КАПЕЛЬНЫЙ ВОДОВЫПУСК ПОЛИВНОГО ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2016 года по МПК A01G25/02 

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

Известен водовыпуск, выполненный в виде установленного в отверстии трубопровода пистона, снабженного пористым элементом, перекрывающим отверстие трубопровода и прижатым к пистону, например, при помощи жестко связанной с ним пластины (Авторское свидетельство SU №471094, кл. A01G 25/02 / B05B 1/20 от 25.05.1975).

Недостатками данного водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая эксплуатационная надежность, отсутствие возможности регулирования подачи воды.

Известен капельный водовыпуск поливного трубопровода, содержащий вставку из эластичного материала, установленную в стенке трубопровода, вставка снабжена полукруглой канавкой в стенке трубопровода с размещенным в ней канатом из материала с плотностью 0,2-0,5 г/см³, при этом канат зафиксирован ушками, образующими с канавкой разомкнутое кольцевое пространство с выполненными водовыпускными отверстиями в его донной части (патент RU №2294628, кл. A01G 25/02 от 10.03.2007).

К недостаткам описанного капельного водовыпуска относятся забивание водорослями и микроорганизмами как отверстия полукруглой канавки, так и размещенным в ней канатом из материала с заданной плотностью, высокая степень неравномерности поливных норм при перепадах движения воды, трудоемкость монтажа из-за фиксации корпуса и каната внутри трубопровода, а также технологического обслуживания.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту относится капельница, содержащая корпус конической формы с входным и выходным патрубками, и установленный в нем поплавок, сетчатый фильтр, который установлен в нижней части корпуса, при этом поплавок выполнен в форме шара с прорезями-водоводами, расположенными на его поверхности во взаимно перпендикулярных плоскостях (Авторское свидетельство SU №1618345, кл. A01G 25/02 от 07.01.1991).

К недостаткам описанной капельницы применительно к решаемой проблеме относятся ограниченные функциональные возможности, низкая надежность, трудность очистить сетчатый фильтр, размещенный внутри корпуса, трудность монтажа и демонтажа предложенных внутренних элементов, необходимость отключать воду в поливном трубопроводе при очистке фильтра. Кроме того, шарообразный поплавок, свободно расположенный поверх сетчатого фильтра и имеющий опоясывающие его по окружности прорези-водоводы, достаточно неустойчив при перемещении шарового поплавка вверх, соответственно струйки будут выходить искривленными линиями, что вызывает соударение их между собой, в результате чего следует высокая степень неравномерности выдачи поливной нормы, а также нетехнологичность изготовления.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - снижение засоряемости и упрощение конструкции.

Технический результат - повышение степени равномерности выдачи поливной нормы по длине поливного трубопровода при капельном орошении.

Технический результат достигается тем, что капельный водовыпуск поливного трубопровода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и установленный в нем поплавок, сетчатый фильтр установлен в корпусе, поплавок выполнен в виде шара, корпус снабжен вставкой в виде короткого патрубка цилиндрической формы, имеющего профиль муфты, в котором выполнена резьба, и в полости вставки в виде патрубка наименьшего диаметра размещен второй короткий патрубок с резьбой в виде пустотелого стакана, взаимодействующий контактно с резьбой вставки патрубка, и выпускное отверстие второго короткого патрубка имеет гайку с возможностью фиксации и перемещения его вдоль вставки, при этом входной торец второго патрубка выполнен с зубчатыми выступами с возможностью взаимодействия их с шаровым поплавком, причем с наружной стороны вставка в верхней и в нижней ее частях снабжена фиксаторами-упорами, выполненными в виде кольцевых пластин вокруг первого короткого патрубка.

Кроме того, верхняя часть выходного патрубка снабжена седлом шара, размещенным перед вставкой со вторым коротким патрубком с зубчатыми выступами.

Таким образом, подаваемая в трубопровод вода проходит через входной патрубок, сетчатый фильтр обтекаемой цилиндрической формы, размещенный в дополнительном патрубке с приливом к ним сбоку. Вода приподнимает шаровой поплавок, удельный вес которого меньше удельного веса воды, он входит в седло шара, имеющего сферическую форму, и одновременно прикрывает впускное отверстие во втором коротком патрубке. Перекрытие отверстия шаровым поплавком будет герметично за счет присасывания и прижатия упругой оболочки к поверхности седла. Скорость движения воды гасится, и часть воды начинает просачиваться через глубину зубчатых выступов второго короткого патрубка. Капельница работает по заданной программе.

