В. п. понятое, м. л. толчинский и н. п. черновi*» государственное специальное конструкторское бюро по ирригации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресстблик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.VI.1970 (Ph 1442609/30-15) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.IV.1972. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 11 V.1972

M. Кл. А Olg 25/00

Е 03b 9, 02

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УД К 631.347.1:621.643.5 (088.8) Авторы изобретения В. М. Весманов, И. А. Вольшанский, Н. И. Гречихин, В. П. Понятов, М. Л. Толчинский и Н. П. Чернов

Заявитель Государственное специальное конструкторское бюро по ирригации

ВЫДВИЖНОЙ ПОДЗЕМНЫЙ ГИДРАНТ

Изобретение относится к технике автоматизации орошения сельскохозяйственных культур методом дождевания.

Известен выдвижной, подземный гидрант, включающий корпус с двумя соединительными патрубками и подвижно установленный внутри него ствол с дождевальным апстаратом и емкостью водо-воздушного гидроаккумулятора, сообщенных между собой посредством центральной водоподводящей трубки и телескопической муфты, Гидрант присоединяется к трубопроводу через гидравлический шаговый искатель, посредством которого он дистанционно управляется им пульсами давления, создаваемыми открытием и закрытием задвижки в голове трубопровода или системы трубопроводов. При открытии задвижки корпус гидранта соединяется нижним патрубком с трубопроводом. Под давлением воды ствол гидранта поднимается над поверхностью земли и из него выдвигается импульсный дождевальный аппарат с крышкой, которой начинает работать,при достижении в аккумуляторе максимального давления. От последующего кратковременного закрытия задвижки в голове тру бо проводa или оросительной системы, а следовательно от подачи импульса падения давления на шагавый искатель, .переключающий гидрант на слив, ствол с дождевальным аппаратом заглу бляется, повторяя в обратном порядке процесс выдвижения.

Недостатком такого гидранта является то, что ограниченный объем водовоздушного

5 котла и дождевальный аппарат с затвором, срабатывающим от достаточно большого перепада давления в гидроаккумуляторе, не обеспечивают работу устройства с полным использованием энергии воды, питающей гид10 роаккумулятор. Это обусловлено тем, что процесс зарядки и разрядки водо-воздушного ,гидроаккумулятора представляет собой изотермический газовый процесс, энергетическое состояние которого характеризуется величи15 ной среднего индикаторного давления. Среднее индикаторное давленис в водо-воздушном гидроаккумуляторе всегда ниже давления поступающей в него воды, следовательно, неполное использование поступающей воды

20 заранее обусловливает сравнительно малые величины среднего индикаторного давления в аккумуляторе, а, следовательно, и малый радиус действия аппарата.

Целью изобретения является устранение

25 указанных недостатков.

Достигается это тем, что гидрант снабжен гидравлическим мультипликатором, вы полненным в виде ступенчатого поршня с встроенным дифференциальным затвором, подвиж30 но установленного внутри двух концентрично

334955

4 расположенных и закрепленных в стволе труб, одна из которых заглушена сверху и имеет дно с впускным клапаном, содержащим дросселирующее отверстие, а другая соединена с центральной водоподводящей трубкой.

Для управления впускным клапаном от движения норшня и фиксации его в закрытом положении поршень связан с клапаном посредством механизма типа пантографа, выполненного в виде шарнирно связанных между собой, подвижных жестких звеньев, концевая пара которых центральным шарниром присоединена к клапану, а боковыми — к фиксирующим ползунам.

С целью возвращения поршня мультипликатора в исходное, положение с заданной скоростью гидрант снабжен пружинными элементами растяжения, а на поршне установлены о братные,клапаны регулируемого гидравлического сопротивления.

Для создания добавочной емкости, предотвращающей .подтекание воды из доядевального аппарата в момент закрытия затвора и во время перемещения поршня мультипликатора и, обеспечения тем самым, четкости работы дождевального ап парата, центральная трубка снабжена инжекционной камерой, дно которой выполнено в виде конфузора и

-совместно с трубкой образует элементы водоструйного насоса.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый выдвижной подземный гидрант в разрезе; на фиг. 2, 3 — схема работы мультипликатора.

