Импульсный дождевальный аппарат

Импульсный дождевальный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур, и может быть использовано в системах импульсного дождевания и позволяет улучшить эксплуатационные свойства импульсного дождевального аппарата: повысить надежность, на 10% снизить потребный расход топлива, уменьшить выбросы, загрязняющие атмосферу . Аппарат состоит из водовоздушного бака 1, кожуха 4 камеры сгорания, размещенной в баке 1, ствола 2 с насадком, датчика давления 36, выполняющего функции прерывателя зажигания, реле давления 22 в системе пневмопривода топливного насоса, снабженного контактами 37 электрической сети зажигания, которые замыкает прерыватель . При замыкании электрической сети зажигания напряжение на запальном устройстве 11 возникает не сразу, а с задержкой , что обеспечивает полное вытеснение топлива из полости 14 и распределение распыленного топлива по всему объему камеры сгорания 4 до появления искры на запальном устройстве 11,3 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4893051/15 (22) 19.12.90 (46) 15.02.93, Бюл. M 6 (71) Конструкторское бюро химавтоматики

Научно-производственного объединения по сельскохозяйственному машиностроению

"ВИСХОМ" (72) А.С.Кашук, Г,А.Копков, В,М.Устименко, Г,П.Лямперт и В.Н.Сырцов (56) Авторское свидетельство СССР М

1085566, кл. А 01 G 25/00, 1982.

А вторское свидетельство СССР hL

1050611, кл. А 01 G 25/00, 1982. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур, и может быть использовано в системах импульсного дождевания и позволяет улучшить эксплуатационные свойства импульсного дождеЯЛ 1794411 А1 (st)s А 01 G 25/02, В 05 В 1/08 вального аппарата: повысить надежность, на 10 снизить потребный расход топлива, уменьшить выбросы, загрязняющие атмосферу, Аппарат состоит из водовоздушного бака 1, кожуха 4 камеры сгорания, размещенной в баке 1, ствола 2 с насадком, датчика давления 36, выполняющего функции прерывателя зажигания, реле давления 22 в системе пневмопривода топливного насоса, снабженного контактами 37 электрической сети зажигания, которые замыкает прерыватель. При замыкании электрической сети зажигания напряжение на запальном устройстве 11 возникает не сразу, а с задержкой, что обеспечивает полное вытеснение топлива из полости 14 и распределение распыленного топлива по всему объему камеры сгорания 4 до появления искры на запальном устройстве 11, 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1794411

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур и может быть использовано в системах импульсного дождевания.

Известен импульсный дождевальный аппарат, включающий ствол с насадкой, водовоздушный бак, снабженный запальным устройством, патрубками для подачи горючей смеси и воды в полость бака, Недостатком указанного аппарата является то, что в нем для приготовления горючей смеси необходимо применять ресивер, При этом с увеличением объема выплескиваемой воды например до 5 м . размеры ресивера недопустимо возрастают, Последнее значительно затрудняет создание транспортного варианта аппарата.

Известен импульсный дождевальный аппарат, включающий ствол с насадкой, водовоздушный бак, камеру сгорания, магист- 20 раль подвода воздуха в камеру сгорания, систему пневмопривода топливного насоса с размещенным в корпусе дифференциальным поршнем, надпоршневая полость малого диаметра которого сообщается с топливным баком и форсункой, размещенной в стенке камеры сгорания, электрическую сеть зажигания с прерывателем зажигания горючей смеси.

Подача топлива к камеру сгорания производится насосами непосредственного впрыска.

Недостатком устройства является то, что для пневмопривода одного из насосов используется высокотемпературный газ, поступающий из камеры сгорания с температурой 2700 С.

1 ак как при воздействии упомянутой температуры механические характеристики конструкционных материалов существенно 40 снижаются, то надежность пневмопривода низкая.

Низка также надежность перемещения поршня второго насоса, так как для его перемещения используются малые усилия от 45 действия на поршень гидростатического давления топливного бака, составляющего менее 0,05 кгс/см .

