Дождевальная насадка Российский патент 2024 года по МПК B05B1/18 A01G25/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к дождевальным установкам или опрыскивателям, и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур, а также полива газонов и клумб.

Известна дождевальная насадка, включающая напорный трубопровод с соплом, дефлектор и кронштейны, закрепленные на напорном трубопроводе (Патент RU №2317153, В05В 1/26 от 20.02.2008).

Недостатком является сложность конструкции и низкая надежность в работе.

Известна дождевальная насадка, содержащая монтируемый на водопроводящем трубопроводе корпус с водовыпускными отверстиями и закрепленным на его боковой поверхности дефлектором, выполненным в виде обращенной в сторону корпуса вогнутой чаши (Патент RU №2329872, В05В 1,18 от 27.07.2008).

Недостатком аналога является засоряемость отверстий, низкая надежность при работе.

Известен насадок дождевального агрегата, содержащий монтируемый посредством ниппеля водоподводящего трубопровода корпус, закрепленный на стоке дефлектора и сопло с центральным отверстием, при этом дефлектор выполнен в виде обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с выпуклостью в ее средней части и совмещенном с осью симметрии резьбовым отверстием, разделенной ребрами жесткости на отсеки и подвнутрением на внутренней криволинейной поверхности чаши между ее периферийной кольцевой кромкой выпуклостью, каждый из отсеков по высоте дефлектора имеет переменное сечение, при этом снабженный с возможностью бесступенчатого перемещения дефлектора и сопло соединены посредством стойки (Патент RU №2173584, В05В 1/18, В05В 1/26 от 20.09.2001).

К недостаткам описанного насадка дождевального агрегата относятся сложность конструкции, низкая надежность работы, отсутствие возможности получения мелкодисперсного дождевания.

Известна дождевальная насадка с регулируемым расходом жидкости, содержащей корпус, за выходным отверстием которого на кронштейнах установлен дефлектор с возможностью вертикального перемещения при ручной регулировке насадки и при изменения давления поливной воды в подводящей сети (Авторское свидетельство SU №888871, A01G 25/00 от 15.12.1981).

Недостатком аналога является то, что пружина окисляется и ржавеет при эксплуатации в агрессивной воде и ее работа нарушается на сжатие или растяжение, следовательно, нарушает и технологию полива.

Известна короткоструйная дождевальная насадка, включающая воронкообразный корпус с диафрагмой и конусным отражателем. В диафрагме выполнены два отверстия, центры которых смещены относительно отражателя (Авторское свидетельство №179540, A01G от 08.11.1986). Однако при поливе растворенными жидкими органическими или минеральными удобрениями с питательными веществами этой насадки волокнистые включения обволакивают стенки диафрагмы и забивают выпускные отверстия, что снижает надежность работы.

Известно водоразбрызгивающее сопло (насадка), включающая корпус, сопло с отверстием и конусообразный отражатель с выступающим элементом, расположенный по периметру основания конуса (Авторское свидетельство №313567, В05В 1/26 от 07.09.1971). Выступающий элемент выполнен в виде набора зубьев, рабочая поверхность которых расположена под углом к оси конусного отражателя, выполненного в виде чаши. Однако при поливе растворенными жидкими органическими или минеральными удобрениями выступающий элемент конусного отражателя не обеспечивает горизонтально-приземный распыл жидких удобрений, в результате чего жидкие удобрения попадают на дождевальную машину и загрязняют ее. Это ухудшает санитарные условия при ее эксплуатации, а также снижает как надежность работы, так и срок службы машины.

Известна дождевальная насадка, взятая за прототип, включающая напорный трубопровод с соплом, дефлектор, напорокомпенсирующий механизм, выполненный в виде герметичной камеры с мембранной, пустотелые кронштейны, посредством которых герметичная камера сообщена с напорным трубопроводом (Авторское свидетельство SU №1132860, A01G 25/00 от 07.01.1985).

Недостатком прототипа является то, что невозможно менять радиус полива, а, следовательно, и технологию полива, а также сложность и дороговизна конструкции. Кроме того, мембрана установлена внутри герметичной камеры и разделяет ее на две части, которую обвалакивают стенки мембраны и она внутри забивается, теряет свою упругость, отверстия забиваются и клапан не работает, что снижает надежность ее работы.

Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, достижение возможности регулирования радиуса полива, а также располагать дефлекторные насадки на разной высоте роста сельскохозяйственных культур.

