Насадок дождевального агрегата

Насадок дождевального агрегата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием, и может быть использовано в мобильных и стационарных дождевальных установках для получения дождя размерами капель, допустимыми для орошения широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур.

Известен дождевальный аппарат турбинного типа, содержащий полый цилиндрический корпус с направляющим стержнем, конусный дефлектор с криволинейными канавками, регулировочную гайку и контргайку, в котором корпус дополнительно снабжен перегородкой, а конусный дефлектор фторопластовой прокладкой, причем конусный дефлектор выполнен с возможностью перемещения по направляющему стержню в зависимости от выбранного расхода воды, при этом направляющий стержень жестко скреплен с корпусной перегородкой, а криволинейные канавки выполнены не доходящими до края поверхности корпусного дефлектора на величину, равную ширине кольца выходного отверстия (RU, патент №2257051 С1, МПК⁷ А01G 25/02, В05В 1/26, 27.07.2005 г.).

К недостаткам описанного дождевального аппарата турбинного типа относятся малый диапазон изменения размера капель дождя и сложность конструкции.

Известен также насадок дождевального агрегата, содержащий корпус, закрепленный на стойке, дефлектор и сопло с центральным отверстием, в котором сопло и корпус выполнены единой деталью, при этом центральное отверстие сопла спряжено с полостью корпуса и выполнено с сужением в направлении среза сопла, а установленный на стойке дефлектор выполнен в виде тела вращения переменного сечения, уменьшающегося в сторону стойки, на поверхности дефлектора вдоль его оси выполнены равноудаленные желобки переменного сечения, разделенные между собой ребрами, к тому же нижняя резьбовая часть стойки смонтирована в полости корпуса посредством кронштейна: на верхнем срезе дефлектора выполнено фасонное углубление под размер торца воротка (RU, патент №2174876 С1, МПК⁷ В05В 1/18, 1/26, 20.10.2001 г.).

Описанный насадок дождевального агрегата принят в качестве наиближайшего аналога.

К недостаткам описанной насадки относятся низкое качество дождя и малая ширина распыла капель, а для движущихся дождевальных машин малая ширина захвата сопряжена с неравномерной интенсивностью распределения осадков по ширине орошаемой полосы.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - создание универсальной насадки для дождевальных агрегатов, работающих при фронтальном и кривом перемещениях.

Технический результат - регулирование размеров капель и интенсивности дождя в процессе полива, повышение надежности работы насадки при поливе оросительной водой, забираемых из открытого временного оросительного канала с наносами и высоким содержанием минеральных примесей, взвесей, сора и микроорганизмов и улучшение условий эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной насадке дождевального агрегата, содержащей корпус, дефлектор и закрепленное соосно на стойке сопло с центральным отверстием, согласно изобретению установленное с возможностью осевого перемещения в корпусе сопло имеет центральное отверстие в виде каскада диффузоров с увеличением диаметров в направлении движения потока воды, корпус снабжен диффузором и фланцем на концевом участке, на поверхности диффузора корпуса выполнена группа отверстий вдоль образующей внутренней поверхности диффузора и размещенных с равным угловым шагом в поперечных плоскостях диффузора, дефлектор выполнен в виде чащи с криволинейно-вогнутой поверхностью и конусом в центре чащи, дифлектор установлен на фланце диффузора корпуса с возможностью осевого перемещения и взаимно сопряжен упругими элементами, размещенными на стержнях, одни концы которых заделаны в дефлекторе, а другие - в направляющих фланца, вершина упомянутого конца в центре чащи обращена в сторону сопла, конус дефлектора сопряжен с кольцевой кромкой диффузора сопла, а диффузор корпуса - с криволинейно-вогнутой поверхностью чащи дефлектора; каждое отверстие в диффузоре корпуса выполнено с расширением в направлении от внутренней поверхности; сопло в стойке корпуса зафиксировано контргайкой.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен диаметральный разрез насадка дождевального агрегата в исходном положении дефлектора (в период мелкодисперсного дождевания высокостебельных с.-х. культур).

