RU2683756C1

RU2683756C1 - Full-circle irrigation nozzle to sprinkler unit

Info

Publication number: RU2683756C1
Application number: RU2018112593A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Щедрин; Сергей Михайлович Васильев; Юлия Евгеньевна Домашенко; Юрий Федорович Снипич; Михаил Вячеславович Власов
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2018-04-06
Publication date: 2019-04-01

Abstract

FIELD: land reclamation.

SUBSTANCE: invention relates to sprinkling and can be used in sprinklers to produce uniform rain of uniform intensity, allowing to moisturize a wide range of soils and different types of crops without formation of soil crust on irrigated surface. Sprinkler unit nozzle has a working surface of the deflector made concave in the form of a surface of rotation with an axis of rotation lying in the plane of the axis of the reduction hole. Cross-sections of the planes containing the axis of the reduction hole are semi-parabolas with the coefficient at the highest degree in range of 0.9–1.1.

EFFECT: invention provides uniform distribution of artificial deposits on irrigated surface without formation of soil crust.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике полива дождеванием и может быть использовано в дождевальных устройствах для получения мелкодисперсного дождя равномерной интенсивности, позволяющего увлажнять широкий спектр почв и различные виды сельскохозяйственных культур без образования почвенной корки на орошаемой поверхности.The invention relates to irrigation irrigation technique and can be used in irrigation devices to obtain fine rain of uniform intensity, allowing you to moisten a wide range of soils and various types of crops without the formation of soil crust on the irrigated surface.

Известна дождевальная насадка (SU 1005935, 23.03.1983), включающая подводящий штуцер с полым корпусом, имеющим отверстия для подачи жидкости, закрепленный в корпусе посредством хвостовика дефлектор с возможностью изменения расстояния между ним и торцом корпуса, корпус выполнен из двух частей, одна из которых, примыкающая к штуцеру, жестко соединена с хвостовиком дефлектора, а вторая, обращенная к дефлектору, выполнена в виде кольца, установленного с возможность перемещения посредством резьбового соединения с первой частью.A sprinkler nozzle is known (SU 1005935, 03/23/1983), including a supply nozzle with a hollow body having holes for supplying liquid, a deflector fixed to the body by means of a shank with the possibility of changing the distance between it and the body end, the body is made of two parts, one of which adjacent to the fitting is rigidly connected to the shank of the deflector, and the second, facing the deflector, is made in the form of a ring mounted with the possibility of movement by means of a threaded connection with the first part.

Недостатком изобретения является необходимость настройки каждой насадки по месту ее расположения, а дефлектор выполнен в виде горизонтального плоского диска, уменьшающего дальность полета дождя.The disadvantage of the invention is the need to configure each nozzle at its location, and the deflector is made in the form of a horizontal flat disk, reducing the range of rain.

Известен распылитель жидкости (SU 1176960, 07.09.1985), содержащий цилиндрический корпус с осевым каналом подачи жидкости и выпускными отверстиями в торце корпуса, размещенный на торце корпуса посредством хвостовика конусного дефлектора и узла регулировки выпускных отверстий.A known liquid atomizer (SU 1176960, 09/07/1985), comprising a cylindrical body with an axial fluid supply channel and outlet openings at the end of the body, located at the end of the body through the shank of the conical deflector and the outlet adjustment unit.

Недостатком изобретения является необходимость регулировки и частая засоряемость в виду малых выпускных отверстий, выполненных также в виде конуса.The disadvantage of the invention is the need for adjustment and frequent clogging due to small outlets, also made in the form of a cone.

Известен распылитель жидкости (SU 1613179, 15.12.1990), содержащий цилиндрический корпус с осевым каналом подачи жидкости и выпускными отверстиями в торце корпуса, размещенный на торце корпуса посредством хвостовика дефлектор и узел регулировки выпускных отверстий. Распылитель снабжен жестко соединенным с хвостовиком конусного дефлектора многовинтовым шнекообразным сердечником, установленным с возможностью свободного вращения вокруг своей оси, а сам дефлектор выполнен с криволинейными лопастями.A known liquid atomizer (SU 1613179, 12/15/1990), comprising a cylindrical body with an axial fluid supply channel and outlet openings at the end of the housing, a deflector and an outlet adjustment unit at the end of the housing through the shank. The sprayer is equipped with a multi-screw screw-shaped core rigidly connected to the shank of the cone baffle, installed with the possibility of free rotation around its axis, and the deflector itself is made with curved blades.

