RU2759221C1 - Turbine type sprinkling unit - Google Patents

Turbine type sprinkling unit Download PDF

Info

Publication number
RU2759221C1
RU2759221C1 RU2021100744A RU2021100744A RU2759221C1 RU 2759221 C1 RU2759221 C1 RU 2759221C1 RU 2021100744 A RU2021100744 A RU 2021100744A RU 2021100744 A RU2021100744 A RU 2021100744A RU 2759221 C1 RU2759221 C1 RU 2759221C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deflector
irrigation
cylindrical body
grooves
sprinkler
Prior art date
Application number
RU2021100744A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владимирович Яланский
Николай Николаевич Дубенок
Юрий Анатольевич Мажайский
Фирдавс Икроми
Михаил Иванович Голубенко
Original Assignee
Ооо "Мещерский Научно-Технический Центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ооо "Мещерский Научно-Технический Центр" filed Critical Ооо "Мещерский Научно-Технический Центр"
Priority to RU2021100744A priority Critical patent/RU2759221C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2759221C1 publication Critical patent/RU2759221C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: sprinkling devices.SUBSTANCE: invention relates to the field of sprinkling devices. The sprinkler contains a hollow cylindrical body (1) with a guide rod coaxially installed in it, a fluoroplastic gasket with the ability to rotate along the rod, a deflector (8) and grooves (5) on the working surface, limiting a lock nut on the threaded part of the deflector. The deflector (8) is made of two parts, rigidly fixed to each other. The upper part is made in the form of a jet impeller made of a stainless bundle of petals in the form of curved plates (9) and arranged in a circle and overlapping each other towards adjustable irrigation pipes (6) with grooves (5) and with an inclined-convex surface in the horizontal and vertical planes. The lower part is made of high strength plastic with a movable bearing along the cylindrical rod and a fixed shoulder at the bottom and an annular groove for a restraining rubber ring in the form of a sleeve in front of the bearing. The cylindrical body (1) is rigidly connected from above by a guiding vertical rod in the form of a fixed axis and is also made as a whole from high strength plastic with at least three grooves (5), evenly spaced to the inner axis of the cylindrical body. The inner cavity of the grooves is made with an internal thread for screwing into them hollow adjustable irrigation pipes (6), the outer end of which is equipped with a rigid nut (7) for a key. The adjustable irrigation tube is made with the ability to change its position in height relative to the jet impeller. Hydraulically ascending jets in their upper part of the body interact with the lower plane of the jet impeller, with the possibility of axial rotation of the jet impeller with a fixed deflector around the vertical guide rod. The jet impeller in plan and in diameter is made larger than the outer diameter of the cylindrical body with elements for supplying a stream of water.EFFECT: increasing the reliability of the apparatus and expanding its working pressure and obtaining high-quality fine-dispersed rain.4 cl, 6 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием и может быть использовано в мобильных и стационарных дождевальных установках для получения дождя с размерами капель, допустимыми для орошения широкого спектра при орошении дождеванием сенокосно-пастбищной травосмеси, а также возделывания сельскохозяйственных культур.The invention relates to a technique for irrigation with fine-dispersed and drip sprinkling and can be used in mobile and stationary sprinklers to obtain rain with droplet sizes acceptable for irrigation of a wide range of irrigation by sprinkling of a hay-pasture grass mixture, as well as the cultivation of agricultural crops.

Климатические условия являются также одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность выращивания сенокосно-пастбищной травосмеси. Однако во всех случаях, реализация потенциала выращивания сенокосно-пастбищного травосмесей во многом определяется влагой в течение вегетационного периода. Для чего необходимо иметь современные дождевальные машины и установки в зависимости от используемых насадок, давления, которые делятся на три типа: короткоструйные (низконапорные), среднеструйные (средненапорные), дальнеструйные (высоконапорные). К короткоструйным относятся ДДА-100МА, «Кубань», ДШ-25/300. К среднеструйным - «Фрегат», «Днепр», ДКШ-64, «Ока», ДКН-80, ДШ-10, КИ «Радуга»-50, «Сигма», комплект синхронно-импульсного дождевания КСИД. Кроме того, известны и другие многие дождевальные машины. По принципу работы они похожи друг на друга и отличаются в основном производительностью, радиусом полета струи, способом перемещения и приводом вращения стволов.Climatic conditions are also one of the most important factors affecting the efficiency of growing hay and pasture grass mixtures. However, in all cases, the realization of the potential of growing hay-pasture grass mixtures is largely determined by moisture during the growing season. For which it is necessary to have modern sprinklers and installations, depending on the nozzles used, pressure, which are divided into three types: short-jet (low-pressure), medium-jet (medium-pressure), long-jet (high-pressure). DDA-100MA, Kuban, DSh-25/300 belong to short-jet ones. For medium-jet - "Fregat", "Dnepr", DKSH-64, "Oka", DKN-80, DSH-10, KI "Raduga" -50, "Sigma", a set of synchronous-pulse sprinkling KSID. In addition, many other sprinklers are known. By the principle of operation, they are similar to each other and differ mainly in performance, jet radius, method of movement and rotation drive of the barrels.

Крупность капель определяется силой удара их в почву и поврежденностью растений.The size of the droplets is determined by the force of their impact into the soil and damage to the plants.

Следует также отметить, что сенокосные угодья используются путем скашивания травостоев и заготовки различных видов кормов, а пастбищные - путем выпаса животных.It should also be noted that grasslands are used by mowing grass stands and harvesting various types of fodder, while pasture lands are used by grazing animals.

Обзор литературных источников позволил установить, что в условиях Республики Беларусь, а также Российской Федерации проведение оросительных мелиораций в сенокосно-пастбищной травосмеси в целом крайне необходимо (неустойчив режим естественной полив влагообеспеченности), по экономическим показателям целесообразно. Эффективность орошения дождеванием сенокосно-пастбищной травосмеси может быть достигнута при высокой организации ее использования и достаточном уровне минерального питания. В Республике Беларусь имеется 46,9 тыс. га орошаемых сельскохозяйственных земель, в том числе на осушенных землях - 13,5 тыс. га, из них дренажом - 12,6 тыс. га. Орошаемые земли находятся на территории всех областей. Большая их часть (65%) сосредоточена в Минской и Могилевской областях. В Российской Федерации земли с осушительно-увлажненной сетью расположены на 17,1 тыс. га или на 19% всех осушенных земель региона. Сенокосы и пастбища на РФ на орошаемых землях занимает 189 тыс. га.A review of literary sources made it possible to establish that in the conditions of the Republic of Belarus, as well as the Russian Federation, irrigation reclamation in hay-pasture grass mixtures in general is extremely necessary (the regime of natural irrigation of moisture supply is unstable), it is expedient in terms of economic indicators. The efficiency of sprinkling irrigation of a hay-pasture grass mixture can be achieved with a high organization of its use and a sufficient level of mineral nutrition. There are 46.9 thousand hectares of irrigated agricultural land in the Republic of Belarus, including 13.5 thousand hectares on drained land, of which 12.6 thousand hectares are drainage. Irrigated lands are found in all regions. Most of them (65%) are concentrated in the Minsk and Mogilev regions. In the Russian Federation, lands with a drainage-wetted network are located on 17.1 thousand hectares, or 19% of all drained lands in the region. Hayfields and pastures in the RF on irrigated lands occupy 189 thousand hectares.

Анализ показывает, что прибавка урожайности многолетних трав пастбищного использования в Беларуси составляет в среднем 10…25 ц/га, кормовых единиц - 1,2 тыс. корм. ед/га на 1 м3 поливной воды. Однако необходимо достичь не менее 4,6 тыс. корм. ед/га. Поэтому получение эффективности дождевания сенокосно-пастбищной травосмеси в условиях северо-восточной зоны Беларусь востребованы.The analysis shows that the increase in the yield of perennial grasses for pasture use in Belarus is on average 10 ... 25 c / ha, feed units - 1.2 thousand fodder. unit / ha per 1 m 3 of irrigation water. However, it is necessary to achieve at least 4.6 thousand feed. unit / ha. Therefore, obtaining the efficiency of sprinkling of hay-pasture grass mixtures in the northeastern zone of Belarus is in demand.

Пастбища можно поливать дождеванием, по полосам и затоплением по чекам, лучший вариант - дождевание.Pastures can be watered by sprinkling, in strips and flooding in checks, the best option is sprinkling.

Следует несколько затронуть вопрос режима орошения для пояснения применения орошения дождеванием. Влажность почвы на пастбище не должна опускаться ниже 75% НВ в слое 0,5 м (оптимальная влажность равна 85% НВ). Обычно в промежутке между двумя стравливаниями травы поливают 1…2 раза (в зависимости от осадков и способа полива). Первый полив проводят сразу же по окончанию стравливания и удаления остатков несъеденной травы. Второй полив через 10…12 суток, но не менее за 5 суток до очередного стравливания. Поливные нормы принимают в зависимости от водопроницаемости почвы, способа полива и глубины залегания грунтовых вод. При поливе дождеванием для увлажнения 0,5 м слоя поливная норма составляет 300…400 м3/га.The issue of irrigation regime should be somewhat touched upon to clarify the use of sprinkler irrigation. The moisture content of the soil in the pasture should not fall below 75% HB in a layer of 0.5 m (the optimum moisture content is 85% HB). Usually, in the interval between two grazing, the grass is watered 1 ... 2 times (depending on precipitation and irrigation method). The first watering is carried out immediately after grazing and removal of uneaten grass residues. Second watering in 10 ... 12 days, but not less than 5 days before the next bleeding. Irrigation rates are taken depending on the permeability of the soil, the method of irrigation and the depth of groundwater. For sprinkling irrigation to moisten a 0.5 m layer, the irrigation rate is 300… 400 m 3 / ha.

Таким образом, ниже будут рассмотрены в основном влияния мелкодисперсного дождевания, где спектр капель воды, должен оседать на листовом покрове, находится в пределах от 100 до 200 мкм. Средний объемно-поверхностный диаметр капель - 300-500 мкм.Thus, below we will mainly consider the effects of fine-dispersed sprinkling, where the spectrum of water droplets, should settle on the leaf cover, is in the range from 100 to 200 microns. The average volumetric surface diameter of droplets is 300-500 microns.

В связи с этим целью разработки дождевального аппарата турбинного типа - совершенствование конструкции и обеспечение хорошего качества искусственного дождя, а также увеличения радиуса полива одним дождевателем и получение более мелкокапельного распределения воды по кругу, упрощение конструкции и повышения надежности путем уменьшения засорения.In this regard, the goal of developing a turbine-type sprinkler is to improve the design and ensure good quality artificial rain, as well as increase the irrigation radius with one sprinkler and obtain a more fine-droplet distribution of water in a circle, simplify the design and increase reliability by reducing clogging.

