Результат интеллектуальной деятельности: Дождевальный насадок с горизонтальным направлением струй

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием и может быть использовано в мобильных дождевальных машинах для образования дождя с размерами капель, допустимыми для орошения всех возделываемых сельскохозяйственных культур.

Известен насадок дождевального аппарата, содержащий корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, в котором, с целью обеспечения возможности регулирования интенсивности дождя в процессе полива, сопло выполнено из материала с памятью формы с редукцией центрального отверстия с большего диаметра на меньший при нагревании, причем стойка выполнена из такого же, как и сопло, материала с массой, равной массе сопла; он снабжен источником электропитания и регулируемым сопротивлением, при этом стойка и сопло электрически связаны между собой и подключены к источнику электропитания через регулируемое сопротивление (SU, авторское свидетельство №1616711, А1, М.кл.⁵ В05В 1/18, 1/26).

К недостаткам описанного насадка относятся малый диапазон изменения размера капель дождя и сложность конструкции. Для изменения положения стойки дефлектора требуется целая электрическая сеть.

Известен насадок дождевального агрегата, содержащий монтируемый посредством ниппеля водоподводящего трубопровода корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, при этом дефлектор выполнен в виде обращенной в сторону сопла вогнутой чаши с выпуклостью в ее средней части и совмещенном с осью симметрии резьбовым отверстием, разделенной ребрами жесткости на отсеки и поднутрением криволинейной поверхности чаши между ее периферийной кольцевой кромкой и выпуклостью, каждый из отсеков по высоте дефлектора имеет переменное сечение, при этом снабженный возможностью бесступенчатого перемещения дефлектора и сопло соединены посредством стойки (RU, патент №2173584, С1, М. кл.⁷ B05B 1/18, 1/26).

К недостаткам описанного насадка дождевального агрегата относятся сложность конструкции, низкая надежность работы, отсутствие возможности получения мелкодисперсного дождевания.

Известен дождевальный насадок, содержащий корпус и закрепленный на винтовой стойке дефлектор, выполненный в виде обращенной в сторону корпуса чаши, при этом над чашей к корпусу закреплен лопастной контур, охватывающий корпус, и имеющий лопасти, выполненные по параболическим кривым, при этом лопастной контур в центре имеет конический делитель потока, с которым сопряжены лопасти лопастного контура, а дефлектор закреплен к лопастному контуру с помощью винта стойки с потайной головкой и охватывает лопастной контур, а по периметру имеет бордюрные отражатели, в основании лопастного контура, к которому закреплены лопасти, предусмотрены наклонные отверстия, соединяющие межлопастные пространства с атмосферой, угол наклона отверстий составляет 25…30° к оси дождевального насадка, а дефлектор в нижней части имеет ребра жесткости (RU, патент №2317152, С1, МПК B05B 1/18).

К недостаткам данного дождевального насадка относятся низкое качество получаемого дождя, отсутствие возможности повышения биологической активности оросительной воды.

Известен дождевальный насадок-активатор, включающий корпус и закрепленный на винтовой стойке дефлектор, при этом дефлектор выполнен в виде лопастного диска, лопасти которого выполнены по эллиптическими кривым, выходные кромки которых направлены по касательной к наружной поверхности диска, при этом высота лопасти соответствует необходимому расходу через дождевальный насадок-активатор, в межлопастном пространстве закреплены спирали левосторонней направленности, крепление дефлектора к корпусу выполнено с помощью болтов, для этого на диске дефлектора предусмотрены выступы с отверстиями, высота выступов равна высоте лопастей, а форма выступов соответствует криволинейной форме лопастей, в центральной части лопастного диска закреплен с помощью винта делитель потока, выполненный в виде поверхности вращения параболы z²=px около оси z (RU, патент №2554641 С1, МПК B05B 1/18).

К недостаткам данного дождевального насадка относятся ограниченные функциональные возможности, частое забивание спиралей и нарушение работы.

Данный дождевальный насадок принят нами в качестве ближайшего аналога.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - создание универсального насадка для мобильных дождевальных машин, обеспечивающего мелкодисперсное дождевание оросительной водой с повышенной биологической активностью, и возможность проведения упрощенного технического обслуживания.

Технический результат - улучшение структуры дождя, равномерности его распределения по орошаемому полю, повышение урожайности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном дождевальном насадке с горизонтальным направлением струй, включающем корпус и закрепленный на винтовой стойке дефлектор, согласно изобретению дефлектор выполнен в виде параболоида вращения уравнения у=х², где у - вертикальная координата параболы, х - горизонтальная координата параболы, на дефлекторе расположены направляющие лопасти, выполненные по параболам уравнения у=2х², где у - вертикальная координата параболы, х - горизонтальная координата параболы, имеет при этом направляющие лопасти дефлектора сопряжены с лопастями горизонтального лопастного контура, размещенного в полом диске дефлектора, причем высота лопастей h, размещенных во внутренней полости диска, должна быть определена из уравнения , где ω - живое сечение потока, определяемое по расходу через насадок; D - наружный диаметр диска, при этом выходные кромки лопастей диска направлены по касательной к его наружной поверхности, а вогнутость параболы имеется на наружной поверхности диска.

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 показан дождевальный насадок с горизонтальным направлением струй, поперечный разрез.

На фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Дождевальный насадок с горизонтальным направлением струй содержит корпус 1 с резьбой 2 для крепления к водоподводящему напорному трубопроводу. Во внутренней полости корпуса 1 смонтирован дефлектор 3, выполненный в виде параболоида вращения уравнения у=х², где у - вертикальная координата параболы, х - горизонтальная координата параболы. На наружной поверхности дефлектора 3 выполнены направляющие лопасти 4, выполненные по параболам уравнения у=2х², где у - вертикальная координата параболы, х - горизонтальная координата параболы. Дефлектор 3 закреплен к корпусу 1 с помощью резьбы 5 и имеет в нижней части полый диск 6, выполненный в виде кольца, внутри которого размещен лопастной контур 7. При этом направляющие лопасти 4 сопряжены с лопастями лопастного контура 7. Вогнутость парабол направляющих лопастей 4 размещена на наружной поверхности диска 6 с обеспечением размещения выходной кромки лопастей по касательной к наружной поверхности диска 6. Высота лопастей h, размещенных во внутренней полости диска 6, должна быть равна , где ω - живое сечение потока, определяемое по расходу через насадок; D - наружный диаметр диска.

Дождевальный насадок с горизонтальным направлением струй обеспечивает подачу оросительной воды параллельно поверхности орошаемой земли, что значительно снижает потери оросительной воды на испарение и предотвращает динамическое воздействие капель на почву, что уменьшает экологическое нарушение воздействия дождевых капель на почву.

Дождевальный насадок с горизонтальным направлением струй работает следующим образом. Поток воды расхода Q=ω⋅V, где ω - живое сечение потока, V - скорость потока поступает под напором в корпус 1 и взаимодействует с дефлектором 3. При этом лопасти 4 изменяют направление движения потока, который приобретает вращательное движение против часовой стрелки, что вызывает изменение структуры воды и ее энергетического потенциала. Вращающийся поток поступает во внутреннюю поверхность диска 6, при этом скорость его вращения возрастает, а поток выбрасывается по касательной к наружной поверхности диска 6, взаимодействует с атмосферным воздухом, разрушается на мелкодисперсные капли и осаждается на листостебельную массу растений и почву.