ПОРТАТИВНАЯ ЛАБОРАТОРНО-ПОЛЕВАЯ ДОЖДЕВАЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может использоваться для получения искусственного дождя для научных исследований в лабораторных и полевых условиях.
Известен дождеватель для изучения безнапорной водопроницаемости почв [RU 2611719 С1, 20.02.2017]. Дождеватель выполнен в виде грядилей из трубок с отверстиями. Отверстия высверлены под углом друг к другу и ориентированы вверх так, что в полете струйки воды соударяются и частично разрушаются на капли или же гасятся на отражателе. Известное техническое решение не позволяет получать равномерный дождь с крупными каплями, так как вода в струях, соударяясь и отражаясь от отражателя, разлетается в разные стороны, частично превращаясь в пыль, и неравномерно попадает на учетную площадку.
Известна лабораторная дождевальная установка [RU 171157 U1, 23.05.2017], в которой распыливающее воду устройство соединено с насосом подачи воды. Она отклоняется приводом, включающим электродвигатель и колебательный механизм, выполненный в виде эксцентрика, кинематически связанного с рабочим стержнем и помещенным в стакан. При работе раскачивающее устройство совершает колебательные вращательные движения, что в свою очередь снижает равномерность, т.е. в центре вращения дождь будет более интенсивным, чем по краям.
Наиболее близким техническим решением является портативная лабораторно-полевая дождевая установка [RU 2519789 С1, 20.06.2014], включающая раму, вертикальные стойки, емкость для воды, и дождевальный узел с поплавковой камерой и фильтром. Известная дождевальная установка позволяет производить качественное дождевание, однако дождеватель нуждается в постоянном ручном прокручивании и покачивании.
Цель полезной модели - автоматизация процесса дождевания в лабораторных и полевых условиях. Для решения поставленной задачи предлагается портативная лабораторно-полевая дождевальная установка, в состав которой входит тренога с подъемным механизмом и тросиком, пропущенным через неподвижный блок, который закреплен в верхней части треноги. На втором конце тросика через скобу с упорным рычагом, редуктором, электродвигателем и раскачивающим устройством вывешен дождеватель от портативной лабораторно-полевой дождевальной установки [RU 2519789 С1, 20.06.2014]. Тренога выполнена неравносторонней с проектируемыми на горизонтальную плоскость углами от центра 135, 135 и 90°. Подъемный механизм состоит из барабана с горизонтальной осью, храповиком, ручкой, фиксирующей пластиной и тросиком. Электродвигатель на подвесной скобе закреплен совместно с понижающим редуктором, на вертикальном выходном валу которого на резьбовом соединении закреплено раскачивающее устройство, состоящее из вертикальной оси, на которой симметрично относительно упорного диска с фиксирующем винтом, контргайкой и диаметральными выступами установлены катушки разного диаметра со шнурами, нажимные грибообразные диски с пазами и штифтами, шайбы, пружины и регулировочные гайки. При этом катушки изготовлены из износостойкого материала, например, фторопласта. На вертикальной оси снизу на резьбовом соединении закреплен навесной крюк для дождевателя.
На фиг. 1 показана портативная лабораторно-полевая дождевальная установка (вид сбоку), на фиг. 2 - схема расположения стоек у треноги и раскачивающих шнуров, на фиг. 3 - увеличенное изображение раскачивающего устройства.
Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка состоит из треноги 1 (фиг. 1), подъемного механизма 2 с тросиком 3, пропущенным через неподвижный блок 4, установленный в верхней ее части. На конце тросика 3 закреплена скоба 5 с горизонтальным упорным рычагом 6, электродвигателем 7 и редуктором 8, на вертикальном выходном валу которого установлено раскачивающее устройство 9 со шнурами 10 и струбцинами 11, на котором вывешен дождеватель 12, представляющий собой дождеватель от портативной лабораторно-полевой дождевальной установки [RU 2519789 С1, 20.06.2014]. При этом на двух стойках треноги 1 на уровне раскачивающего устройства 9 струбцины 11 со шнурами 10 закреплены таким образом, что проекция шнуров 10 (фиг. 2) на горизонтальную плоскость представляет собой прямой угол. В центре треноги 1 под дождевателем 12 выставляется цилиндрический исследуемый почвенный монолит 13 (фиг. 1), с козырьком 14 и сборной емкостью 15. Раскачивающее устройство 9 выполнено из закрепленной на вертикальном выходном валу редуктора 8 оси 16 (фиг. 3), на которой симметрично относительно упорного диска 17 со стопорным винтом 18, контргайкой 19 и диаметральными выступами 20 установлены катушки 21, нажимные грибообразные диски 22 с пазами 23 и штифтами 24, шайбы 25, пружины 26 и регулировочные гайки 27. Катушки 21 выполнены с разными диаметрами, и в них закреплены концы шнуров 10. Упорный диск 17 на оси 16 неподвижно закрепляется стопорным винтом 18, и фиксируется контргайкой 19. На его плоскостях в диаметральном направлении выполнены выступы 20, а на катушках углубления для них. На нижнем конце вертикальной оси 16 через резьбовое соединение закреплен подвесной крюк 28, на который вывешивается дождеватель 12.
Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка работает следующим образом.
На поле или в лабораторных условиях устанавливают треногу 1 (фиг. 1), предварительно раскрутив подъемный механизм 2 и опустив второй конец троса 3 на удобную для работы высоту. На него прикрепляют скобу 5 с упорным рычагом 6, электродвигателем 7, редуктором 8 и раскачивающим устройством 9, на навесной крюк 28 (фиг. 3), которого вывешивают заправленный водой дождеватель 12 (фиг. 1) от портативной лабораторно-полевой дождевальной установки [RU 2519789 С1, 20.06.2014]. Дождеватель 12 опускается до высоты цилиндрического почвенного монолита 13 и монолит 13 центрируется относительно дождевателя. Проворачивают за рукоятку подъемный механизм 2, и поднимают дождеватель 12 до заданной высоты, так чтобы упорный рычаг 6 перекрыл одну из стоек треноги 1. Раскручивают шнуры 10 на катушках 21 (фиг. 3) раскачивающего устройства 9 (фиг. 1) и крепят их концы струбцинами 11 на стойках треноги 1 таким образом, чтобы струбцины 11 были в одних горизонтальных плоскостях с соответствующими катушками и проекции шнуров 10 (фиг. 2) в натянутом состоянии на горизонтальную плоскость располагались под прямым углом друг к другу. Накрывают сборным лотком монолит 13 и запускают дождеватель. Когда дождеватель 12 (фиг. 1) выйдет на заданный режим, включают электродвигатель 7, который через редуктор 8 медленно вращает дождеватель 12. Вертикальный выходной вал редуктора 8 вращает вертикальную ось 16 (фиг. 3) раскачивающего устройства 9 (фиг. 1), которое через упорный диск 17 (фиг. 3) закреплен на оси 16 стопорным винтом 18 и контргайкой 19. Диаметральные выступы 20 упорного диска 17 вращают катушки 21, которые накручивают на себя шнуры 10, подтягиваясь в ту или иную сторону и отклоняя за собой дождеватель 12 (фиг. 1). Усилие натяжения шнуров 10 возрастает, и в заданный момент катушки 21 (фиг. З) на диаметральных выступах 20 одна опускается, а другая поднимается, перемещая грибообразные нажимные диски 20, которые передвигаются пазами 23 вдоль штифтов 24, перемещая шайбы 25, сжимают пружины 26, и катушки 21 быстро проворачиваются на 180° до совпадения канавок на катушках 21 и диаметральных выступов 20 на упорном диске 17. Раскачивающее устройство 9 (фиг. 1), а вместе с ним и дождеватель 12 получают горизонтальный импульс для раскачивания на тросике 3. Величина раскачивающего усилия изменяется при завинчивании регулировочной гайки 27 (фиг. 3). При большем сжатии пружины 26 усилия в шнурах 10, а значит, и амплитуда покачивания возрастают. Катушки 21 выполнены разного диаметра, а шнуры 10 (фиг. 2) накручиваются в перпендикулярных направлениях, что позволяет равномерно покачивать дождеватель 12 (фиг. 1) над исследуемым монолитом 13. Вода, попадая на монолит 13, сначала смачивает его, а затем начинаются эрозионные процессы, стекающая с монолита вода сливается в сборную емкость 15, сверху закрытую от случайных капель защитным козырьком 14. При работе раскачивающего устройства возникает крутящий момент относительно вертикальной оси, который уравновешивается упорным рычагом 6, опирающимся на одну из стоек треноги 1. На поле при наличии ветра отпадает необходимость в искусственном покачивании дождевателя, шнуры 10 накручивают на катушки 21 и закрепляют на них вместе со струбцинами 11.
Совокупность отличительных признаков предлагаемого устройства позволяет получать равномерный и стабильный искусственный дождь как в лабораторных, так и в полевых условиях.