RU2551506C1

RU2551506C1 - Cascade-wave sprinkler

Info

Publication number: RU2551506C1
Application number: RU2013150869/05A
Authority: RU
Inventors: Валентин Германович Абезин; Алексей Львович Сальников; Алексей Геннадьевич Беспалов
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2015-05-27
Also published as: RU2013150869A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to method of irrigation using fine and drip sprinkling, and can be used in the mobile installations to ensure rain with drops size permitted for sprinkling of wide spectrum of crop. In the cascade-wave sprinkler the casing is made detachable, connected out of two halves by ribs using bolted joints. In internal cavity of the casing the deflector pole is installed by cone tip upwards. The deflector contains arc-shape fixtures to internal side of the casing of the wave blades connected with the casing by screws. The wave blades are made as segmental, and are secured on the casing wall by cascades. The blades are secured to the casing wall along the helical line with left hand direction. In bottom part of the casing the cone replaceable sprinkler with water catching aprons is secured using flanges. The water catching aprons are deflected from the wall of the cone replaceable sprinkler at some angle. The rear guide wall is made as per curve of the function y=arctgx, where y is coordinate of the curve point through vertical, x is coordinate of the curve point through horizontal. The water catching aprons are directed CCW by the input windows and are connected with water outlet holes. Face wall of the water outlet holes is made at angle towards wall of the cone replaceable sprinkler. Top edge of the water catching aprons has cut parallel to the wall of the replaceable cone sprinkler.

EFFECT: possibility of selection of the optimal rain parameters, increased operation reliability, simple design, increased crop-producing.

3 dwg

Description

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.The invention relates to techniques for irrigation with fine and drip irrigation and can be used in mobile installations for producing rain with droplet sizes acceptable for irrigation of a wide range of cultivated crops.

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 А1, М.кл.⁵ В05В 1/18, 1/26. Насадок дождевального агрегата).Known nozzles of a sprinkler apparatus, comprising a housing, a deflector fixed to the rack and a nozzle with a central hole, in which, in order to provide the possibility of regulating the intensity of rain during irrigation, the nozzle is made of material with shape memory with the reduction of the central hole from a larger diameter to a smaller one when heated moreover, the rack is made of the same material as the nozzle, with a mass equal to the mass of the nozzle; it is equipped with a power source and adjustable resistance, while the stand and nozzle are electrically connected to each other and connected to a power source through adjustable resistance (SU, copyright certificate No. 1616711 A1, M.cl. ⁵ V05V 1/18, 1/26. Sprinkler nozzles unit).

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 источниками питания.The disadvantages of the described nozzle include a small range of changes in the size of raindrops and the complexity of the design. To change the position of the deflector post, an entire electric network with communications and power supplies is required.

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, М.кл.³ В05В 1/18, 1/26, 1/30. Дождевальная дефлекторная насадка).A sprinkler deflector nozzle is also known, comprising a housing mounted on a strut, connecting the strut to a support with a deflector mounted on it, and a fluid flow regulator rotatably mounted in the housing, in which, in order to increase the reliability of the nozzle, the quality of the spray and expand technological capabilities, the fluid flow regulator is made in the form of a cylindrical liner with diametrically located channels of different diameters, and the deflector is made with a central channel and is equipped with a in the latter with the possibility of axial movement by the core (SU, copyright certificate No. 923635, M.cl. ³ V05V 1/18, 1/26, 1/30. Sprinkler deflector nozzle).

При орошении дождеванием двухконсольными дождевальными агрегатами семейства ДДА-100ВХ (ОАО “Волгоградский завод оросительной техники”) забор оросительной воды происходит плавучим клапаном из открытого оросителя. Вместе с водой из канала засасываются как наносы, так и минеральная взвесь. При работе описанной насадки, прежде всего, забиваются радиальные каналы малого диаметра.During irrigation by sprinkling with two-console sprinkler units of the DDA-100VX family (Volgograd Plant of Irrigation Equipment OJSC), the irrigation water is drawn by a floating valve from an open irrigation system. Together with water from the canal, both sediment and mineral suspension are sucked in. During operation of the described nozzle, first of all, small-diameter radial channels are clogged.

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.Each nozzle also requires careful individual adjustment when supplying irrigation water under operating pressure. To clean the radial channels, a complete disassembly of the nozzle is required. All this reduces the technological reliability of the sprinkler.

