Дождевальная дефлекторная насадка
SPRINKLING DEFLECTOR NOZZLE

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием и может быть использовано в дождевальных машинах и установках для орошения широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур.
Известна насадка, содержащая корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, при этом сопло и корпус выполнены единой деталью, при этом центральное отверстие сопла сопряжено с полостью корпуса и выполнено с сужением в направлении среза сопла, а установленный на стойке дефлектор выполнен в виде тела вращения переменного сечения, нижняя резьбовая часть стойки смонтирована в полости корпуса посредством кронштейна. В насадке на верхнем срезе дефлектора выполнено фасонное углубление под размер торца шестигранного воротка (пат. РФ №2174876, МПК В 05 В 1/18, 1/26, опубл. 20.10.2001 г.).
Недостатком данной насадки является сложность конструкции, невысокая надежность.
Известна также насадка, содержащая цилиндрический корпус с осевым каналом подачи жидкости и выпускными отверстиями в торце корпуса, размещенный на торце корпуса посредством хвостовика дефлектор и узел регулировки выпускных отверстий, при этом он снабжен жестко соединенным с хвостовиком дефлектора многовинтовым шнекообразным  сердечником, установленным с возможностью свободного вращения вокруг  своей оси, при этом дефлектор выполнен с криволинейными лопастями (а.с. СССР №1613179, МКИ В 05 В 1/26, 3/04, опубл. 15.12.90).
Недостатками данной насадки являются невысокая производительность и сложность конструкции.
Прототипом дождевальной насадки является роторная насадка Senninger UP3, содержащая корпус с выходным отверстием и резьбой для присоединения, держатель-кронштейн с дефлектором, совершающим качательно-вращательное движение, опирающийся на упор, при этом на криволинейно вогнутой поверхности дефлектора, обращенной к выходному отверстию, выполнены чередующиеся впадины и выступы. (сайт http://rainfineirrigation.ru/7-12-sprinkler-parts/195085)
Недостатками дождевальной насадки Senninger UP3 являются значительные энергетические затраты ввиду повышенного дробления потока, уже в центре с переходом на периферию дефлектора потоки воды имеют сильную турбулентность, предшествующую формированию потоков, обеспечивающих равномерность по площади полива. Чрезмерная турбулизация потока ограничивает диаметр полива и увеличивает разность между мелкими и крупными каплями дождя, что естественно приводит к неравномерности полива по площади и радиусу.
Технической задачей предлагаемого изобретения является получение мелкодисперсного равномерного дождя с более равномерными каплями и их распределение в дождевом облаке, упрощение конструкции и повышение надежности насадки.
Поставленная задача решается с помощью дождевальной дефлекторной насадки, содержащей корпус с выходным отверстием и резьбой для присоединения, кронштейн-держатель с установленным дефлектором, имеющим криволинейно-вогнутую поверхность и совершающим качательно-вращательное движение, в кронштейне-держателе дефлектор расположен на оси со втулкой, вращающейся относительно корпуса, причем ось втулки не совпадает с осью дефлектора, пересекаясь в вершине бульба выпуклой элипсовидной формы, расположенного в центре дефлектора с большей осью, направленной в сторону подачи жидкости, по образующей которого выполнены криволинейные уступы треугольной формы переменного сечения, попеременно увеличивающиеся и уменьшающиеся к периферии, а каждая лежащая в радиальной плоскости к оси вращения дефлектора грань каждого предыдущего уступа является началом каждого последующего вертикально расположенного уступа, выполненного с кривизной как в продольной, так и в поперечной плоскости; кроме того, уступы на дефлекторе начинаются на дуге, образующей бульб на расстоянии, равном длине малой полуоси эллипса от вершины бульба; расстояние от вершины бульба до выходного отверстия насадки составляет не менее 2 и не более 5 диаметров выходного отверстия насадки; а малая ось эллипса образующей бульб составляет 0,5–0,75 диаметра выходного отверстия насадки.