Известен насадок дождевального аппарата, содержащий корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, при этом сопло выполнено из материала с памятью формы с редукцией центрального отверстия с большего диаметра на меньший при нагревании, причем стойка выполнена так же, как и сопло, материал с массой, равной массе сопла. Насадок снабжен источником электропитания и регулируемым сопротивлением, при этом стойка и сопло электрически связаны между собой и подключены к источнику электропитания через регулируемое сопротивление (Авторское свидетельство SU №1616711, В05В 1/18, 1/26 от 30.12.1990).A sprinkler nozzle is known, containing a housing, a deflector mounted on a stand and a nozzle with a central hole, while the nozzle is made of a material with shape memory with a reduction of the central hole from a larger diameter to a smaller one when heated, and the stand is made in the same way as the nozzle, material with a mass equal to the mass of the nozzle. The nozzle is equipped with a power supply and an adjustable resistance, while the stand and the nozzle are electrically connected to each other and connected to the power supply through an adjustable resistance (Inventor's certificate SU No. 1616711, V05V 1/18, 1/26 of 12/30/1990).

Недостатком данного насадка является невысокая надежность, а также относительно малый диапазон изменения размера капель дождя и сложность конструкции. Для изменения положения стойки дефлектора требуется целая электрическая сеть с коммуникациями.The disadvantage of this nozzle is its low reliability, as well as a relatively small range of variation in the size of rain drops and the complexity of the design. To change the position of the deflector post requires a whole electrical network with communications.

Известен насадок дождевального аппарата (Патент RU №2174876, В05В 1/18, 1/26 от 20.10.2001, а также распылитель жидкости А.С. SU №1613179, В05В 1/26, 3/04 от 15.12.1990).Known sprinkler nozzles (Patent RU No. 2174876, B05B 1/18, 1/26 from 20.10.2001, as well as a liquid spray A.S. SU No. 1613179, B05B 1/26, 3/04 from 15.12.1990).

Однако такого рода насадок являются сложность конструкции, невысокая надежность и невысокая производительность.However, these types of attachments are the complexity of the design, low reliability and low productivity.

Известен дождевальный аппарат №1 ДМ Фрегат, содержащий корпус со штоком и струеобразующей насадкой, подпружиненное коромысло с реактивной лопаткой, шайбы (кольца скольжения), подпружиненный винт рассекатель и втулку (Справочник оператора «Фрегата» и «Волжанка». Под ред. Г.М. Поповой и Н.М. Щербаковой. М.: «Колос», 1976, с. 42). Справочник (Под ред. Б.Г. Штепы. - М.: «Колос», 1972, с. 115.).Known sprinkler No. 1 DM Frigate, containing a housing with a rod and a jet-forming nozzle, a spring-loaded rocker arm with a reactive blade, washers (slip rings), a spring-loaded propeller divider and a sleeve (Handbook of the operator "Fregat" and "Volzhanka". Edited by G.M. Popova and NM Shcherbakova. M .: "Kolos", 1976, p. 42). Handbook (Under the editorship of B.G. Shtepa. - M .: "Kolos", 1972, p. 115).

Недостатками этого дождевального аппарата является сложность конструкции, высокая материалоемкость и неработоспособность при низких давлениях, что приводит к ограничению его применения для полива малых участков с малоинтенсивным дождем.The disadvantages of this sprinkler are the complexity of the design, high material consumption and inoperability at low pressures, which leads to a limitation of its use for irrigation of small areas with low-intensity rain.

Известен аппарат, включающий установленный на подводящем трубопроводе поворотный корпус со струеобразующим каналом и упором, имеющим косой срез для взаимодействия с таким же упором реактивного привода. В этом дождевальном аппарате корпус выше струеобразующего канала выполнен в виде вертикального штока и снабжен жестко закрепленным на его конце консольным плечом, а реактивный привод выполнен в виде лопатки, установленной на штоке шарнирно с двумя ступенями свободы и снабженной со стороны струеобразующего канала лопастями, при этом упор корпуса размещен на консольном плече, а упор реактивного привода - на обратной относительно струеобразующего канала стороне лопатки, кроме того, крепление консольного плеча на штоке выполнено с возможностью изменения его положения в плане относительно оси струеобразующего канала (Патент RU №2087095, A01G 25/02, В05В 3/06 от 20.08.1997).A known apparatus includes a rotary housing installed on the supply pipeline with a jet-forming channel and an abutment having an oblique cut for interaction with the same abutment of a jet drive. In this sprinkler, the body above the jet-forming channel is made in the form of a vertical rod and is equipped with a cantilever arm rigidly fixed at its end, and the jet drive is made in the form of a blade pivotally mounted on the rod with two steps of freedom and equipped with blades on the side of the jet-forming channel, while the stop the housing is located on the cantilever arm, and the thrust of the jet drive is on the side of the blade opposite to the jet-forming channel; in addition, the cantilever arm is mounted on the rod with the possibility of changing its position in plan relative to the axis of the jet-forming channel (Patent RU No. 2087095, A01G 25/02, В05В 3/06 dated 08/20/1997).

Недостатком этого дождевального аппарата является невысокая надежность и работоспособность в узком диапазоне изменения рабочего давления из-за фиксированной жесткой установки консоли с упором на штоке. Для эффективной работы дождевального аппарата при больших давления необходимо установить консоль с упором на штоке на максимальной высоте, что приводит к неработоспособности при малых давлениях. Для обеспечения работоспособности при малых давлениях необходимо установить консоль с упором на минимальной высоте, что приводит к ухудшению качества дождя и его распределения по радиусу действия при больших давлениях. Жесткая фиксация консоли с упором на штоке не позволяет обеспечить работоспособность дождевального аппарата в большом диапазоне изменения рабочего давления до 0,2 МПа, что приводит к ограничению его применимости для полива малых участков с малоинтенсивным дождем. Ограничение осевого перемещения корпуса в накидной гайке посредством выступа в корпус наверху и жестко посаженный на корпус втулкой снизу приводит к снижению надежности аппарата, так при работе аппарата втулка постоянно испытывает нагрузку, со временем расслабляется и происходит осевое перемещение, что приводит к параметрическому отказу и снижению надежности.The disadvantage of this sprinkler is low reliability and performance in a narrow range of operating pressure changes due to a fixed rigid installation of the console with an emphasis on the rod. For efficient operation of the sprinkler at high pressures, it is necessary to install the console with an emphasis on the rod at the maximum height, which leads to inoperability at low pressures. To ensure operability at low pressures, it is necessary to install the console with an emphasis at a minimum height, which leads to a deterioration in the quality of rain and its distribution over the radius of action at high pressures. Rigid fixation of the console with an emphasis on the rod does not allow the sprinkler to operate in a wide range of operating pressure changes up to 0.2 MPa, which leads to a limitation of its applicability for irrigation of small areas with low-intensity rain. The limitation of the axial movement of the body in the union nut by means of a protrusion into the body at the top and rigidly mounted on the body by the sleeve from the bottom leads to a decrease in the reliability of the apparatus, so during the operation of the apparatus, the sleeve constantly experiences a load, over time relaxes and axial movement occurs, which leads to a parametric failure and a decrease in reliability ...

Раздельное изготовление корпуса и втулки и их последовательное закрепление между собой при сборке аппарата создает возможность нарушения соосности, что не обеспечивает их должное взаимодействие и приводит к утечке воды через кольца скольжения.The separate manufacture of the body and the sleeve and their sequential fastening to each other during assembly of the apparatus creates the possibility of misalignment, which does not ensure their proper interaction and leads to water leakage through the slip rings.

Известен насадок дождевального аппарата, содержащий корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, в котором сопло и корпус выполнены единой деталью, при этом центральное отверстие сопла сопряжено с полостью корпуса и выполнено с сужением в направлении среза сопла, а установленный на стойке дефлектор выполнен в виде сечения, уменьшающегося в сторону стойки, на поверхности дефлектора его оси выполнены равноудаленные желобки переменного сечения, разделенные между собой ребрами, к тому же нижняя резьбовая часть полости корпуса посредством кронштейна: на верхнем срезе дефлектора выполнено фасонное углубление под размер торца шестигранного воротка (Патент RU №2174876, В05В 1/18, 1/26 от 20.10.2001).A sprinkler nozzle is known, containing a body, a deflector mounted on a rack and a nozzle with a central hole, in which the nozzle and the body are made as a single piece, while the central hole of the nozzle is associated with the body cavity and is made with a narrowing in the direction of the nozzle cut, and a deflector mounted on the rack is made in the form of a section decreasing towards the rack, on the surface of the deflector of its axis there are equidistant grooves of variable cross-section, separated by ribs, in addition, the lower threaded part of the body cavity by means of a bracket: on the upper cut of the deflector, a shaped recess is made for the size of the end of the hexagonal knob ( Patent RU No. 2174876, В05В 1/18, 1/26 dated 20.10.2001).

К недостаткам описанного насадка относится низкая степень распыления потока воды на мелкодисперсные компоненты.The disadvantages of the described nozzle include a low degree of atomization of the water flow onto the finely dispersed components.

Можно привести аналоги дождевальных аппаратов (Авторское свидетельство SU №1787375, A01G 25/09 от 15.01.1993; Патент RU №2019092, A01G 25/02, В05В 3/06 от 15.09.1994; Патент RU №2038753, A01G 25/02, В05В 3/06 от 09.07.1995; Патент RU №2514357, A01G 25/02, A01G 25/09 от 27.04.2014; Патент RU №2563173, В05В 1/18, В05В 1/34, A01G 25/09, А62С 31/05 от 30.09.2014; Патент RU №2343995, В05В 1/18 от 20.01.2009; Патент RU №2635167, от 09.11.2017).You can give analogs of sprinklers (Inventor's certificate SU No. 1787375, A01G 25/09 dated January 15, 1993; Patent RU No. 2019092, A01G 25/02, В05В 3/06 dated September 15, 1994; Patent RU No. 2038753, A01G 25/02, В05В 3/06 dated 09.07.1995; Patent RU No. 2514357, A01G 25/02, A01G 25/09 dated 27.04.2014; Patent RU No. 2563173, В05В 1/18, В05В 1/34, A01G 25/09, А62С 31 / 05 from 30.09.2014; Patent RU No. 2343995, В05В 1/18 from 20.01.2009; Patent RU No. 2635167, dated 09.11.2017).

Однако такого рода дождевальных аппаратов относятся низкая эксплуатационная надежность и неудовлетворительное качество дождя.However, these types of sprinklers include low operational reliability and poor quality rain.

Наиболее близким техническим решением является дождевальный аппарат турбинного типа, содержащий полый цилиндрический корпус с направляющим стержнем, конусный дефлектор с криволинейными канавками, регулировочную гайку и контргайку, в котором корпус дополнительно снабжен перегородкой, а конусный дефлектор - фторопластовой прокладкой, причем конусный дефлектор выполнен с возможностью перемещения по направляющему стержню в зависимости от выбранного расхода воды, при этом направляющий стержень, жестко скреплен с корпусной перегородкой, а криволинейные канавки выполнены не доходящими до края поверхности конусного дефлектора на величину, равную ширине кольца выходного отверстия (Патент RU №22547051, A01G 25/02, В05В 1/26 от 27.05.2005).The closest technical solution is a turbine-type sprinkler containing a hollow cylindrical body with a guide rod, a conical deflector with curved grooves, an adjusting nut and a locknut, in which the body is additionally equipped with a baffle, and the conical deflector is equipped with a fluoroplastic gasket, and the conical deflector is movable along the guide rod, depending on the selected water flow rate, while the guide rod is rigidly attached to the body baffle, and the curved grooves are made not reaching the edge of the surface of the conical deflector by an amount equal to the width of the outlet ring (Patent RU # 22547051, A01G 25/02 , В05В 1/26 dated 27.05.2005).

