Водовыпуск гибкого поливного трубопровода

Водовыпуск гибкого поливного трубопровода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур капельным способом с помощью гибких поливных трубопроводов.

Известен водовыпуск поливного трубопровода, включающий корпус со сливным отверстием и крепежный элемент, соединяющий корпус с трубопроводом, при этом корпус образован двумя боковинами, соединенными сводом, состоящим из передней горизонтальной части и плавно сопряженной с ней задней криволинейной горизонтальной части, направленной выпуклостью наружу, при этом выпускное отверстие корпуса размещено в нем напротив задней криволинейной части свода, а крепежные элементы выполнены в виде пластины, размещенной с внутренней стороны трубопровода и соединенной с последним ее корпусом посредством винтов, выполненных впотай, при этом пластина снабжена выступом с косым срезом, расположенным за впускным отверстием (SU 1501981 А1, 23.08.89).

Недостатками водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, трудность монтажа, низкое качество полива.

Известен водовыпуск с гибким трубопроводом, включающий упругий корпус, установленный в стенке и прикрепленный к кромкам водовыпускного отверстия, одна из которых отогнута внутрь трубопровода с его внешней стороны, упругий корпус выполнен таврообразным (SU 378592 А1, 18.04.1973).

Недостатками водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая надежность эксплуатации.

Известен водовыпуск, выполненный в виде установленного в отверстии трубопровода пистона, снабженного пористым элементом, перекрывающим отверстие трубопровода и прижатым к пистону, например, при помощи жесткой связанной с ним пластины. (SU 471094 А1, 25.05.1975).

Недостатками данного водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая эксплутационная надежность, отсутствие возможности регулирования подачи воды.

Известен клапан для дождевальных и т.п.устройств с корпусом и упругим запорным элементом, перекрывающим отверстия в седле, на котором образован центральный выступ, а к нему прикреплен упругий эластичный запорный орган в виде плоской пластины, образующий зазоры со стенками корпуса (SU 360498 А1, 28.11.1972).

К недостаткам клапана относятся ограниченные функциональные возможности, отсутствие возможности регулируемой подачи воды в зависимости от действующего напора.

Известен водовыпуск поливного трубопровода, включающий гофрированный патрубок и пистон для армирования отверстия, при этом он снабжен расположенной под патрубком эластичной перфорированной мембраной (SU 261015 А1, 06.01.1970).

К недостаткам водовыпуска относится трудность поддержания заданного расхода воды, так как требуется значительное давление, чтобы преодолеть сопротивление мембраны, зафиксированной в пистоне по всему его периметру. Кроме того, перемещение гофрированного патрубка требует ручной регулировки, что значительно усложняет условия эксплуатации и снижает надежность работы водовыпуска.

Известен выпускной клапан к гибким питающим трубопроводам, включающий запорный элемент, прикрепленный к внутренним стенкам трубопровода и открывающийся внутрь трубопровода, при этом запорный элемент выполнен упруго-эластичным и прикреплен к стенкам трубопровода посредством перфорированной по краям диафрагмы (SU 394493 А1, 22.08.1973).

К недостаткам водовыпускного клапана относятся сложность конструктивного исполнения при закреплении к стенкам трубопровода перфорированной диафрагмы, низкая вероятность регулируемой подачи воды, так как диафрагма закреплена к стенкам трубопровода по всему периметру, а перемещение запорного элемента возможно только при изломе стенок диафрагмы. Кроме того, регулировка расхода плоским запорным элементом затруднительна.

Данный клапан принят в качестве ближайшего аналога.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направленно изобретение, заключается в повышении эксплутационной надежности и возможности регулируемой подачи воды.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, состоит в обеспечении заданного расхода по всей длине поливного трубопровода и в упрощении конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что водовыпуск гибкого поливного трубопровода, включающий запорный элемент, открывающийся внутрь трубопровода, согласно изобретению представляет собой подвижный клапан, состоящий из конической запорной головки, размещенной в корпусе, выполненном в охватывающем трубопровод бандаже, который зафиксирован над водовыпускным отверстием с помощью замка, при этом коническая запорная головка соединена цилиндрическим телом с упруго-эластичной перфорированной диафрагмой, расположенной внутри трубопровода над водовыпускным отверстием и перекрывающей его входную кромку, диафрагма имеет закругленные кромки, а ее диаметр равен D=1,4d_BX, где d_BX - диаметр входной кромки водовыпускного отверстия, по окружности большей диаметра цилиндрического тела клапана в диафрагме выполнены калиброванные отверстия, суммарное проходное сечение которых соответствует заданному расходу через водовыпуск, коническая запорная головка зафиксирована снаружи корпуса шаровым упором, водовыпускное отверстие в трубопроводе выполнено коническим, а его входная кромка имеет закругление по радиусу R=0,8d_H, где d_H - наружный диаметр водовыпускного отверстия.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез поливного трубопровода с водовыпуском при пониженном давлении в трубопроводе; на фиг.2 - то же, при повышенном давлении в трубопроводе.