Низкая надежность является причиной того, то указанный аппарат не используется.

Целью изобретения является устранение низкой надежности путем использования для пневмопривода "холодного" газа и устранения плунжерного насоса с низкими 55 перемещающими усилиями на плунжере.

Указанная цель достигается тем, что в импульсном дождевальном аппарате, включающем ствол насадкой, водовоздушный бак. камеру сгорания, магистраль подвода воздуха в камеру сгорания, систему пневмопривода топливного насоса с размещенным в корпусе дифференциальным поршнем, надпоршневая полость малого диаметра которого сообщена с топливным баком и форсункой, размещенной в стенке камеры сгорания, электрическую сеть зажигания с прерывателем зажигания горючей смеси, прерыватель электрической сети зажигания выполнен в виде датчика давления, а система пневматического пневмопривода топливного насоса снабжена клапаном предельного давления и реле давления, при этом надпоршневая полость большого диаметра дифференциального поршня сообщена с реле давления и посредством клапана предельного давления - с магистралью подвода воздуха в камеру сгорания, подпоршневая полость большого диаметра сообщена с подпоршневой полостью малого диаметра, надпоршневая полость малого диаметра через обратный клапан с топливным баком, а промежуточная полость через жиклер — с атмосферой и магистралью подвода воздуха в камеру сгорания, Для обеспечения заданной временной задержки зажигания в магистрали подвода воздуха к реле давления установлена пневмоемкость с жиклером на входе, сообщенная через жиклер с атмосферой, Для повышения полноты сгорания топлива в стенке корпуса установлен регулируемый по высоте упор, ограничивающий перемещение дифференциального поршня, Для улучшения качества смесеобразования на стенке камеры сгорания размещен блок форсунок, полости которых сообщены каналом, Совокупность указанных признаков проявляет в предлагаемом устройстве в сравнении с известными техническими решениями иные свойства, заключающиеся в устранении воздействия высокотемпературного газа на детали пневмопривода.

Этим исключаются их разрушения при многократном срабатывании. Значительно увеличиваются располагаемые усилия, предназначенные для перемещения поршня насоса. Перечисленными техническими решениями повышается надежность устройства, Введением в устройство пневмоемкости и регулируемого упора улучшается полнота сгорания топлива.

На чертеже представлена схема аппарата.

Аппарат содержит водовоздушный бак

1, ствол 2 с насадкой, запорное устройство

3, камеру 4 сгорания, соответственно пат1794411 рубки 5 — 9 подвода воды. подвода горючего, . установленная в магистрали подвода давлеподвода воздуха в камеру сгорания, слива, ния к реле 22 и сообщенная через жиклер 24 выхлопа, форсунку (блок форсунок) 10, за- с атмосферой. пальное устройство 11, дифференциальный Пневмоемкость 23 уступает электронпоршень 12, корпус 13, надпоршневую по- 5 ному устройству по массе и габаритам, одлость 14 малого диаметра, топливный бак нако обладает большей надежностью при

15, надпоршневую полость 16 большого ди- эксплуатации в полевых условиях. аметра, сопло 17, клапан 18 предельного Ход дифференциального поршня 12 огдавления, поршень 19, наружная полость 20 раничивается упором 28, который регулирусопла, магистраль 21 подвода воздуха в ка- 10 ется по высоте. меру сгорания, реле 22 давления, пневмо- Обратные клапаны 29 — 32 устраняют емкость 23, жиклеры 24, 26, 27, 35, обратные перетоки топлива, газов и воды. промежуточную полость 25, упор 28, обрат- Аппарат размещается на раме колесноные клапаны 29 — 32, колесное шасси 33, ro шасси 33. компрессор 34. датчик 36 давления, непод- 15 Аппарат работает циклами (импульсавижные контакты 37 электрической сети за- ми) следующим образом. Через патрубок 5 жигания. в бак 1 заливается вода до заданного уровня