Технический результат достигается тем, что в дождевальной насадке, включающей напорный трубопровод, сопло, замкнутый кольцевой кронштейн, дефлектор, отличающаяся тем, что основание дефлектора имеет сверху плоское кольцо в виде отбортовки его кромок, расположенных горизонтально, при этом плоское кольцо с его отбортовкой прикреплено в верхней части к замкнутому кольцевому кронштейну, рабочая внутренняя поверхность которого расположена перпендикулярно оси, а дефлектор выполнен в виде круглого конуса, основание его соединено диаметрально по периметру окружности плоского кольца посредством болтовых соединений жестко с помощью фиксирующих гаек с двух сторон с верхней частью замкнутого кольцевого кронштейна, при этом угол факела раскрытия конуса дефлектора выполнен 120º в направлении вертикальной оси сопла и водовыпускного отверстия трубки, которая закреплена посредством спиц на верхней части замкнутого кольцевого кронштейна, а также посредством фиксирующей гайки, имеющей отверстие с внутренней резьбой, через которое пропущена вертикальная трубка с нарезанной наружной резьбой, которая имеет постоянное поперечное сечение в диаметре, причем нарезанная трубка нижним своим концом ввернута в гайку, имеющую внутреннюю резьбу с отверстием, и закреплена жестко на конце напорного трубопровода таким образом, чтобы резьбовой конец вертикальной трубки свободно входил в полость напорного трубопровода, а верхний конец вертикальной трубки с резьбой, имеющей калиброванное отверстие в виде сопла, соосно обращен в сторону острого конца дефлектора в виде круглого конуса, и установлен с возможностью осевого вертикального смещения вверх или вниз.

Кроме того, вертикальная трубка с резьбой снабжена контргайкой, закрепленной с возможностью фиксированного положения в нижней части замкнутого кольцевого кронштейна в виде регулирующего упора, также средняя часть вертикальной трубки с резьбой снабжена гайкой в виде винт-барашка, жестко закрепленной в узле для захвата под ключ.

Кроме того, корпуса сопел выполнены со сменными элементами разного проходного сечения с внутренней резьбой и связаны сверху с контактом с внешней резьбой вертикальной трубки, чтобы устанавливать максимальный расход воды и радиус захвата дождем проекции на поверхность поля от оси насадки до места падения крайних капель.

Отличие предлагаемой насадки от прототипа заключается в том, что основание дефлектора имеет плоское кольцо в виде отбортовки его кромок горизонтально. Плоское кольцо с его отбортовкой прикреплено к верхней части замкнутого кольцевого кронштейна. Рабочая внутренняя поверхность которого расположена перпендикулярно оси и дефлектор выполнен круглым конусом, основание его соединено диаметрально по периметру окружности плоского кольца посредством пропущенных болтовых соединений жестко с помощью фиксирующих гаек с двух сторон с верхней частью замкнутого кольцевого кронштейна. Угол факела раскрытия конуса дефлектора выполнен 120° в направлении вертикальной оси водовыпускного отверстия в виде сопла трубки, при этом плоское кольцо в в виде отбортовки в диаметре больше чем диаметр основания дефлектора и оптимальным является соотношение ширины плоского кольца к диаметру основания конуса порядка 1/8-1,12 при котором происходит горизонтально-приземное распыление жидких удобрений при разбавлении их водой. При этом нижняя часть замкнутого кольцевого кронштейна имеет встроенное жестко гайку с резьбовым внутренним отверстием, в которое ввернута вертикальная трубка, имеющая наружную резьбу, и одного поперечного сечения по высоте. Верхний конец вертикальной трубки с резьбой, выполненный в виде сопла, соосно установлен в сторону острого конца конусного дефлектора. Нижняя часть резьбовой вертикальной трубки ввернута в гайку с резьбовым внутренним отверстием, которая жестко закреплена на конце напорного трубопровода. Кроме того, вертикальная трубка с резьбой имеет возможность свободно входить и перемещаться внутри соосно полости напорного трубопровода вверх или вниз, благодаря наличию соединения пары с неподвижной гайкой, жестко закрепленной на конце напорного трубопровода путем ее вкручивания или выкручивания трубки в неподвижную верхнюю гайку, закрепленную жестко в нижней части замкнутого кольцевого кронштейна. Верхняя часть вертикальной трубки с резьбой имеет контргайку закрепленную с возможностью фиксированного положения в нижней части замкнутого кольцевого кронштейна в виде регулирующего упора, также средняя часть вертикальной трубки с резьбой снабжена гайкой в виде вит-барашки, жестко закрепленной в узле для захвата под ключ и поворота в ту или иную сторону вертикальной трубки с резьбой для перемещения ее внутри замкнутого кольцевого кронштейна с закрепленным в верхней части его дефлектором. Причем сам замкнутый кольцевой кронштейн также может вращаться в нижней своей части с закрепленной гайкой с внутренней резьбой, при этом сама вертикальная трубка с резьбой в этом случае не вращается, так как удерживается от вращения с помощью в средней части жесткой гайки в виде винт-барашка, удерживаемая ключом поворота. Это в свою очередь позволяет менять соосно расстояние острого конца конусного отражателя, обращенного в сторону направления над соплом упомянутой вертикальной трубки с резьбой, зафиксированной внутри резьбовой контргайки (гайки) в нижней части замкнутого кольцевого кронштейна. В свою очередь это позволяет изменить и длину полета струи при ударе о плоскость дефлектора, и достичь по кругу дождевальным насадком, образующего мелкодисперсный искусственный дождь в виде мелких капель. Элементы в целом могут быть изготовлены из пластмассы повышенной плотности, как и сама высота вертикальной трубки с резьбой, причем гайки выполнены из нержавеющего материала, например, латуни, что удовлетворяет промышленному производству и современным требованиям в мелиорации. Таким образом, при образующей конической поверхности дефлектора над соплом вертикальной трубки с резьбой по высоте и при вертикальном перемещении, образовавшийся зазор между острым концом конусного отражателя и концом сопла, позволяет увеличивать или уменьшать (изменять) угол вылета струи к горизонту, а, следовательно, и радиус полива.

