Насадка Советский патент 1981 года по МПК B05B1/06 

Изобретение относится к ycтpoйcтвам, предназначенным для искусственного ородения сельскохозяйственных культур с применением дальнеструйных аппаратов, а также может быть использовано в горнодобывающей промышленности и в пожарном деле. Известна конструкция насгидки для воды, предназначенная для формирования компактных cтpyй имеющих в поперечном сечении кольцевую форму с продольным расположением водяной полости в начальной части струи, У такой насадки продолговатый цилиндрической формы наконечник образует с -конической поверхностью коаксиально расположенного в нем сердечника проточный канал кольцевой формы, уменьшающийся постепенно в поперечном сечении, в направлении к выходному кольцевсллу отверстию 1 . Однако с помощью насадки такой конструкции струя не может быть получена достаточно крмпактнсрй, так как с данной формой кольцевого проточного канала определенной длины, равной длине сердечника, кольцевой поток остается не подготовленным к выпопнанию переформирования в полете струи копьцеврй в струю сжатую со сплошным се чением. Кроме того, .технологически затруднено изготовление данной насадки, ввиду отсутствия поперечной корректирующей регулировки соосного расположения кольцевого отверстия. Форма кольцевого отверстия должна корректироваться также и в работе насадки исходя из условий обеспечения динамически устойчивого сжатия струи, особенно при наличии подводимого к насадке невыравненного по сечению потока. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является насадка ствола дальнеструйной дождевальной установки, содержащая подводящий патрубок и образующие струеформируквцую кольцевую полость конические наконечник и- соосно установленный в нем сердечник L2. Недостатком насадки является чизкая дальность полета и получение некомпактной струи. Цель изобретения - повышение дальности полета струи за счет повышения ее компактности, Указанная цель достигается тем,что в насадке ствола дальнеструйной дождевальной установки,содержащей подводяЩИй патрубок и образующие струеформи рукщую кольцевую полость конические наконечник и сооснр установленный в нем сердечник, струеформирующая кол цевая полость характеризуется следую щими соЬтнсшения.ми размеров образующих ее элементов .-b-b°, 1 .,.-а,ь5|.| оСп - соответственно yitriH конусности наконечника и cepдeчникa Си и соответственно длины образующих наконечника и сердечника; соответственно диаметры входных сечений наконеч ника и подводящего патрубка. На фиг. 1 изображена насадка, про дольный разрез, на фиг. 2 - схема струи и характерное изменение осевог динамического давления Р струи в насадке с круглым выходным отверстием; на фиг. 3 - то же, с кольцевым выходным отверстием, Р - давление cTpsTH у насадки. Насадка ствола дальнеструйной дождевальной установки содержит подводящий патрубок 1 и образующие стру ефррмируюадую кольцевую, псхдость конические наконечник 2 и соосно установленный в нем сердечник 3. Струеформирунвдая кольцевая полост характеризуется следуквдими соотношениями размеров образунадих ее элементов. -.,45-0,65 где ,. , Li nLj.j. имеют указанные значения. Кроме того, насадка содержит патрубок 4 с четырьмя приваренными к нему симметрично пластинами стабилизатс а 5, на которЕДх строго, по оси установден сердечник 3, направляющая б которого имеет со сторона движения потока форк обтекаемого цилиндри-чес кого профиля. Активной фсчрмирующей частью сердечника 3 является расширяющийся конус 7, поверхность которо го имеет прдводяйдай участок,8 (при бопы1ШХ относительных диаметрах выхо ного кольцевого агвед)стия) ;И начальный участок 9. С помсяцью замка 10 выполняется крепление расширяющегося конуса 7 на направлякхцей 6. К патрубку 4 с помощью фланцевого соединения 11, вы1полненного с резино вым уютотнительным кольцом 12 крепит ся подвс(дямий патрубок 1. В свою очередь, с псжсядью фланцевого соеяинения 13 с уплотняющей шайбой 14 к подводящему патрубку 1 прикрепляют наконечник 2. Фланцевое соединение 11 имеет крепежные болты 15, которые одновременно с креплением подводящего патрубка 1 служат для корректирования соосного положения наконечника 2 относительно расширяющегося конуса 7 сердечника 3. Расширяющийся конус 7 и наконечник 2 в целях возможности изменения размеров выходного кольцевого отверстия выполнены как сменные детали насадки. Это связано с необходимостью изменения.при поливе в период вегетации растений характеристик дождя. Внутренняя поверхность наконечника 2 имеет подводящий участок 16 (при малом относительном диаметре выходного кольцевого отверстия) и начальный участок 17. Форму проточного канала насадки определяют внешняя поверхность деталей 6 и 7 и внутренняя поверхность деталей 4,1 и 2, При формировании компактных струй с давлением до 10 кг/см кольцевая насадка работает следующим образом. Подводимый к насадке полным сечением по стволу водяной поток разделяется обтекаемой частью направляющей 6, поступает в канал с кольцевым сечением,, образованный внутренней поверхностью патрубка 1 и внешней поверхностью направляющей б. При движении потока по каналу кольцевого сечения, образованному конической поверхностью подводящего участка 8 расширяющегося конуса 7 и подводящего патрубка 1, происходит его поджатие. А так как в продольной плоскости между противоположно лежащими осевыми линиями кольцевого канала угол jb 4, то движение потока становится направленным с явным его расширением. В начальной части насадки, образованной начальными участками 9 и 17 сердечника 3 и наконечника 2, завершается преобразование энергии потока в кинетическую энергию струи. При отношейии длины начального участка наконечника 4.yj к длине начального участка сердечника 1„,. равном г 1,4-0,65. в поперечном сечении по кольцу потока задается некоторая неоднородность. поля скоростей, В сформированной кольцевой части струя или в следе, образованном жидкостью за сердечником 3, неоднорсдность поля скоростей выравнивается с -одновременно усиливающимся действием, поперечно к стенкам кольцевой стр/и, сжимакщих сил. К сжатой части струй на участке 17 со СЯШОШНШ4 сечением подтекание воды происходит с образованием кривизны кольцевой поверхности 18. Это свилетвльствует о наличии в этой части

