Дождеватель турбинного типа
TURBINE TYPE SPRINKLER

Предлагаемое изобретение относится к технике полива дождеванием, в частности к устройствам для разбрызгивания воды предназначенным для монтажа на гибком трубопроводе и может быть использовано в самоходных дождевальных машинах для орошения сельскохозяйственных культур.
Известен дождевальный аппарат турбинного типа (патент РФ №2257051, МПК A01G 25/02, В05В 1/26, 2005 г. - аналог), содержащий полый цилиндрический корпус с корпусной перегородкой, где по центру жестко закреплен направляющий стержень, на котором с возможностью вращения установлен конусный дефлектор с криволинейными канавками, причем дефлектор выполнен с возможностью перемещения по направляющему стержню, а его положение на стержне определяется регулировочной гайкой.
Недостатком аналога является неравномерность распределения влаги, так как при поливе разбрызгиваемые капли воды во всех направлениях вылетают с поверхности конусного дефлектора под одним и тем же углом к горизонтальной плоскости.
Известен дождеватель (патент США №6176440 В1, МПК В05В 3/04, «Wobbling sprinkler head», опубл. 2001.01.23. - прототип), содержащий корпус с выполненным по центру трубопроводом на конце которого установлено сопло, вверху корпуса выполнена резьба для подключения дождевателя к гибкому трубопроводу, снаружи на нижней части корпуса шарнирно зафиксирована с возможностью отклонения от горизонтальной плоскости и вращения вокруг вертикальной оси кольцевая пластина с вертикальными стойками, на которых жестко закреплен конусообразный дефлектор с канавками на рабочей поверхности, для разбрызгивания воды под разными углами к горизонтальной плоскости дефлектор отклонен в сторону от вертикальной оси с помощью оси зафиксированной на тыльной стороне дефлектора по его центру и имеющей полусферический конец, которым она вступает в контакт с полусферическим концом оси, закрепленной по центру платформы, размещенной под дефлектором и закрепленной на корпусе посредством держателей, также к нижней части данной платформы крепится противовес, поддерживающий вертикальное положение дождевателя.
Недостатком прототипа является то, что в процессе орошения часть разбрызгиваемой воды вылетая из канавок дефлектора сталкивается с препятствиями в виде держателей платформы и скапливается на них, что приводит к образованию струй воды, стекающих вниз по держателям, платформе и противовесу на участок земли, расположенный непосредственно под дождевателем. В результате этого происходит переувлажнение данного участка и размыв почвы на нем.
Технической задачей изобретения является обеспечение беспрепятственного разбрызгивания воды под разными углами к горизонтальной плоскости, что повысит равномерность распределения влаги и качество орошения.
Задача достигается тем, что в дождевателе турбинного типа содержащем корпус с выполненным по его центру трубопроводом и имеющем в верхней части резьбу для подключения к гибкому трубопроводу, сопло, дефлектор с канавками на рабочей поверхности и противовес, кроме того канавки дефлектора выполнены спиралевидными, а сам дефлектор выполнен в форме, обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с возвышением в центре в виде усеченного конуса, причем центральной возвышающейся частью дефлектор жестко закреплен под углом к горизонтальной плоскости на нижнем конце вертикальной оси, которая установлена с возможностью вращения во втулке и зафиксированная на ней посредством магнитного упорного подшипника, состоящего из двух обращенных друг к другу одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов, один из которых закреплен на верхнем торце втулки, а второй на буртике вертикальной оси, образованном выполненным в верхней части вертикальной оси рассекателем потока, в свою очередь втулка с помощью перемычек жестко соединена с опорным кольцом, зафиксированным в корпусе посредством конического сопла, имеющего с корпусом резьбовое соединение, кроме того противовес установлен на корпусе и выполнен в виде диска имеющего обтекаемую форму.
