Патент на изобретение №2311020

(54) ВОДОВЫПУСК ПОЛИВНОГО ТРУБОПРОВОДА

(57) Реферат:

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации, в частности к капельному орошению. Водовыпуск содержит водовыпускное отверстие в стенке трубопровода. Каждое водовыпускное отверстие в стенке с полостью поливного трубопровода гидравлически связано с камерой. Камера имеет форму тела вращения. Камера образована вращением ветвей астроиды вокруг одной из ее осей симметрии. Впускное отверстие в камеру и выпускное отверстие из камеры выполнены симметрично оси тела вращения и ортогонально к стенке поливного трубопровода. Полость заполнена газонаполненным пластиком. Водовыпуск обеспечит высокую эксплуатационную надежность системы капельного орошения и равномерность выдачи поливных норм по длине поливного трубопровода. 5 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации, в частности к капельному орошению.

Известен капельный водовыпуск, включающий корпус с верхней и нижней сообщающимися камерами, снабженными поплавковым клапаном, и впускное и выпускное отверстия, в котором верхняя и нижняя камеры разделены мембранами, образующими в корпусе полость, корпус снабжен поплавковым клапаном, выполненным в виде очерченного сферическими поверхностями геометрического тела с выпуклостью и впадиной в виде шаровых сегментов равного объема, поверхности выпуклости и впадины равноудалены, на пересечении внешней сферы и впадины поплавкового клапана выполнены прорези, мембраны снабжены комбинированными отверстиями, причем нижняя мембрана снабжена дополнительным центральным отверстием; периферийные кольцевые кромки мембран закреплены между торцами резьбовых крышек и корпусом; поплавковый клапан выполнен из материала с плотностью менее 0,25 т/м³, например из пробки (RU, патент №2240682. С1. МПК⁷ А01G 25/02. Капельный водовыпуск / А.Ф.Рогачев, A.M.Салдаев (RU), 27.11.2004).

К недостаткам описанного капельного водовыпуска, несмотря на очень высокую степень равномерности выдачи поливных норм, относятся необходимость установки в строго вертикальном рабочем положении корпуса.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится водовыпуск поливного трубопровода, содержащий корпус с водоотводящими патрубками, установленный в корпусе запарный элемент в виде шара, в котором с целью повышения надежности работы и расширения функциональных возможностей водовыпуск снабжен тройником-делителем, входной патрубок которого снабжен эластичной заслонкой, а выходные патрубки выполнены с зубчатыми выступами и снабжены направляющими, в которых установлен с возможностью перемещения и взаимодействия с зубчатыми выступами шаровый поплавковый клапан (SU, авторское свидетельство №1588331. А2. М. кл.⁵ А01G 25/06. Водовыпуск поливного трубопровода / Б.И.Калинин, М.И.Голубенке, Ю.П.Виноградов (СССР), 30.08.1990).

К недостаткам описанного поливного трубопровода относится то, что водовыпуски размещены в грунте и используются в системе для полива закрытых оросителей (внутрипочвенное орошение). Для нормального функционирования всей системы корпус водовыпуска должен быть установлен строго вертикально.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, – повышение эксплуатационной надежности водовыпуска поливного трубопровода.

Технический результат – расширение функциональных возможностей и повышение качества капельного орошения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном водовыпуске поливного трубопровода, содержащем водовыпускное отверстие в стенке трубопровода, согласно изобретению, каждое водовыпускное отверстие в стенке с полостью поливного трубопровода гидравлически связано с камерой, имеющей форму тела вращения, образованной ветвями астроиды, описываемой в прямоугольной системе координат уравнением вида х^2/3+y^2/3=R^2/3, где х – координата точки по оси абсцисс; у – координата точки по оси ординат; R – радиус направляющей окружности, при этом впускное отверстие в камеру и выпускное отверстие из камеры выполнены симметрично оси тела вращения и ортогонально к стенке поливного трубопровода, а полость камеры заполнена газонаполненным пластиком.

Изображение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено поперечно-вертикальное сечение поливного трубопровода с камерой, размещенной в нижней части стенки (впускное и выпускное отверстия камеры размещены вертикально по оси OY).

На фиг.2 – то же, впускное и выпускное отверстия камеры ориентированы в бок по оси ОХ.

На фиг.3 – то же, впускное и выпускное отверстия камеры ориентированы под углом к горизонту (к оси ОХ).

