RU2635167C1

RU2635167C1 - Sprinkler with adjustable sprinkling quality

Info

Publication number: RU2635167C1
Application number: RU2017101908A
Authority: RU
Inventors: Сергей Яковлевич Семененко; Валентин Германович Абезин; Николай Николаевич Дубенок; Михаил Николаевич Лытов; Александр Алексеевич Пахомов; Алексей Николаевич Чушкин; Павел Сергеевич Попов
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2017-11-09

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: sprinkler comprises a cover with a supply pipe. The cover is equipped with circumferentially arranged nozzles-jets. The nozzles-jets are made in the form of conical sprayers with spiral guides of the left-sided direction. The nozzles-jets are arranged on the end surface of the cover. On the end surface of the cover, there are three nozzles-jets with an angle between them 60°. The nozzles-jets are installed in threaded openings with sealing gaskets. The spiral guides are replaceable. At the top of the cover, there is a spoon-shaped sprinkling zone generator. The inner surface of the generator is made parabolic. On the outer surface of the generator, a stiffening rib is provided.

EFFECT: obtaining a clearly limited watering zone, reducing hydraulic resistances, optimizing sprinkling parameters in terms of intensity and structure.

3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации, а именно к средствам орошения сельскохозяйственных культур дождеванием в мобильных машинах.The invention relates to agricultural reclamation, and in particular to means for irrigating crops by sprinkling in mobile machines.

Известен среднеструйный секторный дождевальный аппарат, включающий корпус с центральным стволом и двумя боковыми стволами, имеющими насадки, механизм вращения стволов, выполненный в виде коромысла с реактивными лопатками, и устройство обеспечения секторного полива, при этом устройство обеспечения секторного полива выполнено в виде расположенного за внешним контуром вращения реактивных лопаток коромысла, жестко укрепленного на аппарате посредством кронштейна двухстворчатого клиновидного дефлектора с регулируемым углом между створками 0…90°, при этом концы створок отогнуты под одним или разными углами до 200° друг от друга (RU, патент на изобретение №2038753 С1, МПК⁶ A01G 25/02, В05В 3/06).Known srednekruyny sector sprinkler apparatus, comprising a housing with a Central shaft and two side shafts with nozzles, a mechanism for rotating the trunks, made in the form of a rocker arm with jet blades, and a device for providing sector watering, while the device for providing sector watering is made in the form located behind the external circuit rotation of rocker arms of a rocker arm rigidly fixed to the apparatus by means of a bracket of a two-wing wedge-shaped deflector with an adjustable angle between the target kami 0 ... 90 °, while the ends of the valves are bent at one or different angles up to 200 ° from each other (RU, patent for invention No. 2038753 C1, IPC ⁶ A01G 25/02, B05B 3/06).

К недостаткам данного среднеструйного секторного дождевального аппарата относятся сложность конструкции, низкая надежность работы и равномерность полива, недостаточная ширина и глубина полосы орошения, значительные потери напора струи при взаимодействии с клиновидным дефлектором, низкий коэффициент полезного действия.The disadvantages of this medium-jet sector sprinkler include design complexity, low reliability and uniform irrigation, insufficient width and depth of the irrigation band, significant loss of pressure head when interacting with a wedge-shaped baffle, low efficiency.

Известен дождевальный аппарат секторного полива, включающий корпус, ствол с основным и двумя дополнительными соплами, снабженный механизмом переключения подачи воды от основного сопла к одному из дополнительных, при этом механизм переключения выполнен в виде двуплечего рычага, один конец которого снабжен двумя клапанами, установленными соосно дополнительным соплам, а другой - вилкой, сопряженной с рычагом, взаимодействующим с подпружиненными упорами, установленными на корпусе дождевального аппарата (RU, патент на изобретение №2184443 С2, МПК⁷ A01G 25/00, В05В 1/14).Known sprinkler apparatus sector irrigation, comprising a housing, a trunk with a main and two additional nozzles, equipped with a mechanism for switching the water supply from the main nozzle to one of the additional, while the switching mechanism is made in the form of a two shoulders lever, one end of which is equipped with two valves mounted coaxially with the additional nozzles, and the other with a fork, coupled with a lever interacting with spring-loaded stops mounted on the housing of the sprinkler (RU, patent for invention No. 2184443 C2, M PC ⁷ A01G 25/00, B05V 1/14).