Аппарат состоит из водовоздушного ба- А, при этом патрубок 9 выхлопа открыт. Пока1,сообщенногосостволом2, на котором сле заполнения бака 1 водой патрубок 9 установлены насадок и запорное устройст- 20 выхлопа закрывается, и сжатый воздух от во 3, компрессора 34 начинает заполнять поБак 1снабжен камерой сгорания 4, пат- лость камеры сгорания 4 и полость 20 кларубками 5 — 9 подвода воды, горючего, возду- пана предельного давления 18. ха, слива воды, выхлопа продуктов сгорания С нарастанием давления воздуха в касоответственно, а также форсункой (или 75 мере сгорания 4 увеличивается давление в блоком форсунок) 10 и запальным устройст- полости 25. 1ак как полость 16 сообщена с вом 11, размещенным B стенке камеры cro- dTt осферой, то перепад давлений между рания. полостями 16 и 25 увеличивается. B резульСистема топливоподачи аппарата со- тате этого дифференциальный поршень 12 стоит из дифференциального поршня 12, 30 перемещается, засасывая в полость 14 гопомещенного в корпусе 13. Надпоршневая рючее (например, бензин) из бака 15. Дифполость 14 малого диаметра сообщена кана- ференциальный поршень перемещается до лом с топливным баком 15 и форсункой 10, касания упором 28. размещенной в стенке камеры сгорания. При нарастании давления воздуха в маНадпоршневая полость 16сообщена ка- 35 гистрали 21 (- до 8 кгс/см ) поршень 19 под наломсвнутреннейполостьюсопла17клапа- действием этого давления преодолевает на 18 предельного давления, усилие пружины и, смещаясь относительно

Сопло 17 закрыто торцом подпружинен- сопла 17, открывает доступ сжатого воздуха ногопоршня19. Наружная полость20сопла в полость 16 и линию рел давления 22 с сообщена каналом с магистралью 21 подво- 40 датчиком давления 36. да воздуха в камеру сгорания. Под действием давления дифференциНадпоршневая полость 16 сообщена альный поршень 12 перемещается, вытестакже каналомс реледавления22, которое няя горючее из полости 14 в камеру. снабжено датчиком давления 36, выполня- сгорания 4, при этом горючее протекает чеющим роль прерывателя зажигания, 45 рез форсунку 10. распыливаясь в обьеме

Реле давления 22 установлено в систе- камеры сгорания 4. ме пневмопривода топливного насоса и Под действием давления мембрана датснабжено неподвижными контактами 37 чика давления 36 замыкает электрическую электрической сети зажигания, которые за- сеть системы зажигания, мыкает прерыватель, 50 Однако напряжение на запальном устУпомянутая сеть имеет устройство, на- ройстве 11 появляется не сразу, а с задержпример, электронное,обеспечивающеевре- кой, например, за счет действия менную задержку поступления электронного устройства. обеспечивающеэлектрической команды от реле 22 к запаль- го временную задержку поступления электному устройству 11 (электронное устройст- 55 рической команды реле 22 к запальному во на фиг.1 не изображено). устройству 11 (электронное устройство не

Вместо электронного устройства, обес- изображено). Задержка необходима для печивающего временную задержку зажига- обеспечения полного вытеснения топлива ния, может быть использована из полости14и распределения распыленнопневмоемкость 23 с жиклером 35 на входе, го топлива по всему объему камеры сгора1794411 ния 4 до появления искры на запальном устройстве 11, В случае применения для достижения временной задержки зажигания пневмоем. кости 23, устройство работает следующим образом. После срабатывания клапана 18 искра на запальном устройстве 11 появляется после заполнения сжатым воздухом емкости 23 через жиклер 35. Необходимое время задержки зажигания достигается подбором объема емкости 23 и проходного сечения жиклера 35.

