Дождевальная насадка Российский патент 2023 года по МПК B05B1/18 A01G25/02 

Предлагаемое изобретение относится к технике полива дождеванием, в частности к устройствам для разбрызгивания воды, предназначенным для монтажа на гибком трубопроводе и может быть использовано в самоходных дождевальных машинах для орошения сельскохозяйственных культур.

Известна дождевальная насадка (патент РФ №2316946, МПК A01G 25/02 и В05В 1/18, 2008 г. - аналог), содержащая трубопровод с соплом, дефлектор, закрепленный под наклоном на вертикальной оси, которая шарнирно зафиксирована с возможностью вращения, герметичную камеру, сообщающуюся с трубопроводом посредством пустотелых кронштейнов, на свободном конце вертикальной оси жестко зафиксирован горизонтальный стержень, на одном конце которого закреплен флюгер, а на другом закреплена перекрывающая пластина с плоским парусом, также в горизонтальном стержне выполнен канал, заканчивающийся мини-соплом, расположенным рядом с перекрывающей пластиной, причем в верхней части вертикальной оси выполнен канал, посредством которого канал горизонтального стержня сообщен с герметичной камерой.

Недостатком аналога является сложность конструкции. Также для нормального функционирования рассматриваемой насадки требуется тонкая очистка подаваемой воды от песка и мусора.

Известен дождеватель Sinninger i-Wob UP3 (см. брошюра «i-Wob дождеватель для механизированного орошения» Sinninger Irrigation Inc. - 8 стр. - прототип), содержащий корпус с выполненным по центру трубопроводом, на конце которого установлено сменное сопло, вверху корпуса выполнена резьба для подключения дождевателя к гибкому трубопроводу, снаружи на нижней части корпуса шарнирно зафиксирована с возможностью отклонения от горизонтальной плоскости и вращения вокруг вертикальной оси кольцевая пластина с держателями, на которых жестко закреплен конусообразный дефлектор с канавками на рабочей поверхности, для разбрызгивания воды под разными углами к горизонтальной плоскости дефлектор отклонен в сторону от вертикальной оси с помощью оси, зафиксированной на тыльной стороне дефлектора по его центру и имеющей полусферический конец, которым она вступает в контакт с полусферическим концом оси закрепленной по центру платформы, размещенной под дефлектором и закрепленной на корпусе посредством вертикальных стоек, также к нижней части данной платформы крепится противовес, поддерживающий вертикальное положение дождевателя.

Недостатком прототипа является сложность конструкции, а также низкая надежность и недолговечность. В прототипе присутствуют подвижные и трущиеся друг о друга детали и их элементы, которые со временем изнашиваются, что в свою очередь приводит к нарушениям в работе дождевателя вплоть до полной потери его функциональности.

Кроме того, рассмотренный дождеватель изготавливается из пластика, а так как он монтируется на гибком трубопроводе, то при сильном порыве ветра дождеватель может удариться о конструкционные элементы дождевальной машины, что может вызвать его необратимые повреждения.

Также в прототипе при использовании сопла с большим рабочим сечением и соответственно с большим расходом воды, наличие на рабочей поверхности дефлектора канавок, приводит к формированию достаточно крупных капель и струй, которые в ряде случаев оказывают деструктивное воздействие на почву и растения.

Экспериментальными исследованиями, проведенными в лаборатории оросительной техники при Саратовском государственном университете генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова, было установлено, что для поверхностного дождевания наиболее оптимальную конструкцию имеет дефлектор, рабочая поверхность которого выполнена в форме вогнутой чаши с конусным возвышением в центре. При использовании дефлектора такого типа средний размер капель искусственного дождя составляет от 0,8 до 1,2 мм.

Технической задачей изобретения является разработка простой и надежной конструкции дождевальной насадки модульного исполнения, устойчивой к различным внешним воздействиям и обеспечивающей эффективное орошение сельскохозяйственных культур.

Поставленная задача достигается в дождевальной насадке, содержащей корпус с выполненным по его центру трубопроводом, в нижней части которого установлено сменное сопло, расположенный под соплом дефлектор, вертикальные стойки, противовес для поддержания вертикального положения насадки, где согласно изобретению насадка снабжена жестким стальным каркасом, оцинкованным методом горячего цинкования и выполняющим роль противовеса, причем стальной каркас выполнен из двух дисковых грузил, одно из которых расположено над другим, грузила жестко соединены между собой с помощью вертикальных стоек криволинейного исполнения, также по центру верхнего и нижнего дискового грузила соосно выполнены отверстия, причем в отверстии верхнего грузила закреплен корпус со сменным соплом, а в отверстии нижнего грузила зафиксирован дефлектор, кроме того, рабочая поверхность дефлектора выполнена в форме вогнутой чаши с конусным возвышением в центре.