Вследствие наличия внутренней резьбы во вставке в виде короткого патрубка, имеющего вид муфты, осуществляется соответственно настройка второго полого короткого патрубка, имеющего зубчатые выступы, контактирующие с шаровым поплавком. При этом второй короткий патрубок имеет наружную резьбу, что позволяет входить ему вовнутрь вставки первого замкнутого короткого патрубка относительно контакта зубчатых выступов с шаровым поплавком, т.е. прижимается к последнему, при этом второй патрубок фиксируется сверху гайкой, которая упирается в верхний конец вставки в виде короткого патрубка. Вследствие наличия с наружной стороны вставки двух жестких закрепленных по окружности стенки вставки фиксаторов-упоров в виде кольцевых пластин, вода поступает только в полость второго короткого патрубка. Этим самым исключается возможность растекания воды перед зубчатыми выступами и достигается компактная подача воды через глубину прорезей между зубчатыми выступами. Регулирование величины расхода воды через прорези зубчатых выступов по глубине их выполняется при помощи ввинчиваемого или вывинчиваемого второго патрубка во вставке, который постоянно продолжает контактировать с шаровым поплавком сверху впускного патрубка при заполнении его водой, т.е. задается заданное количество пропущенной воды через капельный водовыпуск. Кроме того, уменьшаются габариты капельного водовыпуска и повышается надежность и устойчивость в работе, даже в пульсирующей воде при изменении давления в поливном трубопроводе. Вода заполняет глубину прорезей между зубчатыми выступами равномерно по окружности и поступает компактно в рабочий канал на полив. Отвод воды глубиной прорезей между зубчатыми выступами позволяет направить воду в рабочий канал компактной без искривления струи.

Автором не выявлены технические решения с признаками, сходными с признаками, отличающими заявленное решение от прототипа, следовательно, заявленное решение отвечает критерию «существенные признаки».

Изобретение поясняется чертежом. На представленном чертеже изображен продольно-вертикальный разрез гибкого поливного трубопровода.

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

Капельный водовыпуск выполнен в виде установленного в отверстие 1 стенки 2 трубопровода 3 цилиндрического патрубка 4.

Патрубок 4 выполнен с резьбой, к которому присоединен входной патрубок 5 с шаровым краном 6, выходной патрубок 7. К средней части жестко соединенных между собой патрубков 5 и 7 под углом присоединен сбоку дополнительный патрубок 8 с расположенным в нем сетчатым фильтром 9 цилиндрической формы с фиксирующей гайкой 10 для прижатия фильтра 9 к гнезду 11, выполненного между приливами внутри патрубков 5 и 7. В верхней части выходного патрубка 7 установлено седло 12, шарообразный поплавок 13 покрыт упругой оболочкой 14 и свободно расположен выше сетчатого фильтра 9 цилиндрической формы.

Расширенная часть 15 корпуса капельницы водовыпуска переходит в цилиндрический наконечник 16, рабочий канал 17, расположенный в цилиндрическом наконечнике 16. Расширенная коническая часть 15 и выходной патрубок 7 своими концами соединены, соответственно, с фиксаторами-упорами 18 и 19, выполненными в виде кольцевых пластин вокруг первого короткого патрубка 20, снабженного внутренней резьбой 21 и скрепленного с полым патрубком 22 с наружной резьбой 23 в виде пустотелого стакана, с фиксирующей сверху гайкой 24 над патрубком 22. Патрубок 22 расположен соосно относительно шарового поплавка 13 с упругой оболочкой 14 так, что он при всплытии вверх постоянно входит в контакт с зубчатыми выступами 25, глубина прорезей между ними выполнена такой, что при фиксации патрубка 22 гайкой 24 расход воды в водовыпуске соответствует максимальному значению. Приливы 26 патрубка 22 служат для удобства проворачивания (вкручивания и выкручивания) патрубка 22 в первом коротком патрубке 20 от руки с фиксирующей гайкой 24.

При сборке водовыпуска с трубопроводом сетчатый фильтр 9 цилиндрической формы вставляют в дополнительный патрубок 8 наклонно в отверстие 27, соединяющее патрубки соответственно 5, 7, 8 в гнездо 11, далее фиксируют прижатием гайки 10. Чтобы пропустить воду, шаровой кран 6 открывают, что соответствует максимальному расходу воды в водовыпуске. Шаровой поплавок с упругой оболочкой составляет объемный вес менее 1 г/см³ по отношению к удельному весу воды, то всплытие поплавка проходит без резких ударов, даже при больших напорах.

Капельный водовыпуск работает следующим образом.