Выдвижной подземный гидрант состоит из корпуса 1, подвижного ствола 2 и установленного в стволе мультипликатора 8. Мультипликатор конструктивно объединен с гидроаккумулятором и представляет, собой трубу 4, закрытую с двух концов съемными крышками. В одной из крышек закреплена центральная трубка 5 и вентиль б для нодкачки воздуха, а другая является крышкой гидроцилиндра, в котором подвижно установлен ступенчатый поршень 7. Последний представляет собой два полых цилиндра разного диаметра, соединенных концентрично один над другим посредством, спиц 8. К нижнему торцу большого цилиндра присоединен корпус дифференциального затвора 9 и проушины для .крепления двух эластичных,пружинных элементов 10, а в малый цилиндр сверху концентрично входит трубчатый толкатель 11. На поршне 7 установлены у плотнительные кольца 12 и обратные клапаны 18, лроходное сечение которых может изменяться путем ограничения высоты подъема запорного элемента. Поршень 7 малой ступенью входит в трубу 14, концентрично установленную в трубе 4 и через трубу 15 присоединенную к центральной трубке 5. Полость между трубами 4 и 14 является водо-воздушной емкостью гидроаккумулятора. Трубка 5, крышка трубы .14 и труба 15 представляют собой

15 го

Зо

65 водоструйный насос, а полость, образованная трубой 15 и трубкой 5 — его инжекционную камеру.

Дифференциальный затвор 9 представляет собой глухой цилиндр, в котором установлен ,подпружиненный фигурный поршень 16, снабженный трубчатым винтом для регулировки предварительного сжатия пружины и о братным клананом для удаления просочившейся в цилиндр воды. Цилиндр затвора в вехней части перфорирован, а запорная поверхность фигурного поршня выполнена таким образом, что площадь давления. образуемая проходным сечением при полной, посадке его на седло, меньше площади давления при неполной посадке на седло.

В нижней части мультипликатора расположен впускной клапан 17 с дросселирующим отверстием, защищенным от засорения сеткой. Клапан 17 в открытом положении фиксируется шариковым фиксатором 18, а в закрытом — фиксирующими ползунами 19, пе. ремещаемыми во вкладных направляющих

20, Открытие и закрытие клапана 17 происходит в зависимости от перемещений поршня

7, который связан с ним через шарнирный многократный, параллелограмм 21. Два нижних звена параллелограмма соединены с фиксирующими ползунами 19 и штоком клапана

17, причем последний связан с центральным шарниром при,помощи плавающего пальца, который начинает взаимодействовать с клапаном только после того, как поршень 7пройдет определенное расстояние. Пружинные элементы 10 выполнены в виде двух отрезков резинового жгута, которые с целью увеличения:первоначальной длины |пропущены через две,пары роликов 22, расположенных по обе стороны шарнирного многократного параллелограмма 21.

При открытии дистанционно управляемой задвижки, установленной перед гидрантом, его корпус соединяется нижним патрубком с трубопроводом гидросистемы. Под давлением воды ствол гидранта .поднимается над поверхностью земли. Шаровой, поплавковый клапан, закрывающий доступ воды в мультипликатор, отрывается от своего седла, и вода начинает поступать через впускной клапан 17 под ступенчатый поршень 7. В этот момент поршень

7, постоянно находящийся под воздействием пружинных элементов 10, занимает крайнее положение, параллелограмм 21 управления впускным клапаном 17 сжат, фиксирующие ползуны 19 раздвинуты, а впускной клапан

17 открыт.

Из подпоршневой полости поршня 7 вода проходит через обратные клапаны 18 в водо-воздушную емкость гидроаккумулятора, сжимая находящийся в ней .воздух.

Когда давление воздуха в гидроаккумуля:торе станет равным давлению в гидросистеме, доступ воды в водо-воздушную емкость прекращается, и:поршень 7, вследствие неравенства сил, действующих на его большую

334955

10 и малую ступень, поднимается вверх, растягивая пружинные элементы 10 и шарнирный .параллелограмм 21. Обратные клапаны 13 закрываются, а вода, находящаяся между трубками 4 и 14, от воздействия поршня сжимает воздух до более высокого давления. Вода, находящаяся в трубчатой части, малой сту пени поршня 7 и трубе 14, поднимается вверх, заполняя инжекционную камеру, образованную трубкой 5 и трубой 15. При этом возрастающее давление в надпоршневой полости, не может открыть, поршень 16 затвора 9, так как сила,предварительного сжатия пружины больше силы давления, действующей на поршень в зоне соприкосновения с областью давления при полной посадке его на седло.