струи состояния равновесия между поперечно действующими сжимающимися силами и силами инерции Сцентростремительными. .

При данной конструкции насадки, кольцевой участок струи получается jтакой длины, на которой по периметру водяного кольца достигается упорядоченное воздействие сжимающих сил, и этим в подтекающей к сжатому участку струе достигаются условия однородности. С вьаделением растворенного в воде воздуха и усиливающимся действием сжимающих сил кольцевая полость струи захлопывается, а последняя , став в сечении цилиндрической , продолжает уплотняться.

Струя 19 истекает из насадки с круглым выходным отверстием 20, где выделены, соответственно начальный, переходный и основной участки 21-23, Соответственно с распределением участков на различных расстояниях от насадки на кривой 24 в общем виде для данного вида струй показано изменение осевого динамического давления.

Струя 25 истекает из насадки с кольцевым выходным отверстием 26, где вьщелены участок 27 струи с кольцевой формой, переходный участок 28 и участок 29 струи цилиндрической формл.

Соответственно с распределением указанных участков на различных расстояниях от насадки на кривой 30 в общем виде для данного вида струй показано изменение осевого динамического давления.

При сравнении кривых 24 и 30 видно, что начальный участок 31 с постоянными значениями осевого динамического давления образуется в кольцевой струе на некотором расстоянии от насадки. А по аналогии со струей 19 длИ на начального участка кольцевой струи фактически оказывается распределенной на длине участков 27, 28 и 31. В результате длина начального участка, характеризующая во многом качество компактности струи при ее кольцевом истечении, с предлагаемой формой коль цевой насадки больше, чем у струи,

полученной с насадкой, имеющей круглое выхсздное отверстие;

С заменой на дождевальной машине ДДН-70 ее насадок, имеющих круглое выходное отверстие, на предлагаемую насадку, повышается до 2,8 раза ком-патность струи, более чем в 2 раза уменьшается ветровое воздействие .на струю, а приращение плснцади при круговом поливе составляет 50%, При этом .G данной насадкой производительность машины по расходу увеличилась на 28%. Кроме того, остальные показатели работы дождевсильной машины не изменяются,

Формула изобретения

Насадка ствола дальнеструйной дождевальной установки, содержащая подводящий патрубок и образующие струеформирующую кольцевую полость конические наконечник и соосно установленный в нем сердечник, отличающаяс я тем, что, с целью повышения дальности полета струи за счет повышения ее компактности, струеформирующая кольцевая полость характеризуется следующими соотношениями размеров образующих ее элементов

cit-al-г,

--z-s, а

1,Аг-С,б5 Г -срА Ц

где oL и cL

соответственно углы конусности наконечника и сердечника;

и L соответственно длины

ср-А образующих наконечника и сердечника;

ОцИсоответственно диаметры входных сечений наконечника и подводящего патрубка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3062456,

кл. 239-590,5, опублик. 06.11.62.

2.Авторское свидетельство СССР 584899, кл. В 05 В 1/34, опублик. 07.04.75 (прототип).

П

m,«VeMZ

фаг.З