Вода из полости поливного трубопровода 3 через патрубок 4 заполняет входной патрубок 5 при открытом шаровом кране 6. Далее вода через сетчатый фильтр 9 цилиндрической формы заполняет полость выходного патрубка 7 и одновременно дополнительный патрубок 8. Давление в полости выходного патрубка 7 повышается, шаровой поплавок 13 всплывает вверх. Но так как удельный вес шарового поплавка 13 составляет менее 1 г/см³, относительно веса воды, то происходит положительная его плавучесть, и по мере дальнейшего заполнения водой выходного патрубка 7 шаровой поплавок 13 перекрывает отверстие патрубка 22 с зубчатыми выступами 25 в виде полого стакана. Выполнение шарового поплавка 13 с эластичной наружной поверхностью 14 в сочетании со сферическим седлом 12 позволяет исключить вибрацию его и необходимость одновременно перекрывать отверстие патрубка 22 с зубчатыми выступами 25. Этим самым достигается самоуплотнение эластичного материала поплавка 13 с высокой степенью герметизации, так как в течение уже всего времени капельного полива на поплавок 13 будет действовать усилие, обусловленное давлением воды снизу. Поступление воды далее производится через прорези в зубчатых выступах 25 в полость короткого второго патрубка 22. Изменение расхода воды капельницей может быть достигнуто ввинчиванием (вывинчиванием) патрубка 22 в первом коротком патрубке 20, снабженном внутренней резьбой 21 и перемещением зубчатых выступов 25 в сторону постоянного контакта с поверхностью шарового поплавка 13, что вызывает плотное прижатие размещенного при всплытии в сферическом седле 12 поплавка 13, в результате повышается пропускная способность, таким образом, оросительная вода выдавливается ограниченными дозами через глубину прорезей между зубчатыми выступами независимо от положения поплавка 13. Капельный полив идет по заданной программе.

Изготовление цилиндрического патрубка 22 с приливами 26, гайкой 24 облегчает перемещение и фиксации патрубка 22 внутри первого короткого патрубка 20, который зафиксирован от боковых смещений в фиксаторах-упорах 18 и 19, выполненных в виде кольцевых пластин.

Таким образом, кольцевыми углублениями прорезей между зубчатыми выступами 25 патрубка 23 автоматически поддерживается заданная норма выпуска воды каждым водовыпуском (капельницей) в цилиндрическом наконечнике 16 с рабочим каналом 17. Изменения и перепады давлений воды в полости выходного патрубка 7 возможно также регулировать шаровым краном 6 на входном патрубке 5. Наносы, мелкий минеральный и растительный сор и их взвеси в этом случае задерживаются в наклонном дополнительном патрубке 8 с фильтром 9 цилиндрической формы, который позволяет даже в этом случае пропускать через себя расход воды, он легко доступен и промывается за счет снятия фиксирующей гайки 10, прижимающей фильтр 9.

Конструктивные особенности капельного водовыпуска, изготовленного из отдельных элементов, позволяют не только облегчить изготовление их, но и позволяют выполнять разборку, что также позволяет беспрепятственно гибкий поливной трубопровод 3 сматывать в бобины при завершении поливного сезона, перемещая волоком трубопровод 3, например, на поверхности поля. Таким образом, описанная совокупность существенных признаков заявленного капельного водовыпуска позволяет достигнуть указанный выше технический результат - снижение засоряемости и упрощение конструкции, что в конечном итоге повышает качество полива сельскохозяйственных культур в системе капельного орошения.

Капельный водовыпуск поливного трубопровода содержит корпус с входным и выходным патрубками, в корпусе установлен поплавок и сетчатый фильтр. Поплавок выполнен в виде шара. Корпус снабжен вставкой в виде короткого патрубка цилиндрической формы, имеющего вид муфты, в котором выполнена резьба. В полости вставки в виде патрубка наименьшего диаметра размещен второй короткий патрубок в виде пустотелого стакана с резьбой, взаимодействующий контактно с резьбой вставки патрубка. Выпускное отверстие второго короткого патрубка имеет гайку с возможностью фиксации и перемещения его вдоль вставки. Входной торец второго патрубка выполнен с зубчатыми выступами с возможностью взаимодействия их с шаровым поплавком. С наружной стороны вставка в верхней и в нижней частях снабжена фиксаторами-упорами, выполненными в виде кольцевых пластин вокруг первого короткого патрубка. Технический результат - повышение качества полива. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Капельный водовыпуск поливного трубопровода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и установленный в нем поплавок, сетчатый фильтр установлен в корпусе, поплавок выполнен в виде шара, отличающийся тем, что корпус снабжен вставкой в виде короткого патрубка цилиндрической формы, имеющего вид муфты, в котором выполнена резьба, и в полости вставки в виде патрубка наименьшего диаметра размещен второй короткий патрубок с резьбой в виде пустотелого стакана, взаимодействующий контактно с резьбой вставки патрубка, и выпускное отверстие второго короткого патрубка имеет гайку с возможностью фиксации и перемещения его вдоль вставки, при этом входной торец второго патрубка выполнен с зубчатыми выступами с возможностью взаимодействия их с шаровым поплавком, причем с наружной стороны вставка в верхней и в нижней частях снабжена фиксаторами-упорами, выполненными в виде кольцевых пластин вокруг первого короткого патрубка.

2. Капельный водовыпуск по п. 1, отличающийся тем, что верхняя часть выходного патрубка снабжена седлом шара, размещенным перед вставкой со вторым коротким патрубком с зубчатыми выступами.