В верхней части трубопровода корпуса дополнительно установлен сменный регулятор давления.

Сменное сопло выполнено с диаметром выходного отверстия от 3 до 14 мм.

Сменное сопло выполнено из пластика или из полиэтилена высокой плотности.

Сменное сопло выполнено из алюминия или его сплавов. Дефлектор выполнен из пластика или из полиэтилена высокой плотности.

Дефлектор выполнен из алюминия или его сплавов.

Корпус выполнен из пластика или из полиэтилена высокой плотности.

Корпус выполнен из оцинкованной стали.

Отличия предлагаемого изобретения от прототипа заключаются в следующем.

Основу модульной конструкции предлагаемой дождевальной насадки составляет жесткий стальной каркас, на котором монтируется корпус со сменным соплом и дефлектор. Стальной каркас защищает насадку от внешних воздействий и механических повреждений. При этом стальной каркас выполнен из двух грузил, жестко соединенных вертикальными стойками, благодаря чему каркас дополнительно выполняет роль противовеса, обеспечивающего вертикальное положение дождевальной насадки. Для обеспечения антикоррозионной защиты стальной каркас оцинкован методом горячего цинкования, что придает ему долговечность и высокую надежность.

Кроме того, рабочая поверхность дефлектора выполнена в форме вогнутой чаши с конусным возвышением в центре, чем обеспечивается формирование мелкодисперсного дождя со средним размером капель от 0,8 до 1,2 мм. При этом капли такого искусственного дождя имеют низкую кинетическую энергию и не оказывают деструктивного воздействия на почву и растения.

Дождевальную насадку дополнительно оснащают регулятором давления, который присоединяют к трубопроводу корпуса. За счет использования регулятора давления обеспечивается равномерный расход воды и достигается требуемая интенсивность полива. Установка регулятора давления позволяет исключить влияние перепадов давления в трубопроводе дождевальной машины на работу дождевальной насадки.

Также с целью дифференциации дождевальных насадок по расходу воды, сменное сопло может быть выполнено с диаметром выходного отверстия от 3 до 14 мм.

Предлагаемая дождевальная насадка имеет простую модульную конструкцию, обладает высокой надежностью и долговечностью, а также обеспечивает эффективный полив сельскохозяйственных культур методом дождевания.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена дождевальная насадка;

на фиг. 2 отдельно показан жесткий стальной каркас насадки;

на фиг. 3 представлена дождевальная насадка оснащенная регулятором давления.

Предлагаемая дождевальная насадка (фиг. 1) состоит из корпуса 1 с выполненным по его центру трубопроводом 2, в нижней части корпуса 1 установлено сменное сопло 3, под которым размещен дефлектор 4, имеющий рабочую поверхность в форме вогнутой чаши с конусным возвышением в центре. Корпус 1 и дефлектор 4 закреплены на жестком стальном каркасе 5, который оцинкован методом горячего цинкования. Стальной каркас 5 составляет основу модульной конструкции насадки, а также дополнительно выполняет роль противовеса, служащего для поддержания вертикального положения насадки при ее монтаже на гибком трубопроводе (шланге). Стальной каркас 5 (фиг. 2) выполнен из двух дисковых грузил 6 и 7, причем грузило 6 расположено над грузилом 7, в свою очередь, грузила 6 и 7 жестко соединены между собой с помощью вертикальных стоек 8, имеющих криволинейное исполнение. По центру верхнего и нижнего дискового грузила 6 и 7 соосно выполнены отверстия 9 и 10. При этом отверстие 9 верхнего грузила 6 служит для крепления в нем корпуса 1 со сменным соплом 3. А отверстие 10 нижнего грузила 7 предназначено для фиксации в нем дефлектора 4.

В верхней части трубопровода 2 корпуса 1 дополнительно может быть установлен сменный регулятор давления 11 (фиг. 3). Регулятором давления 11 обеспечивается поддержание равномерного расхода воды дождевальной насадкой, его использование позволяет исключить влияние перепадов давления в трубопроводе дождевальной машины на расходные и качественные характеристики искусственного дождя, формируемого дождевальной насадкой.

Сменное сопло 3 может быть выполнено с диаметром выходного отверстия от 3 до 14 мм.

Кроме того, сменное сопло 3 может быть выполнено из пластика или из полиэтилена высокой плотности.

Также сменное сопло 3 может быть выполнено из алюминия или его сплавов.

Помимо этого, дефлектор 4 может быть выполнен из пластика или из полиэтилена высокой плотности.

В другом варианте дефлектор 4 может быть выполнен из алюминия или его сплавов.

Корпус 1 может быть выполнен из пластика или из полиэтилена высокой плотности.

В другом варианте корпус 1 выполнен из оцинкованной стали.

Дождевальная насадка работает следующим образом.

