close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

импульсный дождевальный аппарат

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 300 192
(13)
C1
(51) МПК
A01G 25/09
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2005134708/12, 10.11.2005
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
10.11.2005
(45) Опубликовано: 10.06.2007 Бюл. № 16
2 3 0 0 1 9 2
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к механизации полива
сельскохоз йственных
культур
способом
дождевани и может быть использовано на
дождевальных оросительных системах. Полость
между седлом и поршнем клапана сообщена с
полостью ствола, а полость под клапаном - с
водовоздушным баком и напорным трубопроводом.
Запорный
орган
снабжен
подпружиненным
относительно поршн клапана вспомогательным
поршнем с большими и малыми цилиндрами,
разделенный перегородкой с отверсти ми.
Вспомогательный поршень установлен в цилиндре
корпуса с возможностью осевого перемещени и
прижат к седлу торцом малого цилиндра. Клапан и
поршень установлены соответственно в полост х
малого и большого цилиндров вспомогательного
поршн , причем рассто ние от перегородки малого
цилиндра до клапана выполнено большим, чем
рассто ние между правыми торцами поршн клапана и вспомогательного поршн . Наружный
диаметр малого цилиндра выполнен меньшим, чем
внутренний
диаметр
большого
цилиндра
вспомогательного поршн . Изобретение повышает
надежность и снижает энергоемкость работы путем
обеспечени работоспособности в большом
диапазоне изменени подводимого расхода и
давлени и исключени вли ни сил трени уплотнителей на работоспособность запорного
органа в фазе его открыти . 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1
табл.
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ
2 3 0 0 1 9 2
Адрес дл переписки:
140483, Московска обл., Коломенский р-н,
пос. Радужный, 38, ФГНУ ВНИИ "Радуга"
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное научное
учреждение Всероссийский научноисследовательский институт систем орошени и
сельхозводоснабжени "Радуга" (ФГНУ ВНИИ
"Радуга") (RU)
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 1128878 А, 15.12.1984. SU 1090294
А, 07.05.1984. RU 2240684 C1, 27.11.2004. RU
2222940 C1, 10.02.2004. DE 3719286 A1,
22.12.1988.
(72) Автор(ы):
Асцатр н Сережа Андроникович (RU),
Ольгаренко Геннадий Владимирович (RU),
Терпигорев Анатолий Анатольевич (RU),
Городничев Валерий Иванович (RU),
Макаров Михаил Владимирович (RU),
Грушин Алексей Владимирович (RU),
Асцатр н Андреас Сережевич (RU)
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 300 192
(13)
C1
(51) Int. Cl.
A01G 25/09
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2005134708/12, 10.11.2005
(24) Effective date for property rights: 10.11.2005
(45) Date of publication: 10.06.2007 Bull. 16
Mail address:
140483, Moskovskaja obl., Kolomenskij r-n,
pos. Raduzhnyj, 38, FGNU VNII "Raduga"
2 3 0 0 1 9 2
R U
(57) Abstract:
FIELD: mechanized irrigation of farm crops by
sprinkling process, in particular, equipment used
in sprinkling irrigation systems.
SUBSTANCE: pulsed sprinkler unit has valve
with seat and piston. Cavity between seat and
piston is communicating with nozzle cavity and
cavity formed under valve is communicating with
air-and-water tank and pressure pipeline. Locking
device is equipped with auxiliary piston springloaded relative to valve piston and provided with
large-sized and small-sized cylinders and divided
by
means
of
perforated
partition.
Auxiliary
piston
is
positioned
for
axial
displacement
within casing cylinder and abuts with small-sized
cylinder end against seat. Valve and piston are
positioned within cavities of small-sized and
large-sized
cylinders
of
auxiliary
piston,
respectively. Distance between partition of smallsized cylinder and valve is greater than distance
between right-hand ends of valve piston and
auxiliary piston. Outer diameter of small-sized
cylinder is smaller than inner diameter of largesized cylinder of auxiliary piston.
