Саморегулирующийся водовыпуск гибкого поливного трубопровода
Владельцы патента RU 2332840:
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. Саморегулирующийся водовыпуск гибкого поливного трубопровода включает запорный элемент, прикрепленный к стенке трубопровода посредством перфорированной диафрагмы. На стенке трубопровода в стыковом шве предусмотрен регулятор расхода, включающий корпус с водовыпускным отверстием. В корпусе установлена упругоэластичная перфорированная диафрагма, закрепленная двумя концами к стенкам корпуса и расположенная двумя другими концами с минимальным зазором от стенок корпуса. В центре диафрагмы выполнен гофрированный выступ, к которому закреплен конусный клапан-регулятор, имеющий высоту, обеспечивающую возможность изменения расхода от минимальной до максимальной величины. Площадь перфорированных отверстий в диафрагме рассчитана на пропуск максимального расхода через водовыпуск. Технический результат заключается в упрощении конструкции и обеспечении заданного расхода по всей длине поливного трубопровода. 3 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 и 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 впотай, при этом пластина снабжена выступом с косым срезом, расположенным за впускным отверстием. (SU 1501981 А1, 23.08.89).
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 378592 А1, 18.04.1973).
Недостатками водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая надежность эксплуатации.
Известен водовыпуск, выполненный в виде установленного в отверстии трубопровода пистона, снабженного пористым элементом, перекрывающим отверстие трубопровода и прижатым к пистону, например, при помощи жесткой связанной с ним пластины. (SU 471094 А1, 25.05.1975).
Недостатками данного водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая эксплутационная надежность, отсутствие возможности регулирования подачи воды.
Известен клапан для дождевальных и т.п. устройств с корпусом и упругим запорным элементом, перекрывающим отверстия в седле, на котором образован центральный выступ, а к нему прикреплен упругий эластичный запорный орган в виде плоской пластины, образующий зазоры со стенками корпуса. (SU 360498 А1, 05.01.1973).
К недостаткам клапана относятся ограниченные функциональные возможности, отсутствие возможности регулируемой подачи воды в зависимости от действующего напора.
Известен водовыпуск поливного трубопровода, включающий гофрированный патрубок и пистон для армирования отверстия, при этом он снабжен расположенной под патрубком эластичной перфорированной мембраной. (SU 261015 А1, 12.05.1970).
К недостаткам водовыпуска относится трудность поддержания заданного расхода воды, так как требуется значительное давление, чтобы преодолеть сопротивление мембраны, зафиксированной в пистоне по всему его периметру. Кроме того, перемещение гофрированного патрубка требует ручной регулировки, что значительно усложняет условия эксплуатации и снижает надежность работы водовыпуска.
Известен выпускной клапан к гибким питающим трубопроводам, включающий запорный элемент, прикрепленный к внутренним стенкам трубопровода и открывающийся внутрь трубопровода, при этом запорный элемент выполнен упругоэластичным и прикреплен к стенкам трубопровода посредством перфорированной по краям диафрагмы. (SU 394493 А1, 16.01.1974).
К недостаткам водовыпускного клапана относятся сложность конструктивного исполнения при закреплении к стенкам трубопровода перфорированной диафрагмы, низкая вероятность регулируемой подачи воды, а так как диафрагма закреплена к стенкам трубопровода по всему периметру, то перемещение запорного элемента возможно только при изломе стенок диафрагмы. Кроме того, регулировка расхода плоским запорным элементом затруднительна.
Данный клапан принят в качестве ближайшего аналога.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направленно изобретение, заключается в повышении эксплутационной надежности и в обеспечении регулируемой подачи воды.
Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, состоит в обеспечении возможности подачи заданного расхода по всей длине поливного трубопровода и в упрощении конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в саморегулирующемся водовыпуске гибкого поливного трубопровода, включающем запорный элемент, прикрепленный к стенке трубопровода посредством перфорированной диафрагмы, согласно изобретению на стенке трубопровода в стыковом шве предусмотрен регулятор расхода, включающий корпус с водовыпускным отверстием, в котором установлена упругоэластичная перфорированная диафрагма, закрепленная двумя концами к стенкам корпуса и расположенная двумя другими концами с минимальным зазором от стенок корпуса, при этом в центре диафрагмы выполнен гофрированный выступ, к которому закреплен конусный клапан-регулятор, имеющий высоту, обеспечивающую возможность изменения расхода от минимальной до максимальной величины, а площадь перфорированных отверстий в диафрагме рассчитана на пропуск максимального расхода через водовыпуск.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез поливного трубопровода с водовыпуском при минимальном напоре в трубопроводе; на фиг.2 - то же, при максимальном напоре в трубопроводе; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Саморегулирующийся водовыпуск включает стенку 1 поливного трубопровода с одним водовыпускным отверстием 2 и запорный элемент. В стыковочном шве 3 трубопровода 1 выполнен корпус 4 для конусного клапана-регулятора 5, закрепленного на перфорированной диафрагме 6. Над конусным клапаном-регулятором 5 в корпусе 4 выполнено водовыпускное отверстие 7.
Перфорированная диафрагма 6 выполнена из упругоэластичного материала в виде гофр и закреплена двумя концами к стенкам корпуса 4. Два других конца размещены в корпусе 4 с минимальным зазором от его стенок. Расстояние от диафрагмы 6 до водовыпускного отверстия 7 в корпусе 4, размеры клапана регулятора 5 и диаметр водовыпускного отверстия соответствуют возможности пропуска через водовыпускное отверстие 7 заданного расхода в зависимости от действующего напора в поливном трубопроводе 1. Площадь перфорированных отверстий диафрагмы 6 рассчитана на пропуск максимального расхода через водовыпуск.
Водовыпуск работает следующим образом.
При минимальном напоре в поливном трубопроводе (см. фиг.1) диафрагма 6 находится в свободном состоянии, а клапан-регулятор 5 зафиксирован в водовыпускном отверстии своей вершиной. При таком положении клапана 5 возможен пропуск максимального расхода через водовыпуск.
При повышенном напоре, под действием которого диафрагма 6 деформируется (фиг.2), клапан-регулятор 5 входит в водовыпускное отверстие 7, уменьшая его живое сечение, что снижает расход через водовыпуск.
Расход Q через водовыпуск зависит от напора Н по уравнению: , где
μ - коэффициент расхода (μ≈0,62);
ω - площадь живого сечения водовыпускного отверстия;
g - ускорение свободного падения.
Таким образом, при увеличении напора Н в трубопроводе площадь живого сечения будет уменьшаться с помощью клапана-регулятора 5, а при уменьшении напора Н площадь живого сечения будет увеличиваться, при этом расход через водовыпуск будет величиной постоянной.
Саморегулирующийся водовыпуск гибкого поливного трубопровода, включающий запорный элемент, прикрепленный к стенке трубопровода посредством перфорированной диафрагмы, отличающийся тем, что на стенке трубопровода в стыковом шве предусмотрен регулятор расхода, включающий корпус с водовыпускным отверстием, в котором установлена упругоэластичная перфорированная диафрагма, закрепленная двумя концами к стенкам корпуса и расположенная двумя другими концами с минимальным зазором от стенок корпуса, при этом в центре диафрагмы выполнен гофрированный выступ, к которому закреплен конусный клапан-регулятор, имеющий высоту, обеспечивающую возможность изменения расхода от минимальной до максимальной величины, а площадь перфорированных отверстий в диафрагме рассчитана на пропуск максимального расхода через водовыпуск.