На фиг.4 – то же, впускное и выпускное отверстия камеры ориентированы вертикально, причем выпускное отверстие находится наверху поливного трубопровода.

На фиг.5 – сечение А-А на фиг.1, диаметральный разрез стенки поливного трубопровода с выполненной в ней камерой для отвода воды через газонаполненный пластик в водовыпускное отверстие.

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

Водовыпуск поливного трубопровода содержит водовыпускное отверстие 1 в стенке 2 трубопровода 3. Каждое водовыпускное отверстие 1 в стенке 2 с полостью 4 поливного трубопровода 3 гидравлически связано камерой 5. Камера 5 имеет форму тела вращения. Камера 5 образована вращением ветвей астроиды вокруг оси OY в системе прямоугольных (Декартовых) координат OXY (см. фиг.5).

Ветви астроиды в прямоугольной системе координат описываются уравнением вида

x^2/3+y^2/3=R^2/3

где

х – координата точки по оси абсцисс ОХ;

у – координата точки по оси ординат OY;

R – радиус направляющей окружности.

Впускное отверстие 6 в камеру 5 и водовыпускное отверстие 1 из камеры 5 выполнены симметрично оси OY – оси вращения и ортогонально к стенке 2 поливного трубопровода 3. Полость камеры 5 заполнена газонаполненным пластиком. Микропоры газонаполненного пластика обеспечивают строго дозированную выдачу поливной воды в виде капель. Диаметры d₁ и d₂ отверстий 1 и 6 выполнены равновеликими. Диаметр D основания камеры 5 относится к диаметрам d₁ и d₂ как 6:1…8:1. Выступающие части 7 и 8 камеры 5 над стенкой 2 сопряжены с ней по галтели радиусом r. Высота части 7(8) к толщине стенки 2 поливного трубопровода 3 относится как 1:4…1:6.

При подаче под давлением (до 0,2 МПа) воды из полости 4 поливного трубопровода 3 через отверстие 6 и поры в газонаполненном пластике в камере 5 поступает вода и заполняет ее пространство. По мере заполнения камеры 5 водой ее избыток из камеры 5 выдавливается в водовыпускное отверстие 1. Из отверстия 1, независимо как расположена камера 5 в стенке 2 поливного трубопровода 3 (см. фиг.1-4), капли воды по внешней стенке трубопровода 3 скатываются под действием силы гравитации на орошаемый участок. Расположенный на поверхности орошаемого поля поливной трубопровод 3 не требует строгой ориентации к вертикали. Отверстия 1 и 6 в пространстве могут быть ориентированы как угодно.

Выполнение каждой камеры 5 в виде тела вращения, имеющей поверхность, образованной ветвями астроиды, нивелирует разницу давлений воды на входе в поливной трубопровод 3 и на его конечном участке.

При нарастании давления воды впускное отверстие 6 сужается, а при снижении давления его диаметр увеличивается. Этим достигается равномерность подачи воды.

Взвеси и минеральный сор вместе с потоком воды огибают выступающую часть 7 камеры 5, и по этой причине не происходит засорение впускного отверстия 6. При работе системы капельного орошения в промывном режиме из полости 4 поливного трубопровода 3 удаляются наносы и сор. После завершения поливного сезона поливной трубопровод (до 400 м) сматывают в бобину и хранят на складе в осенне-зимний период.

Описанная конструкция водовыпуска обеспечит высокую эксплуатационную надежность системы капельного орошения и равномерность выдачи поливных норм по длине поливного трубопровода.

Формула изобретения

Водовыпуск поливного трубопровода, содержащий водовыпускные отверстия в стенке трубопровода, отличающийся тем, что каждое водовыпускное отверстие в стенке с полостью поливного трубопровода гидравлически связано с камерой, имеющей форму тела вращения, образованной ветвями астроиды, описываемой в прямоугольной системе координат уравнением вида

где х – координата точки по оси абсцисс;

у – координата точки по оси ординат;

R – радиус направляющей окружности,

при этом впускное отверстие в камеру и водовыпускное отверстие из камеры выполнены симметрично оси тела вращения и ортогонально к стенке поливного трубопровода, а полость камеры заполнена газонаполненным пластиком.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 27.05.2008

Извещение опубликовано: 10.01.2010 БИ: 01/2010