На фиг 1. показана дождевальная дефлекторная насадка, на фиг. 2 показан дефлектор вращающийся, на фиг. 3 – дефлектор в разрезе, на фиг. 4 – дефлектор, вид сверху.
Дождевальная дефлекторная насадка (фиг. 1) имеет корпус 2, присоединяемый к водоподводящему трубопроводу дождевальной машины с помощью резьбы 1, в нижней части корпуса 2 выполнено сопло 3 с выходным калиброванным отверстием, а в верхней части установлен кронштейн-держатель 4, состоящий из двух стоек, установленных напротив друг друга и соединенных между собой пластиной круглой формы, в центре которой сделано отверстие для установки втулки 6, необходимой для крепления и вращения дефлектора 5 с осью, закрепленной во втулке 6 посредством резьбового соединения гайкой 7, шайбой 8 и контргайкой 9. Полость сопла 3 выполнена в виде усеченного конуса, диаметр которого уменьшается в сторону дефлектора 5. Стойка кронштейна-держателя 4 выполнена каплевидной формы переменного сечения, увеличивающегося в сторону дефлектора 5. Дефлектор 5 расположен на оси, установленной во втулке 6 и вращающейся относительно корпуса 2, причем ось втулки не совпадает с осью дефлектора и их пересечение в вершине дефлектора бульба 10 образует угол α (фиг. 3), что приводит к наклону дефлектора относительно собственной оси на такой же угол α. Бульб 10 выпуклой элипсовидной формы расположен в центре дефлектора 5 и направлен в сторону сопла 3, по образующей которого выполнены криволинейные уступы 11 треугольной формы переменного сечения попеременно увеличивающегося и уменьшающегося к периферии (фиг. 2), а каждая лежащая в радиальной плоскости к оси вращения дефлектора грань каждого предыдущего уступа является началом каждого последующего вертикально расположенного уступа, выполненного с кривизной радиусами R1, R2 и R3 как в продольной, так и в поперечной плоскости. Уступы 11 на дефлекторе 5 начинаются на дуге образующей бульб 10 на расстоянии, равном длине малой полуоси эллипса от вершины бульба 10. При диаметре дефлектора 50 мм уступы 11 начинаются через 15 мм. Расстояние от вершины бульба 10 до выходного отверстия насадки составляет не менее 2 и не более 5 диаметров выходного отверстия насадки. Малая ось эллипса образующей бульб 10 составляет 0,5–0,75 диаметра выходного отверстия насадки. Большая полуось эллипса, образующая бульб 10, составляет не менее 2-х и не более 4-х диаметров выходного отверстия насадки. При диаметре выходного отверстия насадки 8 мм вершина бульба 10 находится на расстоянии 40 мм от сопла, малая ось – 4 мм, большая полуось – 24 мм. Корпус 2 и кронштейн-держатель 4 выполнены единой деталью.
Дождевальная дефлекторная насадка работает следующим образом.
Выполняется монтаж дождевальной насадки, корпус насадки 2 с помощью резьбового соединения 1 крепится на трубопровод дождевальной машины, в который подается вода. Поток воды из трубопровода попадает в корпус насадки и, проходя через сопло 3 (фиг. 1), в виде струи поступает на бульб 10 (фиг. 2). Так как бульб выполнен в виде выпуклой элипсовидной формы, то струя воды равномерно распределяется по корпусу дефлектора 5 с криволинейно вогнутой поверхностью, заставляет его вращаться относительно оси, закрепленной с помощью гайки 7, шайбы 8 и контргайки 9 во втулке 6, установленной в кронштейне-держателе 4. Вращение дефлектора 5 выполняется за счет энергии струи воды, подаваемой на криволинейные уступы 11 треугольной формы, выполненные по образующей дефлектора. За счет формы уступов дефлектора и сопротивления воздуха, струи воды, сходящие с дефлектора, разбиваются на мелкие капли дождя, которые не приводят к повреждению культур, значительному вымыванию и водной эрозии почвы, а также способствуют равномерному распределению дождя по всей площади орошения.