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 совмещенным 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 дефлектор и сопло соединены посредством стойки (RU, патент №2173584 С1, М.кл.⁷ В05В 1/18, 1/26. Насадок дождевального агрегата).A nozzle for a sprinkler assembly is known, comprising a housing mounted by means of a nipple of a water supply pipe, a deflector fixed to the rack and a nozzle with a central hole, the deflector being made in the form of a concave bowl facing the nozzle with a bulge in its middle part and a threaded hole combined with the axis of symmetry, divided stiffening ribs on the compartments and undercutting the curved surface of the bowl between its peripheral annular edge and convexity, each of the compartments has height p A variable cross-section, while equipped with the possibility of stepless movement, the deflector and nozzle are connected by means of a strut (RU, patent No. 2173584 C1, Mcl ⁷ B05B 1/18, 1/26. Sprinkler nozzles).

К недостаткам насадка относятся сложность конструкции, низкая надежность работы, отсутствие возможности получения мелкодисперсного дождевания.The disadvantages of the nozzle include design complexity, low reliability, lack of the ability to obtain fine sprinkling.

Известен насадок дождевального агрегата, содержащий монтируемый на ниппеле водоподводящего трубопровода корпус и закрепленный посредством стойки дефлектор, при этом корпус выполнен из сопряженных цилиндрической и конической частей, в нем размещен направитель потока, выполненный в виде двух разновеликих конусов с общим основанием, в цилиндрической части корпуса размещен малый конус, а на боковой поверхности большого конуса закреплен по винтовой линии резиновый жгут, диаметр которого равен расстоянию между стенками конической части корпуса и боковой поверхностью большого конуса, при этом нижняя часть корпуса снабжена тарельчатым обтекателем, а дефлектор имеет резьбовой стержень для фиксации в корпусе разновеликих конусов, а дефлектор выполнен чашеобразным с разбрызгивающими лопастями у бортов, выполненными по дуге окружности, а вогнутая часть лопасти противоположна направлению винтовой линии жгута, вогнутая часть каждой лопасти имеет направление кривизны по часовой стрелке, а навивка резинового жгута на большом конусе выполнена против часовой стрелки (RU, патент №2317862 С1, МПК В05В 1/18. Насадок дождевального агрегата).Known nozzles of a sprinkler assembly, comprising a housing mounted on a nipple of a water supply pipe and a deflector fixed by a rack, the housing being made of conjugated cylindrical and conical parts, a flow guide made in the form of two different-sized cones with a common base is placed in it, a cylindrical part of the housing is located a small cone, and on a side surface of a large cone a rubber bundle is fixed along a helix, the diameter of which is equal to the distance between the walls of the conical part to of the housing and the side surface of the large cone, while the lower part of the body is equipped with a disk-shaped fairing, and the deflector has a threaded rod for fixing different-sized cones in the body, and the deflector is cup-shaped with spray blades at the sides made along an arc of a circle, and the concave part of the blade is opposite to the direction of the helical the line of the tow, the concave part of each blade has a clockwise direction of curvature, and the winding of the rubber tow on a large cone is made counterclockwise (RU, patent 2317862 C1, IPC V05V 1/18. Sprinkler nozzles).

К недостаткам данного насадка относятся повышенные гидравлические сопротивления из-за изменения направления вращения потока, сложность конструкции, низкая надежность работы.The disadvantages of this nozzle include increased hydraulic resistance due to changes in the direction of rotation of the stream, the complexity of the design, low reliability.

Конструкция данного насадка дождевального агрегата принята в качестве ближайшего аналога.The design of this nozzle sprinkler unit adopted as the closest analogue.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - создание универсального насадка упрощенной конструкции, надежного в эксплуатации и обеспечивающего заданные расходы и мелкодисперсное дождевание.The problem to which the invention is directed is the creation of a universal nozzle of a simplified design, reliable in operation and providing specified costs and fine sprinkling.

Технический результат - возможность подбора оптимальных параметров дождя, повышение надежности работы, упрощение конструкции, повышение урожайности.The technical result is the ability to select the optimal rain parameters, improving the reliability, simplifying the design, increasing productivity.