К недостаткам данного дождевального аппарата секторного полива относится сложность конструкции, низкая надежность работы, нерациональное распределение воды по площади орошения, низкий коэффициент полезного действия дождевального аппарата.The disadvantages of this irrigation apparatus of sector irrigation include design complexity, low reliability, irrational distribution of water over the irrigation area, low efficiency of the irrigation apparatus.

Известен дождевальный аппарат секторного действия, включающий установленный на стояк неподвижный корпус с упорами, поворотный ствол с соплом и рабочей реверсивной лопаткой и рычаг-зацеп, взаимодействующий с упорами, при этом аппарат снабжен тормозной лопаткой, закрепленной на стволе со стороны расположения рабочей лопатки и зафиксированной на нем неподвижно, а рабочая лопатка установлена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости в промежутке между тормозной лопаткой и соплом, при этом рабочая лопатка снабжена противовесом и связана посредством кулисного механизма с рычагом-зацепом, а концевые поверхности лопаток выполнены под углом к оси сопла с наклоном вверх, причем поворотный ствол в плане изогнут в виде колена, с внутренней стороны которого расположены лопатки, а кулисный механизм размещен между осью рабочей лопатки и осью рычага-зацепа, при этом прорезь кулисного механизма выполнена в теле рабочей лопатки, а палец закреплен на рычаге-зацепе (RU, патент на изобретение №2019092 С1, МПК⁵ A01G 25/02, В05В 3/06).A sector-based sprinkler apparatus is known, including a fixed body mounted on a riser with stops, a rotary barrel with a nozzle and a working reversible blade, and a hook lever interacting with the stops, while the apparatus is equipped with a brake blade fixed to the trunk from the side of the working blade and fixed on motionless, and the working blade is mounted to move in a vertical plane between the brake blade and the nozzle, while the working blade is equipped with a counterweight and is connected by means of a rocker mechanism with a lever-hook, and the end surfaces of the blades are made at an angle to the axis of the nozzle with an upward inclination, and the rotary barrel is curved in plan in the form of a knee, on the inside of which there are blades, and the rocker mechanism is located between the axis of the working blade and the axis of the hook lever, while the slider of the rocker mechanism is made in the body of the working blade, and the finger is mounted on the hook lever (RU, patent for invention No.2019092 C1, IPC ⁵ A01G 25/02, B05B 3/06).

К недостаткам данного дождевального аппарата секторного действия относятся сложность конструкции, низкая надежность работы и недостаточное качество полива, значительные потери напора на привод во вращение, низкий коэффициент полезного действия дождевального аппарата.The disadvantages of this sector-based sprinkler apparatus include design complexity, low reliability and poor watering quality, significant pressure losses on the drive in rotation, and low efficiency of the sprinkler apparatus.

Известен дождевальный аппарат, включающий диск с крышкой и подводящей трубой, снабженный жиклерами, размещенными по окружности и выполненными под углом к его поверхности, при этом диск имеет не менее трех пар равномерно размещенных жиклеров, причем жиклеры выполнены под углом 90° к его поверхности и каждая их пара имеет отличное от другой сечение (RU патент на изобретение №2066529 С1, МПК⁶ A01G 25/02, В05В 3/06).Known sprinkler apparatus, comprising a disk with a cover and a supply pipe, equipped with nozzles arranged around the circumference and made at an angle to its surface, while the disk has at least three pairs of uniformly placed nozzles, and the nozzles are made at an angle of 90 ° to its surface and each their pair has a different cross-section (RU Patent for the invention No. 2066529 C1, IPC ⁶ A01G 25/02, B05B 3/06).

К недостаткам данного дождевального аппарата относятся размещение жиклера под углом 90° к поверхности диска, что позволяет выполнять орошение только по кругу и не обеспечивает равномерного увлажнения почвы. Кроме того, крышка является дополнительным гидравлическим сопротивлением, что значительно снижает коэффициент полезного действия.The disadvantages of this sprinkler apparatus are the placement of the nozzle at an angle of 90 ° to the surface of the disk, which allows irrigation to be carried out only in a circle and does not provide uniform soil moisture. In addition, the cover is an additional hydraulic resistance, which significantly reduces the efficiency.