К недостаткам описанного дождевального аппарата, принятого нами в качестве ближайшего аналога, относятся низкая эксплуатационная надежность и неудовлетворительное качество дождя.The disadvantages of the described sprinkler, adopted by us as the closest analogue, include low operational reliability and unsatisfactory quality of rain.

Целью настоящего изобретения является расширение его диапазона изменения рабочего давления с возможностью осевого вращения и выполнение верхней части реактивной крыльчатки из нержавеющих изогнутых пластин, а нижней части из пластика высокой прочности с неподвижным буртиком и кольцевой выточкой на цилиндрическом вертикальном штоке, и создание дождевального аппарата для мелкодисперсного дождевания, а также эксплуатационной надежности работы аппарата при поливе оросительной водой, забираемой из открытых каналов, упрощение конструкции и повысить эффективность работы аппарата.The aim of the present invention is to expand its operating pressure range with the possibility of axial rotation and to make the upper part of the jet impeller made of stainless curved plates, and the lower part made of high strength plastic with a fixed collar and an annular groove on a cylindrical vertical rod, and the creation of a sprinkler for fine sprinkling , as well as the operational reliability of the device when irrigating with irrigation water taken from open channels, simplifying the design and increasing the efficiency of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном дождевальный аппарат турбинного типа, содержащий полый цилиндрически корпус с соосно установленным в нем направляющим штоком, фторопластовую прокладку и с возможностью вращения вдоль штока, дефлектор и канавками на рабочей поверхности, ограничивающую контрогайку на резьбовой части дефлектора, согласно изобретения, дефлектор выполнен из двух частей, жестко закрепленных между собой, причем верхняя часть выполнена в виде реактивной крыльчатки из нержавеющих пучка лепестков в виде изогнутых пластин и расположены по кругу и перекрывающих друг друга в сторону регулируемых поливных трубок с канавками и с наклонно-выпуклой поверхностью в горизонтальной и вертикальной плоскости, а нижняя часть выполнена из пластика высокой прочности с подвижным подшипником вдоль цилиндрического штока и неподвижным буртиком внизу и кольцевой выточкой для ограничительного резинового сверху направляющим вертикальным штоком в виде неподвижной оси, и выполнен также как одно целое из пластика высокой прочности с выполненными канавками, не менее трех, равномерно размещенных к внутренней оси цилиндрического корпуса, причем внутренняя полость канавок выполнена с внутренней резьбой для соединения ввинчиванием в них полых регулируемых поливных трубок, наружный конец которых снабжен жесткой гайкой под ключ, при этом регулируемая поливная трубка выполнена с возможностью изменения ее положения по высоте относительно реактивной крыльчатки, и гидравлически восходящие струи, которых в верхней своей части корпуса взаимодействуют с нижней плоскостью реактивной крыльчатки выполненной из пучка лепестков в виде изогнутых пластин с возможностью осевого вращения реактивной крыльчатки с закрепленным дефлектором вокруг направляющего вертикального штока, причем реактивная крыльчатка в плане и в диаметре выполнена больше внешнего диаметра цилиндрического корпуса с элементами подачи струи воды.The specified technical result is achieved in that the known turbine-type sprinkler containing a cylindrical hollow body with a guide rod coaxially installed in it, a fluoroplastic gasket and rotatable along the rod, a deflector and grooves on the working surface, limiting the lock nut on the threaded part of the deflector, according to invention, the deflector is made of two parts, rigidly fixed to each other, and the upper part is made in the form of a reactive impeller made of stainless steel bundle of petals in the form of curved plates and arranged in a circle and overlapping each other towards adjustable irrigation pipes with grooves and with an inclined convex surface in the horizontal and vertical planes, and the lower part is made of high strength plastic with a movable bearing along the cylindrical rod and a fixed shoulder at the bottom and an annular groove for the restrictive rubber on top with a vertical guide rod in the form of a fixed axis, and in It is also made as a whole of high strength plastic with grooves made of at least three, evenly spaced to the inner axis of the cylindrical body, and the inner cavity of the grooves is made with an internal thread for screwing into them hollow adjustable irrigation pipes, the outer end of which is equipped with a rigid nut for a key, while the adjustable irrigation tube is made with the ability to change its position in height relative to the jet impeller, and hydraulically ascending jets, which in their upper part of the body interact with the lower plane of the jet impeller made of a bundle of petals in the form of curved plates with the possibility of axial rotation of the jet impeller with a fixed deflector around the vertical guide rod, and the reactive impeller in plan and in diameter is made larger than the outer diameter of the cylindrical body with elements for supplying a stream of water.

Кроме того, внутренняя часть дефлектора уплотнена манжетой, размещенной на направляющем вертикальном штоке.In addition, the inside of the deflector is sealed with a collar located on the vertical guide rod.

Кроме того, соотношение напора к диаметру поливной регулируемой трубки составляет H/d=2000…8000, где Н - напор воды; dотв. - диаметр отверстия каждой поливной трубки ввинчиваемой в резьбовую канавку цилиндрического корпуса с коэффициентом равномерности распределения осадков в виде дождя по площади дождевания 0,83…0,91, средняя интенсивность дождя 0,20…0,25 мм/мин.In addition, the ratio of the pressure to the diameter of the adjustable irrigation tube is H / d = 2000 ... 8000, where H is the water pressure; d hole - hole diameter of each irrigation tube screwed into the threaded groove of the cylindrical body with the coefficient of uniformity of rainfall distribution over the sprinkling area 0.83 ... 0.91, average rain rate 0.20 ... 0.25 mm / min.

Кроме того, полый цилиндрический корпус вначале снабжен регулируемым шаровым краном и дополнительно снабжен пластмассовым фильтром с цилиндрической сеткой.In addition, the hollow cylindrical body is initially equipped with an adjustable ball valve and is additionally equipped with a plastic filter with a cylindrical mesh.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что совершенствование конструкции дождевального аппарата обеспечивает хорошее качество искусственного дождя, а также увеличения радиуса полива одним аппаратом за счет включающего корпус с поливными трубками ввинчиваемых, не менее трех, в канавки наклонными к горизонтали поливных трубок с канавками, размещенными сверху корпуса вокруг его вертикальной оси по замкнутой линии. Кроме того, дефлектор состоит из двух связанных между собой как единое целое, сверху он имеет реактивную крыльчатку, выполненную из нержавеющих пучка лепестков в виде пластин и частично перекрывающих друг друга, и направлены в сторону поливных регулируемых трубок ввинчиваемых под определенным углом α с выполненными канавками в корпусе. Сам дефлектор прикреплен к вертикальному посередине штоку сверху основания цилиндрического корпуса, причем дефлектор плотно посажен шарикоподшипником, выполненный на втулке с манжетой и с упорным буртиком на штоке.The novelty of the proposed technical solution is due to the fact that the improvement of the design of the sprinkler ensures good quality of artificial rain, as well as an increase in the irrigation radius with one device due to the housing with irrigation tubes screwed into at least three irrigation tubes inclined to the horizontal grooves with grooves placed on top body around its vertical axis along a closed line. In addition, the deflector consists of two interconnected as a whole, from above it has a reactive impeller made of a stainless steel bundle of petals in the form of plates and partially overlapping each other, and are directed towards the irrigation adjustable tubes screwed at a certain angle α with grooves in the case. The deflector itself is attached to a vertical in the middle of the rod on top of the base of the cylindrical body, and the deflector is tightly fitted with a ball bearing, made on a sleeve with a collar and with a thrust collar on the rod.

Наклонно-выпуклые пластины (лопасти) выполнены пучком лепестков (в количестве 9 штук), приваренных сверху к втулке так, чтобы при ее вращении под силой удара струи воды образовалась сильная центробежная сила. При этом в стенках цилиндрического корпуса под заданным углом размещены регулируемые поливные трубки, размещенные в канавках, которые имеют не менее трех с внутренней резьбой для ввинчивания в них регулируемых поливных трубок вертикально и под определенным углом, верх последних снабжен гайкой (головкой) под ключ с заданным сечением (диаметр поливных трубок, соответственно, ввинчиваемых в канавки, может быть разным, как один из вариантов). Элементы эти могут быть изготовлены из пластмассы повышенной плотности, как и сам цельный корпус с вертикальным направляющим штоком сверху основания корпуса. Наличие не только одинаковых, но и возможность иметь и разные поливные трубки в сечении своем с головкой под ключ, соответствует лучшей подачи струи в сторону нижней плоскости изогнутых пластин (лепестков) из нержавеющего материала, а значит, позволяет иметь и различные кинетические энергии выбрасываемых струй в сторону нижней плоскости изогнутых пластин, перекрывающих частично друг друга, при этом можно менять и точку самого удара о нижнюю плоскость изогнутых пластин, которые в сумме составляют реактивную крыльчатку, вращаясь по кругу. Это также позволяет изменить и длину полета струи при ударе и достичь заданного надежного вращения аппарата в целом, обеспечить равномерность полива по кругу дождевальным аппаратом, образующих мелкодисперсный искусственный дождь в виде мелких капель. Отсюда поверхность реактивной крыльчатки всегда будет расположена в зоне действия наклонных под углом регулируемых поливных трубок, имеющих на конце снаружи головку (гайку) под ключ, и автоматически дефлектор в целом осуществляет вращение вокруг вертикального неподвижного штока. При этом благодаря размещению перед каждым дождевальным аппаратом небольшого по размерам, закрепленным пластмассовым стандартным фильтром тонкой очистки с цилиндрической размещенной в его полости сеткой и отсутствия возможности попадания мелких частиц наносов, а расход на входе можно установить регулируемым шаровым краном. Кроме того, сетчатый фильтр (закрыв шаровой кран) легко можно очистить в любое время работы аппарата, провести промывку стандартного фильтра или заменить его даже во время эксплуатации всей дождевальной машины (агрегата), предварительно закрыв регулируемый шаровой кран на отводящей трубе под дождевальный аппарат установки.Oblique-convex plates (blades) are made with a bunch of petals (in the amount of 9 pieces), welded from above to the bushing so that during its rotation a strong centrifugal force is formed under the force of the impact of a jet of water. At the same time, adjustable irrigation pipes are placed in the walls of the cylindrical body at a given angle, located in grooves, which have at least three with an internal thread for screwing in adjustable irrigation pipes vertically and at a certain angle, the top of the latter is equipped with a nut (head) with a wrench with a given cross-section (the diameter of the irrigation pipes, respectively, screwed into the grooves, can be different, as one of the options). These elements can be made of high-density plastic, as well as the one-piece body itself with a vertical guide rod on top of the body base. The presence of not only the same, but also the ability to have different irrigation tubes in its cross-section with a turnkey head corresponds to a better jet supply towards the lower plane of curved plates (petals) made of stainless material, which means that it allows you to have different kinetic energies of the ejected jets in the side of the lower plane of the curved plates, partially overlapping each other, while the point of impact itself against the lower plane of the curved plates, which together make up the reactive impeller, rotating in a circle, can also be changed. This also makes it possible to change the length of the jet's flight upon impact and to achieve a given reliable rotation of the apparatus as a whole, to ensure uniform irrigation in a circle with a sprinkler, which forms fine artificial rain in the form of small drops. Hence, the surface of the jet impeller will always be located in the area of action of adjustable irrigation pipes inclined at an angle, having a head (nut) at the end on the outside, and automatically the deflector as a whole rotates around a vertical stationary rod. At the same time, due to the placement in front of each sprinkler of a small size, fixed by a plastic standard fine filter with a cylindrical mesh placed in its cavity and the absence of the possibility of small sediment particles entering, and the inlet flow rate can be set with an adjustable ball valve. In addition, the mesh filter (by closing the ball valve) can be easily cleaned at any time during the operation of the device, rinse the standard filter or replace it even during the operation of the entire sprinkler (unit), having previously closed the adjustable ball valve on the outlet pipe under the unit's sprinkler.

