Результат интеллектуальной деятельности: ПОЧВОЗАЩИТНЫЙ ДОЖДЕВАТЕЛЬ-АКТИВАТОР

Изобретение относится к технике полива капельным дождеванием и может быть использовано в мобильных установках для получения дождя с размерами капель, допустимыми для орошения широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур с повышенной энергией и жизненной силой воды.

Известен дождевальный насадок-активатор, содержащий монтируемый посредством ниппеля водоподводящего трубопровода корпус, при этом во внутренней полости корпуса установлен активатор воды, представляющий собой конус со шнековой левостронней многозаходной винтовой навивкой, при этом диаметр шнека равен внутреннему диаметру корпуса, основание конуса сопряжено с водовыпускными отверстиями, выполненными в корпусе, сопряжение образующих конуса с водовыпускными отверстиями выполнено по радиусу, водовыпускные отверстия направлены против часовой стрелки по касательной к внутреннему диаметру корпуса, число и диаметр водовыпускных отверстий выбирается в зависимости от необходимого расхода дождевального насадка-активатора, число заходов шнековой левосторонней винтовой навивки равно числу водовыпускных отверстий, на наружной поверхности корпуса сопряженно с водовыпускными отверстиями закреплены дефлекторные лопаточки, выполненные по дуге окружности радиуса (RU, патент на изобретение №2343993 С1, МПК В05В 1/18).

К недостаткам данного дождевального насадка-активатора относятся повышенные гидравлические сопротивления, отсутствие возможности изменения интенсивности и структуры дождя, ударное воздействие капель о поверхность почвы.

Известен винтовой дождевальный насадок, содержащий монтируемый с помощью резьбового наконечника к водоподводящему трубопроводу корпус с водовыпускным отверстием, при этом к торцовой части корпуса закреплен конический делитель потока с винтовыми направляющими, выполненными в виде многозаходного шнека, при этом конический делитель потока выполнен в виде гиперболоида вращения - тело, образованное вращением равносторонней гиперболы около вертикальной оси, построенного по уравнению h=0,5D/2,5, винтовая линия направляющих имеет левостороннюю навивку, а диаметр витков шнека увеличивается от торцовой поверхности водовыпускного отверстия к горизонтальной части конического делителя по параболоиду вращения, построенного по уравнению h=(0,5D)², где h - высота конического делителя; D - диаметр горизонтальной части конического делителя (RU, патент на изобретение №2351402 С1, МПК В05В 1/18, A01G 25/02).

К недостаткам винтового дождевального насадка относятся низкое качество дождя и отсутствие возможности его регулирования, ударное воздействие капель о поверхность почвы.

Известен дождеватель-активатор, содержащий монтируемый посредством ниппеля водоподводящего трубопровода корпус с водовыпускными отверстиями, при этом во внутренней полости корпуса установлен активатор воды, состоящий из направляющего шнека, закрепленного к стержню и имеющего левостороннюю навивку, при этом диаметр шнека равен внутреннему диаметру корпуса, число заходов шнека равно числу водовыпускных отверстий, перед которыми установлен направитель потока, выполненный в виде кругового конуса, причем образующие конуса выполнены по дуге окружности и сопрягаются с нижней кромкой водовыпускных отверстий, водовыпускные отверстия выполнены в корпусе и направлены против часовой стрелки по касательной к внутреннему диаметру корпуса, число и диаметр водовыпускных отверстий выбирается в зависимости от необходимого расхода дождевателя-активатора, на наружной поверхности корпуса сопряженно с водовыпускными отверстиями закреплены вихревые распылители с левосторонней направленностью вращательного движения потока, верхняя часть вихревого распылителя выполнена закрытой, а нижняя открытой (RU, патент на изобретение №2393025 С1, МПК В05В 1/18).

К недостаткам данного дождевателя-активатора относятся повышенные гидравлические сопротивления, возможность засорения водовыпускных отверстий и снижение качества дождя, отсутствие возможности регулирования интенсивности и структуры дождя.

К наиболее близким техническим решениям относится дождевальный насадок, содержащий монтируемый к водоподводящему трубопроводу корпус, закрепленный на стойке дефлектор, дефлектор выполнен в виде обращенной в сторону корпуса вогнутой чаши с лопастным контуром, охватывающим корпус и имеющим лопасти равной кривизны, при этом стойка включает резьбовой шток и сопряженное с ним тело вращения однополостного гиперболоида, охватываемое витками шнека, диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса насадка, резьбовой шток зафиксирован в поперечине с помощью стопорных болтов, на нижней части чаши дефлектора нанесены деления, а на корпусе насадка указательная стрелка (RU, патент на изобретение №2305603, МПК В05В 1/18, В05В 1/26).

К недостаткам данного дождевального насадка относятся повышенные гидравлические сопротивления, отсутствие возможности регулирования структуры дождя, динамическое воздействие капель на поверхность почвы и разрушение ее структуры.

Данный дождевальный насадок принят нами в качестве ближайшего аналога.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение качества полива, обеспечение возможности регулирования интенсивности и структуры дождя, снижение ударного воздействия капель дождя на поверхность почвы и сохранение структуры.