Известен многоствольный дождевальный аппарат, включающий крышку с подводящей трубой, снабженную стволами-жиклерами, размещенными по окружности и выполненными под углом к ее поверхности, при этом на крышке размещено пять стволов следующим образом - два верхних ствола установлены с помощью резьбы под углом 45° к горизонту и отклонены от осевой линии подводящей трубы на угол 5…6°, два средних ствола установлены с помощью резьбы под углом 30… 35° к горизонту и отклонены от осевой линии подводящей трубы на угол 15…20°, нижний ствол установлен с помощью резьбы под углом 20… 25° к горизонту и направлен по осевой линии подводящей трубы, во внутренней полости стволов выполнены винтовые направляющие с левосторонней навивкой, при этом распределение площадей орошения от стволов зависит от напора в подводящей трубе и дальности S полета струи, которая определяется из уравненияKnown multi-barrel sprinkler apparatus, including a cover with a supply pipe, equipped with trunks-jets, placed around the circumference and made at an angle to its surface, while on the cover there are five trunks as follows - two upper trunks are installed using threads at an angle of 45 ° to the horizontal and deviated from the axial line of the supply pipe at an angle of 5 ... 6 °, two middle shafts are installed using threads at an angle of 30 ... 35 ° to the horizon and deviated from the center line of the supply pipe at an angle of 15 ... 20 °, the lower barrel is installed with with the thread at an angle of 20 ... 25 ° to the horizontal and directed along the axial line of the supply pipe, screw guides with left-hand winding are made in the inner cavity of the trunks, while the distribution of the irrigation areas from the trunks depends on the pressure in the supply pipe and the range S of the jet, which is determined from the equation

,

где V₀ - скорость выхода струи из ствола; α - угол установки ствола к горизонту; h - высота установки ствола над поверхностью почвы; g - ускорение свободного падения (RU, патент на изобретение №2514357 С1, МПК A01G 25/02, A01G 25/09).where V ₀ is the exit velocity of the jet from the barrel; α is the angle of installation of the barrel to the horizon; h is the height of the installation of the trunk above the soil surface; g - acceleration of gravity (RU, patent for the invention No. 2514357 C1, IPC A01G 25/02, A01G 25/09).

К недостаткам данного дождевального аппарата относятся неравномерное распределение дождя по орошаемой площади, повышенные гидравлические сопротивления в крышке из-за разновысотного размещения стволов.The disadvantages of this sprinkler apparatus are the uneven distribution of rain over the irrigated area, the increased hydraulic resistance in the lid due to the different height distribution of the trunks.

Известен секторный дождеватель, включающий крышку с подводящей трубой, снабженную стволами-жиклерами, размещенными по окружности, при этом стволы-жиклеры выполнены в виде конических распылителей с спиральными направляющими левосторонней направленности и размещенными на торцовой поверхности под углом 25°…30°, друг относительно друга по дуге окружности, конические распылители установлены в резьбовых отверстиях, имеющих гидравлическое соединение с внутренней полостью крышки водовыпускными отверстиями, при этом диаметр водовыпускных отверстий меньше внутреннего диаметра конических распылителей для обеспечения возможности фиксации спиральных направляющих, во внутренней полости крышки перед каждым водовыпускным отверстием предусмотрены полусферические выемки, размещенные по дуге окружности и образующие сопряженные входные кромки (RU, патент на изобретение №2563173 С1, МПК В05В 1/18, В05В 1/34, A01G 25/09, А62С 31/05).A well-known sector sprinkler comprising a cover with a supply pipe provided with nozzle shafts arranged in a circle, while nozzle shafts are made in the form of conical nozzles with spiral guides of left-side orientation and placed on the end surface at an angle of 25 ° ... 30 ° relative to each other along an arc of a circle, conical nozzles are installed in threaded holes having a hydraulic connection with the inner cavity of the lid of the water outlet, while the diameter of the water outlet is Holes are smaller than the inner diameter of the conical nozzles to enable the spiral guides to be fixed, hemispherical recesses are placed in the inner cavity of the lid in front of each water outlet, arranged along an arc of a circle and forming conjugate input edges (RU, patent for invention No. 2563173 C1, IPC B05B 1/18, B05B 1/34, A01G 25/09, A62C 31/05).

К недостаткам данного дождевателя относятся значительные гидравлические сопротивления из-за большого количества водовыпускных отверстий, отсутствие возможности регулирования качества дождя в зависимости от поливаемой культуры и типа почвы, низкий коэффициент полезного действия из-за больших гидравлических сопротивлений.The disadvantages of this sprinkler include significant hydraulic resistance due to the large number of water outlets, the inability to control the quality of the rain depending on the crop being watered and the type of soil, and low efficiency due to the large hydraulic resistance.