Полив можно проводить малыми нормами и небольшой интенсивностью с минимальной глубиной промачивания, чтобы избежать вымывания питательных элементов и потерь гумуса, так как это приводит к снижению плодородия почв. Кроме того, имеется возможность располагать по учащенной схеме на трубопроводе дождевальной машины (ДМ) дефлекторные насадки на разной высоте от поверхности почвы, и обеспечивают приповерхностный полив по мере роста сельскохозяйственных культур, в том числе и высокостебельные культуры - кукуруза, сорго и другие. Следует отметить то, что это позволяет также расширить зону распыления и получить устойчивое перекрытие струй от соседних дефлекторных насадок, расположенных между собой, например, на расстоянии 5…6 м (по сравнению со стандартными насадками).

Качество искусственного дождя определяется его интенсивностью, размером капель, слоем осадков за один цикл и равномерностью на орошаемой площади на базе создания усовершенствованного дождевального насадка.

Выполнение устройства подобной конструкции не выявлено по изученной научно-технической информации, патентной документации, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого технического решения.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен продольный разрез дождевальной насадки; на фиг. 2 - дождевальная насадка, вид в плане (верхняя часть кронштейна).

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного технического решения заключаются в следующем.

Дождевальная насадка включает напорный трубопровод 1, имеющий на конце прикрепленную жестко при помощи сварки гайку 2 с центральным резьбовым отверстие 3. Во входное отверстие 3 гайки 2 на конце напорного трубопровода 1 вкручивается (ввернута) трубка 4, имеющая наружную резьбовое соединение с гайкой 2 в сторону полости напорного трубопровода 1. Средняя часть вертикальной трубки с резьбой 4 выполнена в виде выступа из шестигранной жесткой гайки 5 в виде винт-барашка для обеспечения захвата гаечным ключом при монтаже вертикальной трубки с резьбой 4 на напорном трубопроводе 1 с прикрепленной гайкой 2. Верхняя часть вертикальной трубки с резьбой 4, которая также имеет наружную резьбовое соединение 6 с отверстием 7 с внутренним резьбовым корпусом сопла 8 и вертикальной трубки с резьбой 4 проходит через гайку 9 с центральным резьбовым отверстием, которая соединяет жестко через концы замкнутого кругового кронштейна 10, за счет которой вертикальной трубки с резьбой 4 имеет возможность вертикально перемещаться в сторону конусного отражателя 11, выполненным дефлектором (круглого конуса) с острым концом 12 соосно обращенным в сторону корпуса сопла 8 вертикальной трубки с резьбой 4. Резьбовая часть вертикальной трубки с резьбой 4 со стороны нижней части гайки 9 имеет контргайку, выполненную в виде винт-барашка 13 (или фасонная гайка).

Наличие жесткого крепления винт-барашка 13 на вертикальной трубки с резьбой 4, что позволяет фиксировать поворот кронштейна 10, верхняя часть которого имеет закрепленный дефлектор 11 в одном из рабочих или не рабочих положениях. При этом гайка упора 13 (фасонная гайка) на резьбовой части вертикальной трубки с резьбой 4 также предназначена для поворота и фиксации в рабочем положении кронштейна 10 с основанием дефлектора 11 с закрепленным плоским кольцом 14 с отбортовкой, причем сопло 8 ориентировано в сторону острого конца 12 дефлектора 11, с уменьшающимся или увеличивающимся зазором над соплом 8.

Замкнутый кольцевой кронштейн 10, представляющий собой замкнутое кольцо с помощью жесткого соединения гайкой 9, внутри в верхней части своей имеет в центре рабочую поверхность в виде выполненного плоского кольца 14 (выступающий элемент), рабочая отражающая поверхность которого выполнена плоской и расположена перпендикулярно оси круглого конусного отражателя 11, выполненного в виде дефлектора. Ширина плоского кольца 14 равна (1/8-1/12)d, где d - внутренний диаметр кольца, равный диаметру основания конуса дефлектора 11.