Практическая работоспособность предлагаемого дождевального аппарата турбинного типа очевидна для данных соотношений напора и диаметра поливной трубки, размещенной с внутренней резьбой в самой канавке, соответственно, в технологии получения искусственного дождя на основе расчета и технических характеристик, установленных на основе проведения широких лабораторных исследований, на примере, орошения дождеванием сенокосно-пастбищной травосмеси, которая включает в себя бобово-злаковую травосмесь: клевер белый, райграс пастбищный, фестулолиум, тимофеевка луговая и овсяница луговая, соответственно, при этом с внесением определенного количества минеральных удобрений и эффективность при этом получения высокого урожая на травосмесях пастбищного типа будет значительно выше, чем на травостоях сенокосного типа. Следует также отметить рост, урожайность и кормовая ценность злаковых и бобовых трав в первую очередь зависит от количества доступного азота в почве (биологический почвенный азот или внесенный в виде удобрений). Травостои пастбищного типа могут многократно стравливаться в течение вегетационного периода, поэтому воздействуя на почвенные и микроклиматические условия, орошение оказывает положительное влияние на развитие растений, рост урожаев и их устойчивость.The practical performance of the proposed turbine-type sprinkler is obvious for the given ratios of the pressure and diameter of the irrigation tube placed with an internal thread in the groove itself, respectively, in the technology for producing artificial rain based on the calculation and technical characteristics established on the basis of extensive laboratory research, for example, irrigation by sprinkling of a hay-pasture grass mixture, which includes a legume-cereal mixture: white clover, perennial ryegrass, festulolium, meadow timothy and meadow fescue, respectively, with the introduction of a certain amount of mineral fertilizers and the efficiency of obtaining a high yield on grass mixtures type will be significantly higher than on grasslands of the hay type. It should also be noted the growth, yield and nutritional value of cereal and leguminous grasses primarily depends on the amount of available nitrogen in the soil (biological soil nitrogen or applied in the form of fertilizers). Grass stands of pasture type can be repeatedly grazed during the growing season, therefore, influencing soil and microclimatic conditions, irrigation has a positive effect on plant development, crop growth and their stability.

В Республике Беларусь полив рекомендуется проводить малыми нормами и небольшой интенсивностью с минимальной глубиной промачивания, чтобы избежать вымывания питательных элементов и потерь гумуса, так как это приводит к снижению плодородия почв.In the Republic of Belarus, watering is recommended at low rates and low intensity with a minimum soaking depth in order to avoid leaching of nutrients and loss of humus, as this leads to a decrease in soil fertility.

Предложенное устройство вписывается в технологию полива дождеванием сенокосно-пастбищной травосмеси, в которой при достаточном количестве азота злаки лучше, чем бобовые, поглощают фосфор и калий, что в целом улучшает культурные травостои сенокосного типа, которые используют в фазе колошения - цветения трав. Естественные или улучшенные сенокосы ввиду большого разнообразия видов трав, различающихся по темпам развития и скороспелости, скашивают на самых разных этапах жизни растении от колошения до созревания и осыпания семян.The proposed device fits into the technology of sprinkling irrigation of a hay-pasture grass mixture, in which, with a sufficient amount of nitrogen, cereals absorb phosphorus and potassium better than legumes, which generally improves the cultivated grass stands of the hay type, which are used in the heading phase - flowering of grasses. Natural or improved hayfields, due to the wide variety of grass species differing in the rate of development and early maturity, are mowed at various stages of the plant's life, from heading to maturation and shedding of seeds.

В общем можно отметить, что рост, урожайность и кормовая ценность злаковых и бобовых трав зависит от количества доступного азота в почве и обеспеченностью при достаточной влаги в почве. Поэтому именно дождевание может быть экономически оправдано лишь на культурных пастбищах при высокой организации их использования и достаточном уровне минерального питания для передвижного дождевания машинами (агрегатами), т.е. передвижные дождевальные системы с забором воды из готового водоисточника.In general, it can be noted that the growth, yield and feeding value of cereals and legumes depends on the amount of available nitrogen in the soil and the availability of sufficient moisture in the soil. Therefore, it is sprinkling that can be economically justified only on cultivated pastures with a high organization of their use and a sufficient level of mineral nutrition for mobile sprinkling with machines (aggregates), i.e. mobile sprinkler systems with water intake from a ready-made water source.

Качество искусственного дождя определяется его интенсивностью, размером капель, слоем осадков за один цикл и равномерностью распределения на орошаемой площади на базе создания усовершенствованного дождевального аппарата турбинного типа.The quality of artificial rain is determined by its intensity, the size of the drops, the layer of precipitation per cycle and the uniformity of distribution over the irrigated area based on the creation of an improved turbine-type sprinkler.

Выполнение устройства подобной конструкции не выявлено по изученной научно-технической информации, патентной документации, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого технического решения.The implementation of a device of a similar design has not been identified based on the studied scientific and technical information, patent documentation, which makes it possible to judge the inventive level of the proposed technical solution.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 схематически показана реактивная крыльчатка с пучком лепестков в виде изогнутых пластин дождевального аппарата турбинного типа, вид сверху.FIG. 1 schematically shows a jet impeller with a bundle of petals in the form of curved plates of a turbine-type sprinkler, top view.

На фиг. 2 схематически изображен диаметральный разрез дождевального аппарата турбинного типа, разрез А-А на фиг. 1.FIG. 2 schematically shows a diametrical section of a turbine-type sprinkler, section A-A in FIG. 1.

На фиг. 3 - то же, разрез Б-Б на фиг. 2.FIG. 3 - the same, section b-b in fig. 2.

На фиг. 4 - график зависимости радиуса действия дождевального аппарата от отношения Н/dотв. при разной высоте установки аппарата от поверхности земли.FIG. 4 is a graph of the dependence of the radius of action of the sprinkler on the ratio H / d holes. at different installation heights of the device from the ground.

На фиг. 5 - график зависимости равномерности водораспределения осадков по площади дождевания одним дождевальным аппаратом от соотношения H/dотв., где коэффициент распределения Кр=f(H/dотв.).FIG. 5 - graph of the dependence of the uniformity of water distribution of precipitation over the area of sprinkling with one sprinkler on the ratio H / d holes. , where the distribution coefficient Kp = f (H / d holes ).

На фиг. 6 - график зависимости средней интенсивности дождя от соотношения H/dотв.FIG. 6 is a graph of the dependence of the average rainfall on the ratio H / d holes .

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного технического решения, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of implementing the claimed technical solution is as follows.

Дождевальный аппарат турбинного типа содержит полый цилиндрический корпус 1. Снизу к нему подсоединен регулируемый шаровой кран 2 и соединен с пластмассовым стандартным фильтром 3 тонкой очистки малого размера с цилиндрической в его полости сеткой.The turbine-type sprinkler contains a hollow cylindrical body 1. An adjustable ball valve 2 is connected to it from below and is connected to a plastic standard fine filter 3 of small size with a cylindrical mesh in its cavity.

Направляющий вертикальный шток 4 в виде оси жестко в одно целое связан сверху в середине к цилиндрическому корпусу 1. Корпус 1 включает канавки 5 с внутренней винтовой резьбой не менее трех выполненными по определенным наклоном под углом α к горизонтали (они могут иметь разные сечения по варианту выполнения), в которые ввинчиваются регулируемые поливные трубки 6, на внешнем конце которых имеются головки 7 (гайки) под ключ.The vertical guide rod 4 in the form of an axis is rigidly connected in one piece from the top in the middle to the cylindrical body 1. The body 1 includes grooves 5 with an internal screw thread at least three made at a certain inclination at an angle α to the horizontal (they can have different sections according to the embodiment ), into which the adjustable irrigation pipes 6 are screwed, at the outer end of which there are heads 7 (nuts) for a wrench.

Дефлектор 8 шарнирно посаженный на вертикальный направляющий шток 4 в виде оси, сверху связан с реактивной крыльчаткой, выполненной из нержавеющих пучка лепестков в виде пластин 9, приваренных сверху к дефлектору 8 в виде втулки, пластины которые имеют наклонно-выпуклую поверхность и частично перекрывают в горизонтальной плоскости друг друга и направлены в сторону регулируемых поливных трубок 6 ввинчиваемых в канавки 5 с возможностью вращательного движения дефлектора 8 с реактивной крыльчаткой 9, при этом сверху дефлектор имеет ввинчиваемую крышку 10. Дефлектор 8, регулируемые поливные трубки 6, конструкция цилиндрического фильтра 3 тонкой очистки, корпус 1 со штоком 4, выполнены из пластика высокой прочности.Deflector 8 pivotally mounted on a vertical guide rod 4 in the form of an axis, is connected from above with a reactive impeller made of a stainless bundle of petals in the form of plates 9, welded from above to the deflector 8 in the form of a sleeve, the plates which have an inclined convex surface and partially overlap in the horizontal planes of each other and directed towards the adjustable irrigation pipes 6 screwed into the grooves 5 with the possibility of rotational movement of the deflector 8 with the reactive impeller 9, while the top of the deflector has a screw cap 10. Deflector 8, adjustable irrigation pipes 6, the design of the cylindrical filter 3 for fine cleaning, body 1 with stem 4, made of high strength plastic.

Дефлектор 8 снабжен подшипником скольжения 11, который обеспечивает устойчивое вращение и реактивной крыльчаткой 9 на вертикальном направляющем штоке 4 в виде оси.The deflector 8 is equipped with a sliding bearing 11, which ensures stable rotation, and a reactive impeller 9 on a vertical guide rod 4 in the form of an axis.