Отличие предлагаемого дождевателя турбинного типа от прототипа заключается в отсутствии элементов конструкции, являющихся препятствием на пути разбрызгиваемой воды и приводящих к образованию стекающих вниз струй. Кроме того, для равномерного распределения воды путем ее разбрызгивания под разными углами к горизонтальной плоскости дефлектор центральной возвышающейся частью жестко закреплен под углом к горизонтальной плоскости на конце вертикальной оси, установленной внутри корпуса с возможностью вращения. Также в предлагаемой конструкции противовес размещен на корпусе и в целях минимизации негативного воздействия ветра на вертикальное положение дождевателя противовес выполнен в виде диска обтекаемой формы.
На фиг. 1 изображен дождеватель турбинного типа в аксонометрической проекции;
На фиг. 2 изображен дождеватель турбинного типа в разрезе;
На фиг. 3 изображена втулка, жестко соединенная с опорным кольцом посредством перемычек;
На фиг. 4 изображено разбрызгивание воды дождевателем турбинного типа под разными углами к горизонтальной плоскости.
Предлагаемый дождеватель турбинного типа (фиг. 1) состоит из корпуса 1 с выполненным по его центру трубопроводом 2 (фиг. 2) и имеющим в верхней части резьбу 3 для подключения к гибкому трубопроводу. В корпусе 1 посредством конического сопла 4, имеющего с корпусом 1 резьбовое соединение 5, зафиксировано опорное кольцо 6. При помощи перемычек 7 с опорным кольцом 6 жестко соединена втулка 8 (фиг. 3), в которой установлена с возможностью вращения вертикальная ось 9. Для снижения трения вертикальная ось 9 зафиксирована на втулке 8 посредством магнитного упорного подшипника, состоящего из двух обращенных друг к другу одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов 10 и 11. Кольцевой магнит 10 закреплен на верхнем торце втулки 8, а второй кольцевой магнит 11 зафиксирован на буртике 12 вертикальной оси 9. Буртик 12 образован выполненным в верхней части вертикальной оси 9 рассекателем потока 13. Для разбрызгивания воды под разными углами к горизонтальной плоскости и равномерному ее распределению на нижнем конце вертикальной оси 9 центральной возвышающейся частью жестко закреплен под углом к горизонтальной плоскости дефлектор 14. Дефлектор 14 выполнен в форме обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с возвышением в центре в виде усеченного конуса, также на рабочей поверхности дефлектора 14 выполнены спиралевидные канавки 15. Для поддержания вертикального положения дождевателя на корпус 1 установлен противовес 16. В целях минимизации негативного воздействия ветра на вертикальное положение дождевателя противовес 16 выполнен в виде диска обтекаемой формы. Дождеватель турбинного типа работает следующим образом.
Вода под давлением проходит по трубопроводу 2 корпуса 1 и разделяется рассекателем потока 13, который служит для снижения гидравлических сопротивлений. Далее поток перемещается с уменьшающимся живым сечением между вертикальной осью 9 и стенками конического сопла 4, что приводит к возрастанию скорости потока. При выходе из конического сопла 4 вода попадает в спиралевидные канавки 15 дефлектора 14 и проходя по ним создает вращающий момент, в результате чего дефлектор 14 вместе с вертикальной осью 9 начинает вращаться и разбрызгивать воду. Так как дефлектор 14 закреплен на вертикальной оси 9 под наклоном к горизонтальной плоскости, то вода разбрызгивается во всех направлениях под разными углами к горизонтальной плоскости (фиг. 4), что способствует ее более равномерному распределению по орошаемой площади. Для уменьшения трения во время вращения вертикальная ось 9 зафиксирована на втулке 8 посредством магнитного упорного подшипника, состоящего из двух обращенных друг к другу одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов 10 и 11. Поддержание вертикального положения дождевателя на гибком трубопроводе осуществляется противовесом 16, установленным на корпусе 1. Причем для минимизации негативного воздействия ветра на вертикальное положение дождевателя противовес 16 выполнен в виде диска обтекаемой формы.
Использование предлагаемого изобретения позволит беспрепятственно разбрызгивать воду во всех направлениях под разными углами к горизонтальной плоскости, что способствует ее более равномерному распределению и повышает качество орошения.