Плоское кольцо 14 основания дефлектора 11 в верней части замкнутого кольцевого кронштейна 10 крепится при помощи болтовых соединений 15 для направленного поддержания дефлектора 11 соосно обращенным в сторону отверстия 7 с соплом 8. При этом одновременно резьбовая трубка 4, проходящая через гайку 9 с резьбой, зафиксированную жестко на замкнутом кольцевом кронштейне 10 в нижней его части, позволяет через гайку 9 поддерживать устойчивое положение резьбовой трубки 4 с соплом 8 в сторону закрепленного болтовыми соединениями 15 с плоским кольцом 14, основания конусного дефлектора 11 с острым концом 12. Резьбовая трубка 4 другим нижним концом проходит через отверстие резьбовой гайки 2, жестко закрепленную на конце напорного трубопровода 1 в сторону внутри полости последнего.

При этом кронштейн 10, выполненный в виде замкнутого кольца с боковыми жесткими тонкими стенками и в виде круглых спиц 16 (ножек) из нержавеющего материала, латуни, а конусный дефлектор 11 и плоское кольцо 14 выполнены из прочного пластика, обладая отсутствием покрытия ржавчиной (окалиной) в агрессивной среде. Гайки резьбовые выполнены из нержавеющего материала также из латуни.

В целях минимального воздействия на пленку воды поперечное сечение круглых спиц 16 (ножек), придающие жесткость крепления конусного дефлектора 11 с замкнутым кронштейном 10, нижние концы которого жестко соединены с гайкой резьбовой 9 в контакте с резьбовой трубки 4, представляют собой минимизацию толщины спиц 16 и воздействия на формирование каплей дождя и радиус полета необходимого, чтобы толщина ее только могла удерживать в целом, замкнутый кольцевой кронштейн 10 с конусным дефлектором 11 с вертикальной трубкой с резьбой 4, обладая минимальными потерями на трение, и обладая хорошей обтекаемостью, соответственно, перемещения кронштейна с дефлектором вверх или вниз через гайку 9 с резьбовым отверстием, а значит, менять зазор между острым концом 12 конусного дефлектора 11 и концом сопла 8 отверстия 7 вертикальной трубки с резьбой 4, которая резьбовым соединением в паре соединена с неподвижной гайкой 9 по высоте удержания при перемещении с помощью жесткой гайки 5 гаечным ключом в средней части крепления трубки 4, таким образом, чтобы иметь возможность изменения положения сопла 8 вверх или вниз по отношению к соосно установленному острому концу 12 конусного дефлектора 11. Все это в целом обеспечивает заданное положение по высоте над поверхностью почвы, обеспечения приповерхностным поливе по мере роста сельскохозяйственных культур.

Интенсивность дождя - один из основных показателей, характеризующий дождевальный насадок в работе.

Теоретическое обоснование конструктивных параметров дождевального насадка и ее компоновка для дождевальных машин, связана с экспериментальными исследования (изготовлена модель малых размеров) по оценке влияния конструктивных параметров насадка (диаметр выходного отверстия насадки, диаметр дефлекторного конуса, угол наклона образующей конуса дефлектора, высота и форма ножек кронштейна крепления дефлектора и т.п.) на показатели полива.

Теоретически оценить это можно, учитывая одно из основных требований, предъявляемых к расположению насадок - это равномерное покрытие искусственным дождем всей площади орошения по всем направлениям.

Как отмечалось выше, расход дождевальной насадки зависит от диаметра сопла насадки, давления воды на выходе, конструктивных особенностей дождевателя и определяется по формуле: л/с, где: q_н - расход дефлекторной насадки, л/с; g - ускорение свободного падения, м/с²; ω - площадь живого сечения сопла насадки, мм; μ - коэффициент расхода, при среднем значении μ=0,87.

Преобразовав данную формулу, получим: л/с, где: D_д - диаметр калиброванного отверстия сопла дефлекторной насадки, мм; Н_д - напор воды на выходе дефлекторной насадки, определяется, используя известную эмпирическую зависимость (Дульнев В.В. Гидравлический расчет напорного трубопровода с равномерной раздачей воды вдоль пути. /В.В. Дульнев//Гидротехника и мелиорация - 1973, №1, с. 42-45).

Средняя интенсивность дождя определяется по формуле:

мм/мин, где: q_н - расход дефлекторной насадки, л/с; К_п - коэффициент перекрытия струи насадки, определяется по зависимости: где: - расстояние между насадками, м; R_d - радиус захвата дождем дефлекторной насадкой, м.