Внутренняя часть дефлектора 8 имеет уплотнение манжетой 12, размещенной на цилиндрическом вертикальном направляющем штоке 4, который имеет в своем составе неподвижный буртик в качестве опорной пяты (не показан) ниже манжеты 12.The inner part of the deflector 8 is sealed by a collar 12 disposed on a cylindrical vertical guide rod 4, which has a fixed collar as a support heel (not shown) below the collar 12.

В горизонтальной и вертикальной плоскости под определенными углами пластины 9 (крыльчатка) приварены сверху жестко с наклонно-выпуклой поверхностью, пластины которые выполнены из нержавеющего материала пучка лепестков в виде пластин 9, так чтобы при вращении реактивной крыльчатки под действием силы удара струи воды образовалась максимальная центробежная сила. В предложенной новой конструкции реактивной крыльчатки (что-то в виде гидротурбинного типа) имеется девять лепестков (пластин) криволинейной формы в горизонтальной и вертикальной плоскости (фиг. 1).In the horizontal and vertical plane at certain angles, plates 9 (impeller) are rigidly welded from above with an inclined-convex surface, the plates which are made of stainless material of a bundle of petals in the form of plates 9, so that when the reactive impeller rotates under the action of the force of the impact of the water jet, the maximum centrifugal force. In the proposed new design of a jet impeller (something in the form of a hydro-turbine type) there are nine curved petals (plates) in the horizontal and vertical planes (Fig. 1).

Следует отметить, что проведенные лабораторные исследования показывают, что с увеличением соотношения H/dотв., где Н - напор воды; dотв. - диаметр отверстия каждой поливной трубки 6 ввинчиваемой в резьбовую канавку 5, отношение составляет от 2000 до 8000 при разной высоте его установки от поверхности земли (0,6 м, 1,0 м и 1,5 м), радиус действия дождевального аппарата увеличивается от 3,5-4,0 до 8,0 м (фиг. 4), а коэффициент равномерности распределения осадков в пределах площади дождевания повышается от 0,83 до 0,91 (фиг. 5).It should be noted that the laboratory studies carried out show that with an increase in the H / d ratio of holes. , where H is the water pressure; d hole - the diameter of the hole of each irrigation tube 6 screwed into the threaded groove 5, the ratio is from 2000 to 8000 at different heights of its installation from the ground surface (0.6 m, 1.0 m and 1.5 m), the radius of the sprinkler increases from 3.5-4.0 to 8.0 m (Fig. 4), and the coefficient of uniformity of precipitation distribution within the sprinkling area increases from 0.83 to 0.91 (Fig. 5).

Необходимо отметить, что наилучшей высотой установки дождевального аппарата считается 1,0 м от поверхности земли, так как при такой высоте, по сравнению с установкой аппарата на 0,6 м от поверхности земли, радиус полива увеличивается на 20% и более. Однако дальнейшее увеличения высоты установки дождевального аппарата от 1,5 м от поверхности земли практически мало влияет на радиус поливного участка (увеличение последнего составляет всего 5-6%). Поэтому высоту установки дождевального аппарата можно рекомендовать в практических целях внедрения в производство в пределах 1,0…1,5 м от поверхности земли.It should be noted that the best installation height of the sprinkler is considered to be 1.0 m from the ground surface, since at this height, in comparison with the installation of the device at 0.6 m from the ground surface, the irrigation radius increases by 20% or more. However, a further increase in the height of the sprinkler installation from 1.5 m from the ground surface practically has little effect on the radius of the irrigated area (the increase in the latter is only 5-6%). Therefore, the installation height of the sprinkler can be recommended for practical purposes of implementation in production within 1.0 ... 1.5 m from the earth's surface.

Таким образом, увеличивая напор воды и, соответственно, соотношение H/dотв.., можно получить несколько больший радиус полива, но при этом увеличивается потребность на энергию, что снижает эффективность его применения. Поэтому по соотношению H/dотв., можно рекомендовать для практики в производство рациональную область применения дождевального аппарата турбинного типа, а именно: 2000≥H/dотв.≤8000.Thus, by increasing the water pressure and, accordingly, the H / d ratio of holes .. , you can get a slightly larger irrigation radius, but at the same time the need for energy increases, which reduces the efficiency of its use. Therefore, according to the ratio H / d holes. , can be recommended for practice in the production of a rational field of application of the turbine-type sprinkler, namely: 2000≥H / d otv. ≤8000.

Следует кроме этого отметить, что дождевальный (универсальный) аппарат можно рекомендовать как при меньших, так и при больших значениях H/dотв., т.е. рекомендовать выше предела, как это видно (фиг. 5), радиус полива, хотя увеличивается незначительно, но при этом для создания больших соотношений H/dотв., затрачивается большее количество подводящей энергии воды (напор в трубопроводе).In addition, it should be noted that the sprinkler (universal) device can be recommended for both lower and higher values of H / d holes. , i.e. recommend above the limit, as can be seen (Fig. 5), the irrigation radius, although it increases slightly, but at the same time to create large ratios of H / d holes. , a larger amount of water supply energy is spent (pressure in the pipeline).

Кроме того, средняя интенсивность осадков по площади полива одним дождевальным аппаратом и крупность капель дождя, создаваемым им, также зависит от соотношения H/dотв., и с увеличением несколько возрастает как средняя интенсивность дождя (фиг. 6), может составить от 2,4 до 2,08 мм (исследования показаны в таблице 1 - зависимость крупности капель дождя от соотношения H/dотв. в описании ниже дана работа дождевального аппарата турбинного типа).In addition, the average intensity of precipitation over the irrigated area with one sprinkler and the size of the rain drops created by it also depend on the H / d ratio of holes. , and with an increase, it somewhat increases as the average intensity of rain (Fig. 6), can be from 2.4 to 2.08 mm (studies are shown in Table 1 - the dependence of the size of rain drops on the ratio of H / d holes. In the description below, the work is given turbine type sprinkler).

Следует описать конструкцию цилиндрического фильтра 3 тонкой очистки, так как его работа влияет на поступление чистой воды (даже при подаче воды из трубопровода сети) в звенья (ветви) поливного трубопровода из основного трубопровода, далее в дождевальный аппарат. Фильтр 3 тонкой очистки изготавливают сборным из полиэтиленового материала стойкого к коррозии в заводских условиях (в виде штамповки из полиэтиленовой разогретой крошки), как одного из основного звена перед установкой дождевального аппарата в системе орошения дождеванием сенкосно-пастбищной травосмеси. Устройство фильтра 3 для подсоединения вначале перед аппаратом, включает в себя переходники с уплотнениями (не показано), внутри цилиндрической его части, которого устанавливают свободно сетчатый фильтр обтекаемой цилиндрической формы, имеющий диаметр равный дополнительного патрубка в виде наружного выступа, и длина круглого сетчатого фильтра составляет не менее длины самого патрубка. Внутри между выходом в цилиндрический корпус 1 аппарата и самого корпуса фильтра 3, соответственно, имеет место проходное водовыпускное отверстие с гнездом, выполненным с фиксирующими внутренними приливами. Верх дополнительного патрубка фильтра 3 сопрягают резьбой с глухой гайкой, которая поджимает вертикальный сетчатый фильтр к гнезду, перекрывая отверстие в форме трубчатого сетчатого фильтра. Крышку самого фильтра 3 выполняют съемной в виде пустотелого цилиндра с внутренней резьбой закрывающей сверху дополнительный патрубок в виде наружного выступа с сетчатым фильтром (не показан) с глухой гайкой, т.е. сетчатый фильтр легко можно очистить в любое время работы дождевальной машины (агрегата), провести промывку фильтра или заменить его даже во время длительной эксплуатации дождевальной машины на трубопроводной сети, предварительно закрыв регулируемый шаровой кран 2 перед дождевальным аппаратом.The design of the cylindrical fine filter 3 should be described, since its operation affects the flow of clean water (even when water is supplied from the network pipeline) to the links (branches) of the irrigation pipeline from the main pipeline, then to the sprinkler. The fine filter 3 is made prefabricated from a polyethylene material that is resistant to corrosion at the factory (in the form of stamping from heated polyethylene crumb), as one of the main link before installing a sprinkler in the sprinkler irrigation system of a hay-pasture grass mixture. The filter device 3 for connection at the beginning in front of the apparatus includes adapters with seals (not shown), inside its cylindrical part, of which a freely streamlined cylindrical strainer is installed, having a diameter equal to the additional branch pipe in the form of an external protrusion, and the length of the round strainer is not less than the length of the branch pipe itself. Inside, between the outlet to the cylindrical body 1 of the apparatus and the filter body 3 itself, there is, respectively, a through water outlet with a socket made with fixing internal lugs. The top of the additional filter nozzle 3 is threaded with a blind nut, which presses the vertical mesh filter to the seat, blocking the hole in the form of a tubular mesh filter. The cover of the filter 3 itself is removable in the form of a hollow cylinder with an internal thread closing from above an additional branch pipe in the form of an external protrusion with a mesh filter (not shown) with a blind nut, i.e. the mesh filter can be easily cleaned at any time during the operation of the sprinkler (unit), flush the filter or replace it even during long-term operation of the sprinkler on the pipeline network, having previously closed the adjustable ball valve 2 in front of the sprinkler.

Верх гайки ограничивает ход сетчатого фильтра обтекаемой цилиндрической формы, вставленного нижним концом в гнездо, переходника (трубы патрубка) с устройством фильтра 3 до крайнего нижнего его положения за счет прижатия при завертывании гайки. Глубину гайки выполняют такой, что при стопорении сетчатого фильтра в корпусе, расход воды поступает в водовыпускное отверстие в переходнике (трубчатый патрубок) и через круглый сетчатый фильтр в сторону полости цилиндрического корпуса 1 аппарата турбинного типа, далее это соответствует максимальному значению открытию регулируемого шарового крана 2 на ответвлении трубопровода (крыла дождевальной машины).The top of the nut limits the travel of a streamlined cylindrical mesh filter inserted by its lower end into the socket, an adapter (nozzle pipe) with a filter device 3 to its lowermost position due to pressing when the nut is tightened. The depth of the nut is made such that when the strainer is locked in the housing, the water flow enters the water outlet in the adapter (tubular pipe) and through the round strainer towards the cavity of the cylindrical housing 1 of the turbine-type apparatus, then this corresponds to the maximum value of the opening of the adjustable ball valve 2 on a branch pipe (sprinkler wing).