Насадку монтируют на гибком трубопроводе (шланге) дождевальной машины. Выполненный из двух грузил 6 и 7 каркас насадки 5 служит в качестве противовеса и обеспечивает вертикальное положение дождевальной насадки.

В процессе полива вода под давлением проходит по трубопроводу 2 корпуса 1 и, выходя через сопло 3, формирует струю, которая, ударяясь о рабочую поверхность дефлектора 4, фрагментируется, в результате чего образуются капли искусственного дождя, которые под воздействием силы тяжести падают на поверхность орошаемого участка и увлажняют почву.

Рабочая поверхность дефлектора 4, выполненная в форме вогнутой чаши с конусным возвышением в центре, обеспечивает формирование мелкодисперсного дождя со средним диаметром капель от 0,8 до 1,2 мм. При этом капли такого дождя имеют низкую кинетическую энергию и не оказывают деструктивного воздействия на почву и растения.

В процессе работы происходят колебания давления в трубопроводе дождевальной машины, которые возникают по различным причинам. Одной из таких причин являются перепады высот на участке, по которому происходит перемещение машины. Для того чтобы исключить влияние перепадов давления на работу дождевальной насадки, к ее трубопроводу 2 дополнительно присоединяют регулятор давления 11, с помощью которого обеспечивается равномерный расход воды и достигается требуемая интенсивность полива. Регулятор давления 11 подбирают в зависимости от расходных характеристик насадки и от расчетной величины давления на участке трубопровода, где расположен водовыпуск под насадку. При этом изготовление сменного сопла 3 с диаметром выходного отверстия от 3 до 14 мм позволяет дифференцировать дождевальные насадки по расходу воды.

Жесткий стальной каркас 5 защищает насадку от внешних воздействий и механических повреждений, а также обеспечивает удобную установку и замену таких ее частей как сопло 3, дефлектор 4 и корпус 1. С целью антикоррозионной защиты стальной каркас 5 оцинкован методом горячего цинкования, что придает ему долговечность и высокую надежность.

Использование предлагаемых технических решений позволит упростить модульную конструкцию дождевальной насадки, а также повысить ее надежность и долговечность, обеспечив при этом эффективное орошение методом дождевания.

Изобретение относится к области орошения. Дождевальная насадка содержит корпус (1) с выполненным по его центру трубопроводом (2), в нижней части которого установлено сменное сопло (3), расположенный под соплом дефлектор (4), вертикальные стойки (8), противовес для поддержания вертикального положения насадки. Насадка снабжена жестким стальным каркасом (5), оцинкованным методом горячего цинкования и выполняющим роль противовеса. Стальной каркас выполнен из двух дисковых грузил (6 и 7), одно из которых расположено над другим. Грузила жестко соединены между собой с помощью вертикальных стоек (8) криволинейного исполнения. По центру верхнего (6) и нижнего (7) дисковых грузил соосно выполнены отверстия. В отверстии верхнего грузила закреплен корпус со сменным соплом (3), а в отверстии нижнего грузила зафиксирован дефлектор (4). Рабочая поверхность дефлектора (4) выполнена в форме вогнутой чаши с конусным возвышением в центре. Обеспечивается упрощение модульной конструкции дождевальной насадки, а также повышение ее надежности и долговечности. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Дождевальная насадка, содержащая корпус с выполненным по его центру трубопроводом, в нижней части которого установлено сменное сопло, расположенный под соплом дефлектор, вертикальные стойки, противовес для поддержания вертикального положения насадки, отличающаяся тем, что насадка снабжена жестким стальным каркасом, оцинкованным методом горячего цинкования и выполняющим роль противовеса, причем стальной каркас выполнен из двух дисковых грузил, одно из которых расположено над другим, грузила жестко соединены между собой с помощью вертикальных стоек криволинейного исполнения, также по центру верхнего и нижнего дисковых грузил соосно выполнены отверстия, причем в отверстии верхнего грузила закреплен корпус со сменным соплом, а в отверстии нижнего грузила зафиксирован дефлектор, кроме того, рабочая поверхность дефлектора выполнена в форме вогнутой чаши с конусным возвышением в центре.

2. Дождевальная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что в верхней части трубопровода корпуса дополнительно установлен сменный регулятор давления.

3. Дождевальная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что сменное сопло выполнено с диаметром выходного отверстия от 3 до 14 мм.

4. Дождевальная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что сменное сопло выполнено из пластика или из полиэтилена высокой плотности.

5. Дождевальная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что сменное сопло выполнено из алюминия или его сплавов.

6. Дождевальная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что дефлектор выполнен из пластика или из полиэтилена высокой плотности.

7. Дождевальная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что дефлектор выполнен из алюминия или его сплавов.

8. Дождевальная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен из пластика или из полиэтилена высокой плотности.

9. Дождевальная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен из оцинкованной стали.