При подходе поршня 7 к крайнему верхнему положению связанный с ним параллелограмм 21 взаимодействует со штоком клапана 17 и закрывает его с последующей фиксацией,путем сближения фиксирующих ползунов 19. Вода через дросселирующее отверстие в клапане 17 продолжает поступать под поршень 7, который поднимается теперь с уменьшенной скоростью. Подъем поршня 7 продолжается до тех пор,,пока трубчатый толкатель П не упрется в поршень 16 затвора 9 и не,переместит его на некоторую величину в сторону открытия. При,перемещении поршня 16 его посадочная площадь, соприкасающаяся с областью, повышенного давления, увеличивается, сила давления на поршень резко возрастает, и он резко отталкивается от седла, сжимая пружину и освобождая проход воде в трубу 14.

Из трубы 14 вода через конфузор поступает в трубку 5 и далее в дождевальный а ппарат, захватывая и отсасывая,при своем движении воду из инжекционной камеры, образованной трубой 15 и трубкой 5. Силы давления воды на поршень 7 в этот момент уравновешиваются, и,под действием пружин 10 он начинает двигаться вниз, перепуская воду через обратные клапаны И.

Согласно, предлагаемому процессу зарядки гидроаккумулятора с помощью мультипликатора давление закрытия затвора 9 должно быть значительно ниже давления в гидросистеме. Поэтому путем изменения гидравлического сопротивления обратных клапанов 18 скорость движения поршня 7 вниз подбирается так, чтобы он не успевал открыть впускной клапан 17 раньше чем из водо-воздушной емкости не выплеснется необходимый объем воды и давление внутри нее не понизится до величины, позволяющей закрыться, затвору 9. Когда поршень 16 затвора

З0

9 начинает закрываться отсос из инжекционной камеры прекращается, и вода, находящаяся в трубке 5, под действием собственного веса заполняет инжекционную камеру,,предотвращая нежелательное подтекание воды из дождевального аппарата. Поршень 7,,подходя к крайнему нижнему положению, открывает впускной клапан

17, и импульсный процесс дождевания с помощью мультипликатора возобновляется.

Предмет изобретен ия

1. Выдвижной подземный гидрант, включающий корпус с двумя соединительными патрубками и подвижно установленный внутри него ствол с дождевальным аппаратом и емкостью водо-воздушного гидроаккумулятора, сообщенных между собой лосредством центральной водоподводящей трубки и телеско,пической муфты, отличающийся тем, что, с целью максимального использования энергии воды,при зарядке гидроаккумулятора и увеличения радиуса действия дождевального ап,парата, он снабжен .гидравлическим мультипликатором, выполненным в виде ступенчатого поршня с встроенным дифференциальным затвором, подвижно установленного внутри двух концентрично расположенных и закрепленных в стволе труб, одна из которых заглушена сверху и имеет дно с впускным,клапаном, содержащим дросселирующее отверстие, а другая соединена с центральной водоподводящей трубкой.

2. Гидрант,по п. 1, отличающийся тем, что, с целью у правления впускным клапаном от движения поршня мультипликатора и факсации его в закрытом положении, поршень связан с клапаном посредством механизма типа .пантографа, выполненного в виде шарнирного многократного параллелограмма, концевая пара звеньев которого центральным шарниром присоединена к клапану, а боковыми — к фиксирующим ползунам.

3. Гидрант ino,п. 1, отличающийся тем, что, с целью возвращения поршня мультипликатора в исходное положение с заданной ско ростью, oн снабжен пружинными элементами растяжения, а на поршне установлены обратные клапаны регулируемого гидравлического сопротивления.

4. Гидрант по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения четкости работы дождевального аппарата, центральная трубка снабжена инжекционной камерой, дно которой выполнено в виде конфузора и совместно с трубкой образует элементы водоструйного насоса.

334955

Составитель T. Кукос

Техред Т. Ускова

Корректор E. Миронова

Редактор Н. Спиридонова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1330/4 Изд. № 511 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5