Технический результат - повышение эффективности использования оросительной воды в зависимости от орошаемой культуры, повышение урожайности, защита почвы от разрушения структуры.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном почвозащитном дождевателе-активаторе, содержащем монтируемый к водоподводящему трубопроводу корпус, закрепленный на стойке дефлектор, при этом стойка включает резьбовой шток и сопряженное с ним тело вращения однополостного гиперболоида, охватываемое витками шнека, согласно изобретению наружная кромка витков шнека выполнена по конической образующей, шнек имеет левостороннюю навивку, и выполнен сменным с изменяемым числом заходов и шага витков в нижней части к телу вращения с помощью шпильки закреплен сменный направитель потока, в виде тарельчатой шайбы с коническими водозахватными козырьками на ее днище, выполненное в виде кольцевой канавки, стенки которой сопряжены с коническими водозахватными козырьками по радиусу, под коническими водозахватными козырьками, входные окна которых направлены против часовой стрелки, выполнены водовыпускные отверстия, сопряженные со стенками водозахватных козырьков, под водовыпускными отверстиями к днищу тарельчатой шайбы закреплены водоотражательные козырьки, стенки которых параллельны коническим образующим водозахватных козырьков, параметры водозахватных и водоотражательных козырьков, а также живое сечение водовыпускных отверстий зависят от необходимого расхода через почвозащитный дождеватель-активатор.

Проведенные Заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «Новизна» по существующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена конструкция почвозащитного дождевателя-активатора, поперечный разрез.

На фиг.2 - вид А на фиг.1.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного технического решения, заключаются в следующем.

Почвозащитный дождеватель-активатор, содержит монтируемый к водоподводящему трубопроводу Г-образный корпус 1, имеющий в нижней части коническое расширение 2. Во внутренней полости корпуса на резьбовом штоке 3 установлено тело вращения однополостного гиперболоида 4, охватываемое витками 5 шнека. Наружная кромка витков 5 шнека выполнена по конической образующей, т.е. вписана во внутреннюю полость конического расширения 2. Витки 5 шнека имеют левостороннюю направленность, а сам шнек является сменным в зависимости от необходимых параметров дождя, чему должно соответствовать шаг витков 5 шнека и число его заходов.

В нижней части к телу вращения однополостного гиперболоида 4 закреплен направитель 6 потока, зафиксированный к телу вращения однополостному гиперболоиду 4 с помощью шпильки 7. Направитель 6 потока выполнен в виде тарельчатой шайбы с коническими водозахватными козырьками 8 на ее днище, которое выполнено в виде кольцевой канавки, стенки которой сопряжены с водозахватными козырьками по радиусу. Между коническим расширением 2 корпуса 1 и торцом тарельчатой шайбы 6 предусмотрена уплотнительная прокладка 9. Входные окна водозахватных козырьков 8 направлены против часовой стрелки. Под коническими водозахватными козырьками 8, входные окна которых направлены против часовой стрелки, выполнены водовыпускные отверстия «а», сопряженные со стенками водозахватных козырьков 8. Под водовыпускными отверстиями «а» к днищу тарельчатой шайбы 6 закреплены водоотражательные козырьки 10, стенки которых параллельны образующим водозахватных козырьков 8. Параметры водозахватных 8 и водоотражательных 10 козырьков, а также сечение водовыпускных отверстий «а» зависят от необходимого расхода через почвозащитный дождеватель-активатор. Перед началом работы в корпус 1 устанавливается тело вращения однополостный гиперболоид 4, охватываемый витками 5 шнека. При этом шаг витков и число заходов шнека должны соответствовать требованиям орошаемой культуры по интенсивности и структуре дождя. К нижней части к телу вращения однополостного гиперболоида 4 с помощью шпильки 7 крепится тарельчатая шайба 6 с водозахватными козырьками 8, проходное сечение ω которых должно соответствовать заданному расходу Q через дождеватель-активатор.

При подаче воды во внутреннюю полость корпуса 1 поток поступает на витки 5 шнека и приобретает вращательное движение, при этом его живое сечение ω уменьшается, так как этому способствует тело вращения однополостный гиперболоид 4. Согласно уравнению расхода Q=ωV, где V - скорость потока, с уменьшением живого сечения скорость потока возрастает. Экспериментальными исследованиями, проведенными в институте, а также из обзора литературных источников установлено, что при вращении потока против часовой стрелки структура воды изменяется, величина водородного показателя возрастает, вода становится структурированной, а ее энергия и жизненная сила увеличивается.

При сходе потока с тела вращения однополостного гиперболоида 4, он будет иметь максимальную энергию и окислительно-восстановительный потенциал, вращающийся поток, движущийся со скоростью V, захватывается водозахватными козырьками 8 и направляется в водовыпускные отверстия «а». При взаимодействии с водоотражательными козырьками 10 поток разрушается на мелкодисперсные частицы, которые перемещаются горизонтально со скоростью V₁ и под действием силы тяжести оседают на орошаемую поверхность поля. Применение почвозащитного дождевателя-активатора обеспечивает равномерное увлажнение почвы водой с повышенным окислительно-восстановительным потенциалом, предотвращает разрушение структуры почвы и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.