Импульсная дождевальная установка Советский патент 1984 года по МПК A01G25/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошению дождеванием.

Известен импульсный аппарат внутреннего сгорания, включающий ствол с насадкой, сообщенный с водовоздущным баком, в верхней части которого установлено запальное устройство 1.

Недостатком такого устройства является невозможность нагнетания воздуха в камеру сгорания и очистки последней от продуктов сгорания.

Известен также импульсный дождевальный аппарат, включающий ствол с насадкой, устройство для создания повышенного давления, которое состоит из камеры сгорания, запального устройства и механизма впуска горючей смеси 2.

Недостатком известного устройства является невозможность поддержания неизменного высокого давления на протяжении всего импульса подачи воды.

Цель изобретения - повышение производительности путем объединения рабочего и подготовительного процессов при сгорании и водозабора из открытых каналов и водоемов.

Указанная цель достигается тем, что в импульсной дождевальной установке, включающей ствол с насадкой и устройство для создания повышенного давления, последнее выполнено в виде двух двухступенчатых цилиндров с камерами сгорания и двухступенчатыми порщнями и порщневых насосов, соединенных с ними попарно штоками, при этом штоки связаны между собой коромыслом синхронизации противонаправленных движений, а каждый цилиндр сообщен с атмосферой и камерой сгорания каналами с клапанами для всасывания и нагнетания воздуха.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - схема механизма выдвижения установки на водозаборный канала; на фиг. 3 - схема устройства для создания повьапенного давления.

Установка состоит из ствола с наса;лкой 1, устройс -ва 2 для, создания повышенного давления, которое монтируется в подвижном кожухе 3, передвигаемом винтовым штурвалом 4 в сторону канала и опускаемом в канал при помощи другого винтового штурвала 5, кожух закрывается крышкой 6.

Устройство для создания повышенного и1нления включает два двухступенчатых цилиндра 7 в большей по диаметру ступени 8, в которые помещены поршни 9 с уплотпшчмьными кольцами 10, а их нижняя ступень 11 с уплотнительными кольцами 12. г1ад цилиндром расположена камера 13 .го|1;|;{ия, которая имеет соединительный с нммегяч) сгорания канал 14 с клапанами 15 и li; lia разделе ступеней цилиндра, а

также с клапаном 17 в нижней части второй ступени цилиндра. Цилиндр имеет выходной канал 18 продуктов сгорания, соединяемый с выхлопной трубой 19, и клапан 20 на разделе ступеней цилиндра, соединяемого с воздушным фильтром 21..Воздушный фильтр соединен также с цилиндром второй ступени через клапан 22. Поршень соединен со штоком 23 поршневым пальцем 24. Шток пальцем 25 соединен с коромыслом 26, связывающим оба штока с поворотом его на оси 27. Шток соединен с поршневым насосом 28, поршень 29 которого имеет гибкий уплотнитель 30, а в донной его части имеется отверстие для впуска воды с обратным клапаном 31 и присоединяемый трубопровод 32, через который вытесняется вода под давлением на дождеватель. Камера сгорания имеет свечу 33 и форсунку 34 для впрыска топлива. Второй такой же двухступенчатый цилиндр соединен с выхлопной трубой каналом 35. Рабочие полости 36 и -37 цилиндра и механизм 38 впрыска топлива и электрозажигания показаны на схе.ме справа.

Устройство работает следующим образо.м.

На фиг. 1 показано положение поршней газообразующего устройства: слева начало процесса сгорания смеси и начало движения поршня вниз (рабочий ход), а справа - движение другого поршня вверх, приводимого первым поршнем под давлением газа через коромысло. В сжатом воздухе в камере 13 при впрыске топлива через форсунку 34 и зажигании смеси электросвечой 33 произойдет зажигание смеси. При этом создается давление в камере и клапан 15 закроет канал 14, а поршень 9 под давлением газа будет двигаться вниз, вытесняя воду из насоса 28 на дождеватель по трубопроводу 32. При этом нижняя ступень 11 поршня одновременно производит сжатие воздуха в полости цилиндра большей его ступени и разряжение в образуемой поршнем кольцевой полости. Тогда клапан 16 закрывает канал сообщения с камерой, а клапан 20 открывает всасывание воздуха в образующуюся полость через фильтр 21. Сжи.мае.мый воздух нижней ступенью поршня закроет клапан 22 канала сообщения с воздушным фильтром и давлением откро.ет клапан 17, нагнетая воздух, акку.мулируемый в воздуховоде сообщения с камерой сгорания. При отходе поршня к нижней точке будет выжат воздух нижней ступенью 8 поршня из большой нижней полости цилиндра и засосан воздух в кольцевой объем цилиндра над нижней ступенью поршня. Как только поршень 9 своей верхней частью откроет выходной канал 18, газ выйдет из камеры и верхней полости цилиндра 7, тогда сажтый воздух в воздуховоде откроет клапан 15, продует камеру и полость цилиндра от остатков продуктов сгорания. После продувки камеры 13 и верхней-полости цилиндра 7 давление в полости цилиндра и в кольцевой ступени объема нижней полости будет атмосферное.

При движении поршня вверх (см. фиг. 3 справа), как только поршень закроет канал 35 выпуска, будет происходить сжатие воздуха Б полости 36 цилиндра с одновременным нагнетанием (дополнением к сжимаемому) в кольцевой полости 37. Таким образом, камера сгорания будет дополнительно наполнена сжатым воздухом в количестве большем объема полости 36 при атмосферном давлении, т. е. с коэффициентом наполнения больше единицы, что необходимо для поддержания горения на всем протяжении движения поршня для неснижающегося давления вытесняемой насосом воды.

Пуск установки в работу осуществляется поворотом коромысла. Остановка осуществляется перекрытием горючего.

Охлаждение цилиндров при наличии воды под давлением не является проблемой. Для этого цилиндры должны иметь водяные рубашки. Смазка цилиндров производится путем добавления 1% масла в горючее.

Основное преимущество такой установки заключается в том, что высокий постоянный напор воды на дождевателе создается самой установкой, а это дает возможность увеличить дальность орошения дождевате-лем.

Расход горючего установки в 3 раза меньще, чем у двигателя внутреннего сгорания, так как КПД предлагаемой установик 0,85-0,9.

Установка не металлоемкая, мобильная и может быть применена на больших склонах и неровных площадях.

ИМПУЛЬСНАЯ ДОЖДЕВАЛЬНАЯ УСТАНОВКА, включающая ствол с насадкой и устройство для создания повышенного давления, отличающаяся тем, что. с целью повышения производительности путем объединения рабочего и подготовительного процессов при сгорании и водозабора из открытых каналов и водоемов, устройство для создания повышенного давления выполнено в виде двух двухступенчатых цилиндров с камерами сгорания и двухступенчатыми поршнями и поршневых насосов, соединенных с ними попарно штоками, при этом штоки связаны между собой коромыслом синхронизации противонаправленных движений, а каждый цилиндр сообшен с атмосферой и камерой С1 орания каналами с клапанами для всасывания и нагнетания воздуха. (Л со О5 1чЭ сл аг./

фиг.г

15 iff 33 13 J4 io ж

31

Фиг.З