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

Водовыпуск, включающий запорный элемент, открывающийся внутрь трубопровода, размещается на стенке трубопровода 1 с помощью бандажа 2, который зафиксирован над водовыпускным отверстием с помощью замка 3. Под водовыпускным отверстием на бандаже выполнен корпус 4 с коническим отверстием, внутри которого размещена коническая запорная головка 5. Коническая запорная головка 5 соединена цилиндрическим телом 6 с упруго-эластичной перфорированной диафрагмой 7, в которой выполнены калиброванные отверстия 8, размещенные по окружности, диаметром, большим диаметра цилиндрического тела 6. Суммарное проходное сечение калиброванных отверстий соответствует заданному расходу через водовыпуск. Коническая запорная головка 5 зафиксирована с наружной части корпуса 4 шаровым упором 9. Водовыпускное отверстие в трубопроводе 1 выполнено коническим, имеющим уменьшение диаметра к наружной поверхности трубопровода.

Внутренняя входная кромка водовыпускного отверстия имеет закругление по радиусу R=0,8d_H, где d_H - наружный диаметр водовыпускного отверстия.

Диафрагма имеет закругленные кромки, а ее диаметр равен D=1,4d_BX, где d_BX - диаметр входной кромки водовыпускного отверстия.

Водовыпуск работает следующим образом.

При пониженном давлении внутри трубопровода 1 (фиг.1) диафрагма 7 находится в свободном положении и опирается на внутреннюю стенку трубопровода 1, при этом отверстия 8 свободно пропускают заданный расход, вода по коническому отверстию корпуса 4 поступает на шаровой упор 9 и равномерно распределяется по поверхности почвы.

При повышенном давлении (фиг.2) диафрагма 7 прогибается, при этом отверстия 8 деформируются, их проходное сечение уменьшается, а значит уменьшается и пропускаемый расход. В то же время диафрагма 7 через цилиндрическое тело 6 перемещает запорную головку 5 и проходное сечение конического отверстия в корпусе 4 уменьшается, что вызывает уменьшение расхода, так как расход зависит от действующего напора согласно уравнению расхода

где μ - коэффициент расхода;

ω - площадь живого сечения;

g - ускорение свободного падения;

Н - действующий напор.

Анализ данного уравнения применительно к разработанной конструкции водовыпуска показывает, что при пониженном напоре (фиг.1) площадь живого сечения больше и соответственно возможность повышенного расхода возрастает, однако для этого недостаточно действующего напора. При повышенном напоре (фиг.2) площадь живого сечения уменьшается, значит уменьшается возможность подачи заданного расхода, но повышенный напор повышает такую возможность.

Таким образом, водовыпуск будет обеспечивать заданный расход независимо от действующего напора, т.е. по всей длине поливного трубопровода.

Водовыпуск гибкого поливного трубопровода, включающий запорный элемент, открывающийся внутрь трубопровода, отличающийся тем, что водовыпуск представляет собой подвижный клапан, состоящий из конической запорной головки, размещенной в корпусе, выполненном в охватывающем трубопровод бандаже, который зафиксирован над водовыпускным отверстием с помощью замка, при этом коническая запорная головка соединена цилиндрическим телом с упруго-эластичной перфорированной диафрагмой, расположенной внутри трубопровода над водовыпускным отверстием и перекрывающей его входную кромку, диафрагма имеет закругленные кромки, а ее диаметр равен D=1,4d_BX, где d_ВХ - диаметр входной кромки водовыпускного отверстия, по окружности большего диаметра цилиндрического тела клапана в диафрагме выполнены калиброванные отверстия, суммарное проходное сечение которых соответствует заданному расходу через водовыпуск, коническая запорная головка зафиксирована снаружи корпуса шаровым упором, водовыпускное отверстие в трубопроводе выполнено коническим, а его входная кромка имеет закругление по радиусу R=0,8d_Н, где d_Н - наружный диаметр водовыпускного отверстия.