Клапан-водовыпуск поливного трубопровода
Владельцы патента RU 2295235:
Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур капельным способом с помощью гибких поливных трубопроводов. Клапан-водовыпуск размещается в стенке поливного трубопровода, имеющей водовыпускное отверстие, над которым предусмотрена запорная головка в виде двух шаровых сегментов. Запорная головка опирается на внутреннюю стенку трубопровода с помощью упругоэластичных ножек, выполненных криволинейными, сопряженными с наружной кромкой запорной головки и внутренней стенки трубопровода по дуге окружности. Запорная головка соединена с наружной ограничительной тарелкой стержнем, состоящим из цилиндрической и конической частей, при этом коническая часть выполнена в виде параболоида вращения. Изобретение повышает эксплуатационную надежность клапана, улучшает регулируемую подачу воды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур капельным способом с помощью гибких поливных трубопроводов.
Известен водовыпуск поливного трубопровода, включающий корпус со сливным отверстием и крепежный элемент, соединяющий корпус с трубопроводом, при этом корпус образован двумя боковинами, соединенными сводом, состоящим из передней горизонтальной части, плавно сопряженной с ней задней криволинейной горизонтальной части, направленной выпуклостью наружу, при этом выпускное отверстие корпуса размещено в нем напротив задней криволинейной части свода, а крепежные элементы выполнены в виде пластины, размещенной с внутренней стороны трубопровода и соединенной с последним ее корпусом посредством винтов, выполненных в потай, при этом пластина снабжена выступом с косым срезом, расположенным за впускным отверстием (SU, авторское свидетельство № 1501981, А 01 G 25/02, опубликовано 23.08.89, Бюл. № 31).
Недостатками водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, трудность монтажа, низкое качество полива.
Известен водовыпуск с гибким трубопроводом, включающий упругий корпус, установленный в стенке и прикрепленный к кромкам водовыпускного отверстия, одна из которых отогнута внутрь трубопровода с внешней стороны его, упругий корпус выполнен таврообразным (SU, авторское свидетельство № 378592, Е 02 В 13/02, A 01 G 25/02), опубликовано 18.04.1973. Бюллетень, № 19).
Недостатками водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая надежность эксплуатации. Наиболее близким техническим решением является клапан-водовыпуск поливного трубопровода, включающий отверстия в стенке трубопровода и водовыпуски (SU, авторское свидетельство № 471094, A 01 G 25/02, опубликовано 25.05.75, Бюллетень № 19).
Недостатками данного водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая эксплуатационная надежность, отсутствие возможности регулирования подачи воды.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение эксплуатационной надежности и регулируемой подачи воды. Технический результат - равномерная подача воды через водовыпуски по всей длине поливного трубопровода, комплексная механизация укладки и раскладки трубопровода при эксплуатации, упрощение конструкции. Указанный технический результат достигается тем, что каждый водовыпуск выполнен в виде подвижного клапана, состоящего из запорной головки в виде двух шаровых сегментов и опирающейся на внутреннюю стенку трубопровода с помощью упругоэластичных ножек, а запорная головка соединена с наружной ограничительной тарелкой стержнем, состоящим из цилиндрической и конической частей, при этом коническая часть выполнена в виде параболоида вращения, а также тем, что упругоэластичные ножки выполнены криволинейными по дуге окружности и сопряженными с наружной кромкой запорной головки и внутренней стенкой трубопровода.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен поперечный разрез по оси трубопровода.
На фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1.
Клапан-водовыпуск размещается в стенке поливного трубопровода 1, имеющей водовыпускное отверстие 2. Каждый водовыпуск выполнен в виде подвижного клапана, состоящего из запорной головки, выполненной из двух шаровых сегментов 3, 4. Запорная головка опирается на внутреннюю стенку трубопровода 1 с помощью упругоэластичных ножек 5, представляющих собой криволинейные дуги окружности, которые сопрягают наружную кромку запорной головки с внутренней поверхностью трубопровода 1. Запорная головка изготовлена единой деталью с цилиндрической частью 6 и конической частью 7, направителем потока воды в виде параболоида вращения, и соединена с наружной ограничительной тарелкой 8 стержнем. Цилиндрическая часть 6 и коническая часть 7 - направитель потока - имеют направляющие ребра 9.
Клапан-водовыпуск работает следующим образом.
В трубопроводе 1 при изготовлении выполняются отверстия 2, в которые затем вставляется клапан, состоящий из запорной головки (3, 4) с упругоэластичными ножками 5 и цилиндрической частью 6. Клапан-водовыпуск вводится в отверстие 2 до упора ограничительной тарелки 8 в наружную поверхность трубопровода. При этом упругоэластичные ножки 5 размещаются во внутренней полости трубопровода 1 таким образом, что обеспечивают сопряжение запорной головки с внутренней поверхностью трубопровода как показано на фиг.1. После установки клапанов трубопровод готов к работе. При движении воды по трубопроводу в нем создается определенное давление, которое воздействует на запорную головку и передается на упругоэластичные ножки 5, которые обеспечивают необходимый зазор между нижним шаровым сегментом 4 и кромкой водовыпускного отверстия 2, что соответствует определенному расходу через водовыпуск. При повышенном давлении (в начале трубопровода) ножки 5 перемещаются в горизонтальной плоскости, удаляясь от запорной головки, а запорная головка приближается к водовыпускному отверстию 2, зазор между нижним шаровым сегментом 4 и кромкой водовыпускного отверстия уменьшается, соответственно уменьшается и расход через водовыпуск, который определяется из уравнения
где μ - коэффициент расхода;
ω - площадь живого сечения потока через выходное отверстие;
Н - действующий напор.
Так как коэффициент расхода μ для всех водовыпусков данного поливного трубопровода есть величина постоянная, то расход через водовыпуск будет определяться площадью живого сечения ω выходного отверстия и действующим напором Н.
При снижении напора по длине трубопровода и уменьшении силы его воздействия на запорную головку упругоэластичные ножки приподнимают запорную головку и увеличивают площадь живого сечения ω.
Таким образом, обеспечивается равномерная подача воды через водовыпуски по всей длине поливного трубопровода.
1. Клапан-водовыпуск поливного трубопровода, включающий отверстия в стенке трубопровода и водовыпуски, отличающийся тем, что каждый водовыпуск выполнен в виде подвижного клапана, состоящего из запорной головки в виде двух шаровых сегментов и опирающейся на внутреннюю стенку трубопровода с помощью упругоэластичных ножек, а запорная головка соединена с наружной ограничительной тарелкой стержнем, состоящим из цилиндрической и конической частей, при этом коническая часть выполнена в виде параболоида вращения.
2. Клапан-водовыпуск по п.1, отличающийся тем, что упругоэластичные ножки выполнены криволинейными по дуге окружности и сопряженными с наружной кромкой запорной головки и внутренней стенкой трубопровода.