EFFECT: enhanced reliability in operation,
reduced consumption of power owing to providing
of working capacity within wide range of flow
rates and pressures and due to eliminating
influence of frictional force of sealing means
upon working capacity of locking device in its
opening phase.
3 cl, 2 dwg
Страница: 2
EN
C 1
C 1
(54) PULSED SPRINKLER UNIT
2 3 0 0 1 9 2
(73) Proprietor(s):
Federal'noe gosudarstvennoe nauchnoe
uchrezhdenie Vserossijskij nauchnoissledovatel'skij institut sistem oroshenija
i sel'khozvodosnabzhenija "Raduga" (FGNU VNII
"Raduga") (RU)
R U
(72) Inventor(s):
Astsatrjan Serezha Andronikovich (RU),
Ol'garenko Gennadij Vladimirovich (RU),
Terpigorev Anatolij Anatol'evich (RU),
Gorodnichev Valerij Ivanovich (RU),
Makarov Mikhail Vladimirovich (RU),
Grushin Aleksej Vladimirovich (RU),
Astsatrjan Andreas Serezhevich (RU)
RU 2 300 192 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Предлагаемое изобретение относитс к механизации полива сельскохоз йственных
культур способом дождевани и может быть использовано на дождевальных оросительных
системах.
Известен импульсный дождевальный аппарат, включающий ствол с насадкой, механизм
поворота, запорный орган, выполненный в виде двухседельного клапана с гидроприводом,
воздушный бак с разделительной эластичной мембраной, при этом запорный орган
вмонтирован в ствол дождевального аппарата перед насадкой так, что полость между
седлами клапанов сообщена с водовоздушным баком, полость седлом и поршнем
гидропривода сообщена с напорным трубопроводом, а гидропривод запорного органа
нагружен усилием сжатой пружины [1].
Недостатком этого импульсного дождевального аппарата вл етс невысока надежность работы в автоколебательном режиме и узкий диапазон изменени подводимого
расхода и давлени воды.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) вл етс импульсный
дождевальный аппарат, включающий насадку, водовоздушный бак и запорный орган,
выполненный в виде корпуса, цилиндра и установленного на штоке плунжера клапана, при
этом запорный орган снабжен подпружиненным относительно корпуса поршнем,
установленным на штоке между плунжером и клапаном с возможностью перемещени ;
шток выполнен с продольными канавками, а цилиндр - ступенчатым [2].
Недостатком этого импульсного дождевального аппарата вл етс работоспособность в
узком диапазоне изменени подводимого расхода и давлени воды и невысока надежность работы запорного органа. Работа запорного органа в фазе открыти зависит
от трени уплотнител , которое со временем измен етс вследствие его износа и поэтому
расстраивает параметры работы дождевального аппарата. Ниже определенного
подводимого расхода запорный орган не открываетс , так как этот расход воды после
незначительного перемещени клапана вправо из водовоздушного бака сливаетс в
атмосферу через ствол и дождевальное сопло аппарата, не образу нарастающее
давление на плунжер клапана с левой стороны, необходимое дл преодолени усили сжатой пружины и перемещени клапана в крайнее правое положение (положение
открыти клапана). Подводимый расход выравниваетс с расходом, сливаемым из
дождевател , происходит "зависание" запорного органа и прекращение выстрелов. В
некоторых типоразмерах запорного органа и сопла дождевального аппарата подводимый
расход "зависани " достигает значени оптимального подводимого расхода, что приводит
к увеличению подводимого расхода дл обеспечени работоспособности, вследствие чего
увеличиваютс капитальные вложени и снижаетс эффективность импульсного
дождевального аппарата.
Целью предлагаемого изобретени вл етс повышение надежности и снижение
энергоемкости работы путем обеспечени работоспособности в большом диапазоне
изменени подводимого расхода и давлени и исключени вли ни сил трени уплотнителей на работоспособность запорного органа в фазе его открыти .