Все необходимые параметры устройства в целом с узлами соединения их между собой могут быть определенным образом, назначаться при монтаже дождевального аппарата турбинного типа с учетом конкретных условий орошаемого участка, а именно - качества оросительной воды, отсутствия опасности засорения поливных регулируемых трубок 6 ввинчиваемых в канавки 5, связанных с полостью цилиндрического корпуса 1 в процессе полива, даже при высокой мутности воды, при этом целесообразно перед каждым дождевальным аппаратом турбинного типа располагать, для надежности в работе, пластмассовые стандартные фильтры 3 (одного геометрического размера), изготавливаемых заводским методом (или малым предприятием) литья, как и сам дождевальный аппарат турбинного типа со всеми встроенными с его узлами соединения между собой в целом, т.е. изготовление всего оборудования унифицированного комплекта.All the necessary parameters of the device as a whole with the nodes of their connection between them can be in a certain way, assigned during the installation of a turbine-type sprinkler, taking into account the specific conditions of the irrigated area, namely, the quality of the irrigation water, the absence of the risk of clogging of the irrigation adjustable tubes 6 screwed into the grooves 5, connected with the cavity of the cylindrical body 1 during irrigation, even with high water turbidity, while it is advisable to place, for reliability in operation, plastic standard filters 3 (of the same geometric size), manufactured by the factory method (or a small enterprise) in front of each turbine-type sprinkler casting, as well as the turbine-type sprinkler itself with all interconnections built-in with its nodes as a whole, i.e. manufacturing of all equipment in a unified set.

Дождевальный аппарат работает следующим образом.The sprinkler works as follows.

При поступлении оросительной воды под напором в водоподающий трубопровод дождевальной машины она проходит через регулируемый шаровой кран 2, поступает в фильтр 3 тонкой очистки, обтекает сетчатый фильтр в нем, очищается от всех мелких и других наносов и поступает в полость цилиндрического корпуса 1. При этом одновременно проходя наклонно под углом α к горизонтали с канавками 5 ввинчиваемыми в них поливными регулируемыми трубками 6 (верхний наружный конец поливных трубок имеет гайку 7 под ключ), под напором подается вода в сторону под нижнюю плоскость наклонно-выпуклой поверхности пучка лепестков, например, в виде пластин 9 из девяти штук в диаметре своем в виде из нержавеющего материала, т.е. самой реактивной крыльчатки с дефлектором 8, заставляет вращаться дождевальный аппарат; с ростом напора растет его скорость вращения и дальность полета капель мелкодисперсной воды, при этом из-за соприкосновения струи воды с наклонно-выпуклой поверхностью пучка лепестков в виде пластин 9 дефлектора 8, они разделяются на две части - отскакиваемые и обтекаемые по кругу полива, способствуя лучшему мелкодисперсному распылению воды.When irrigation water flows under pressure into the water supply pipeline of the sprinkler machine, it passes through an adjustable ball valve 2, enters the fine filter 3, flows around the mesh filter in it, is cleaned of all small and other sediments and enters the cavity of the cylindrical body 1. At the same time passing obliquely at an angle α to the horizontal with grooves 5 screwed into them with adjustable irrigation tubes 6 (the upper outer end of the irrigation tubes has a nut 7 for a wrench), water is supplied under pressure to the side under the lower plane of the inclined-convex surface of a bundle of petals, for example, in the form plates 9 of nine pieces in their diameter in the form of stainless material, i.e. the most reactive impeller with a deflector 8, makes the sprinkler rotate; with an increase in the pressure, its rotation speed and the flight range of finely dispersed water droplets increase, while due to the contact of the water jet with the inclined-convex surface of the beam of petals in the form of plates 9 of the deflector 8, they are divided into two parts - bouncing and streamlined in a circle of irrigation, contributing to better finely dispersed water spray.

Отскакиваемая часть воды - дождевые капли поливают участок земли по кругу дождевального аппарата, а обтекающая часть воды, получая максимальную центробежную силу наклонно-выпуклой поверхности пластин 9 (лопастей), благодаря их конструктивной особенности каждой отталкивается дальше по кругу от стояка дождевального аппарата и на пути, встречая сопротивление воздуха, распыляется на мелкие дождевые капли, поливая при этом участок земли или растения несколько дальше, достигая равномерность полива по кругу. С учетом вращения реактивной крыльчатки происходит чередование удара струй воды от одного лепестка (пластины) и передачи к другому лепестку, что способствует их более мелкому раздроблению и образованию искусственного дождя с наименьшими каплями воды, что-то вроде образования «туманного облако» в воздухе и достигается равномерность полива по кругу. Работа дождевального аппарата заключается в постоянной подаче поливной воды, что возможно, отрегулировать напор воды за счет регулируемого шарового крана 2 установленного перед фильтром 3.The bouncing part of the water - raindrops water the area of the earth in a circle of the sprinkler, and the flowing part of the water, receiving the maximum centrifugal force of the inclined-convex surface of the plates 9 (blades), thanks to their design features, each is repelled further in a circle from the sprinkler riser and on the way, meeting air resistance, it is sprayed into small raindrops, while watering a plot of land or plants a little further, achieving uniform irrigation in a circle. Taking into account the rotation of the reactive impeller, there is an alternation of impact of water jets from one petal (plate) and transmission to another petal, which contributes to their finer fragmentation and the formation of artificial rain with the smallest drops of water, something like the formation of a "foggy cloud" in the air and is achieved uniformity of watering in a circle. The work of the sprinkler consists in a constant supply of irrigation water, which is possible to adjust the water pressure due to the adjustable ball valve 2 installed in front of the filter 3.

Наличие не менее трех наклонных под углом регулируемых поливных трубок 6 ввинчиваемых в канавки 5 корпуса 1, как вариант выполнения, может иметь разные диаметры, что позволяет иметь и различные кинетические энергии выбрасываемых струй, благодаря чему может меняться длина полета струй в целом.The presence of at least three inclined at an angle adjustable irrigation pipes 6 screwed into the grooves 5 of the housing 1, as an option, can have different diameters, which allows you to have different kinetic energies of the ejected jets, due to which the length of the flight of the jets as a whole can change.

Основные детали дождевального аппарата, как было отмечено выше, одна часть их может изготавливаться из нержавеющего материала, а другая большая часть его элементов изготавливаться из пластмассы высокого давления, что удовлетворяет промышленному производству и современным требованиям в мелиорации (получаем экономический эффект) по изготовлению массовых изделий промышленным способом, и их простоте и экономичности в эксплуатации. Это позволит резко снизить расход металла на изготовление.The main parts of the sprinkler, as noted above, one part of them can be made of stainless material, and the other most of its elements can be made of high pressure plastic, which meets industrial production and modern requirements in land reclamation (we get an economic effect) for the manufacture of mass products by industrial way, and their simplicity and economy in operation. This will drastically reduce the consumption of metal for manufacturing.

Предлагаемый аппарат работает в автоматическом режиме при настройке регулируемым шаровом кране (на нем, возможно, нанести риски расхода) пропуска заданного расхода воды.The proposed device operates in automatic mode when setting up an adjustable ball valve (it is possible to apply flow risks on it) to pass a given water flow.

Конструкция в целом, становится универсальной и заметно отличается от известных аналогов, а применение пластмассы высокого давления удлиняет межремонтный срок службы.The design as a whole becomes universal and differs markedly from the known analogs, and the use of high-pressure plastics lengthens the overhaul life.

При таком конструктивном исполнении силы трения дефлектора 8 на вертикальном направляющем штоке 4, сведены до минимума. Наличие подшипника скольжения 11 компенсирует осевые сопротивления вращения втулки с крыльчаткой 9 дефлектора 8, а ввинчиваемая крышка 10 сверху закрывает шток 4 и полость с подшипником скольжения 11 от поступления загрязнений и засорения, и устраняет заклинивание - торможение вращающегося аппарата по кругу. Аппарат готов к работе для выдачи поливной воды при максимальной центробежной силы, придающим частицам воды максимальное ускорение на достаточную расчетную длину от места установки по кругу дождевального аппарата.With this design, the frictional forces of the deflector 8 on the vertical guide rod 4 are minimized. The presence of the sliding bearing 11 compensates for the axial resistance of rotation of the sleeve with the impeller 9 of the deflector 8, and the screw cap 10 from above closes the rod 4 and the cavity with the sliding bearing 11 from the ingress of dirt and clogging, and eliminates jamming - braking of the rotating apparatus in a circle. The device is ready for operation to dispense irrigation water at maximum centrifugal force, giving the water particles maximum acceleration for a sufficient calculated length from the installation site around the sprinkler.

Таким образом, чередование удара струй воды от одних криволинейных пластин (лопастей) к другим, способствует их более мелкому раздроблению и образованию искусственного дождя с наименьшими каплями воды, в определенной степени образуя «туманное облако» и равномерному по площади орошения одним аппаратом.Thus, the alternation of the impact of water jets from one curved plates (blades) to others contributes to their finer fragmentation and the formation of artificial rain with the smallest drops of water, to a certain extent forming a "foggy cloud" and uniform irrigation over the area with one apparatus.

Для выключения из работы достаточно регулируемый шаровой кран 2 закрыть.To shut down from work, it is enough to close the adjustable ball valve 2.

Необходимость разработки устройства дождевального аппарата в рабочем технологическом режиме характеризует закономерность теоретических расчетом и проверка работоспособности на стадии лабораторных испытаний, которые сведены в таблицу 1.The need to develop a sprinkler device in an operating technological mode characterizes the pattern of theoretical calculations and performance testing at the stage of laboratory tests, which are summarized in Table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Режим работы нового предложенного технического дождевального аппарата турбинного типа, зависит от многих факторов, к основным из которых относят: тип почвы и их водно-физического свойства, вида возделываемой сельскохозяйственной культуры и требование к увлажнению почвы в корнеообитаемой зоне растений, при этом ниже приводится характеристика одной из известных дождевальных машин (СМД) для применения предложенного дождевального аппарата (см. табл. 2).The operating mode of the new proposed technical sprinkler of the turbine type depends on many factors, the main ones of which include: the type of soil and their water-physical properties, the type of cultivated crop and the requirement for soil moisture in the root zone of plants, while the following is a characteristic of one from the known sprinkler machines (SMD) for the use of the proposed sprinkler (see table. 2).

Figure 00000002
Figure 00000002

Следует отметить, что дождевальные устройства могут работать непрерывно в течение подачи поливной воды, а также импульсно в режиме чередующихся ожиданий. В нашем предложении устройство работает непрерывно в течение заданной подачи поливной нормы, вращая вокруг своей оси (штока) дефлектор в целом, и разбрызгивает воду по кругу, поливая растения и создавая при этом «туманное облако».It should be noted that sprinklers can operate continuously during irrigation water supply, as well as pulsed in alternating waits mode. In our offer, the device operates continuously for a given irrigation rate, rotating the deflector as a whole around its axis (rod), and sprays water in a circle, watering the plants and creating a "foggy cloud".

