ВОДОВЫПУСК Российский патент 2008 года по МПК A01G25/00 

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур капельным способом с помощью гибких увлажнителей.

Известен водовыпуск с гибким трубопроводом, включающий упругий корпус, установленный в стенке трубопровода и прикрепленный к кромкам водовыпускного отверстия, в котором, с целью упрощения монтажа и конструкции водовыпуска, упругий корпус прикреплен к кромкам, одна из которых отогнута внутрь трубопровода с внешней стороны его; с целью обеспечения гашения энергии поливной струи упругий корпус выполнен таврообразным (SU 378592 A1, 12.07.1973).

К недостаткам описанного водовыпуска относятся: выступающие части водовыпуска над внешней стенкой трубопровода препятствуют раскладке-укладке трубопровода для капельного полива овощных культур, по длине трубопровода водовыпусками не обеспечивается равномерность выдачи поливных норм, нетехнологичность изготовления и большие затраты ручного труда на настройку.

Наиболее близким аналогом заявленного объекта является водовыпуск, выполненный в виде установленного в отверстии трубопровода пистона, который, с целью обеспечения капельного выпуска жидкости, снабжен пористым элементом, перекрывающим отверстие трубопровода и прижатым к пистону, например, при помощи жестко связанной с ним пластины (SU 471094 А1, 28.08.1975).

К недостаткам описанного водовыпуска, принятого в качестве ближайшего аналога, относятся низкая эксплуатационная надежность, неравномерность выдачи поливных норм водовыпусками по длине поливного трубопровода, забивание пористого элемента почвой и пожнивными остатками, нетехнологичность изготовления, проблемы сматывания и разматывания над пистоном пластины.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение эксплуатационной надежности водовыпусков, смонтированных в виде пистонов в отверстиях стенки гибкого поливного трубопровода.

Технический результат - повышение качества полива за счет равномерности выдачи поливных норм по длине гибкого поливного трубопровода компенсацией потери давления воды в полости трубопровода.

Указанный технический результат достигается тем, что в водовыпуске, выполненном в виде установленного в отверстии стенки трубопровода пистона, согласно изобретению пистону из упругоэластичного материала придана форма двояковыпуклого диска с кольцевой канавкой, выполненной в полости наибольшего диаметра диска, суженной частью, образованной кольцевой канавкой, диск смонтирован в отверстии стенки трубопровода, при этом одной выпуклостью диск обращен в полость трубопровода, а другой - наружу, кроме того, вдоль оси симметрии диска выполнено глухое отверстие со стороны выпуклости, обращенной в полость трубопровода, в указанной выпуклости концентрично глухому отверстию армирован в тело пистона упругий элемент в виде вырезного сферического диска с круглым отверстием в центре; отверстию в стенке трубопровода придана звездообразная форма, диаметр суженной части диска в его кольцевой канавке выполнен равным диаметру вписанной окружности в звездообразном отверстии стенки трубопровода.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен продольно-вертикальный разрез гибкого поливного трубопровода с пистоном в отверстии стенки трубопровода.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, положение упругого элемента в виде вырезного сферического диска с круглым отверстием в центре корпуса пистона.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1, звездообразная форма отверстия в стенке гибкого поливного трубопровода с размещенным в нем суженной частью диском пистона.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.1, поперечно-вертикальный разрез трубопровода и пистона, смонтированного в отверстии стенки.

На фиг.5 - место Г на фиг.1, сопряжение конвергентных кромок выпуклостей двояковыпуклого диска с внешней и внутренней поверхностями стенки трубопровода в момент заполнения полости трубопровода поливной водой.

На фиг.6 - то же, при рабочем давлении воды, например, равном 0,02 МПа.

На фиг.7 - то же, при избыточном давлении воды, например при давлении 0,06 МПа, в полости гибкого трубопровода.

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

Водовыпуск (см. фиг.1) выполнен в виде установленного в отверстии 1 стенки 2 трубопровода 3 пистона 4.

Пистону 4 из упругоэластичного материала придана форма двояковыпуклого диска с кольцевой канавкой 5. Кольцевая канавка 5 выполнена в полости наибольшего диаметра диска. Суженной частью 6, образованной кольцевой канавкой 5, диск пистона 4 смонтирован в отверстии 1 стенки 2 трубопровода 3. Отверстию 1 в стенке 2 трубопровода 3 придана звездообразная форма (см. фиг.3). Диаметр суженной части диска в его кольцевой канавке 5 выполнен равным диаметру вписанной окружности в звездообразном отверстии 1 стенки 2 трубопровода 3. Кромками 7 звездообразного отверстия 1 и суженной частью 6 диск пистона 4 удерживается в равновесном положении в трубопроводе 3. Кромки 7 отверстия 1 обеспечивают пропуск оросительной воды из полости трубопровода 3 заданной нормы.

Одной выпуклостью 8 диск пистона 4 обращен в полость трубопровода 3, а другой выпуклостью 9 диск выступает над внешней стенкой 2. В выпуклости 8 пистона 4 концентрично глухому отверстию 10 в тело пистона армирован упругий элемент 11. Упругий элемент 11 выполнен в виде вырезного сферического диска с круглым отверстием 12 в центре и выступами 13 и впадинами 14 на периферийной части. Глухое отверстие 10 вдоль оси 15 симметрии диска выполнено со стороны выпуклости 8, обращенной в полость трубопровода 3. Кромками 16 выпуклости 8 диск пистона 4 плотно прилегает к внутренней поверхности стенки 2 трубопровода 3. Кромкой 17 выпуклости 9 диск пистона 4 сопряжен с внешней поверхностью стенки 2.

Водовыпуск работает следующим образом.