Поставленна цель достигаетс тем, что полость между седлом и поршнем клапана
сообщена с полостью ствола, а полость под клапаном - с водовоздушным баком и
напорным трубопроводом, запорный орган снабжен подпружиненным относительно поршн клапана вспомогательным поршнем с большими и малым цилиндрами, разделенный
перегородкой с отверсти ми, при этом вспомогательный поршень установлен в цилиндре
корпуса с возможностью осевого перемещени и прижат к седлу торцом малого цилиндра,
а клапан и поршень установлены соответственно в полост х малого и большого цилиндров
вспомогательного поршн , причем рассто ние от перегородки малого цилиндра до клапана
выполнено большим, чем рассто ние между правыми торцами поршн клапана и
вспомогательного поршн , а наружный диаметр малого цилиндра выполнен меньшим, чем
внутренний диаметр большого цилиндра вспомогательного поршн .
Сущность предлагаемого изобретени приведена на фиг.1 - общий вид импульсного
дождевального аппарата, и фиг.2 - предлагаемый запорный орган импульсного
Страница: 3
DE
RU 2 300 192 C1
5
10
15
20
дождевального аппарата в продольном разрезе.
Импульсный дождевальный аппарат состоит из водовоздушного бака 1 с
разделительной эластичной мембраной 2, ограничительным сводом 3 и устройством дл заполнени воздухом 4, входным 5 и выходным 6 штуцерами, дождеобразующего
устройства 7 и запорного органа 8. Водовоздушный бак 1 эластичной мембраной 2
разделен на водную 9 и воздушную 10 полости. Запорный орган 8 установлен на штуцере 6
и содержит корпус 11 с входной 12 и выходной 13 полост ми, ступенчатый цилиндр 14 с
основанием 15 и боковыми выходными каналами 16, клапан 17 со штоком 18 и поршнем 19,
пружины 20 и 21, вспомогательный поршень 22 с большим 23 и малым 24 цилиндрами и
основанием 25 с отверсти ми 26, крышку 27 с регулировочным болтом 28 и упорную шайбу
29. Основание 15 имеет седла 30 и 31, а малый цилиндр 24 - дренажное отверстие 32 в
боковой стенке. Вспомогательный поршень 22 и поршень 19 клапана снабжены
уплотнительными манжетами 33 и 34 и образуют полости 35 и 36. Полость 36 сообщена с
атмосферой через отверстие 37.
В исходном положении клапан 17 прижат к седлу 30 посредством пружины 21,
регулируемой болтом 28 и упорной шайбой 29, поршн 19 и штока 18, а малый цилиндр
24 - к седлу 31 посредством пружины 20.
Дл нормальной работы импульсного дождевального аппарата необходимо заполнить
воздухом полость 10 через устройство 4 до минимального рабочего давлени Рmin и
соблюдать следующие услови (без учета силы трени между детал ми ввиду ее
незначительной величины):
25
30
35
40
45
50
где
d22 - диаметр вспомогательного поршн 22,
d19 - диметр поршн 19,
d24 - наружный диаметр малого цилиндра 24,
d17 - эффективный диаметр клапана 17,
S17 - эффективна площадь клапана 17,
S19 - площадь поперечного сечени поршн 19,
S22 - кольцева площадь вспомогательного поршн 22,
L19-22 - рассто ние между правыми торцами поршн 19 и 22,
L19-23 - рассто ние от левого торца поршн 19 до бурта у основани большого цилиндра
23,
L19-27 - рассто ние от правого конца поршн 19 до крышки 27,
L17-25 - рассто ние правого торца клапана 17 до перегородки 25,
К20 - коэффициент жесткости пружины 20,
К21 - коэффициент жесткости пружины 21,
f20 - усилие предварительного сжати пружины 20,
f21 - усилие предварительного сжати пружины 21,
PСЕТЬ - давление воды в подвод щей сети,
Pmin - минимальное рабочее давление в полости 10,
Рmax - давление начала открыти запорного органа 8 (момент отрыва клапана 17 от
седла 30),
Страница: 4
RU 2 300 192 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
qсред - средний подводимый расход к дождевальному аппарату,
q5 - расход воды, поступающей из сети в водовоздушный бак 1 в момент открыти запорного органа 8,
q30 - расход воды из полости 35 в полость 13 в момент открыти запорного органа 8,
Q - расход выстрела импульсного дождевального аппарата.