При установке, например, насадки на высоте 2,0 м от поверхности почвы, радиус захвата будет равен:

Оптимальные поливные нормы сельскохозяйственных культур устанавливаются путем их минимизации без снижения урожайности сельскохозяйственных культур. Главными приемами являются уменьшения водоподачи и зависит от дифференциации расчетного слоя и нормы в течение вегетации культур.

Эрозионно-допустимая норма полива при способе полива дождеванием зависит от: водно-физических свойств почвы, впитывающей способности почвы, агрофона и технологии полива.

Следует отметить, что эрозионно-допустимая поливная норма может быть установлена по зависимости: мм, где: m_d - поливная норма, мм; K_υ - показатель свободного впитывания воды в почву, мм; ρ_ср - средняя интенсивность дождя дефлекторной насадки ДМ, мм/мин; d_кср - средний диаметр капель дождевого облака от дефлекторной насадки ДМ, мм; е - основание натурального логарифма.

Крупность капель дождя дефлекторных насадок определяется диаметром сопла и напором на выходе струи. Средний диаметр капель дождя дефлекторных насадок увеличивается относительно радиуса полета капель (X_i/Rd_i), диаметра сопла и с уменьшением напора перед насадкой, т.е. мм, где: x_i - радиус полета струи от дефлекторной насадки, м; d_kmax - максимальный диаметр капель дождевого облака образованного от дефлекторной насадкой ДМ, мм; d_kmin - минимальный диаметр капель дождевого облака образованного от дефлекторной насадкой ДМ, мм.

На основании этого предложены к дождевальной насадке корпуса сопел 8, имеющих внутреннюю резьбу для контакта с резьбовой стенкой вертикальной трубки с резьбой 4 со сменными отверстиями разного проходного сечения, которые позволяют определить качественные характеристики дождевальных насадок (расход воды, радиус захвата дождем, диаметр капель дождя, рабочий напор насадка, интенсивность дождя, равномерность дождя), при этом дополнительно сформировать карту настройки устройств по длине ДМ.

При определении характеристики таких устройств корпуса сопла, следует определение максимального радиуса захвата дождем насадка с установкой на высоте 0,6-2,0 м от поверхности земли. Максимальный радиус захвата дождя определяется от проекции устройства на поверхность поля до места падения крайних капель. Диаметр сопла может меняться от 2,0 до 16,0 мм, напор на выходе струи от 0,07 до 0,6 МПа. Радиус захвата может определятся по формуле: м, где: Н - напор на выходе струи МПа; d - диаметр сопла, мм. Тогда средняя действительная интенсивность дождя дождевальной насадки определяется делением расхода воды на мгновенную площадь полива насадком по формуле: где: q - расход воды, л/с; П_с - мгновенная площадь полива; R - радиус полива, м; В - максимальная ширина захвата струи, м. Максимальная ширина захвата струи (В) определяется в зоне выпадения максимального объема дождя. Диаметр капель дождя определяется путем улавливания капель на фильтровальную бумагу, обработанную чернильным раствором.

Зная расстановку дождевальных насадок и их конструкцию, можно обосновать их конструктивные параметры, удовлетворяющие агротехническим требованиям.

В действительности струи воды, выпущенные из дефлекторной насадки, практически сразу распадаются на капли дождя, которые должны преодолевать сопротивление окружающей среды. Это воздействие снижает радиус полета капли дождя (R_k) по закону: где - коэффициент сопротивления при движении струи в воздухе; S - площадь поперечного сечения капли, перпендикулярно направлению его движения, м²; ρ - плотность воздуха, кг/м³; V_o - скорость капли, м/с.

В связи с тем, что все конструктивные параметры устройства взаимосвязаны между собой, то их необходимо рассматривать в комплексе.

На дальность полета капли струи дождя оказывают влияние угла наклона образующей дефлектора конуса. Применение дефлекторных насадок с заданной конусностью обеспечивает ветроустойчивость искусственного дождя, высокую равномерность его распределения, при этом, не ухудшая качество дождя.

Диаметр дефлекторного конуса связан с диаметром выходного сопла (отверстия) насадка зависимостью: где D_k и d_отв. - соответственно диаметры основания дефлекторного конуса и сопла насадка, мм; δ - толщина пленки воды на выходе с дефлекторного конуса, мм.

Если диаметр выходного сопла (отверстия) насадки, имеет круглую форму, то он будет определяться по формуле:

где Q - расход воды через насадку, м³/с; μ - коэффициент расхода, зависящий от формы входных кромок отверстия (принимается равным μ=0,87); g - ускорение свободного падения, м/с; Н - напор перед насадком, м.

Интенсивность дождя - один из основных показателей, характеризующий работу дождевальной машины.

При напоре Н=1,5…4,5 м струя распадается на мелкие капли и более равномерно распределяется вдоль радиуса полива дефлекторной насадки.

