Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОРЦИОННОЙ ВЫДАЧИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а точнее к устройству для автоматизации полива, а также обеспечивает подачу в автоматическом режиме пропорциональных объемов жидкости потребителям, где требуется автоматическая подача заданных объемов жидкости с постоянным расходом к потребителям.

Известно устройство для автоматической порционной выдачи жидкости, содержащее емкость с впускным и выпускным отверстиями, расположенный над выпускным отверстием клапан с установленным в направляющих с возможностью вертикального перемещения штоком и поплавками, верхний из которых установлен на штоке свободно, а нижний закреплен на нем жестко, шток клапана снабжен стопорным механизмом, выполненным в виде жестко закрепленного на верхнем конце штока конического ограничителя и фиксатора, имеющего установленный в горизонтальных направляющих стержень, кинематически связанный с расположением на направляющих штока двуплечим рычагом, одно из плеч которого снабжено противовесом и установлено с возможностью взаимодействия с верхним поплавком (Авторское свидетельство SU №1711724, A01G 25/02 от 15.02.1992).

Недостатком данного устройства является громоздкость и, как следствие, большая металлоемкость. Кроме того, сложность устройства, связанного с клапаном штоками, подвижным и неподвижным поплавками, и скачкообразное присасывание клапана к седлу делает работу устройства малонадежной для автоматизированной его работы.

Известно устройство для автоматической порционной выдачи жидкости, содержащее емкость с впускным и выпускным отверстиями, расположенный в седле над выпускным отверстием резиновый клапан со штоком и закрепленный на токе поплавок, под седлом клапана установлена подклапанная камера с дополнительным седлом, расположенным соосно с основным и возможностью перекрытия обоих выходных отверстий одним клапаном, при этом подклапанная камера соединена трубчатым каналом с надпоплавковым пространством емкости (Патент RU №2232499, A01G 25/02, от 20.07.2004).

К недостаткам данного устройства относятся низкая эксплуатационная надежность, вызванная резиновым клапаном, вызывающим перекрытие оба выпускных отверстия двух седел и присасывание, что, во-первых, требует больших усилий столба жидкости, чтобы эту силу присоски оторвать от стенок двух седел, во-вторых, сама резина клапана со временем, по его химическому составу, недолговечна (появляются трещины, смятие, старение и нарушается ее прочность).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматической выдачи жидкости, содержащее емкость с впускным и выпускным отверстиями, поплавок, направляющие стойки и ограничитель перемещения, по оси поплавка вмонтирована неподвижная аэрационная пластмассовая трубка с соплом, направленным в сторону входной части воронки, установленной в подпоплавковой камере, при этом сопло аэрационной трубки размещено в подпоплавковой камере с отводящей сужающейся книзу трубой, и поплавок выполнен коноидальной формы с возможностью его вертикального перемещения по неподвижной аэрационной пластмассовой трубке, к стенкам входной воронки в подпоплавковой камере в нижней части воронки закреплены цилиндры с направляющими стойками, возвратными пружинами и ограничителями, при этом нижняя и верхняя части цилиндров выполнены крышками, снабженными направляющими трубками, через которые свободно пропущены стойки, причем верхние концы стоек жестко соединены со стенками поплавка коноидальной формы (Патент RU №2615344, G01F 13/00 от 04.04.2015).

К недостатком этого устройства относятся низкая эксплуатационная надежность, вызванная наличием цилиндров с возвратными пружинами, которые в процессе длительной эксплуатации выходят из строя из-за их заиления, наличие коррозии пружин и их возможной поломки в агрессивной среде.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение эксплуатационной надежности.

Технический результат - повышение надежности выдачи жидкости.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для автоматической порционной выдачи жидкости, содержащее емкость с впускным и выпускным отверстиями, поплавок с возможностью вертикального перемещения, отводящую сужающую книзу трубу, она соединена соосно с выходным патрубком, имеющего коническое запорное устройство и коническую иглу, которая связана с шарообразным поплавком и с запорным элементом в виде конической иглы во входном патрубке, установленных в корпусе, выполненным шарообразным, причем выходной патрубок посредством втулки с резьбой соединен с отводящей сужающей книзу трубой, а боковые стенки выходного патрубка имеют отверстия, соединенные с водоотводящими трубчатыми каналами с емкостью.

Кроме того, корпус выполнен разъемным.