На фиг.2 - то же, при мелкодисперсном и капельном дождевании высокостебельных с.-х. культур.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Насадок дождевального агрегата содержит корпус 1, дефлектор 2 и закрепленное соосно на стойке 3 сопло 4 с центральным отверстием 5. Корпус 1 и центральное отверстие 5 сопла 4 выполнены соосными.

Сопло 4 в корпусе 1 установлено с возможностью осевого перемещения благодаря резьбовому отверстию в стойке 3 корпуса 1. Сопло 4 в стойке 3 корпуса 1 зафиксировано контргайкой 6.

Центральное отверстие 5 сопла 4 выполнено в виде каскада диффузоров 7, 8 и 9 с увеличением диаметров в направлении движения потока воды. Диффузор 9 имеет кольцевую кромку 10.

Корпус 1 снабжен диффузором 11 и фланцем 12 на концевом участке. Корпус 1, диффузор 11 и фланец 12 выполнены единой деталью из пластических материалов.

Корпус 1 имеет резьбовой участок 13, посредством которого он размещен на ниппеле 14 водоподводящего трубопровода дождевального агрегата. Корпус 1 на ниппеле 14 зафиксирован фасонной гайкой 15.

На поверхности диффузора 11 корпуса 1 выполнена группа отверстий 16 вдоль образующей внутренней поверхности диффузора 11 и размещенных с равным угловым шагом в поперечных плоскостях диффузора 11. Каждое отверстие 16 в диффузоре 11 корпуса 1 выполнено с расширением в направлении от внутренней поверхности к наружной поверхности.

Дефлектор 2 выполнен в виде чащи 17 с корпусом 18 в центре чащи 17. Дефлектор 2 установлен на фланце 12 диффузора 11 корпуса 1 с возможностью осевого перемещения и взаимно сопряжены упругими элементами 19 в виде витых цилиндрических пружин сжатия с заданной жесткостью C₁, С₂, С₃ и С₄. Упругие элементы 19 размещены на стержнях 20. Концы 21 стержней 20 разделаны на периферийной кромке дефлектора 2. Другие резьбовые концы 22 стержней 20 пропущены в направляющих 23 фланца 12. Стержни 20, направляющие 23, упругие элементы 19 и средства крепления 24 на резьбовых концах 22 выполнены из коррозионно-стойкой стали.

Вершина 25 упомянутого конуса 18 в центре чащи 17 дефлектора 2 обращена в сторону сопла 4. Конус 18 дефлектора 2 под воздействием упругих элементов 19 сопряжен с кольцевой кромкой 10 диффузора 9 сопла 4. Диффузор 11 корпуса 1 кольцевым пояском 26 сопряжен с криволинейно-вогнутой поверхностью чащи 17 дефлектора 2.

Насадок дождевального агрегата функционирует следующим образом.

В зависимости от вида полива (влагозарядковый, вегетационный, увлажнительный) и конкретных сортов возделываемых сельскохозяйственных культур (зерновые колосовые, кормовые, овощные, кукуруза, технические, зернофуражные культуры) размер капель дождя должен варьировать в широком диапазоне так же как и то, что каждая насадка должна работать в режиме мелкодисперсного дождевания для поддержания микролита в период засух и суховеев.

Оросительная вода под рабочим давлением по водоподводящему трубопроводу дождевального агрегата (машины) через ниппель 14 поступает в корпус 1 насадка. Из полости корпуса 1 водяной поток под давлением поступает как в полость каскада диффузоров 7, 8 и 9 сопла 4, так и в полость диффузора 11 корпуса 1.

