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, опубл. 30.12.74. Бюл. №48).

Недостатком является значительная неравномерность распределения капель воды, низкий факел распыла, значительные сопротивления движению воды.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом) является распылитель жидкости, включающий конические чаши, аксиально установленные одна под другой на пустотелом цилиндре, в боковых стенках которого имеются питающие каналы с входным и выходным отверстиями, последние из которых расположены рядами на разных по высоте уровнях против конических чаш, причем входные отверстия питающих каналов выполнены на одном уровне, а конические чаши выполнены с разными углами наклона образующей конической поверхности (авторское свидетельство №733565, A01G 25/00, опубл. 15.05.80. Бюл. №18).

Недостатком является значительное сопротивление движению воды, а, следовательно, и большие потери на трение, а также невозможность сохранения постоянства расхода воды, а значит и качественных показателей дождя от напора.

Технической задачей изобретения является повышение равномерности распределения дождя, увеличение высоты факела распыла за счет снижения сопротивления прохождению воды, а также сохранение постоянства расхода воды и независимость качественных показателей дождя при изменяющемся напоре.

Задача достигается в дождевальной насадке, включающей конические чаши, аксиально установленные одна над другой, выполненные с разными углами наклона образующей конической поверхности, где согласно изобретению конические чаши выполнены с разным диаметром основания и опираются на пластину, имеющую в центре отверстие в виде окружности, а также четыре прорези, расположенные друг напротив друга и имеющие форму полуколец, выполненные между основаниями чаши, причем угол наклона образующих конической поверхности составляет 60°, 70°, 80° к продольной оси симметрии соответственно, чаши перфорированы отверстиями диаметром 3-5 мм и имеют радиально расположенные ребра с обратных сторон, кроме того, над верхней конической чашей установлен конусный отражатель, выполненный с углом наклона образующей конической поверхности 50° к продольной оси симметрии, имеющий радиально расположенные направляющие ребра и перфорированный по всей поверхности отверстиями диаметром 3-5 мм.

Новизна и оригинальность заключается в том, что в отличие от прототипа, три конические чаши выполнены с разным диаметром основания, угол наклона образующих конической поверхности составляет 60°, 70°, 80° к продольной оси симметрии соответственно (т.е. между поверхностями чаш, а также верхней чашей и рассекателем - равные промежутки, позволяющие равномерно распределить струи воды), и опираются на пластину, имеющую в центре отверстие в виде окружности, а также четыре прорези, расположенные друг напротив друга в форме полуколец, имеющие таким образом максимальную проходную площадь отверстий и расположенные между основаниями чаш, создавая минимальные сопротивления воды и улучшая распределение скоростей.

Чаши перфорированы отверстиями диаметром 3-5 мм, что, создавая эффект подсоса, позволяет передвинуть дальше начало отрыва потока, уменьшить потери и улучшить распределение скоростей струй воды, проходящей между чашами.

Также чаши имеют радиально расположенные ребра с обратных сторон, что позволяет отклонять часть потока с большими скоростями из средней области к поверхности чаш, в зону отрыва, тем самым зону отрыва уменьшая, что также улучшает распределение скоростей и снижает потери.

Над верхней конической чашей установлен конусный отражатель, выполненный с углом наклона образующей конической поверхности 50° к продольной оси симметрии, что позволяет получить равный промежуток между ним и верхней конической чашей, необходимый для равномерного распределения воды, при этом создает минимальное сопротивление движению воды и позволяет получить наибольшую дальность разбрызгивания.

Радиально расположенные направляющие ребра и перфорированная поверхность отражателя отверстиями диаметром 3-5 мм также улучшает распределение скоростей и снижает потери струи воды, проходящей между верхней чашей и отражателем.

На фиг.1 представлена насадка, общий вид; на фиг.2 - продольный разрез насадки; на фиг.3 - разрез А-А.

Насадка включает в себя цилиндрический корпус 1 (фиг.1), в верхней части которого установлен сужающийся распылитель 2 с углом наклона образующей 10-15°, при котором гидравлическое сопротивление имеет минимальное значение и не происходит отрыва потока вдоль стенок образующих, а также имеющий два внутренних продольных направляющих ребра 3 (фиг.2), выполненных друг напротив друга и способствующих уменьшению вихреобразования воды.

В средней части цилиндрического корпуса 1 насадки установлены друг под другом неподвижный 4, закрепленный под конусным распылителем 2 и подвижный 5 перфорированные диски, между которыми в корпус помещена пружина 6, а в нижней части корпус 1 насадки выполнен с продольными ребрами 7, ограничивающими перемещение подвижного диска 5 и способствующими уменьшению вихреобразования воды. Причем отверстия в неподвижном 4 и подвижном 5 диске имеют одинаковый диаметр, но при этом количество отверстий в неподвижном верхнем диске больше в 1,5-2 раза, чем в подпружиненном подвижном 5, что позволяет при изменении давления изменять общую площадь проходных отверстий путем перемещения подвижного диска 5, сжатия пружины 6 и перекрывания части отверстий в верхнем неподвижном диске 4, компенсируя тем самым расход воды при изменении давления.

Верхнее выходное отверстие распылителя 2 закрыто пластиной 8, на которой установлены три конические чаши 9, 10, 11 друг над другом на одной оси аксиально, имеющие разный диаметр в основании чаш, опирающихся на пластину 8, выполненные с углами наклона образующей конической поверхности соответственно 60°, 70°, 80° к продольной оси симметрии (т.е. между поверхностями чаш - равные промежутки), что позволяет равномерно распределить воду по окружности и по высоте факела распыла, при этом не создавая значительного сопротивления.