Данный секторный дождеватель принят нами в качестве ближайшего аналога.We adopted this sector sprinkler as the closest analogue.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - снижение гидравлических сопротивлений, повышение качества полива, образование дождевателем четко ограниченной по площади зоны полива, возможность регулирования качества дождя.The essence of the claimed invention is as follows. The problem to which the invention is directed is to reduce hydraulic resistance, improve the quality of irrigation, the formation of a clearly defined area of irrigation sprinkler, the ability to control the quality of the rain.

Технический результат - получение четко ограниченной зоны полива, снижение гидравлических сопротивлений, обеспечение оптимальных параметров дождя по интенсивности и структуре.EFFECT: obtaining a clearly limited irrigation zone, reducing hydraulic resistance, ensuring optimal rain parameters in terms of intensity and structure.

Указанный технический результат достигается тем, что в дождевателе с регулируемым качеством дождя, включающем крышку с подводящей трубой, снабженную стволами-жиклерами, размещенными по окружности, при этом стволы-жиклеры выполнены в виде конических распылителей со спиральными направляющими левосторонней направленности и размещенных на торцевой поверхности, согласно изобретению на торцовой поверхности крышки установлено три ствола-жиклера с углом между ними 60°, стволы-жиклеры установлены в резьбовых отверстиях, имеющих в торцовой части герметизирующие прокладки из упруго-эластичного материала, обеспечивающие фиксацию спиральных направляющих, а спиральные направляющие являются сменными. В зависимости от требуемого качества дождя может быть изменено число заходов и шаг спиралей, в верхней части на крышке с помощью винтов установлен ложкообразный формирователь зоны дождя, внутренняя поверхность которого выполнена параболической, а на внешней поверхности предусмотрено ребро жесткости.The specified technical result is achieved by the fact that in the sprinkler with adjustable rain quality, including a cover with a supply pipe, equipped with nozzle barrels arranged around the circumference, while nozzle barrels are made in the form of conical nozzles with spiral guides of left-side orientation and placed on the end surface, according to the invention, three nozzle shafts with an angle between them of 60 ° are installed on the end surface of the lid; nozzle shafts are installed in threaded holes having an end part There are gaskets made of elastic material that ensure the fixation of the spiral guides, and the spiral guides are interchangeable. Depending on the required quality of the rain, the number of starts and the pitch of the spirals can be changed, in the upper part of the cover with the help of screws a spoon-shaped shaper of the rain zone is installed, the inner surface of which is made parabolic, and a stiffener is provided on the outer surface.

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 признаками.заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «Новизна» по действующему законодательству.The 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, allowed to establish that the Applicant did not find an analogue characterized by 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 показана конструкция дождевателя с регулируемым качеством дождя - продольный разрез без ложкообразного формирователя зоны дождя.In FIG. 1 shows a sprinkler design with adjustable rain quality — a longitudinal section without a spoon-shaped rain area former.

На фиг. 2 - то же - вид снизу.In FIG. 2 - the same - bottom view.

На фиг. 3 - конструкция дождевателя с регулируемым качеством дождя - поперечный разрез.In FIG. 3 - sprinkler design with adjustable rain quality - cross section.

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

Дождеватель с регулируемым качеством дождя включает крышку 1, на торцовой поверхности которой с помощью резьбы 2 через герметизирующие прокладки 3 установлены стволы-жиклеры 4. Торцовая поверхность крышки 1 выполнена по цилиндрической поверхности. Герметизирующие прокладки 3 выполнены из упруго-эластичного материала. Внутренняя полость 5 стволов-жиклеров выполнена конфузорной. Во внутренней полости стволов-жиклеров установлены сменные спиральные направляющие 6, которые зафиксированы герметизирующими прокладками 3. Спиральные направляющие 6 сменные имеют левостороннюю направленность. Внутренняя полость крышки 1 имеет сферические направляющие 7, сопряженные с входными отверстиями стволов-жиклеров 4. Наружные стенки крышки 1 выполнены параболическими, а внутренняя часть стенки 8 сопряжена с входными отверстиями стволов-жиклеров. Входной патрубок крышки 1 имеет резьбу 9 для присоединения к напорному трубопроводу. На крышке 1 установлен ложкообразный формирователь 10 зоны дождя, закрепленный к крышке винтами 11. В верхней части на крышке с помощью винтов установлен ложкообразный формирователь 10 зоны дождя, который в верхней части имеет закругление 12 и ребро жесткости 13. Закругление 12 размещено над торцовой частью стволов-жиклеров. Внутренняя поверхность формирователя зоны дождя выполнена параболической.The sprinkler with adjustable rain quality includes a cover 1, on the end surface of which, with the help of a thread 2, nozzle trunks 4 are installed through the sealing gaskets 4. The end surface of the cover 1 is made on a cylindrical surface. The sealing gaskets 3 are made of an elastic material. The internal cavity 5 of the nozzle barrels is made confusory. In the internal cavity of the nozzle shafts, replaceable spiral guides 6 are installed, which are fixed by sealing gaskets 3. The spiral guides 6 interchangeable have a left-side orientation. The inner cavity of the lid 1 has spherical guides 7, conjugated with the inlets of the nozzle shafts 4. The outer walls of the lid 1 are made parabolic, and the inner part of the wall 8 is conjugated with the inlets of the nozzle shafts. The inlet pipe of the cover 1 has a thread 9 for connection to a pressure pipe. A spoon-shaped rain zone former 10 is mounted on the lid 1, fixed to the cover with screws 11. In the upper part, a spoon-like rain zone former 10 is installed on the lid with screws, which has a rounded 12 and a stiffener 13 in the upper part. A rounded 12 is placed above the end of the trunks - jets. The inner surface of the rain zone former is made parabolic.

