий механизм, выполненный в виде закрепленных в верхней части вертикальной оси перпендикулярно к ней и крестообразно друг к другу двух планок с плоскими лепестками-парусами, а вертикальная ось соединена с неподвижным держателем посредством плоской спиральной пружины.

Новизна и оригинальность заключается в том, что в отличие от прототипа, выходное отверстие сопла закрыто пластиной, на которой установлены три конические чаши друг над другом на одной оси аксиально, при этом они выполнены с разными углами наклона образующей конической поверхности, причем угол между конической поверхностью верхней чаши и горизонтальной плоскостью, а также конусным дефлектором и горизонтальной плоскостью равны между собой. Это позволяет конусному дефлектору, опускаясь по вертикальной оси, плотно прилегать к верхней конической чаше и перепускать весь поток воды через расположенные ниже конические чаши, имеющие меньший угол между образующими конической поверхности чаш и горизонтальной плоскостью, что позволяет уменьшить угол между струей воды и горизонтальной плоскостью и увеличивает дальность полета струи.

Над верхней конической чашей установлен напорокомпенсирующий механизм, выполненный в виде вертикальной оси, помещенной в сквозное ступенчатое отверстие неподвижного держателя, выполненного в виде цилиндра с проточками и установленного на пустотелых трубчатых кронштейнах. В нижней части вертикальная ось имеет резьбу, на которую навинчен конусный дефлектор, выполненный полым и который имеет жесткое основание и конические направляющие из пластичного материала, имеющие возможность растягиваться при заполнении водой. Под держателем установлена кольцевая гофрированная камера, полая внутри, сообщающая проточки держателя с проточками конусного полого дефлектора. Конические направляющие полого конусного дефлектора из пластичного материала имеют возможность растягиваться при заполнении полости дефлектора водой и перекрывать центральное отверстие в пластине, позволяя поддерживать постоянным расход.

На вертикальной оси установлен ветрокомпенсирующий механизм, выполненный в виде закрепленных в верхней части вертикальной оси перпендикулярно к ней и крестообразно друг к другу двух планок с плоскими лепестками-парусами, при воздействии ветра на которые вертикальная ось начинает вращаться, а конусный полый дефлектор опускаться по резьбе вниз до соприкосновения с верхней конической чашей. Причем вертикальная ось соединена с неподвижным держателем посредством плоской спиральной пружины, которая при повышении ветра закручивается, а при понижении раскручивается, вращая ось в обратном направлении и возвращая конусный полый дефлектор в исходное положение.

На фиг.1 представлен общий вид насадки с продольным разрезом; на фиг.2 - сечение А-А; на фиг.3 - вид сверху на фиг.1.

Насадка включает в себя цилиндрический корпус 1 (фиг.1), в верхней части которого установлено сопло 2, имеющее два внутренних продольных направляющих ребра 3, выполненных друг напротив друга и способствующих уменьшению вихреобразования воды.

В средней части цилиндрический корпус 1 насадки выполнен с двумя сквозными проточками, в которых установлены нижние концы двух пустотелых изогнутых в форме полуколец кронштейнов 4, расположенных вертикально и диаметрально противоположно друг другу, а также внутренние направляющие ребра 5, способствующие уменьшению вихреобразования воды.

Верхнее выходное отверстие сопла 2 закрыто пластиной 6, на которой установлены три конические чаши 7, 8, 9 друг над другом на одной оси аксиально и имеющие разный диаметр в основании чаш.

Пластина 6, на которой установлены чаши 7, 8, 9, имеет в центре отверстие в виде окружности (фиг.2), а также четыре прорези, расположенные друг напротив друга 10, 11, 12, 13, в форме полуколец, имеющие таким образом максимальную проходную площадь отверстий и расположенные между основаниями чаш, создавая минимальные сопротивления воды и улучшая распределение скоростей.

Конические чаши 7, 8, 9 выполнены с разными углами наклона образующей конической поверхности, что позволяет равномерно распределить воду по окружности и по высоте факела распыла, при этом не создавая значительного сопротивления. Причем конические направляющие двух нижних чаш 8 и 9 имеют меньшие углы между поверхностями чаш и горизонтальной плоскостью, чем угол между конической поверхностью верхней чаши 7 и горизонтальной плоскостью, а также направляющих конусного полого дефлектора 14 и горизонтальной плоскостью, углы которых равны между собой.

Над верхней конической чашей 7 установлен напорокомпенсирующий механизм, представляющий собой вертикальную ось 15, помещенную в сквозное ступенчатое отверстие неподвижного держателя 16. Причем держатель 16 выполнен в виде цилиндра с внутренними проточками, расположенными диаметрально противоположно друг другу, и установлен в верхней части пустотелых трубчатых кронштейнов 4.

