Мелкодисперсный дождеватель
FINELY DISPERSED RAIN SIMULATOR

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием и может быть использовано в мобильных установках для получения дождя с размерами капель, допустимыми для орошения широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур.
Известен насадок дождевального аппарата, содержащий корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, в котором с целью обеспечения возможности регулирования интенсивности дождя в процессе полива, сопло выполнено из материала с памятью формы с редукцией центрального отверстия с большего диаметра на меньший при нагревании, причем стойка выполнена из такого же как и сопло материала с массой, равной массе сопла; он снабжен источником электропитания и регулируемым сопротивлением, при этом стойка и сопло электрически связаны между собой и подключены к источнику электропитания через регулируемое сопротивление (SU, авторское свидетельство №1616711).
К недостаткам описанного насадка относятся малый диапазон изменения размера капель дождя и сложность конструкции. Для изменения положения стойки дефлектора требуется целая электрическая сеть с коммуникациями и источником питания.
Известна также дождевальная дефлекторная насадка, содержащая установленный на стойке корпус, соединяющую стойки опору со смонтированным на ней дефлектором и размещенным в корпусе с возможностью поворота регулятор расхода жидкости, в которой с целью повышения надежности работы насадки, качества распыла и расширения технологических возможностей регулятор расхода жидкости выполнен в виде цилиндрического вкладыша с диаметрально расположенными каналами разных диаметров, а дефлектор выполнен с центральным каналом и снабжен размещенным в последнем с возможностью осевого перемещения сердечником (SU, авторское свидетельство №923635).
При работе описанной насадки, прежде всего, забиваются радиальные каналы малого диаметра. Каждая насадка к тому же требует тщательной индивидуальной настройки при подаче оросительной воды под рабочим давлением. Для очистки радиальных каналов требуется полная разборка насадки. Все это снижает технологическую надежность дождевальной машины.
Известен насадок дождевального агрегата, содержащий монтируемый посредством ниппеля водоподводящего трубопровода корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, при этом дефлектор выполнен в виде обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с выпуклостью в ее средней части и совмещенном с осью симметрии резьбовым отверстием, разделенной ребрами жесткости на отсеки и поднутрением криволинейной поверхности чаши между ее периферийной кольцевой кромкой и выпуклостью, каждый из отсеков по высоте дефлектора имеет переменное сечение, при этом снабженный возможностью бесступенчатого перемещения дефлектора и сопло соединены посредством стойки (RU, патент №2173584).
К недостаткам описанного насадка дождевального агрегата относятся сложность конструкции, низкая надежность работы, отсутствие возможности получения мелкодисперсного дождевания.
Известен мелкодисперсный дождевальный насадок, содержащий монтируемый на водоподводящем трубопроводе цилиндрический корпус с водовыпускными отверстиями, при этом во внутренней полости корпуса установлен конический рассекатель потока и закрепленный на его наружной поверхности шнековый направитель, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру цилиндрического корпуса, нижняя часть конического рассекателя сопрягается с нижней кромкой водовыпускных отверстий, выполненных в корпусе по касательной к внутреннему диаметру корпуса и направленными против часовой стрелки, во внутренней полости водовыпускных отверстий установлены шнековые направители потоков с навивкой витков против часовой стрелки, конический рассекатель потока закреплен во внутренней полости корпуса с помощью резьбы, при этом образующие конического рассекателя сопрягаются с нижней кромкой водовыпускных отверстий по радиусу, равному диаметру водовыпускных отверстий, при этом число заходов винтовой направляющей конического рассекателя равно числу водовыпускных отверстий, число и диаметр водовыпускных отверстий выбрано из условия подачи заданного расхода дождевального насадка (RU, патент №2343995 C1).
К недостаткам данного дождевального насадка относятся сложность конструкции, повышенные гидравлические сопротивления.
Данная конструкция принята в качестве ближайшего аналога.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - создание универсального насадка для дождевальных машин, обеспечивающего заданные расходы воды, мелкодисперсное дождевание, возможность проведения упрощенного технического обслуживания.
Технический результат - повышение надежности работы, упрощение конструкции, получение мелкодисперсного дождевания оросительной водой.
2
2
Указанный технический результат достигается тем, что в известном мелкодисперсном дождевателе, содержащем монтируемый на водоподводящем трубопроводе цилиндрический корпус с водовыпускными отверстиями, при этом во внутренней полости с помощью резьбовой головки, имеющей проточки под отвертку, установлен рассекатель-направитель потока в виде параболоида вращения, образованный вращением параболы уравнения z=2ρx около оси z, где x - горизонтальные координаты параболы, ρ - постоянная параболы, основание параболоида сопряжено в горизонтальной плоскости с водовыпускными отверстиями, образующими решетку, суммарная площадь отверстий решетки принята из условия подачи заданного расхода Q дождевальной воды согласно уравнению Q=ωV, где ω - суммарная площадь отверстий, V - скорость истечения оросительной воды, верхняя кромка решетки имеет входную фаску, выполненную по параболе уравнения z=2ρx, верхняя кромка цилиндрического корпуса имеет входную фаску, выполненную под углом 45°.
Проведенные Заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «Новизна» по существующему законодательству.
Изобретение поясняется чертежом.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
2
2
Мелкодисперсный дождеватель крепится на водоподводящем трубопроводе 1, имеющем водовыпускное отверстие 2, которое сопряжено с резьбовым наконечником 3, который закреплен к водоподводящему трубопроводу 1 с помощью сварки. К резьбовому наконечнику 3 с помощью резьбы 4 смонтирован цилиндрический корпус 5, верхняя часть которого имеет входную фаску 6, выполненную под углом 45°. Во внутренней полости корпуса 5 установлен рассекатель-направитель 7 потока с помощью резьбовой головки 8, имеющей резьбу 9 и проточку 10 под отвертку. Рассекатель-направитель 7 потока сопряжен основанием в горизонтальной плоскости с водовыпускными отверстиями 11, образующими решетку. Суммарная площадь отверстий принята из условия подачи заданного расхода дождевальной воды согласно уравнению Q=ωV, где ω - суммарная площадь отверстий, V - скорость истечения оросительной воды. Верхняя кромка решетки имеет входную фаску 12, выполненную по параболе уравнения z=2ρx, где z - координаты вертикальной оси, x - координаты горизонтальной оси, ρ - постоянная параболы. Рассекатель-направитель 7 потока выполнен в виде параболоида вращения, образованный вращением параболы уравнения z=2ρx около оси z, где x - горизонтальные координаты параболы, ρ - постоянная параболы.
Мелкодисперсный дождеватель работает следующим образом. При подаче воды из водоподводящего трубопровода 1 в цилиндрический корпус 5 поток при встрече с рассекателем-направителем 7 сжимается, а скорость его при этом возрастает. В нижней части корпуса 5 поток от воздействия рассекателя-направителя 7 направляется в водовыпускные отверстия 11, которые обеспечивают разрушение потока на мелкодисперсные капли, поступающие горизонтально на орошаемую площадь, При встрече с атмосферным воздухом скорость капель снижается и они оседают на орошаемую площадь в виде мелкодисперсного потока, что предотвращает ударное воздействие капель на почву и его негативное воздействие.