Недостатком конструкции является уменьшение дальности полета дождя во время вращения конусного дефлектора и прекращение вращения при попадании мусора в многовинтовой шнекообразный сердечник.The design drawback is the reduction in the range of rain during the rotation of the conical deflector and the cessation of rotation when debris enters the multi-screw auger-shaped core.

Известен насадок дождевального агрегата (RU 2173584, 20.09.2001), монтируемый посредством ниппеля и фасонной гайки на водоподводящий трубопровод дождевального агрегата или перемещаемого трубопровода. Насадок содержит корпус, закрепленный на стойке дефлектор, и сопло с центральным отверстием. Дефлектор выполнен в виде обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с выпуклостью в ее средней части. Совмещенная с осью симметрии выпуклость имеет сквозное резьбовое отверстие. Сопряжение выпуклости с криволинейной поверхностью чаши выполнено по конической поверхности. Выходное отверстие сопла образовано пересечением внутренних поверхностей конусной полости сопла и конусного кольцевого пояска. Вогнутая поверхность чаши образована вращением ветви цепной линии.Known nozzles of the sprinkler unit (RU 2173584, 09/20/2001), mounted by means of a nipple and a shaped nut on the water supply pipe of the sprinkler unit or a movable pipe. The nozzle contains a housing, a deflector fixed to the rack, and a nozzle with a central hole. The deflector is made in the form of a concave bowl facing the nozzle with a bulge in its middle part. The bulge combined with the axis of symmetry has a through threaded hole. The conjugation of the bulge with the curved surface of the bowl is made on a conical surface. The outlet of the nozzle is formed by the intersection of the inner surfaces of the conical cavity of the nozzle and the conical annular belt. The concave surface of the bowl is formed by rotation of the chain line branch.

Недостатком конструкции является значительное уменьшение дальности полета дождя в связи с обращенной в сторону сопла вогнутой чаши и выпуклостью в ее средней части.The design drawback is a significant reduction in the range of rain due to the concave bowl facing the nozzle and the bulge in its middle part.

Известен дождевальный аппарат турбинного типа (RU 2257051, 27.07.2005), содержащий полый цилиндрический корпус с направляющим стержнем, конусный дефлектор, регулировочную гайку и контргайку, в котором корпус дополнительно снабжен перегородкой, а корпусный дефлектор выполнен с возможностью перемещения по направляющему стержню в зависимости от выбранного расхода воды, при этом направляющий стержень жестко скреплен с корпусной прокладкой.A turbine-type sprinkler apparatus (RU 2257051, 07.27.2005) is known, comprising a hollow cylindrical body with a guide rod, a conical deflector, an adjusting nut and a lock nut, in which the body is additionally provided with a partition, and the body deflector is movable along the guide rod, depending on selected water flow, while the guide rod is rigidly fastened to the body gasket.

К недостаткам описанного дождевального аппарата турбинного типа, несмотря на большую контактную поверхность конусного дефлектора для образования тонкой водяной пленки, относятся сложность конструкции самого аппарата и необходимость настройки каждого дождевального аппарата на расход воды.The disadvantages of the described turbine-type sprinkler apparatus, despite the large contact surface of the conical deflector for the formation of a thin water film, are the complexity of the apparatus itself and the need to configure each sprinkler for water consumption.

Наиболее близким техническим решением является насадок дождевального агрегата (RU 2385192, 27.03.2010), который содержит монтируемый на ниппеле водопроводящего трубопровода корпус с редукционным отверстием и закрепленным посредством стойки дефлектором. Рабочая поверхность дефлектора выполнена вогнутой в виде поверхности второго порядка. Криволинейная поверхность имеет ось симметрии, лежащую в плоскости оси редукционного отверстия и не пересекающую ее. Рабочая поверхность дефлектора выполнена в виде части тороидальной поверхности.The closest technical solution is the nozzles of the sprinkler unit (RU 2385192, 03/27/2010), which contains a body mounted on the nipple of the water supply pipe with a pressure reducing hole and a deflector fixed by means of a rack. The working surface of the deflector is made concave in the form of a second-order surface. A curved surface has an axis of symmetry lying in the plane of the axis of the reduction hole and not intersecting it. The working surface of the deflector is made as part of a toroidal surface.

Недостатком работы насадка является работа по сектору, что увеличивает интенсивность дождя более чем в два раза.The disadvantage of the nozzle is the work in the sector, which increases the intensity of rain more than double.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение - получение равного по структуре мелкодисперсного дождя низкой интенсивности.The problem to which the claimed invention is directed is to obtain a low-intensity finely divided rain of equal structure.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является равномерное распределение искусственных осадков на орошаемой поверхности без образования почвенной корки.The technical result of the proposed invention is a uniform distribution of artificial rainfall on the irrigated surface without the formation of soil crust.