Указанный технический результат достигается тем, что в каскадно-волновом дождевальном насадке, содержащем монтируемый на водоподводящем трубопроводе корпус и закрепленный посредством стойки дефлектор, согласно изобретению корпус выполнен разъемным, соединяемым из двух половин ребрами с помощью болтовых соединений, во внутренней полости корпуса установлена коническим заострением вверх стойка дефлектора, состоящего из дугообразных креплений к внутренней стенке корпуса волнообразных лопастей, соединенных с корпусом винтовыми креплениями, волнообразные лопасти выполнены сегментными и закреплены к стенке корпуса каскадно, при этом крепление лопастей к стенке корпуса выполнено по винтовой линии левосторонней направленности, к нижней части корпуса с помощью фланцев закреплен конический сменный дождеватель с водозахватными козырьками, воозахватные козырьки отклонены от стенки конического сменного дождевателя под углом 25…35°, а задняя направляющая стенка выполнена по кривой функции y=arctgx, где y - координаты точки кривой по вертикали, x - координаты точки кривой по горизонтали, водозахватные козырьки направлены входными окнами против часовой стрелки и сопряжены с водовыпускными отверстиями, передняя стенка которых выполнена под углом 20…25° к стенке конического сменного дождевателя, верхняя кромка водозахватных козырьков имеет срез, параллельный стенке сменного конического дождевателя.The specified technical result is achieved by the fact that in a cascade-wave irrigation nozzle containing a housing mounted on a water supply pipe and a deflector fixed by means of a rack, according to the invention, the housing is made detachable, connected from two halves by bolts, in the inner cavity of the housing it is installed with a conical pointed upward deflector post, consisting of arcuate fastenings to the inner wall of the body of wave-shaped blades connected to the body by screw fasteners The wave-like blades are made segmented and fixed to the casing wall in cascade, while the blades are attached to the casing wall along a left-handed helical line, a conical replaceable sprinkler with water-absorbing visors is fixed to the bottom of the body with flanges, the capture visors are deviated from the wall of the conical replaceable sprinkler at an angle of 25 ... 35 °, and the rear guide wall is made according to the curve of the function y = arctgx, where y are the coordinates of the curve point vertically, x - the coordinates of the curve point along the horizontal ontali, vodozahvatnye sunshields input windows directed counterclockwise and involve a water outlet, which front wall is formed at an angle of 20 ... 25 ° to the wall of the conical replaceable sprinkler, the upper edge has cut vodozahvatnyh visors parallel to the conical wall of the interchangeable sprinkler.

Проведенный 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 всеми признаками заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «Новизна» по действующему законодательству.An analysis of the prior art by the Applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to establish that the applicant did not find an analogue characterized by all the features of the claimed invention. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "Novelty" under applicable law.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен каскадно-волновой дождевальный насадок, поперечный разрез.Figure 1 shows the cascade wave sprinkler nozzle, a cross section.

На фиг.2 - то же, вид сверху.Figure 2 is the same, top view.

На фиг.3 - сечение А-А на фиг.1.Figure 3 is a section aa in figure 1.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of implementing the claimed invention are as follows.

Каскадно-волновой дождевальный насадок содержит разъемный цилиндрический корпус 1, соединяемый из двух половин ребрами 2 с помощью болтовых соединений 3. Во внутренней полости цилиндрического корпуса 1 установлено коническим заострением 4 вверх стойка 5 дефлектора, состоящего из дугообразных креплений 6 к внутренней стенке корпуса волнообразных лопастей 7, соединенных с корпусом винтовыми креплениями 8. К нижней части корпуса 1 с помощью фланцев 9, 10 закреплен конический сменный дождеватель 11 с водозахватными козырьками 12. Корпус 1 крепится к водоподводящему трубопроводу через фланец 13. Водозахватные козырьки 12 отклонены от стенки конического сменного дождевателя 11 под углом 25…35°, а задняя направляющая стенка 14 выполнена по кривой функции y=arctgx, где y - координаты точки кривой по вертикали, x - координаты точки кривой по горизонтали (фиг.3). Водозахватные козырьки 12 направлены входными окнами против часовой стрелки и сопряжены с водовыпускными отверстиями 15. Передняя стенка 16 водовыпускного отверстия 15 выполнена под углом 20…25° к стенке конического сменного дождевателя 11. Верхняя кромка водозахватных козырьков 12 имеет срез 17, параллельный стенке сменного конического дождевателя 11. Волнообразные лопасти 7 выполнены сегментными и соединены с внутренней стенкой корпуса с помощью дугообразных креплений 6 каскадно, при этом крепление лопастей 7 к внутренней стенке корпуса 1 выполнено по винтовой линии левосторонней направленности. Параметры конического сменного дождевателя выбираются в зависимости от требований к поливу заданной орошаемой культуры.The cascade-wave irrigation nozzle contains a detachable cylindrical body 1, connected from two halves by ribs 2 using bolt connections 3. In the inner cavity of the cylindrical body 1, a deflector post 5, consisting of arcuate mounts 6 to the inner wall of the body of wave-shaped blades 7, is installed with a conical pointed 4 upward. connected to the casing with screw fasteners 8. To the lower part of the casing 1 with the help of flanges 9, 10 a conical interchangeable sprinkler 11 with water-absorbing visors 12 is fixed. The casing 1 is attached to the water supply pipeline through the flange 13. The water pickups 12 are deviated from the wall of the conical interchangeable sprinkler 11 at an angle of 25 ... 35 °, and the rear guide wall 14 is made along the curve of the function y = arctgx, where y are the coordinates of the curve point vertically, x - the coordinates of the point horizontal curve (figure 3). The water-absorbing visors 12 are directed counterclockwise by the inlet windows and are connected to the water outlet 15. The front wall 16 of the water outlet 15 is made at an angle of 20 ... 25 ° to the wall of the conical replaceable sprinkler 11. The upper edge of the water visors 12 has a slice 17 parallel to the wall of the replaceable conical sprinkler 11. The wave-like blades 7 are made segmented and connected to the inner wall of the housing using arcuate fasteners 6 in cascade, while the fastening of the blades 7 to the inner wall of the housing 1 Filled on a left-hand helix. The parameters of the conical interchangeable sprinkler are selected depending on the requirements for watering a given irrigated crop.