Работает импульсный дождевальный аппарат следующим образом:
Вода под давлением PСЕТЬ из сети по штуцеру 5 поступает расходом qсред в водную
полость 9 водовоздушного бака 1, сжима предварительно накаченный воздух в воздушной
полости 10 и перемеща вниз разделительную мембрану 2, так как запорный орган 8,
установленный на штуцере 6, закрыт до достижени давлени водной полости 9 значени Рmax (условие 3). Ограничительный свод 3 ограничивает объем накоплени воды в
водовоздушном баке и защищает разделительную мембрану 2 от разрушительных
раст жений в случае утечки воздуха из полости 10.
При достижении давлени в полости 9 до Рmax (период накоплени ) запорный орган 8
открываетс и накопленный объем воды в полости 9 под действием сжатого воздуха в
полости 10 посредством разделительной мембраны 2 большим расходом Q выбрасываетс на орошаемое поле в виде дожд через дождеобразующее устройство 7 (период выброса).
После выброса накопленного объема запорный орган 8 закрываетс и далее цикл
"накопление-выброс" автоматически повтор етс . Продолжительность периода накоплени может быть на 2 пор дка больше продолжительности периода выброса. Частота циклов
"накопление-выброс" регулируетс изменением подводимого расхода.
Запорный орган 8, обеспечивающий цикл "накопление-выброс" импульсного
дождевального аппарата, работает следующим образом.
До достижени давлени в полости 12 корпуса 11 до Рmax (период накоплени ), что
соответствует определенному накопленному объему воды в полости 9 водовоздушного
бака 1, клапан 17 под действием пружин 21 и 20 предотвращает сообщение полостей 9 и
12 с полост ми 35 и 13 через проходное сечение седла 30 основани 15 (условие 3). При
достижении давлени в полости 11 к Рmax (начало открыти запорного органа), усилие на
клапан 17 с левой стороны превышает усилие пружины 20-21, и он отрываетс от седла 30
и сообщает полость 12 с полостью 35 через отверсти 26 в перегородке 25. Благодар услови м (1) и (7) малый цилиндр 24 прижимаетс к уплотнителю 31, а давление в
полости 35 измен етс по нарастающей, вследствие чего усилие со стороны поршн 19 на
пружину 21 резко возрастает. Поршень 19 резко перемещаетс вправо до упора в крышку
27 с отверстием 37, перемеща за собой вспомогательный поршень 22 с большим 23 и
малым 24 поршн ми, упира сь клапаном 17 в перегородку 25. Полости 9, 12 через полость
25 и проходные каналы 16 сообщаютс с полостью 13 и далее через дождеобразующее
устройство - с атмосферой (конец открыти запорного органа). Благодар условию (5)
вспомогательный поршень 22 с большим 23 и малым 24 цилиндрами и поршень 19 со
штоком 18 и клапаном 17 остаютс в крайне правом положении до полного выброса
накопленного объема воды из полости 9 на орошаемое поле в виде дожд через
дождеобразующее устройство 7.
После выброса накопленного объема воды благодар условию (6) клапан 17 под
действием пружины 21 перемещаетс в крайнее левое положение (начало закрыти запорного органа), закрыва проходное сечение седла 30, и лишь после этого малый
цилиндр 24 с отставанием L19-23 от клапана 17 прижимаетс к уплотнителю 31 под
действием пружины 20 и разобщает полость 35 от полости 13, выжима остатки воды из
полости 35 в полость 13 через дренажные отверсти 30 (конец закрыти запорного органа).