Дождеватель с регулируемым качеством дождя работает следующим образом.Sprinkler with adjustable rain quality works as follows.

На дождевальной машине дождеватель устанавливается под углом 28°…32° к горизонтальной плоскости. В стволы-жиклеры 4 устанавливаются спиральные направляющие, соответствующие заданному режиму орошения.On the sprinkler, the sprinkler is installed at an angle of 28 ° ... 32 ° to the horizontal plane. In the barrel-jets 4 are installed spiral guides corresponding to a given irrigation mode.

При подаче воды под заданным напором во внутреннюю полость крышки 1 поток ее равномерно распределяется во входные отверстия стволов-жиклеров 4. При взаимодействии потока воды со спиральными направляющими 6 поток приобретает вращательное движение, в результате которого структура оросительной воды изменяется, ее биологическая активность возрастает, что положительно сказывается на росте, развитии растений и повышении урожайности сельскохозяйственных культур.When water is supplied under a given pressure into the internal cavity of the lid 1, its flow is evenly distributed into the inlet openings of the nozzle shafts 4. When the water flow interacts with the spiral guides 6, the flow acquires a rotational movement, as a result of which the structure of irrigation water changes, its biological activity increases, which positively affects the growth, development of plants and increase crop yields.

Вращающийся поток оросительной воды сразу за выходной кромкой стволов-жиклеров 4 начинает разрушаться на мелкодисперсные капли, что вызывает повышенное испарение оросительной воды. Ложкообразный формирователь 10 зоны дождя предотвращает выброс капель вверх и значительно снижает потери оросительной воды на испарение. Кроме того, вращающийся поток взаимодействует с ложкообразным формирователем 10 зоны дождя и обеспечивает образование увлажненной до заданной нормы площади заданной конфигурации.The rotating flow of irrigation water immediately beyond the outlet edge of the nozzle shafts 4 begins to break into fine droplets, which causes increased evaporation of irrigation water. The spoon-shaped rain zone shaper 10 prevents droplets from rising upward and significantly reduces the loss of irrigation water by evaporation. In addition, the rotating flow interacts with the spoon-shaped shaper 10 of the rain zone and provides the formation of wetted to a given norm area of a given configuration.

Это обеспечивает повышение качества полива и снижение расхода оросительной воды. Применение сменных спиральных направляющих обеспечивает возможность получения заданного качества дождя в зависимости от орошаемой сельскохозяйственной культуры и типа почвы.This provides improved quality of irrigation and reduced consumption of irrigation water. The use of interchangeable spiral guides makes it possible to obtain a given rain quality depending on the irrigated crop and the type of soil.

Claims

Sprinkler with adjustable rain quality, including a cover with a supply pipe, equipped with nozzle shafts arranged in a circle, while nozzle shafts are made in the form of conical nozzles with spiral guides of left-side orientation and placed on the end surface, characterized in that on the end surface of the cover three nozzle barrels with an angle between them of 60 ° were installed, nozzle barrels are installed in threaded holes having sealing gaskets of elastic-elastic m in the end part The materials that ensure the fixation of the spiral guides, and the spiral guides are interchangeable, depending on the required rain quality, it is possible to change the number of entries and the pitch of the spirals, a spoon-shaped rain zone former is installed on the cover with screws, the inner surface of which is made parabolic, and on the outer a stiffener is provided on the surface.