Вертикальная ось 15 имеет в нижней части резьбу, на которую навинчен конусный полый дефлектор 14, имеющий жесткое основание и конические направляющие из пластичного материала, в которых выполнены сквозные отверстия для слива. Таким образом, конусный дефлектор 14 имеет возможность перемещаться в вертикальном направлении при вращении вертикальной оси 15.

Соосно под неподвижным держателем 16 установлена кольцевая камера 17, выполненная гофрированной и полой внутри, она установлена таким образом, что своим верхним основанием соединена с проточкам держателя 16, а нижним основанием жестко соединена с конусным полым дефлектором 14. Выходные отверстия полой гофрированной камеры 17 сообщены с проточками в жестком основании полого дефлектора 14, что позволяет подавать воду из полости дождевальной насадки по пустотелым кронштейнам 4, проточкам в корпусе держателя 16 в полую гофрированную камеру 17, а из нее в полость конусного дефлектора 14. Конические направляющие полого конусного дефлектора 14 из пластичного материала имеют возможность растягиваться при заполнении полости дефлектора 14 водой. Гофрированная камера 17 не позволяет проворачиваться конусному дефлектору 14 вместе с вращающейся вертикальной осью 15, а также имеет возможность растягиваться при опускании конусного дефлектора 14.

На вертикальной оси 15 установлен ветрокомпенсирующий механизм, выполненный в виде закрепленных в верхней части вертикальной оси перпендикулярно к ней и крестообразно друг к другу двух планок 18 (фиг.3) с плоскими лепестками-парусами 19, воспринимающими давление ветра, передающими вращение на ось 15. Причем вертикальная ось 15 соединена с неподвижным держателем 16 посредством плоской спиральной пружины 20, которая при повышении ветра закручивается, а при понижении раскручивается, вращая ось 15 в обратном направлении.

Таким образом, конусный полый дефлектор 14 при воздействии ветра на лепестки-паруса 19 и вращении вертикальной оси 15 имеет возможность опускаться по резьбе и плотно прилегать к верхней конической чаше 7, перекрывая выход струе воды через отверстие в центре пластины 6, на которой установлены конические чаши 7, 8, 9, т.е. в случае сильного ветра перепускает весь поток воды через расположенные ниже конические чаши 8 и 9, что позволяет уменьшить угол между струей воды и горизонтальной осью и увеличить дальность полета струи. В случае повышения напора вода, поступая в полость конусного полого дефлектора 14, растягивает конические направляющие, выполненные из пластичного материала, перекрывает центральное отверстие в пластине 6, позволяя поддерживать постоянным расход.

Насадка работает следующем образом. Вода из трубопровода попадает в корпус 1, затем поступает в сопло 2, где проходя по направляющим ребрам 3 приобретает упорядоченный характер.

Проходя далее через перфорированные отверстия пластины 6 вода равномерно распределяется между чашами 7, 8, 9 и конусным полым дефлектором 14 и поступает наружу равномерным факелом.

При значении скорости ветра, превышающей номинальный режим орошения, сила давления ветра воздействует на лепестки-паруса 19, приводя во вращение вертикальную ось 15, по резьбе которой конусный полый дефлектор 14 перемещается вниз, закручивая плоскую спиральную пружину 20. Опустившись, конусный полый дефлектор 14 прилегает к верхней конической чаше 7, прикрывает центральное отверстие в пластине 6, заставляя всю воду проходить через кольцевые прорези 10, 11, 12, 13 и далее между поверхностями конических чаш 7, 8, 9. Поскольку конические направляющие двух нижних чаш 8 и 9 имеют меньшие углы между поверхностями чаш и горизонтальной плоскостью, чем угол между конической поверхностью верхней чаши 7 и горизонтальной плоскостью, а также конусным полым дефлектором 14 и горизонтальной плоскостью, уменьшается угол между струей воды и горизонтальной плоскостью, а значит, увеличивается дальность разбрызгивания в направлении ветра. Гофрированная камера 17, растягиваясь, не препятствует опусканию конусного полого дефлектора 14.

После прекращения действия ветра плоская спиральная пружина 20, раскручиваясь, заставляет поворачиваться вертикальную ось 15 в обратном направлении. По резьбовому соединению вертикальной оси 15 конусный полый дефлектор 14 поднимается вертикально вверх в исходное положение.

Таким образом, происходит автоматическое изменение угла вылета струи, а следовательно, и дальности подачи воды в зависимости от скорости ветра.