При этом чаши перфорированы по всей поверхности отверстиями диаметром 3-5 мм, что создавая эффект подсоса, позволяет затянуть начало отрыва потока, уменьшить потери и улучшить распределение скоростей струй воды, проходящей между чашами. При меньшем диаметре отверстий перфораций поверхность будет рассматриваться как имеющая дополнительную шероховатость, отверстия большего диаметра создают большие просачивания.

На поверхности чаш также имеются направляющие, радиально расположенные ребра 12 с обратных сторон чаш 9, 10, 11, что позволяет отклонять часть потока с большими скоростями из средней области к поверхности чаши, в зону отрыва, тем самым зону отрыва уменьшая, что также улучшает распределение скоростей и снижает потери.

На верхнюю чашу 9 опирается при помощи двух-четырех ножек 13 конусный отражатель 14 с углом наклона образующей конической поверхности 50° к продольной оси симметрии, что позволяет получить равный промежуток между ним и верхней конической чашей 9, необходимый для равномерного распределения воды, при этом создавая минимальное сопротивление движению воды и позволяя получить наибольшую дальность разбрызгивания и имеющий также на своей поверхности направляющие радиально расположенные ребра 15 и перфорированный по всей поверхности отверстиями диаметром 3-5 мм. Радиально расположенные направляющие ребра и перфорированная поверхность отражателя также улучшает распределение скоростей и снижает потери струи воды, проходящей между верхней чашей 9 и отражателем 14.

Пластина 8, на которой установлены чаши 9, 10, 11, имеет в центре отверстие в виде окружности (фиг.3), а также четыре прорези, расположенные друг напротив друга 16, 17, 18, 19, в форме полуколец, имеющие таким образом максимальную проходную площадь отверстий и расположенные между основаниями чаш, создавая минимальные сопротивления воды и улучшая распределение скоростей.

Насадка работает следующем образом. Вода из трубопровода попадает в корпус 1, где, проходя по направляющим 7, приобретает упорядоченный характер, через отверстия в подвижном 5 и неподвижном 4 дисках поступая в сопло распылителя 2. С внутренней стороны сопло распылителя 2 имеет направляющие ребра 3, проходя через которые вода окончательно упорядочивается. Проходя далее через перфорированные отверстия пластины 8, вода равномерно распределяется между чашами 9, 10, 11 и отражателем 14, и двигаясь вдоль направляющих ребер 12 чаш и направляющих ребер 15 отражателя 14, поступает наружу равномерным факелом.

Эффект подсасывания пограничного слоя, образуемый при прохождении воды по перфорированным поверхностям, позволяет предупреждать отрыв потока, вследствие чего зона отрыва отодвигается вниз по потоку, течение воды становится более плавным, уменьшая сопротивление.

При расчетном давлении воды в трубопроводе подвижный диск 5 под действием пружины 6 прижат к направляющим ребрам 7.

При повышении давления диск 5 перемещается, сжимая пружину 6, при этом часть отверстий верхнего диска перекрывается, благодаря чему уменьшается суммарная площадь сечения отверстий, компенсируя тем самым расход воды, возросший от увеличения давления.

При уменьшении давления пружина возвращает подпружиненный диск в исходное положение, обеспечивая постоянство расхода.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет независимо от величины напора и режимов работы сохранять постоянный расход и равномерность распределения капель дождя как по высоте, так и по окружности, что повышает качество орошения, исключает необходимость увеличения времени полива из-за неравномерности орошения, снижает расход воды.

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур. Насадка включает в себя корпус, в верхней части которого установлен сужающийся распылитель, имеющий внутренние продольные направляющие ребра, в средней части установлены друг под другом неподвижный и подвижный перфорированные диски, между которыми установлена пружина, а в нижней части корпус насадки выполнен с продольными ребрами. Верхнее выходное отверстие распылителя закрыто пластиной, на которой установлены три конические чаши, выполненные с углами наклона образующей конической поверхности соответственно 60°, 70°, 80° к продольной оси симметрии, имеющие радиально расположенные ребра с обратных сторон чаш и перфорированные по всей поверхности отверстиями диаметром 3-5 мм. На верхнюю чашу опирается при помощи ножек конусный отражатель с углом наклона образующей конической поверхности 50°, и имеющий на своей поверхности направляющие радиально расположенные ребра и перфорированный по всей поверхности отверстиями диаметром 3-5 мм. Изобретение позволяет независимо от величины напора и режимов работы сохранять постоянный расход и равномерность распределения капель дождя как по высоте, так и по окружности, что повышает качество орошения, исключает необходимость увеличения времени полива из-за неравномерности орошения, снижает расход воды. 3 ил.

Дождевальная насадка, включающая конические чаши, аксиально установленные одна под другой, выполненные с разными углами наклона образующей конической поверхности, отличающаяся тем, что конические чаши выполнены с разным диаметром основания и опираются на пластину, имеющую в центре отверстие в виде окружности, а также четыре прорези, расположенные друг напротив друга и имеющие форму полуколец, расположенные между основаниями чаши, причем угол наклона образующих конической поверхности составляет 60°, 70°, 80° к продольной оси симметрии соответственно, чаши перфорированы отверстиями диаметром 3-5 мм и имеют радиально расположенные ребра с обратных сторон, кроме того, над верхней конической чашей установлен конусный отражатель, выполненный с углом наклона образующей конической поверхности 50° к продольной оси симметрии, имеющий радиально расположенные направляющие ребра и перфорированный по всей поверхности отверстиями диаметром 3-5 мм.