Здесь не приводятся графики изменения интенсивности дождя из-за большого объема описания, можно лишь отметить, что исследования показали интенсивность искусственного дождя в радиусе действия дождевального аппарата (фиг. 2 и фиг. 3) показывает на расстояние до (0,7-0,8)R, где R - радиус действия поливного участка одним дождевальным аппаратом, интенсивность дождя близка к среднему его значению по площади дождевания, а края круга значительно меньше. Поэтому при проектировании систем микродождевания для обеспечения достаточно хорошего распределения осадков по площади следует учесть это обстоятельство и размещать дождевальные аппараты так, чтобы они при работе хорошо перекрывали друг друга. Для этого лучше всего применять формулы, предложенные известными ученными для определения максимально допустимого расстояния при поливе по кругу: по вершинам квадрата

Figure 00000003
по вершинам равностороннего треугольника
Figure 00000004
a b=1,5R (где
Figure 00000005
и b - расстояние, соответственно, между дождевальными аппаратами и оросителями). Коэффициент перекрытия дождем для этих схем равен соответственно 1,57-1,2 (см. Вахнин Н.К. Концептуальные основы моделирования урожайности в системе принятия решений по регулированию водного режима /Н.К. Вахнин/ Научный журнал «Мелиорация». - 2014. - №2 (72). - С. 7-15).Here, graphs of changes in rain intensity are not given due to the large amount of description, it can only be noted that studies have shown the intensity of artificial rain in the range of the sprinkler (Fig. 2 and Fig. 3) shows the distance to (0.7-0.8 ) R, where R is the radius of action of an irrigated area with one sprinkler, the intensity of rain is close to its average value over the area of sprinkling, and the edges of the circle are much less. Therefore, when designing micro-sprinkling systems to ensure a sufficiently good distribution of precipitation over the area, this circumstance should be taken into account and the sprinklers should be placed so that they overlap each other well during operation. To do this, it is best to apply the formulas proposed by famous scientists to determine the maximum allowable distance when watering in a circle: along the tops of a square
Figure 00000003
along the vertices of an equilateral triangle
Figure 00000004
ab = 1.5R (where
Figure 00000005
and b is the distance, respectively, between sprinklers and sprinklers). The rain overlap coefficient for these schemes is, respectively, 1.57-1.2 (see Vakhnin N.K. Conceptual foundations for modeling yield in the decision-making system for regulating the water regime / N.K. Vakhnin / Scientific journal "Melioration". - 2014 . - No. 2 (72). - S. 7-15).

Для обеспечения работоспособности дождевального аппарата необходимо соблюдать следующие условия: H/dотв=2000…8000, где Н - напор вод; dотв - диаметр отверстия каждой поливной трубки ввинчиваемой в резьбовую канавку под углом в стенки цилиндрического корпуса с коэффициентом распределения осадков в виде дождя по площади дождевания 0,83…0,91, средняя интенсивность дождя 0,20…0,25 мм/мин. Высота выдвижения (вывинчивания) поливной трубки с помощью на конце гайки под ключ в сторону нижней плоскости и под углом при вращении наклонно-выпуклой поверхности пучка лепестков в виде изогнутых пластин (лопастей) дефлектора сверху для развития максимальной центробежной силы, придающую частицам воды максимальное ускорение от места установки дождевального аппарата и равномерность полива по кругу. Движение воды, подаваемое под давлением из дождевателя, и ее дальнейшее дробление, вначале зависит также от формы вытекающей струи и ее скорости из поливных трубок, и может быть определен как из длинных цилиндрических отверстий, где коэффициент расхода ϕ=0,82 и сечения отверстия ε=1,0 (см. Пажи Д.Г., Галустов B.C. Распылители жидкостей. М.: Химия, 1979. 216 с).To ensure the operability of the sprinkler, the following conditions must be observed: H / d holes = 2000 ... 8000, where H is the water pressure; d holes - hole diameter of each irrigation tube screwed into the thread groove at an angle with the wall of the casing in the form of rain precipitation distribution area ratio sprinkling 0.83 ... 0.91, the average intensity of rain 0.20 ... 0.25 mm / min. The height of extension (unscrewing) of the irrigation tube using a nut at the end of a wrench towards the bottom plane and at an angle when rotating the inclined-convex surface of the bundle of petals in the form of bent plates (blades) of the deflector from above for the development of maximum centrifugal force, giving the water particles maximum acceleration from sprinkler installation locations and irrigation uniformity in a circle. The movement of water supplied under pressure from the sprinkler, and its further crushing, at first also depends on the shape of the flowing stream and its speed from the irrigation pipes, and can be determined as from long cylindrical holes, where the flow coefficient ϕ = 0.82 and the cross-section of the hole ε = 1.0 (see Pages D.G., Galustov BC Sprays of liquids. M .: Chemistry, 1979. 216 s).

Пример. Режим мелкодисперсного дождевания в области выхода струй происходит за счет крутящегося момента (Мкр) всех внешних сил относительно вертикального штока корпуса и записывается в общем виде:Example. The mode of fine-dispersed sprinkling in the area of the exit of the jets occurs due to the torque (M cr ) of all external forces relative to the vertical rod of the body and is written in general form:

Мкр=(-c2cos α2 R2+c1cos α1 R1)γ/g⋅QТ, где QТ - теоретический напор; γ - 1000 - удельный вес воды; g - ускорение силы тяжести, где g=9,81; R2 и R1 - радиусы окружности рабочего сверху крыльчатки (в виде колес вращения). Для определения скорости воды используем закон Бернулли: ρυ2/2+ρgh+Р, где ρ - плотность жидкости, при t°C=10°Ср=0,99750 кг/м3; h - высота на которой находится рассматриваемый элемент жидкости; Р - давление в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости; g - ускорение свободного падения. Полное давление состоит из весового: ρgh, кроме этого имеем статическое и динамическое давление (которое определяется по известным формулам гидравлики). Дальше проводится расчет на прочность реактивной крыльчатки (не показан для сокращения описания). Следует отметить, что расчет лопастей, приняв их за пластину, сила, которая прикладывается к пластине, будет распределяться по линейному закону. Кроме того, для определения параметров пластин необходимо определить изгибающий момент (М) (он здесь также не приводится из-за большого вывода формулы), соответственно рассчитывается и касательное напряжение на пластину по сечению по закону квадратной параболы, используя формулу известную в литературе для определения максимального касательного напряжения.M cr = (- c 2 cos α 2 R 2 + c 1 cos α 1 R 1 ) γ / g⋅Q T , where Q T is the theoretical head; γ - 1000 - specific gravity of water; g - acceleration of gravity, where g = 9.81; R 2 and R 1 are the radii of the circle of the impeller working on top (in the form of wheels of rotation). To determine the rate of water use Bernoulli law: ρυ 2/2 + ρgh + P, where ρ - fluid density at t ° C = 10 ° Cp = 0.99750 kg / m 3; h is the height at which the considered fluid element is located; P is the pressure at the point in space where the center of mass of the considered fluid element is located; g is the acceleration of gravity. The total pressure consists of weight: ρgh, in addition, we have static and dynamic pressure (which is determined by the well-known formulas of hydraulics). Further, the strength calculation of the reactive impeller is carried out (not shown to shorten the description). It should be noted that the calculation of the blades, taking them for a plate, the force that is applied to the plate will be distributed according to a linear law. In addition, to determine the parameters of the plates, it is necessary to determine the bending moment (M) (it is also not given here due to the large derivation of the formula), respectively, the shear stress on the plate along the section is calculated according to the law of a square parabola, using the formula known in the literature to determine the maximum shear stress.

Не приводя вес вывод теоретической части с конкретным примером статического и динамического расчеты, можно отметить, что при расчете лопастей прияв их за изогнутую пластину, сила, которая прикладывается к изогнутой пластине, будет распределяться по линейному закону, на основании выше изложенной теории: ρ=τА, где τ=0,25 МПа; А=πd2/4, т.е. d=2 мм, А=3,14 мм2, если исходить, что в корпусе имеет место два выходных отверстия, то общая площадь составит А=6,28 мм2, тогда ρ=0,25×6,28⋅10-6=1,57⋅10-6 МН. Длина пластин для модели составила 0,03 м.Without giving the weight of the conclusion of the theoretical part with a specific example of static and dynamic calculations, it can be noted that when calculating the blades, taking them for a bent plate, the force that is applied to the bent plate will be distributed according to a linear law, based on the above theory: ρ = τА , where τ = 0.25 MPa; A = πd 2/4, i.e., d = 2 mm, A = 3.14 mm 2 , if we assume that there are two outlet holes in the case, then the total area will be A = 6.28 mm 2 , then ρ = 0.25 × 6.28⋅10 - 6 = 1.57⋅10 -6 MN. The length of the plates for the model was 0.03 m.

Одним из основных параметров, характеризующих работоспособность дождевального аппарата турбинного типа, является скорость вращения дефлектора в целом. С целью определения этого параметра, использовалась лабораторная установка с датчиком «Baseline 300" фирмы SIGVA SPORT. Схема лабораторной установки не приводится. Однако следует описать сам прибор. Он состоит из корпуса с жидкокристаллическим дисплеем, герконового контакта с кабелем и магнитом. Работа датчика осуществлялась следующим образом. Под действием силы давления воды, дефлектор дождевального аппарата начинал вращаться. Магнит, в момент нахождения под контактом, замыкал цепь, сигнал подавался в однокристальный микроконтроллер. Микроконтроллер в свою очередь, обработав информацию, выводит ее на жидкокристаллический дисплей. Таким образом, один из параметров, характеризующий работоспособность дождевального аппарата турбинного типа, является определение скорости вращения его.One of the main parameters characterizing the performance of a turbine-type sprinkler is the rotation speed of the deflector as a whole. In order to determine this parameter, a laboratory setup with a Baseline 300 sensor from SIGVA SPORT was used. A diagram of the laboratory setup is not given. However, the device itself should be described. It consists of a housing with a liquid crystal display, a reed contact with a cable and a magnet. The sensor was operated as follows Thus, under the action of the force of water pressure, the deflector of the sprinkler began to rotate. The magnet, at the moment of being under the contact, closed the circuit, the signal was fed to the single-chip microcontroller. The microcontroller, in turn, having processed the information, displays it on the liquid crystal display. Thus, one of the parameters characterizing the performance of a turbine-type sprinkler is the determination of its rotation speed.

Для правильной работы компьютеру задавалась длина окружности вращающегося дефлектора в целом. Так как на дисплее компьютера значение скорости в км/ч, то далее переводили в об/мин по формуле: n=60⋅υокр/πd, где n - скорость вращения, об/мин; υокр - окружная скорость, км/ч; d - диаметр дефлектора, м.For correct operation, the computer was given the circumference of the rotating deflector as a whole. Since the speed value on a computer display in km / h, then further transferred to / min by the formula: n = 60⋅υ env / πd, where n - rotational speed, rev / min; υ env - peripheral speed, km / h; d - deflector diameter, m.

