Импульсный дождевальный аппарат Советский патент 1985 года по МПК A01G25/00 

Изобретение относится к поливу сельско-, хозяйственных культур и может быть применено в дождевальных системах с импульсными дождевальными аппаратами.

Известен импульсный дождевальный аппарат, включающий корпус, ствол, запорный орган, водовоздушный бак и импульсное устройство внутреннего сгорания 1.

Недостатком этого импульсного дождевального аппарата является низкая надежность.

Известен также импульсный дождевальный аппарат, включающий корпус, ствол, подпружиненный относительно корпуса, и взаимодействующий с седлом ствола запорный клапан, гидравлически связанный с ним при помощи каналов гидроаккумулятор, соединенный с напорным трубопроводом, и насос 2.

Недостатками известного аппарата являются низкая дальность полива струи, невозможность регулирования рабочего режима и низкая надежность.

Цель изобретения - увеличение дальности полета струи путем создания дополнительного напора, повыщение надежности и обеспечение регулирования рабочего режима.

Поставленная цель достигается тем, что импульсный дождевальный аппарат, содержащий корпус, ствол, подпружиненный относительно корпуса, и взаимодействующий с седлом ствола запорный клапан, гидравлически связанный с ним при помощи каналов гидроаккумулятор, соединенный с напорным трубопроводом, и насос, снабжен накопительным резервуаром и импульсным механизмом выброса воды, выполненным в виде гидроцилиндра двойного действия, щток которого расположен в накопительном резервуаре, при этом запорный клапан снабжен плунжерами и выполнен двухступенчатым, трубчатым и со сквозным осевым отверстием, а его седло выполнено конусным с направляющими канавками на его боковой поверхности.

На чертеже изображена схема импульс- ного дождевального аппарата.

Импульсный дождевальный аппарат включает ствол 1, внутри которого устроен запорный двухступенчатый трубчатый клапан 2, внутри которого выполнено сквозное осевое отверстие 3 и который подпружинен относительно корпуса ствола 1 пружиной 4 и взаимодействует с коническим седлом 5, выполненным в виде конуса со сферическим основанием, на боковой поверхности которого вдоль образующих прорезаны направляющие канавки, ограниченные по длине кольцевой проточкой. Причем диаметр кольцевой проточки выбран больщим, чем наружный диаметр меньщей ступени трубчатого клапана 2, входящий в накопительный

резервуар б с водой, больщая ступень трубчатого клапана 2 поджимается к седлу посредством плунжеров 7, противоположные концы которых находятся в управляющей

полости 8.

Последняя каналом 9 связана с подторцовой полостью 10 импульсного ступенчатого клапана 11, первая ступень которого, имеющая меньщую площадь поперечного сечения, прижата по герметизирующей фас ке регулируемой пружиной 12 к седлу, а вторая ступень, имеющая больщую площадь сечения, осуществляет положительное перекрытие на некоторую величину hj кольцевой расточки 13 в корпусе, которая связана

j со сливом, от связи с замкнутой полостью, образованной между ступенями. Кроме того, на наружной поверхности тела импульсного ступенчатого клапана 11 выполнена кольцевая проточка 14, которая каналом 15 постоянно связана с порщневой полостью 16

0 импульсного механизма выброса воды из накопительного резервуара 6. Кольцевая проточка 14 в исходном положении своими кромками перекрывает на величину Ь связь ее с кольцевой расточкой 17, выполненной в корпусе, и осуществляет взаимосвязь с кольцевой расточкой 13 через открытый кольцевой зазор протяженностью h. .Причем конструктивно величины открытия и перекрытия hj и hi взаимосвязаны между собой зависимостью h hj.

Так как кольцевая расточка 13 соединена со сливом, то и кольцевая проточка 14, и порщневая полость 16 в исходном положении будут соединены со сливом. Кольцевая расточка 17 постоянно связана с гидроаккумулятором 18, который посредством обратного клапана 19 и гидролинии 20 соединен с напорным трубопроводом 21. К напорному трубопроводу 21 подключен приводной насос 22, получающий вращ,ательноё движение от вала 23 отбора мощности базовой

0 мащины - самоходного щасси, на котором установлен импульсньш дождевальный аппарат. Напорный трубопровод 21 связан гидролинией 24 со щтоковой полостью 25 импульсного механизма выброса воды и

гидролинией 26 через регулируемый дроссель 27 с подторцовой полостью 10 импульсного ступенчатого клапана 11.