Работу описанного водовыпуска рассмотрим на трех характерных примерах: при заполнении поливной водой полости трубопровода 3; при достижении рабочего давления воды, например, 0,02 МПа в начале и конце поливного трубопровода 3; при давлении воды больше 0,06...0,08 МПа в полости трубопровода 3.

В исходном положении пистон 4 в полости трубопровода 3 кольцевой кромкой 16 выпуклости 8 за счет упругих сил упругого элемента 11 плотно прилегает к внутренней поверхности стенки 2. За счет этого пистон 4 своей суженной частью 6 подтягивает выпуклость 9 в сторону внешней поверхности стенки 2 и кольцевая кромка 17 плотно прилегает к поверхности трубопровода 3. Пистон 4 в отверстии 1 удерживается в равновесном состоянии и водовыпуск до достижения рабочего давления поливной воды в полости трубопровода 3 выключен (см. фиг.1, 4 и 5).

При нарастании давления воды в полости трубопровода 3 (см. фиг.6) она давит на поверхность выпуклости 8. За счет этого давления воды армированный в выпуклость 8 упругий элемент 11 выступами 13 давит на периферийную часть пистона 4. За счет выступов 13 между кромкой 16 и внутренней поверхностью стенки 2 образуются микроканалы и вода поступает в полость кольцевой канавки 5. Вода заполняет это пространство и через отверстие 1, образованное кромками 7 и поверхностью суженной части 6 пистона 4, поступает под кольцевую канавку 5. При заполнении водой полости трубопровода 3 она также заполняет и полость глухого отверстия 10. При нарастании давления воды в полости глухого отверстия 10 выпуклость 9 пистона 4, преодолевая силы сжатия волокон упругодеформированного материала, стремится принять форму, приближенную к линейной поверхности. Кольцевая кромка 17 отходит от внешней поверхности стенки 2 в зоне наименьшего напряжения, обеспечивая этим выпуск порции воды в единицу времени (л/ч).

За счет нарастания гидравлических сопротивлений по длине трубопровода 3 от начала подачи (первого пистона 4) к концевому пистону 4 пропорционально снижению давления воды в полости трубопровода 3 нарастает объем воды, пропускаемый в кольцевую полость 5. Таким образом, кольцевыми кромками 16 и 17 выпуклостей 8 и 9 пистона 4 автоматически поддерживается заданная норма выпуска воды каждым пистоном 4.

При резком (скачкообразном) нарастании давления воды в полости трубопровода увеличивается давление и на поверхность каждой выпуклости 8 пистона 4. В этом случае поверхность кольцевой канавки 5 пистона 4 контактирует с внутренней поверхностью стенки 2 трубопровода 3, резко увеличивая гидравлическое сопротивление потока воды от кромки 16 в сторону отверстия 1. Поступившая под давлением вода в полости глухого отверстия 10 приводит к тому, что кольцевая канавка 17 отходит от внешней поверхности стенки 2 трубопровода 3 на большую величину зазора (см. фиг.7). Поступившая вода из отверстия 1 в заданном количестве выливается на поверхность орошаемого участка под каждым водовыпуском. Изменения давлений воды в полости трубопровода 3 приводят к тому, что кромки 16 и 17 выпуклостей 8 и 9 пистона 4 находятся в движении относительно центра отверстия 1, а суженная часть 6 пистона 4 перемещается вдоль оси 15. Наносы, мелкий минеральный и растительный сор и взвеси в этом случае беспрепятственно проходят через отверстие 1 и вместе с поливной водой оседают на поверхности орошаемого участка.

Форма пистона 4 в виде двояковыпуклого диска позволяет беспрепятственно гибкий поливной трубопровод 3 сматывать в бобины при завершении поливного сезона, перемещая волоком трубопровод 3 по поверхности поля. Таким образом, описанная совокупность существенных признаков заявленного водовыпуска позволяет достичь указанного технического результата - повышение качества полива сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур капельным способом с помощью гибких трубопроводов. Водовыпуск выполнен в виде установленного в отверстии стенки трубопровода пистона. Пистону из упругоэластичного материала придана форма двояковыпуклого диска с кольцевой канавкой, выполненной в полости наибольшего диаметра диска. Суженной частью, образованной кольцевой канавкой, диск смонтирован в отверстии стенки трубопровода. Одной выпуклостью диск обращен в полость трубопровода, а другой - наружу. Вдоль оси симметрии диска выполнено глухое отверстие со стороны выпуклости, обращенной в полость трубопровода. В этой выпуклости концентрично глухому отверстию в тело пистона армирован упругий элемент в виде вырезного сферического диска с круглым отверстием в центре. Технический результат заключается в повышении качества полива за счет равномерности выдачи поливных норм по длине трубопровода. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Водовыпуск, выполненный в виде установленного в отверстии стенки трубопровода пистона, отличающийся тем, что пистону из упругоэластичного материала придана форма двояковыпуклого диска с кольцевой канавкой, выполненной в полости наибольшего диаметра диска, суженной частью, образованной кольцевой канавкой, диск смонтирован в отверстии стенки трубопровода, при этом одной выпуклостью диск обращен в полость трубопровода, а другой - наружу, кроме того, вдоль оси симметрии диска выполнено глухое отверстие со стороны выпуклости, обращенной в полость трубопровода, в указанной выпуклости пистона концентрично глухому отверстию армирован в тело пистона упругий элемент в виде вырезного сферического диска с круглым отверстием в центре.2. Водовыпуск по п.1, отличающийся тем, что отверстию в стенке трубопровода придана звездообразная форма.3. Водовыпуск по п.1, отличающийся тем, что диаметр суженной части диска в его кольцевой канавке выполнен равным диаметру вписанной окружности в звездообразном отверстии стенки трубопровода.