Время, за которое происходит разгон капли, с учетом количества движения капли:

Масса капли определяется ее объемом, это диаметр d и плотность воды ρ, тогда получим:

Преобразовав уравнение, также получим:

где Р_В - плотность воздуха равна 1,29 г/см³; d - диаметр сопла; V_B - скорость ветра; F_B - плотность ветра; q - расход капли.

Это означает, то, что проведение малыми нормами и небольшой интенсивностью с минимальной глубиной промачивания почвы, и можно избежать вымывания питательных элементов и потерь гумуса, так как это приводит к снижению плодородия почв.

Дождевальный насадок работает следующим образом.

Вода под давлением проходит по напорному трубопроводу 1, поступает в вертикальную трубку с резьбой 4, выходит из сопла 8 и направляется струей в сторону конусного отражателя 11, выполненного в виде дефлектора, разбрызгивается под определенным углом к горизонту, орошая участок. Выступающее горизонтально плоское кольцо 14 с основанием дефлектора 11 закреплено на верхней части кронштейна 10 посредством болтовых соединений 15. Изменяя высоту расположения сопла 8 вертикальной трубке с резьбой 4 в сторону острого конца 12 дефлектора 11 путем ввинчивания или вывинчивая посредством выполнения на вертикальной трубке с резьбой 4 неподвижной шестигранной гайки 5 (винт-барашек) при захвате гаечным ключом, при этом одновременно удерживая механически в ручную кронштейн 10 от поворота, винтовое резьбовое соединение вертикальной трубки с резьбой 4, она перемещается вверх или вниз при ввертывании в гайку 9 соединенную жестко в нижней части замкнутого кольцевого кронштейна 10, выполненного замкнутым кольцом, оставляя свободное пространство (зазор) между сечением выходного отверстия 7 сопла 8 и острым концом 12 конусного отражателя 11, выполненного дефлектором. При этом сопло 8 может перекрываться острым концом 12 дефлектора 11.Вертикальная трубка с резьбой 4 с наружной резьбой, будет находиться верхним концом в верхнем положении внутри Замкнутого кольцевого кронштейна 10 с перекрытием острым концом 12 сопла 8. При этом нижняя часть вертикальной трубки с резьбой 4, находящаяся внутри полости напорного трубопровода 1 связана с резьбовой гайкой 2, которая жестко закреплена на конце напорного трубопровода 1, благодаря такому креплению гайки 2, может перемещаться в вертикальной плоскости.

В другом варианте изменения положения сопла 8 внутри кольцевого кронштейна 10 относительно положения острого конца 12 дефлектора 11, удерживая гайку 5 (винт-барашек) при захвате гаечным ключом, вертикальная трубка с резьбой 4, например, проходит вверх через резьбовое отверстие гайки 9, при этом нижний резьбовой конец также поднимается вверх в полости напорного трубопровода 1. В варианте возможно наоборот, перемещать горизонтальное вращение замкнутого кольцевого кронштейн 10, нижняя часть вертикальной трубки с резьбой 4 удерживают с помощью захвата гаечным ключом (не показано) жестко закрепленную шестигранную гайку 5, при этом, фиксирующую контргайку 13 в виде упора и выводят от стопорения между собой с гайкой 9, соответственно, в этом случае замкнутый кольцевой кронштейн 10 с дефлектором 11, закрепленный болтовыми соединениями 15, вращается в горизонтальной плоскости соосно острым концом 12, обращенным в сторону сопла 8 на самой вертикальной трубке с резьбой 4, создавая зазор внутри замкнутого кольцевого кронштейна 10, что позволяет также регулировать расход струи, выходящей из напорной резьбовой трубки 4 с соплом 8, при этом увеличивая или уменьшая расход воды на орошение участка, а, следовательно, струи воды будут разбрызгиваться под углом к горизонту при наличии в верхней части с креплением плоского кольца 14 с отбортовкой с основанием дефлектора 11, который закреплен болтовыми соединениями 15. Таким образом, добиваются требуемого расхода жидкости и дискретности дождя применительно к конкретным условиям.

При этом за счет уменьшающегося сечения полости сопла 8 скорость истечения потока воды возрастает и сужающийся направленной струей встречается с острием 12 дефлектора 11. За счет этого струи обтекают боковые стенки конусного дефлектора 11 и направляются в сторону плоскости плоского кольца 14 и расходятся горизонтально в пространство, разбиваясь на капли дождя, которые при динамических столкновениях с листовыми поверхностями возделываемых культур не приводят к механическим повреждениям.