Каскадно-волновой дождевальный насадок работает следующим образом.Cascade-wave irrigation nozzle works as follows.

Вода из водоподводящего трубопровода подается в цилиндрический корпус 1, при этом поток обтекает коническое заострение 4, взаимодействует с волнообразными лопастями 7 и приобретает турбулентное движение, которое изменяет структуру воды и повышает ее биологическую активность. Перемещаясь с лопасти на лопасть, поток образует мини-водопады, которые усиливают биологическую активность воды. В результате взаимодействия с каскадом лопастей поток приобретает вращательное движение левосторонней направленности, что также значительно увеличивает биологическую активность воды. Вращающийся поток поступает на конический сменный дождеватель 11, где взаимодействует с водозахватными козырьками 12, которые обеспечивают отделение от потока отдельных струек, размер которых зависит от параметров водозахватных козырьков - высоты и ширины. Струйки воды, перемещаясь по стенке 14, выполненной по кривой функции y=arctgx, и по передней стенке 16, выполненной под углом 20…25°, направляются по касательной к коническому сменному дождевателю 11. При встрече с атмосферным воздухом струйки разрушаются на отдельные капли и падают под действием силы тяжести на орошаемую поверхность почвы.Water from the water supply pipe is supplied to the cylindrical body 1, while the stream flows around the conical point 4, interacts with the wave-like blades 7 and acquires a turbulent movement, which changes the structure of the water and increases its biological activity. Moving from blade to blade, the stream forms mini-waterfalls that enhance the biological activity of water. As a result of interaction with a cascade of blades, the flow acquires a rotational movement of the left-side orientation, which also significantly increases the biological activity of water. The rotating flow enters the conical interchangeable sprinkler 11, where it interacts with the water-absorbing visors 12, which provide separation from the stream of individual streams, the size of which depends on the parameters of the water-absorbing visors - height and width. The water jets moving along the wall 14, made according to the curve of the function y = arctgx, and along the front wall 16, made at an angle of 20 ... 25 °, are directed tangentially to the conical changeable sprinkler 11. When they meet with atmospheric air, the jets are destroyed into separate drops and fall under the influence of gravity on the irrigated surface of the soil.

Оросительная вода с повышенной биологической активностью при взаимодействии с растениями орошаемой культуры значительно повышает урожайность. Разборная конструкция корпуса позволяет выполнить необходимые операции при эксплуатации каскадно-волнового дождевального насадка и упростить его техническое обслуживание, а сменный конический дождеватель позволяет получить качество дождя с заданными параметрами.Irrigation water with increased biological activity when interacting with plants of an irrigated crop significantly increases productivity. The collapsible design of the housing allows you to perform the necessary operations when operating the cascade-wave irrigation nozzle and simplify its maintenance, and a replaceable conical sprinkler allows you to get the rain quality with the specified parameters.

Claims

A cascade-wave irrigation nozzle containing a body mounted on a water supply pipe and a deflector fixed by means of a stand, characterized in that the body is made detachable, bolted from two halves by ribs, an upright deflector strut consisting of arched fastenings to the inner wall of the body of wave-like blades connected to the body by screw fasteners, wave-like blades are made segmented and they are mounted cascade to the wall of the casing, while the blades are attached to the wall of the casing along a left-handed helical line, a conical replaceable sprinkler with water-absorbing visors is fixed to the bottom of the body with flanges, water-absorbing visors are angled from the wall of the conical replaceable sprinkler, and the rear guide wall made according to the curve of the function y = arctgx, where y are the coordinates of the curve point vertically, x are the coordinates of the curve point horizontally, the water-absorbing visors are directed by the input windows counterclockwise and mated with water outlets, the front wall of which is made at an angle to the wall of the conical interchangeable sprinkler, the upper edge of the water-picking visors has a slice parallel to the wall of the interchangeable conical sprinkler.
.