Импульсный механизм выброса воды из накопительного резервуара 6 состоит из корпуса гидроцилиндра 28, жестко скрепленного с корпусом ствола 1, внутри которого расположен пЬрщень 29, образующий в указанном корпусе порщневую 16 и щтоковую 25 полости. Шток поршня 29 входит в резервуар 6 с водой, который посредством подпружиненного пружиной 30 обратного

5 клапана 31 связан с магистралью 32 подачи воды. Для уменьщения сопротивления жидкости в сливной магистрали при открытии импульсного ступенчатого клапана 11 и при

одновременном соединении управляющей полости 8, штоковой полости 25 и приводного насоса 23 со сливом предусмотрено блокировочное устройство.

Блокировочное устройство состоит из поршня 33, шток которого взаимодействует с шариком 34, подпружиненйым пружиной 35. В корпусе блокировочного устройства образовано три полости 36-38. Полость 36 постоянно связана каналом 39 с кольцевой проточкой 14 на теле импульсного клапана 11. Полость 37 постоянно связана со сливом. Полость 38 связана каналом 40 с напорной магистралью 21. Причем шарик 34 в исходном положении прижат давлением рабочей жидкости и пружиной 35 к седлу, а диаметр, по которому производится герметизация шарика на седле, конструктивно выбран больше диаметра поршня 33.

Полость 36 в исходном положении соединена посредством кольцевой проточки 14 со сливом, поэтому в этом положении блокировочное устройство надежно отсекает связь напорного трубопровода от слива. В передней части корпуса ствола 1 выполнены выпрямительные трубки 41, связывающие полость 42 с направляющей полостью 43, которая с другой стороны переходит в сменное сопло 44. Между большей ступенью трубчатого клапана 2 и корпусом ствола 1 образуется полость 45, которая дренажным каналом 46 связана со сливом.

Импульсный дождевальный аппарат работает следующим образом.

При включении приводного насоса 22 рабочая жидкость под давлением поступает по напорному трубопроводу 21 по гидролинии 20 через обратный клапан 19 в гидроаккумулятор 18, производя его зарядку, а по гидролинии 26 через регулируемый дроссель 27 рабочая жидкость поступает в подторцовую полость 10 импульсного ступенчатого клапана 11 и по даналу 9 в управляющую полость 8, в которой находятся плунжеры 7, поджимаемые рабочим давлением к торцу большой ступени запорного двухступенчатого трубчатого, клапана 2. ,. Кроме того, рабочая жидкость, поступаю щая под давлением по гидролинии 24 в штоковую полость 25, осуществляет перемещение поршня 29 в крайнее левое положение.

Одновременно при перемещении порщня 29 влево из магистрали .32 подачи воды через обратный клапан 31 происходит подача порции воды, заполняюи1,ей накопительную емкость 6. По достижении поршнем 29 крайнего левого положения, по окончании зарядки гидроаккумулятора 18, давление рабочей жидкости возрастает до величины, на которую настроен импульсный ступенч ый клапан 11 усилием прижатия пружины 12. Усилие прижатия последней выбирается, исходя из величины максимального требуемого давления рабочей жидкости в гидросистеме и площади поперечного сечения первой ступени импульсного ступенчатого клапана 1 1 которая прижата герметизирующей фаской к установочному седлу.

После преодоления давлением рабочей жидкости в гидросистеме усилия пружины 12 происходит отрыв тела импульсного ступенчатого клапана 11 от седла, и рабочая жидкость, поступающая в замкнутую полость, образованную между первой и второй ступенями, начинает воздействовать на увеличившуюся площадь второй ступени.