В случае превышения давления в трубопроводе часть воды из цилиндрического корпуса 1 насадки под напором поднимается по полукруглым пустотелым кронштейнам 4 и по проточкам в неподвижном держателе 16 поступает в гофрированную камеру 17, из которой - в полость полого конусного дефлектора 14, растягивая конические направляющие, выполненные из эластичного материала. Поскольку сливные отверстия в конусном полом дефлекторе 14 имеют небольшую пропускную способность, давление в полости конусного полого дефлектора 14 увеличивается. Таким образом, конические направляющие конусного полого дефлектора 14 прижимаются к верхней конической чаше 7 и перекрывают отверстие в пластине 6, а сливные отверстия в конусном полом дефлекторе 14 закрыты и не создают значительных утечек.

При падении давления вода перестает подаваться через пустотелые кронштейны 4 в гофрированную камеру 17 и дальше в полость конусного полого дефлектора 14. Конические направляющие, выполненные из эластичного материала, возвращаются в исходное положение, открывая сливные отверстия, через которые удаляются остатки воды.

Таким образом, обеспечивается постоянство расхода при изменении давления в трубопроводе.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет независимо от величины напора и скорости ветра сохранять постоянный расход и равномерность распределения капель дождя, что повышает качество орошения, исключает необходимость увеличения времени полива из-за неравномерности орошения, снижает расход воды.

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур. Технической задачей изобретения является повышение равномерности распределения дождя, а также сохранение постоянства расхода воды и независимость качественных показателей дождя при изменяющемся напоре и скорости ветра. Дождевальная насадка включает сопло, выходное отверстие которого закрыто пластиной, на которой установлены три конические чаши друг над другом, выполненные с разными углами наклона образующей конической поверхности. Над верхней конической чашей установлен напорокомпенсирующий механизм, выполненный в виде вертикальной оси, помещенной в отверстие неподвижного держателя, имеющего проточки и установленного на пустотелых трубчатых кронштейнах. Вертикальная ось имеет в нижней части резьбу, на которую навинчен конусный полый дефлектор, имеющий жесткое основание и конические направляющие из пластичного материала. Соосно под держателем установлена гофрированная полая кольцевая камера, которая своим верхним основанием соединена с проточками держателя, а нижним основанием соединена с конусным полым дефлектором. На вертикальной оси установлен ветрокомпенсирующий механизм, выполненный в виде закрепленных перпендикулярно оси двух планок с плоскими лепестками-парусами. Причем вертикальная ось соединена с неподвижным держателем посредством плоской спиральной пружины. Изобретение позволяет независимо от величины напора и скорости ветра сохранять постоянный расход и равномерность распределения капель дождя, что повышает качество орошения, исключает необходимость увеличения времени полива из-за неравномерности орошения, снижает расход воды. 3 ил.

Дождевальная насадка, включающая сопло и пустотелые кронштейны, на которых закреплен напорокомпенсирующий механизм, включающий конусный дефлектор и камеру, отличающаяся тем, что выходное отверстие сопла закрыто пластиной, на которой установлены три конические чаши друг над другом на одной оси аксиально, имеющие разный диаметр в основании чаш и выполненные с разными углами наклона образующей конической поверхности, причем конические направляющие двух нижних чаш имеют меньшие углы между поверхностями чаш и горизонтальной плоскостью, чем угол между конической поверхностью верхней чаши и горизонтальной плоскостью, а также конусным дефлектором и горизонтальной плоскостью, углы которых равны между собой, при этом напорокомпенсирующий механизм установлен над верхней конической чашей и выполнен в виде вертикальной оси, помещенной в сквозное ступенчатое отверстие неподвижного держателя, выполненного в виде цилиндра с проточками, расположенными диаметрально противоположно друг другу, причем цилиндр установлен на пустотелых трубчатых кронштейнах, а вертикальная ось имеет в нижней части резьбу, на которую навинчен полый конусный дефлектор с жестким основанием и коническими направляющими из пластичного материала, на которых выполнены сквозные отверстия для слива, причем соосно под держателем расположена камера, которая выполнена кольцевой, гофрированной и полой внутри и установлена под держателем таким образом, что своим верхним основанием соединена с проточками держателя, а нижним основанием жестко соединена с конусным полым дефлектором, при этом выходные отверстия полой гофрированной камеры сообщены с проточками в жестком основании полого конусного дефлектора, кроме того на вертикальной оси установлен ветрокомпенсирующий механизм, выполненный в виде закрепленных в верхней части вертикальной оси перпендикулярно к ней и крестообразно друг к другу двух планок с плоскими лепестками-парусами, а вертикальная ось соединена с неподвижным держателем посредством плоской спиральной пружины.