Технический результат выражается в том, что в период наполнения емкости жидкостью поплавок, выполненный шарообразной формы вместе с запорным органом в виде конической иглы, находится в нижнем положении корпуса с выходным патрубком, нижняя часть которого находится в нише отводящей сужающейся книзу трубе и открывает входной патрубок конической иглой для заполнения корпуса жидкостью. Уровень в емкости стабилизируется, а при заполнении корпуса жидкостью поплавок всплывает из-за подъемной его силы. Это позволяет конической игле в выпускном патрубке открыть выпускные боковые отверстия в стенке конического гнезда, соединенные с водоотводящими трубчатыми каналами с пространством емкости. Уровень жидкости в емкости понижается, происходит подсос жидкости из корпуса, выполненного шарообразным, в котором всплытие поплавка ограничено в верхнем положении входного патрубка, имеющего коническое запорное гнездо. Начинается общий слив жидкости. По мере выхода жидкости из корпуса поплавок, а вместе с ним коническая игла в выходном патрубке перекрывает отверстия в боковых стенках конического запорного гнезда. При этом из емкости удаляются все мелкие наносы, и новая порция жидкости из трубопровода с регулируемым краном поступает в емкость и заполняет ее и корпус с поплавковым приводом.

Определение из перечня выявленных аналогов наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение не вытекает для специалистов явным образом из известного уровня техники и является результатом творческого труда автора изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».

На чертеже показано предлагаемое устройство для автоматической порционной выдачи жидкости.

Устройство состоит из емкости 1, которая наполняется жидкостью из подающего трубопровода 2 с регулируемым краном 3. В емкости 1 расположен корпус 4 с входным патрубком 5 и выходным патрубком 6, расположенным в сторону отводящей сужающейся книзу трубы 7. Корпус 4 и поплавок 8 выполнены шарообразными. Запорные элементы 9 и 10 представлены в виде конических игл. Входной патрубок 5 и корпус 4, расположены в емкости 1, а выходной патрубок 6 расположен ниже дна емкости 1, и патрубки 5 и 6 имеют конические гнезда 11 и 12. Боковые стенки выходного патрубка 6 имеют выпускные отверстия 13 и 14, соединенные трубчатыми каналами 15 и 16 с пространством емкости 1, заполняемой жидкостью. Корпус 4 выполнен разъемным. Это позволяет выполнять соответствующее техническое обслуживание. Выходной патрубок 6 соединен с сужающей книзу трубой 7 посредством втулки с резьбой 17. Отводящая сужающаяся книзу труба 7 соединена с отводящим трубопроводом 18 потребителя. В качестве направляющего перемещения вертикального положения поплавка 8 в корпусе 4 служат запорные элементы 9 и 10, представленные в виде конических игл, размещенные в патрубках 5 и 6 с запорными гнездами 11 и 12.

Устройство для автоматической порционной выдачи жидкости работает следующим образом.

В период наполнения емкости 1 из подающего трубопровода 2 с регулируемым краном 3 шаровый поплавок 8 под действием силы веса опирается на запорный элемент 10 и перекрывает коническое запорное гнездо 12 и выпускные отверстия 13 и 14, соединенные с трубчатыми каналами 15 и 16 в нижней части корпуса в виде выходного патрубка 6, расположенного соосно сужающейся книзу трубе 7. По мере наполнения уровень жидкости в емкости 1 постепенно поднимается до высоты входного патрубка 5, и жидкость начинает поступать в отверстие в запорном гнезде 11 корпуса 4. Поплавок 8 всплывает, запорный элемент 9 перекрывает отверстие в запорном гнезде 11, а запорный элемент 10 открывает нижнее коническое запорное гнездо 12 и выпускные отверстия 13 и 14 выходного патрубка 6. Начинается слив жидкости, находящейся в емкости 1 через трубчатые каналы 15 и 16, одновременно происходит отсос жидкости из нижней части корпуса 4, и через расположенную соосно сужающуюся книзу трубу 7 направляется в отводящий трубопровод 18.

По мере выхода жидкости из емкости 1 и из корпуса 4 поплавок 8 смещается в полости корпуса 4, и запорный элемент 10 закрывает соответственно запорное гнездо 12 и выпускные отверстия 13 и 14 в стенках выходного патрубка 6, при этом в емкости остается небольшое количество жидкости из-за разных объемов между полостью емкости 1 и полостью корпуса 4, и новая порция жидкости поступает из подающего трубопровода 2, отрегулированная регулирующим краном 3.

Объем поплавка, объем корпуса и запорные элементы - в виде конических игл (диаметр и длина), а также другие конструктивные параметры элементов устройства определяют по известным в гидравлике расчетам, что позволяет надежно обеспечить санкционированные возможности и конструктивные особенности устройства выпуска жидкости и мелких взвешенных частиц наносов в отводящий трубопровод.

В дальнейшем процесс работы устройства автоматизируется. Период работы устройства зависит от регулирования крана 3.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет упростить конструкцию за счет исключения цилиндров с пружинами и вертикальную неподвижную аэрационную пластмассовую трубку, обеспечить эксплуатационную надежность и требуемую подачу жидкости потребителю.