Так как усилие от давления рабочей жидкости намного превышает усилие пружины 12, то импульсный ступенчатый клапан резко перемещается влево, проходит перекрытие h и осуществляет при этом открытие связи сливной кольцевой расточки 13 с подторцоэой полостью 10. Давление рабочей жидкости во всех полостях и гидролиниях, взаимо, связанных с ней, начинает падать до сливного. Одновременно импульсный ступенчатый клапан 11, перемещаясь и пройдя пере крытие hj, осуществляет закрытие связи канала 15 и порщневой полости 16 со сливной кольцевой расточкой 13 и открывает связь их с кольцевой расточкой 17, которая постоянно связана с гидроаккумулятором IS.

Рабочая жидкость из гидроаккумулятора 18 поступает по каналу 15 в поршневую полость 16 и начинает перемещать поршень 29, в это же время рабочая жидкость, поступившая от гидроаккумулятора 18 по каналу 39 в полость 36, воздействуя на поршень 33 блокировочного устройства его штоком, отжимает шарик 34 от седла, образуя зазор, который соединяет наикратчайшим путем напорную магистраль 21 и все сопряженные с ней гидролинии и полости с полостью37, которая постоянно связана со сливом. По мере перемещения поршня 29 импульсного механизма выброса рабочая жидкость из штоковой полости 25 удаляется на слив, а шток, входящий в накопительную емкость 6 с водой, перемещается, сжимая находящуюся там воду. Так как в управляющих полостях 8 давление рабочей жидкости сброшено до сливного, то плунжеры 7 уже не прижимают двухступенчатый трубчатый клапан 2 к коническому седлу 5, и возрастающее давление воды в накопительной емкости 6, воздействуя на площадь поперечного сечения клапана, определяемую разностью площадей между площадью меньшей ступени его и диаметром кольцевой проточки на коническом седле, перемещает его влево. При этом в образовавшийся зазор устремляется под высоким напором вода, находящаяся в накопительной емкости 6 и выжима.емая оттуда перемещающимся штоком поршня 29, на который в данное время воздействует давление рабочей жидкости, выбрасываемой из гидроаккумулятора 18.

Вода, попавшая в полость 42 по выпрямительным каналам 41, попадает в направляющую полость 43, а далее через сменное сопло 44 выбрасывается в атмосферу. Давление в гидросистеме падает до величины сливного, при котором происходит закрытие импульсного ступенчатого клапана. 11. При его перемещении в сторону закрытия осуществляется отсечка связи поршневой полости 16 от связи с гидроаккумулятором 18 и она соединяется со сливной кольцевой расточкой 13. Блокировочное устройство так же закрывается, и щарик 34 отсекает связь напорной магистрали 21 от связи ее и остальных гидролиний и полостей с полостью 37, которая постоянно связана со сливом.

После того, как импульсный ступенчатый клапан 11 сядет на установочное седло, возрастающее давление рабочей жидкости, поступающей Б управляющую полость 8, воздействуя на плунжеры 7, прижимает запорный трубчатый клапан 2 к коническому седлу 5, и выброс воды из накопительной системы 6 прекратится. Далее весь цикл повторяется в автоматическом режиме.

Осуществляя изменение величины настройки давления срабатывания импульсного ступенчатого клапана 11, регулировку сечения регулируемого дросселя 19, а также производительность приводного насоса 22, можно в щироких пределах варьировать длительность импульсного выброса струи

воды, частоту следования импульсов, дальность выброса, его интенсивность, требуемый объем выброса.

ИМПУЛЬСНЫЙ ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус, ствол, подпружиненный относительно корпуса, и взаимодействующий с седлом ствола запорный клапан, гидравлически связанный 7///// ///(Л Е-3 / . 2/ /У///Л / //// К V11 29 286 Подача Воды 31 30 с ним при помощи каналов гидроаккумулятор, соединенный с напорным трубопроводом, и насос, отличающийся тем, что, с целью увеличения дальности полета струи путем создания дополнительного напора, повышения надежности и обеспечения регулирования рабочего режима, аппарат снабжен накопительным резервуаром и импульсным механизмом выброса воды, выполненным в виде гидроцилиндра двойного действия, шток которого расположен в накопительном резервуаре, при этом запорный клапан снабжен плунжерами и выполнен двухступенчатым, трубчатым и со сквозным осевым отверстием, а его седло выполнено конусным с направляющими канавками на его боковой поверхности. /J // Ю 19 20 27 26 / У ////// Л Г 7 , tfS :i г 5 ff2 it6