С появлением искры топливная смесь воспламеняется и сгорает, при этом давление в камере сгорания повышается до 70 кгс/см . г

Автоматическая система управления открывает клапан 3 и вода через ствол 2 с насадкой выбрасывается из аппарата струей в заданном направлении. Вслед за водой через ствол и насадок истекают газообразные продукты сгорания.

После автоматически начинается следующий цикл работы аппарата.

При изменении температуры окружающей атмосферы изменяется масса воздуха, поступающего в обьем камеры сгорания.

Лри этом, если количество подаваемого в камеру сгорания топлива остается постоянным, то возникает отклонение соотношения топлива и воздуха от оптимального значения. Последнее приводит к перерасходу топлива и выбросу экологически вредных продуктов неполного сгорания топлива в атмосферу.

Для исключения упомянутых недостатков устройства необходимо при изменении температуры атмосферного воздуха изменять количество топлива, подаваемого в каФормула изобретения

1, Импульсный дождевальный аппарат, включающий ствол с насадкой, водовоздушный бак, камеру сгорания, магистраль подвода воздуха в камеру сгорания, систему пневмопривода топливного насоса с размещенным в корпусе дифференциальным поршнем, надпоршневая полость малого диаметра которого сообщена с топливным баком и форсункой, размещенной в стенке камеры сгорания, электрическую сеть зажигания прерывателем зажигания горючей смеси, о т л и ч ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, прерыватель зажигания выполнен в виде датчика давления, а система пневмопривода топливного насоса снабжена клапаном предельного давления и реле давления, при этом надпоршневая полость большого диаметра

35 меру сгорания. С этой целью в стенке корпуса установлен регулируемый по высоте упор 28, ограничивающий перемещение дифференциального поршня. Положение упора устанавливается в зависимости от температуры окружающей атмосферы. Это позволяет обеспечить подачу топлива в количестве, необходимом для его полного сгорания, При выполнении аппарата на увеличенный объем выплескиваемой воды необходимо увеличивать объем камеры сгорания, Однако, при значительных размерах камеры сгорания распыл топлива одной форсункой не обеспечивает необходимого качества смесеобразования (необходимой однородности смеси и топлива и воздуха).

Последнее приводит к неполному сгоранию топлива. Поэтому при размерах камеры сгорания, например более 0,5 м, распыл топлива следует производить через блок форсунок, представляющий собой набор форсунок, размещенных в стенке камеры сгорания в определенном порядке, выбираемом по результатам эксперимента, при этом полости форсунок сообщены каналом, по которому подводится топливо, Применение изобретения в дальноструйных импульсных дождевальных аппаратах позволит улучшить их эксплуатационные свойства; повысить надежность до,значения, при котором становится целесообразным использование аппарата для орошения сельскохозяйственных культур, сенокосов и пастбищ; на 10 Д снизить потребный расход топлива; уменьшить выбросы, загрязняющие атмосферу. дифференциального поршня сообщена с реле давления и посредством клапана предельного давления — с магистралью подвода воздуха камеру сгорания, подпоршневая полость .большого диаметра сообщена с подпоршневой полостью малого диаметра, надпоршневая полость малого диаметра через обратный клапан — с топливным баком, а промежуточная полость через жиклер — с . атмосферой и магистралью подвода воздуха камеру сгорания, 2, Аппарат по п,1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что с целью обеспечения заданной временной задержки зажигания, в магистрали подвода воздуха к датчику давления — прерывателю электрической сети зажигания установлена пневмоемкость с жиклером на входе, сообщенная через жиклер с атмосферой.

1794411

Составитель В.Сырцов

Техред М.Моргентал Корректор C,Ëècèíà

Редактор

Заказ ЗВ1 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения полноты сгорания топлива при изменении температуры окружающей среды, на стенке корпуса установлен регулируемый по высоте упор для ограничения перемещения дифференциального поршня.

4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что для повышения качества смесеообразования, в стенке камеры сгорания размещен блок форсунок, полости которых сообщены каналом.