При давлении воды до 0,02 МПа в диффузорах 7, 8, 9 и 11 насадка работает в режиме мелкодисперсного дождевания как для увлажнения приземного слоя воздуха, так и снижение температуры увлажнения листьев и стеблей с.-х. культур и верхнего слоя почвы. Так как поверхность конуса 18 находится в диффузоре 9, мала, а под действием упругих элементов 19 дефлектор 2 прижат к кольцевому пояску 26 диффузора 11, то в первую очередь водой заполняется полость между дефлектором 2 и диффузорами 11, 9, 8 и 7 корпуса 1 и сопла 4. Оросительная вода через расширяющиеся наружные отверстия 16 на внутренней поверхности дефлектора 11 в виде мельчайших частичек выбрасывается в приземный слой воздуха и под действием гравитационных сил в виде водяной пыли оседает на листья, стебли растений и верхней слой почвы. Это увлажнение снимает стрессовое состояние с растений. Происходит медленное снижение температуры окружающей среды и растений. Каждое растение приспосабливается к изменяющейся температуре. После 15-30 минутного полива мелкодисперсным дождеванием увеличивают рабочее давление воды в водоподводящем трубопроводе, поднимая его до 0,06...0,08 МПа.

При нарастании давления воды потоки воды из диффузоров 9 и 10 смещают дефлектор 2 вверх, преодолевая силу сжатых витков упругих элементов 19.

Поток воды из диффузора 9 вершиной 25 конуса 18 тонким слоем с большой скоростью распределяется на криволинейно-вогнутой поверхности чащи 2 и тонкой пленкой толщиной не более 0,1...0,5 мм выбрасывается в атмосферу на расстояние от 2 до 5 м. Одновременно с этим другой поток воды из диффузора 11 ортогонально воздействует на криволинейную поверхность чащи 17, интенсивно перемешивается и дробится о первый слой воды на поверхности чащи 17 и совместно с тонкой пленкой воды перемещаются в приземный слой воздуха, дробятся и оседают вниз.

Колебания давления воды в водопроводящем трубопроводе дождевального агрегата компенсируются упругими элементами 19. При снижении давления воды в водопроводящей сети давление потока на дефлектор 2 уменьшается. Чаща 17 дефлектора 2 подтягивается стержнями 20 к кольцевому пояску 26 диффузора 11 корпуса 1. Кольцевой зазор между дефлектором 2 и диффузором 11 уменьшается, а сила воздействия потока воды сохраняется при взаимодействии разнонаправленных струй, приводящих к их мелкодисперсному расслоению и распылению.

Так как по длине водоподводящего трубопровода дождевального агрегата в направлении крыльев давление воды уменьшается, то соответственно этому подбираются жесткости пружин (упругих элементов 19). Этим достигается при идентичности конструкции самих дождевальных насадок равномерная интенсивность осадков в виде дождя по длине трубопроводов дождевального агрегата.

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

1. Насадок дождевального агрегата, содержащий корпус, дефлектор и закрепленное соосно на стойке сопло с центральным отверстием, отличающийся тем, что установленное с возможностью осевого перемещения в корпусе сопло имеет центральное отверстие в виде каскада диффузоров с увеличением диаметров в направлении движения потока воды, корпус снабжен диффузором и фланцем на концевом участке, на поверхности диффузора корпуса выполнена группа отверстий вдоль образующей внутренней поверхности диффузора и размещенных с равным угловым шагом в поперечных плоскостях диффузора, дефлектор выполнен в виде чаши с криволинейно-вогнутой поверхностью и конусом в центре чаши, дефлектор установлен на фланце диффузора корпуса с возможностью осевого перемещения и взаимно сопряжен упругими элементами, размещенными на стержнях, одни концы которых заделаны в дефлекторе, а другие - в направляющих фланца, вершина упомянутого конуса в центре чаши обращена в сторону сопла, конус дефлектора сопряжен с кольцевой кромкой диффузора сопла, а диффузор корпуса - с криволинейно-вогнутой поверхностью чаши дефлектора.

2. Насадок по п.1, отличающийся тем, что каждое отверстие в диффузоре корпуса выполнено с расширением в направлении от внутренней поверхности к наружной поверхности.

3. Насадок по п.1, отличающийся тем, что сопло в стойке корпуса зафиксировано контргайкой.