Технический результат достигается за счет того, что рабочая поверхность дефлектора выполнена вогнутой в виде поверхности вращения с осью вращения, лежащей в плоскости оси редукционного отверстия, при этом сечения плоскостями, содержащими ось редукционного отверстия, являются полупараболами с коэффициентом при старшей степени, равным 1,1.The technical result is achieved due to the fact that the working surface of the deflector is made concave in the form of a surface of revolution with an axis of rotation lying in the plane of the axis of the reduction hole, while sections by planes containing the axis of the reduction hole are semi-parabolas with a coefficient at the senior degree equal to 1.1 .

При этом в дождевальной насадке за счет дефлектора, вершина которого находится от редукционного отверстия на расстоянии 2d, возможно получить водяную пленку толщиной 1-2 мм и капли диаметром 0,5-1,5 мм.Moreover, in the sprinkler nozzle due to the deflector, the apex of which is located from the reduction hole at a distance of 2d, it is possible to obtain a water film 1-2 mm thick and droplets with a diameter of 0.5-1.5 mm.

Предлагаемый насадок дождевального агрегата представлен на фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 показан насадок дождевального агрегата со стороны вогнутой рабочей поверхности дефлектора. На фиг. 2 представлены сечения плоскостями, содержащими ось редукционного отверстия.The proposed nozzles of the sprinkler unit are shown in FIG. 1 and FIG. 2. In FIG. 1 shows nozzles of a sprinkler unit from the side of the concave working surface of the deflector. In FIG. 2 shows sections by planes containing the axis of the reduction hole.

Насадок дождевального агрегата (фиг. 1) содержит монтируемый на ниппеле водопроводящего трубопровода корпус 1 с редукционным отверстием 2 и закрепленный посредством стоек 3 дефлектор 4. Корпус 1 резьбовым участком 5 ввинчивают в ниппель водопроводящего трубопровода. Корпус 1 выполнен в виде шестигранной призмы под размер рожкового ключа (S=41 мм) для свинчивания или ввинчивания в ниппель водопроводящего трубопровода. На резьбовом участке 5 выполнена трубная резьба с размерами 1'' или 3/4''. В редукционном отверстии 2 происходит трех-пятикратное поджатие водного потока.The nozzles of the sprinkler unit (Fig. 1) contain a housing 1 mounted on the nipple of the water supply pipe with a pressure reducing hole 2 and a deflector 4 fixed by the posts 3. The housing 1 is screwed into the nipple of the water supply pipe by a threaded section 5. The housing 1 is made in the form of a hexagonal prism for the size of an open-end wrench (S = 41 mm) for screwing or screwing the water supply pipe into the nipple. On the threaded section 5, a pipe thread is made with sizes of 1 '' or 3/4 ''. In the reduction hole 2, a three to five-fold compression of the water flow occurs.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем. Согласно изобретению рабочая поверхность дефлектора выполнена вогнутой в виде поверхности, описываемой системой (фиг. 2):Information confirming the possibility of implementing the claimed invention are as follows. According to the invention, the working surface of the deflector is made concave in the form of a surface described by the system (Fig. 2):

где k - коэффициент пропорциональности;where k is the coefficient of proportionality;

х, у, и z - координаты в системе координат OXYZ;x, y, and z are the coordinates in the coordinate system OXYZ;

h - высота дефлектора, мм.h - deflector height, mm.

Ось симметрии этой поверхности совпадает с осью OZ, сечения плоскостями z=с (0<с≤h) являются окружностями радиуса k⋅с², а проекции на плоскости XOZ и YOZ являются фигурами, ограниченными сверху прямой z = h, а снизу линиями

и

соответственно.The axis of symmetry of this surface coincides with the OZ axis, sections by the planes z = c (0 <c≤h) are circles of radius k⋅c ² , and projections on the XOZ and YOZ planes are figures bounded above by a straight line z = h, and below by lines

and

respectively.

Claims

Circular irrigation nozzles for sprinkler units mounted on a nipple of a water supply pipe, consisting of a housing with a pressure reducing hole and a deflector fixed by means of racks, characterized in that the deflector working surface is made concave in the form of a rotation surface, which is described by the system:

where k is the coefficient of proportionality;

z, x and y are the coordinates in the coordinate system OXYZ;

h - deflector height, mm,

in this case, the sections by planes containing the axis of the reduction hole are semi-parabolas with a coefficient at the senior degree equal to 1.1.