Для определения зависимости радиуса полива и интенсивность дождя в лабораторных условиях, создаваемого дождевальным аппаратом турбинного типа исходили от высоты установки его на стойке, на высоте: 0,6; 1,0; 1,5 метра от поверхности земли. Для измерения интенсивности дождя по радиусу полива применяли дождемеры, которые устанавливали по четырем направлениям, через 0,5 м друг от руга. После окончания полива с помощью мерных цилиндров измеряли объем воды в дождемерах, с погрешностью ±5 мл. Интенсивность и дождя определяли при соотношении напора к диаметру поливных ввинчиваемых трубок в наклонные канавки под определенным углом, т.е. (H/d)=2000…8000 соответствующие напору перед аппаратом 5,0-20 м, при dотв.=2,5 мм. Данные заносили в ведомость и по крайним каплям дождя на масштабном плане, строили нулевую изогиету, по которой определяли площадь полива по кругу.To determine the dependence of the irrigation radius and the intensity of rain in laboratory conditions, created by a turbine-type sprinkler, we proceeded from the height of its installation on the rack, at a height of: 0.6; 1.0; 1.5 meters from the surface of the earth. To measure the intensity of rain along the irrigation radius, rain gauges were used, which were installed in four directions, 0.5 m from each other. After the end of irrigation, the volume of water in rain gauges was measured using measuring cylinders, with an error of ± 5 ml. The intensity of rainfall was determined at the ratio of the pressure to the diameter of the irrigation screwed pipes into the inclined grooves at a certain angle, i.e. (H / d) = 2000 ... 8000 corresponding to the head in front of the device 5.0-20 m, with d holes . = 2.5 mm. The data were entered into a statement and by extreme raindrops on a large-scale plan, a zero isohyet was built, according to which the irrigated area was determined in a circle.

Качество искусственного дождя, создаваемым новым изобретением дождевальным аппаратом турбинного типа устанавливали по известной в литературе методике с учетом конструктивных ее особенностей.The quality of artificial rain created by the new invention with a turbine-type sprinkler was established according to a method known in the literature, taking into account its design features.

Дополнительный эффект заключается в экономии поливной воды почти в 2 раза за счет мелкого распыла воды, улучшения микроклимата в виде тумана, предотвращения эрозии почвы и возможности подавать с поливной водой легкорастворимые формы минеральных удобрений для вегетационных подкормок, что очень важно для условий роста сенокосно-пастбищной травосмеси, а также возможность вносить ядохимикаты для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений.An additional effect is to save irrigation water by almost 2 times due to fine water spray, improve the microclimate in the form of fog, prevent soil erosion and the ability to supply readily soluble forms of mineral fertilizers with irrigation water for vegetative fertilizing, which is very important for the growth conditions of hay-pasture grass mixtures , as well as the ability to introduce pesticides to combat pests, weeds and plant diseases.

Оросительная вода в виде тумана оседает на поверхность листьев и стеблей травосмеси на сенокосно-пастбищных угодьях.Irrigation water in the form of fog settles on the surface of leaves and stems of grass mixtures in hay and pasture lands.

Применение предлагаемого изобретения в сельском хозяйстве повысить надежность дождевального аппарата турбинного типа, расширить диапазон изменения рабочего давления и позволит произвести полив участков с малоинтенсивным дождем. Эффективность дождевального аппарата обеспечивается за счет улучшения компоновки распределительных устройств. Элементы легко поддаются унификации для орошения дождевальными машинами путем сборки из деталей, выполненных индустриально на соответствующих заводах.The use of the proposed invention in agriculture to increase the reliability of the turbine-type sprinkler, to expand the range of changes in the operating pressure and will allow irrigation of areas with low-intensity rain. The efficiency of the sprinkler is achieved by improving the layout of the switchgear. The elements are easily amenable to unification for irrigation by sprinklers by assembling from parts manufactured industrially at the appropriate factories.

Claims (4)

1. Дождевальный аппарат турбинного типа, содержащий полый цилиндрический корпус с соосно установленным в нем направляющим штоком, фторопластовую прокладку с возможностью вращения вдоль штока, дефлектор и канавки на рабочей поверхности, ограничивающую контргайку на резьбовой части дефлектора, отличающийся тем, что дефлектор выполнен из двух частей, жестко закрепленных между собой, причем верхняя часть выполнена в виде реактивной крыльчатки из нержавеющего пучка лепестков в виде изогнутых пластин и расположенных по кругу и перекрывающих друг друга в сторону регулируемых поливных трубок с канавками и с наклонно-выпуклой поверхностью в горизонтальной и вертикальной плоскости, а нижняя часть выполнена из пластика высокой прочности с подвижным подшипником вдоль цилиндрического штока и неподвижным буртиком внизу и кольцевой выточкой для ограничительного резинового кольца в виде манжеты перед подшипником, цилиндрический корпус жестко связан сверху направляющим вертикальным штоком в виде неподвижной оси и выполнен также, как одно целое из пластика высокой прочности с выполненными канавками не менее трех, равномерно размещенными к внутренней оси цилиндрического корпуса, причем внутренняя полость канавок выполнена с внутренней резьбой для соединения ввинчиванием в них полых регулируемых поливных трубок, наружный конец которых снабжен жесткой гайкой под ключ, при этом регулируемая поливная трубка выполнена с возможностью изменения ее положения по высоте относительно реактивной крыльчатки, и гидравлически восходящие струи которых в верхней своей части корпуса взаимодействуют с нижней плоскостью реактивной крыльчатки, выполненной из пучка лепестков в виде изогнутых пластин, с возможностью осевого вращения реактивной крыльчатки с закрепленным дефлектором вокруг направляющего вертикального штока, причем реактивная крыльчатка в плане и в диаметре выполнена больше внешнего диаметра цилиндрического корпуса с элементами подачи струи воды.1. A turbine-type sprinkler containing a hollow cylindrical body with a guide rod coaxially installed in it, a fluoroplastic gasket with the ability to rotate along the rod, a deflector and grooves on the working surface, limiting a lock nut on the threaded part of the deflector, characterized in that the deflector is made of two parts , rigidly fixed to each other, and the upper part is made in the form of a reactive impeller made of a stainless bundle of petals in the form of curved plates and arranged in a circle and overlapping each other towards adjustable irrigation pipes with grooves and with an inclined-convex surface in the horizontal and vertical plane, and the lower part is made of high strength plastic with a movable bearing along the cylindrical rod and a fixed shoulder at the bottom and an annular groove for a restraining rubber ring in the form of a cuff in front of the bearing, the cylindrical body is rigidly connected from above by a guide vertical rod in the form of a fixed the lower axis and is also made as a whole from high strength plastic with grooves made of at least three, evenly spaced to the inner axis of the cylindrical body, and the inner cavity of the grooves is made with an internal thread for connection by screwing into them hollow adjustable irrigation pipes, the outer end of which is provided a rigid nut on a turn-key basis, while the adjustable irrigation tube is made with the possibility of changing its position in height relative to the jet impeller, and hydraulically ascending jets of which in their upper part of the body interact with the lower plane of the jet impeller made of a bundle of petals in the form of curved plates, with the possibility axial rotation of the jet impeller with a fixed deflector around the vertical guide rod, and the jet impeller in plan and in diameter is made larger than the outer diameter of the cylindrical body with elements for supplying a stream of water. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя часть дефлектора уплотнена манжетой, размещенной на направляющем вертикальном штоке.2. The apparatus of claim. 1, characterized in that the inner part of the deflector is sealed with a cuff placed on the guide vertical rod. 3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что соотношение напора к диаметру поливной регулируемой трубки составляет H/dотв.=2000…8000, где Н - напор воды; dотв. - диаметр отверстия каждой поливной трубки, ввинчиваемой в резьбовую канавку цилиндрического корпуса с коэффициентом равномерности распределения осадков в виде дождя по площади дождевания 0,83…0,91, средняя интенсивность дождя 0,20…0,25 мм/мин.3. The apparatus of claim. 1, characterized in that the ratio of the pressure to the diameter of the irrigation adjustable tube is H / d holes. = 2000 ... 8000, where H is the water pressure; d hole - hole diameter of each irrigation tube screwed into the threaded groove of the cylindrical body with the coefficient of uniformity of rainfall distribution over the sprinkling area 0.83 ... 0.91, average rain rate 0.20 ... 0.25 mm / min. 4. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что полый цилиндрический корпус вначале снабжен регулируемым шаровым краном и дополнительно снабжен пластмассовым фильтром с цилиндрической сеткой.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hollow cylindrical body is initially provided with an adjustable ball valve and is additionally equipped with a plastic filter with a cylindrical mesh.
RU2021100744A 2021-01-14 2021-01-14 Turbine type sprinkling unit RU2759221C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100744A RU2759221C1 (en) 2021-01-14 2021-01-14 Turbine type sprinkling unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100744A RU2759221C1 (en) 2021-01-14 2021-01-14 Turbine type sprinkling unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2759221C1 true RU2759221C1 (en) 2021-11-11

Family

ID=78607129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021100744A RU2759221C1 (en) 2021-01-14 2021-01-14 Turbine type sprinkling unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2759221C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE403351C (en) * 1924-09-30 Georg Bode Multi-wing irrigation turbine
SU1613179A2 (en) * 1988-05-25 1990-12-15 Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо Liquid sprayer
RU2257051C1 (en) * 2004-02-16 2005-07-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский аграрный университет Turbine type sprinkler unit
RU2300876C1 (en) * 2005-11-08 2007-06-20 Алексей Семенович Овчинников Sprinkler

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE403351C (en) * 1924-09-30 Georg Bode Multi-wing irrigation turbine
SU1613179A2 (en) * 1988-05-25 1990-12-15 Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо Liquid sprayer
RU2257051C1 (en) * 2004-02-16 2005-07-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский аграрный университет Turbine type sprinkler unit
RU2300876C1 (en) * 2005-11-08 2007-06-20 Алексей Семенович Овчинников Sprinkler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahaneku Performance evaluation of portable sprinkler irrigation system in Ilorin, Nigeria
El-Hagarey et al. Soil moisture and salinity distributions under modified sprinkler irrigation
US4111364A (en) Herbicide applying machine
RU2759221C1 (en) Turbine type sprinkling unit
CN107821118A (en) A kind of multifunctional agricultural irrigator
Boman Distribution patterns of microirrigation spinner and spray emitters
RU2464776C2 (en) Method of controlling phytoclimate in graphite-cenoses under drip irrigation and system for its implementation
RU2764266C1 (en) Local subsurface irrigation system for perennial plantations
Evans Center pivot irrigation
RU205125U1 (en) Sprinkler
RU2715693C1 (en) Drip irrigation system
Christiansen et al. Sprinkler irrigation systems
US20170094916A1 (en) Multi-flow system
Smajstrla et al. Field evaluations of irrigation systems: solid set or portable sprinkler systems
Carpenter et al. Design and feasibility of a permanent pesticide application system for orchards
Sahoo et al. Uniform water distribution from low pressure rotating sprinklers
RU2222938C1 (en) Drop irrigation injector
RU2777069C1 (en) Sprinkler deflector nozzle
CN219612729U (en) Irrigation device for hydraulic engineering
CN216753055U (en) Equipment is planted to apple that polyphenol content is high
CN209498124U (en) A kind of atomization type agricultural irrigation spray head
CN211745943U (en) Energy-conserving irrigation equipment is planted to medicinal material under walnut woods
Das et al. System Performance Evaluation for Tea Plants Replacing Sprinkler with Drip Irrigation using Water Uniformities in Dooars, India
Amer Water distribution uniformity as affected by sprinkler performance
RU2385192C1 (en) Sprinkler nozzle