Таким образом, запорный орган 8 возвращаетс в исходное (закрытое) положение.
Далее процесс "накопление-выброс" повтор етс в циклическом режиме.
Уплотнительные манжеты 33 и 34 предотвращают утечку воды из полости 35 и 13 в
атмосферу. Благодар условию (2) исключаютс перегрузки на клапан 17 (на его
крепежную гайку) в момент выброса накопленного объема воды.
Таким образом, путем сообщени полости между седлом и поршнем клапана с полостью
Страница: 5
RU 2 300 192 C1
5
10
ствола, а полость под клапаном - с водовоздушным баком и напорным трубопроводом,
снабжени запорного органа 8 вспомогательным поршнем 22 с большим 23 и малым 24
цилиндрами, выполнени d19>d24 и L25-17>L19-22 достигнута работоспособность в большом
диапазоне изменени подводимого расхода (условие 7), обеспечено четкое открытие и
закрытие запорного органа 8 и исключено вли ние сил трени уплотнительных манжет 33 и
34 на надежность работы запорного органа.
Экспериментальные образцы импульсных дождевальных аппаратов по прототипу и
предлагаемому изобретению изготовлены в производственных услови х мастерских ФГНУ
ВНИИ "Радуга", и проведены сравнительные испытани в лабораторных услови х.
Результаты испытани приведены в таблице.
Таблица
№ п/п Наименование показател 1.
15
20
25
30
35
40
45
Корпус запорного органа
Прототип
Корпус 2 чугунного
вентил аналогично
2.
Объем водовоздушного бака
40 л
40 л
3.
Давление предварительно накаченного воздуха (Рmin)
0,15...0,30 МПа
0,15...0,30
МПа
4.
Давлени начала открыти запорного органа (Рmax)
0,25...0,50 МПа
0,25...0,50
МПа
5.
Давление подвод щей сети
0,30...0,55 МПа
0,50...0,75
МПа
6.
Диапазон изменени подводимого расхода
0,05...0,50 л/с
0,20...0,3 5 л/с
7.
Непроизводительный объем слива воды через сопло дождеобразующего устройства перед
открытием запорного органа
0,05...0,025 л
1,50...0,80 л
Применение предлагаемого изобретени в народном хоз йстве значительно повысит
надежность и эффективность оросительных систем способом дождевани .
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1090294, кл. А01G25/00.
2. Авторское свидетельство СССР №1128878, кл. А01G25/09.
Формула изобретени 1. Импульсный дождевальный аппарат, включающий водовоздушный бак с
разделительной мембраной, дождеобразующее устройство со стволом и запорный орган,
выполненный в виде корпуса с седлом, цилиндра и подпружиненного клапана со штоком и
поршнем, отличающийс тем, что полость между седлом и поршнем клапана сообщена с
полостью ствола, а полость под клапаном - с воздовоздушным баком и напорным
трубопроводом, запорный орган снабжен подпружиненным относительно поршн клапана
вспомогательным поршнем с большими и малым цилиндрами, разделенный перегородкой
с отверсти ми, при этом вспомогательный поршень установлен в цилиндре корпуса с
возможностью осевого перемещени и прижат к седлу торцом малого цилиндра, а клапан и
поршень установлены соответственно в полост х малого и большого цилиндров
вспомогательного поршн .
2. Импульсный дождевальный аппарат по п.1, отличающийс тем, что рассто ние от
перегородки малого цилиндра до клапана выполнено большим, чем рассто ние между
правыми торцами поршн клапана и вспомогательного поршн .
3. Импульсный дождевальный аппарат по п.1, отличающийс тем, что наружный
диаметр малого цилиндра выполнен меньшим, чем внутренний диаметр большого
цилиндра вспомогательного поршн .
50
Страница: 6
CL
Предлагаемое
изобретение
RU 2 300 192 C1
Страница: 7
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
205 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа