Дождевальный аппарат

(71) Заявитель Белорусская государственная сельскохозяйственная академия(72) Авторы Михальченко Николай Николаевич Желязко Владимир Иосифович Копытовский Виктор Владимирович Анженков Александр Сергеевич Михальченко Сергей Михайлович(73) Патентообладатель Белорусская государственная сельскохозяйственная академия(57) 1. Дождевальный аппарат, включающий механизм поворота в виде коромысла с реактивной лопаткой, отличающийся тем, что ствол аппарата выполнен из двух частей, соединенных втулкой из упругого материала, причем на одной из частей ствола жестко закреплено дросселирующее устройство, расположенное во втулке из упругого материала и имеющее форму пустотелого усеченного цилиндра или конуса. 2. Дождевальный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что обе части ствола аппарата дополнительно соединены элементом жесткости, выполненным, например, в виде двух плоских пружин, установленных вдоль верхней и нижней образующих ствола аппарата.(56) 1. .с. СССР 184487, МПК 01 25/00. 2. Комплект оборудования для синхронно-импульсного дождевания. - Техническое описание и конструкция по эксплуатации. ПО Автополив, 1979. 1680 Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована для орошения сельскохозяйственных культур. Известен многосопловый дождевальный аппарат, у которого все сопла работают с различными выходными давлениями 1. Этим повышается равноценность полива. Недостатком известной конструкции является ее громоздкость и сложность конструкции требующей повышенных рабочих давлений в подводящем трубопроводе, а следовательно, применения энергоемких насосных агрегатов. Кроме того, применение известной конструкции не приводит к увеличению дальности полета струи, т.е. к увеличению площади полива с одной позиции работы дождевального аппарата. Известна также конструкция дождевального аппарата, работающего с изменяющимся выходным давлением поливной жидкости во время внесения ее на поле 2. Недостатком известного устройства является то, что выходное давление в аппарате монотонно меняется (снижается) за несколько циклов работы его механизма поворота, что ухудшает равномерность распределения поливной жидкости по площади поля. Эта конструкция также не увеличивает дальность полета струи. Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, - повышение равномерности полива и увеличение его площади с одной позиции работы дождевального аппарата. Поставленная задача решается тем, что у дождевального аппарата, включающего механизм поворота в виде коромысла с реактивной лопаткой, ствол аппарата выполнен из двух частей, соединенных втулкой из упругого материала, причем на одной из частей ствола закреплено дросселирующее устройство, расположенное во втулке из упругого материала и имеющее форму пустотелого усеченного цилиндра или конуса. Кроме того, обе части ствола аппарата дополнительно соединены элементом жесткости, выполненным,например, в виде двух плоских пружин, установленных вдоль верхней и нижней образующих ствола аппарата. Таким образом, предлагаемое устройство имеет следующие отличия от прототипа. 1. Ствол устройства из двух частей, соединенных втулкой из упругого материала. 2. На одной из частей ствола жестко закреплено дросселирующее устройство. 3. Дросселирующее устройство расположено во втулке из упругого материала. 4. Дросселирующее устройство имеет форму пустотелого усеченного цилиндра или конуса. 5. Обе части ствола аппарата дополнительно соединены элементом жесткости, выполненным, например, в виде двух плоских пружин, установленных вдоль верхней и нижней образующих ствола аппарата. Конструкция устройства и принцип его действия поясняются чертежами, где на фиг. 1 показан вид сбоку фиг. 2 - вид сверху ствола аппарата в момент времени начала цикла работы механизма поворота фиг. 3 - вид сверху (разрез по оси) ствола аппарата в момент времени начала движения реактивной лопатки механизма поворота в сторону выхода из струи поливной жидкости. На фиг. 4 показан график изменения давления поливной жидкости внутри аппарата. Дождевальный аппарат состоит из корпуса 1, входной 2 и выходной 3 частей ствола,соединенных втулкой 4 из упругого материала. На одной из частей ствола, например входной, жестко закреплено дросселирующее устройство 5. Части 2 и 3 ствола дополнительно соединены элементом жесткости 6, выполненным, как это показано на фиг. 1 и 2, в виде двух плоских пружин (возможна также установка одной цилиндрической пружины). На оси 7 установлено коромысло 8 механизма поворота с реактивной лопаткой 9 и упорным кронштейном 10. На коромысле 8 закреплен регулировочный груз 11 с возможностью перемещения его вдоль коромысла 8 с последующей фиксацией винтом 12. На выходной части 3 ствола закреплен упор 13 и сопло 14. 2 1680 На фиг. 4 приняты обозначения 15 - общий вид графика изменения входного давленияполивной жидкости (перед дросселирующим устройством) 16 - общий вид графика изменения выходного давленияполивной жидкости (на входе в сопло 14 аппарата) 1,1 и 1 - момент времени начала цикла работы механизма поворота аппарата и соответствующие ему значения входного и выходного давления 2, 2 и 2 - момент времени, соответствующий максимальному изгибу втулки из упругого материала (началу движения реактивной лопатки 9 на выход из струи поливной жидкости) и соответствующие ему значения входного и выходного давления 3, 3 и 3 - момент времени, соответствующий окончанию выпрямления втулки 4 из упругого материала (реактивная лопатка вышла из струи поливной жидкости) и соответствующие ему значения входного и выходного давления 4 - момент времени, соответствующий минимальному значению входного 4 и выходного 4 давления при неработающем дросселирующем устройстве 5 5 - момент времени окончания цикла работы механизма поворота аппарата. Устройство работает следующим образом. В момент времени 1 (фиг. 1, 2 и 4) коромысло 8 движется под действием возвратной пружины (не показана). Реактивная лопатка 9 начинает входить в струю поливной жидкости. Входное 1 и выходное 1 давление близко по значению к исходному давлению в подводящем трубопроводе. В промежуток времени 1-2 реактивная лопатка 9 входит в струю поливной жидкости, упорный кронштейн 10 надавливает на упор 13 и начинается поворот аппарата, а также изгиб втулки 4 из упругого материала. При этом дросселирующее устройство 5 частично перекрывает полость ствола аппарата (фиг. 3), создавая значительные гидравлические сопротивления. Выходное давление и расход аппарата резко снижаются. Происходит полив с максимальной интенсивностью дождя вблизи аппарата. В то же время из-за торможения потока жидкости возрастает входное давление (гидравлический удар). Под действием силы реакции искривленной струи поливной жидкости реактивная лопатка 9 начинает двигаться в обратном направлении - на выход из струи. Втулка 4 из упругого материала выпрямляется. Этому способствует также элемент жесткости 6. К моменту времени 3 ствол аппарата полностью выпрямляется, дросселирующее устройство 5 отключено (фиг. 2), входное давление 3 близко по значению к выходному 3(фиг. 4). Происходит полив при повышенном давлении. В дальнейшем входное и выходное давление падает и к какому-то моменту времени 4 снижается до минимальной величины, а затем возвращается к исходному давлению (момент времени 5, фиг. 4). Цикл повторяется. Известно (формула Пикалова и другие), что дальность полета струи у дождевального аппарата значительно зависит от выходного давления. Таким образом, предлагаемая конструкция, осуществляя полив с переменным давлением, существенно повышает равномерность распределения поливной жидкости по радиусу полива, а также увеличивает его,так как некоторый промежуток времени полив осуществляется с давлением выше исходного давления в подводящем трубопроводе. Настройка аппарата осуществляется изменением жесткости возвратной пружины механизма поворота, а также перемещением регулировочного груза 11 вдоль коромысла 8,чем изменяется его момент инерции. Таким образом, можно регулировать амплитуду и фазу колебаний давления поливной жидкости в аппарате. Дросселирующее устройство 5 может быть закреплено и на выходной части 3 ствола аппарата. При этом потребуется значительно меньше усилия на искривление втулки 4 из упругого материала. Но такая конструкция может работать только с чистой поливной жидкостью, в то время как в аппарате, изображенном на фиг. 1, 2 и 3, может применяться и загрязненная например животноводческие стоки, так как пульсации давления способствуют самопромывке аппарата. Колебания давления в подводящем трубопроводе будут гаситься за счет несинхронности работы группы аппаратов, а при необходимости могут быть и сглажены специальными гасителями. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.