При мелкодисперсном орошении сопло 8 на вертикальной трубке с резьбой 4 приближают к острому концу 12 дефлектора 11, или наоборот, дефлектор 11 вместе вращения замкнутого кольцевого кронштейна 10, удерживая вертикальную трубку с резьбой 4 с помощью захвата гаечным ключом шестигранной гайки 5, таким образом, чтобы можно было образовать зазор между острым концом 12 дефлектора 11 и соплом вертикальной трубки с резьбой 4. Величину зазора устанавливают вышеописанным способом. Величина зазора влияет на размер струи выходящей из сопла 8 и, разбиваясь, струя образует мелкие капли поливной нормы при мелкодисперсном орошением и возможность изменять радиус полива.

На дальность струи влияет угол наклона образующей дефлектор в виде конуса с факелом раскрытия 120° к горизонту, обеспечивая ветроустойчивость искусственного дождя, высокую равномерность его распределения, при этом, не ухудшая качество дождя с возможностью использования ДМ, например, «Волжанка» и др. При увеличении угла образующей боковой поверхности дефлектора снижается радиус полива дождевального насадка.

Проведенные исследования показывают, что оптимальным вариантом является соотношение ширины плоского кольца 14 с отбортовкой к диаметру основания конуса дефлектора 11 порядка 1/8-1/12, при котором происходит горизонтально-приземное распыление воды, в результате чего улучшаются условия дождевания почвы. При исследовании на лабораторном стенде устанавливались дождемеры, при помощи которых определялись исследуемые параметры, время работы фиксировалось секундомером, а общий расход воды в системе - водомером, при этом скорость ветра была близкой к нулю в соответствии с требованиями (Стандарт организации испытаний сельскохозяйственной техники: машины и установки дождевальные. СТО АИСТ 11.1-2010. Дата введения 2011-04-15).

Расход воды дождевальной насадки определяется по формуле:

q=W/t, где: W - объем воды в дождемере, л; t - время наполнения дождемера, с.

При определении максимального радиуса захвата дождем дождеобразующее устройство устанавливалось на высоте 0,6-2,0 м от поверхности. Максимальный радиус захвата дождя определялся от проекции оси устройства на поверхность поля до места падения крайних капель (отмечено выше). Диаметр капель дождя определялся путем улавливания капель на фильтровальную бумагу, обработанную чернильным раствором. Диаметр пятна определяют как среднее из двух взаимно перпендикулярных измерений, затем строят график, и с помощью тарировочной кривой находят диаметр капли.

Равномерность полива дождевальной насадки оценивалась по коэффициенту Кристиансена (Гутер Р.С. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опытов/Р.С. Гутер, Б.В. Овчинский. - М.: Физматгиз, 1962).

Таким образом, гидравлическая модель позволила произвести численные эксперименты и получить технические выше характеристики полива.

По длине водоподводящего трубопровода давление в консольной части фермы дождевальной машины падает. По этой причине в каждой насадке проводят индивидуальную регулировку. Отвернув фасонную гайку 13, трубку 4 вращают в заданном направлении с резьбовой частью наружной резьбы 6 с имеющимися гайками 2 и 9 с помощью закрепленной жестко гайки 5 в виде винт-барашка с помощью захвата гаечным ключом (не показано), затем требуемое положение кронштейна 10 с дефлектором над соплом 8 фиксируют фасонной гайкой 13. Таким образом, такое соединение узлов устройства дождевальной насадки позволят в широком спектре рабочих давлений в трубопроводе любой дождевальной машине получать требуемое качество дождя, приемлемое для полива как сенокосно-пастбищных угодий, овощных, так и технических культур.

В связи с тем, что конструктивные параметры взаимосвязаны между собой, то ни должны рассматриваться в комплексе с учетом изготовления элементов из пластика высокой прочности, а также из нержавеющего металла в виде латуни.

Наличие примесей и наносов в оросительной воде не препятствует выполнению технологического процесса насадкам - созданию капель заданных размеров и требуемой интенсивности дождя.

Устройства приповерхностного полива с дождевальными насадками, установленными на трубопроводе ДМ по учащенной схеме, обеспечивают повышение равномерности полива при ветре с 0,53 до 0,72. Высота подъема дождевого облака снижается до 1,1…1,7 м над поверхностью поля, что обеспечивает уменьшение потерь воды на испарение и снос в 1.5…1,8 раза. Средний размер капель дождя дождевальных насадок по сравнению со среднестрйными аппаратами уменьшается до 0,5-0,9 мм, что снижает энергетическое воздействие дождя на почву. Все это способствует повышению запасов влаги в почве после каждого полива и повышению урожайности сельхозкультур на 5,5…1,8% и обеспечивает экономическую эффективность от внедрения приповерхностного полива на ДМ.

Распыление растворенных в воде удобрений, как органических, так и минеральных с питательными веществами непосредственно в зону расположения корневой системы растений ДМ с дождевальными насадками обеспечивает горизонтально-приземное распыление жидких удобрений, что также улучшает санитарные условия вносимых питательных веществ.

Использование простой в изготовлении предлагаемой дождевальной насадки и эксплуатации, позволит регулировать радиус полива и площадь орошения, не усложняя конструкцию, и улучшает возможность условия проведения технического обслуживания. Элементы легко поддаются унификации для орошения дождевальными машинами путем сборки из деталей, выпускаемых индустриально на соответствующих заводах.

При завершении поливного сезона оператор снимает насадки с поливного водоподающего трубопровода. Для этого резьбовую трубку с ее устройствами свинчивают с резьбовой части гайки, закрепленной жестко на конце напорного трубопровода, и хранят в закрытом складском помещении.

Таким образом, вышеописанная совокупность существенных отличительных признаков обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к дождевальным установкам или опрыскивателям, и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур, также полива газонов и клумб. В дождевальной насадке, включающей напорный трубопровод, сопло, замкнутый кольцевой кронштейн и дефлектор, основание дефлектора имеет сверху плоское кольцо в виде отбортовки его кромок, расположенных горизонтально, при этом плоское кольцо с его отбортовкой прикреплено в верхней части к замкнутому кольцевому кронштейну, рабочая внутренняя поверхность которого расположена перпендикулярно оси, а дефлектор выполнен в виде круглого конуса, основание его соединено диаметрально по периметру окружности плоского кольца посредством болтовых соединений жестко с помощью фиксирующих гаек с двух сторон с верхней частью замкнутого кольцевого кронштейна, при этом угол факела раскрытия конуса дефлектора выполнен 120° в направлении вертикальной оси сопла и водовыпускного отверстия трубки, которая закреплена посредством спиц на верхней части замкнутого кольцевого кронштейна, а также посредством фиксирующей гайки, имеющей отверстие с внутренней резьбой, через которое пропущена вертикальная трубка с нарезанной наружной резьбой, которая имеет постоянное поперечное сечение в диаметре, причем нарезанная трубка нижним своим концом ввернута в гайку, имеющую внутреннюю резьбу с отверстием, и закреплена жестко на конце напорного трубопровода таким образом, чтобы резьбовой конец вертикальной трубки свободно входил в полость напорного трубопровода, а верхний конец вертикальной трубки с резьбой, имеющей калиброванное отверстие в виде сопла, соосно обращен в сторону острого конца дефлектора в виде круглого конуса и установлен с возможностью осевого вертикального смещения вверх или вниз. Использование дождевальной насадки позволяет повысить эксплуатационную надежность, позволит регулировать радиус полива и площадь орошения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Дождевальная насадка, включающая напорный трубопровод, сопло, замкнутый кольцевой кронштейн, дефлектор, отличающаяся тем, что основание дефлектора имеет сверху плоское кольцо в виде отбортовки его кромок, расположенных горизонтально, при этом плоское кольцо с его отбортовкой прикреплено в верхней части к замкнутому кольцевому кронштейну, рабочая внутренняя поверхность которого расположена перпендикулярно оси, а дефлектор выполнен в виде круглого конуса, основание его соединено диаметрально по периметру окружности плоского кольца посредством болтовых соединений жестко с помощью фиксирующих гаек с двух сторон с верхней частью замкнутого кольцевого кронштейна, при этом угол факела раскрытия конуса дефлектора выполнен 120° в направлении вертикальной оси сопла и водовыпускного отверстия трубки, которая закреплена посредством спиц на верхней части замкнутого кольцевого кронштейна, а также посредством фиксирующей гайки, имеющей отверстие с внутренней резьбой, через которое пропущена вертикальная трубка с нарезанной наружной резьбой, которая имеет постоянное поперечное сечение в диаметре, причем нарезанная трубка нижним своим концом ввернута в гайку, имеющую внутреннюю резьбу с отверстием, и закреплена жестко на конце напорного трубопровода таким образом, чтобы резьбовой конец вертикальной трубки свободно входил в полость напорного трубопровода, а верхний конец вертикальной трубки с резьбой, имеющей калиброванное отверстие в виде сопла, соосно обращен в сторону острого конца дефлектора в виде круглого конуса и установлен с возможностью осевого вертикального смещения вверх или вниз.

2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что вертикальная трубка с резьбой снабжена контргайкой, закрепленной с возможностью фиксированного положения в нижней части замкнутого кольцевого кронштейна в виде регулирующего упора, также средняя часть вертикальной трубки с резьбой снабжена гайкой в виде винт-барашка, жестко закрепленной в узле для захвата под ключ.

3. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что корпуса сопел выполнены со сменными элементами разного проходного сечения с внутренней резьбой и связаны сверху с контактом с внешней резьбой вертикальной трубки, чтобы устанавливать максимальный расход воды и радиус захвата дождем проекции на поверхность поля от оси насадки до места падения крайних капель.