Импульсный дождевальный аппарат

Изобретение относится к поливу сельско-. хозяйственных культур и может быть применено в дождевальных системах с импульсными дождевальными аппаратами.Известен импульсный дождевальный аппарат, включающий корпус, ствол, запор. ный орган, водовоздушный бак и импульсное устройство внутреннего сгорания 1.Недостатком этого импульсного дождевального аппарата является низкая надежность.Известен также импульсный дождевальный аппарат, включающий корпус, ствол, подпружиненный относительно корпуса, и взаимодействующий с седлом ствола запорный клапан, гидравлически связанный с ним при помощи каналов гидроаккумулятор, соединенный с напорным трубопроводом, и насос 2.Недостатками известного аппарата являются низкая дальность полива струи, невозможность регулирования рабочего режима и низкая надежность.Цель изобретения - увеличение дальности полета струи путем создания дополнительного напора, повышение надежности и обеспечение регулирования рабочего режимаа.Поставленная цель достигается тем, что импульсный дождевальный аппарат, содержащий корпус, ствол, подпружиненный относительно корпуса, и взаимодействующий с седлом ствола запорный клапан, гид - равлически связанный с ним при помощи каналов гидроаккумулятор, соединенный с напорным трубопроводом, и насос, снабжен накопительным резервуаром и импульсным механизмом выброса воды, выполненным в виде гидроцилиндра двойного действия, шток которого расположен в накопительном резервуаре, при этом запорный клапан снабжен плунжерами и выполнен двухступенчатым, трубчатым и со сквозным осевым отверстием, а его седло выполнено конусным с направляющими канавками на его боковой поверхности.На чертеже изображена схема импульс- ного дождевального аппарата.Импульсный дождевальный аппарат включает ствол 1, внутри которого устроен запорный двухступенчатый трубчатый клапан 2, внутри которого выполнено сквозное осевое отверстие 3 и который подпружинен относительно корпуса ствола 1 пружиной 4 и взаимодействует с коническим седлом 5, выполненным в виде конуса со сферическим основанием, на боковой поверхности которого вдоль образующих прорезаны направляющие канавки, ограниченные по длине кольцевой проточкой. Причем диаметр кольцевой проточки выбран большим, чем наружный диаметр меньшей ступени трубчатого клапана 2, входящий в накопительный резервуар 6 с водой, большая ступень трубчатого клапана 2 поджимается к седлу посредством плунжеров 7, противоположные концы которых находятся в управляющей полоси 8.Последняя каналом 9 связана с подторцовой полостью 10 импульсного ступенчатого клапана 11, первая ступень которого, имеющая меньшую площадь поперечного сечения, прижата по герметизирующей фаске регулируемой пружиной 12 к седлу, а вторая ступень, имеющая большую площадь сечения, осуществляет положительное перекрытие на некоторую величину Ь кольцевой расточки 13 в корпусе, которая связана со сливом, от связи с замкнутой полостью, образованной между ступенями. Кроме того, на наружной поверхности тела импульсного ступенчатого клапана 11 выполнена кольцевая проточка 14, которая каналом 15 постоянно связана с поршневой полостью 16 20 импульсного механизма выброса воды изнакопительного резервуара 6. Кольцевая проточка 14 в исходном положении своими кромками перекрывает на величину Ь связь ее с кольцевой расточкой 17, выполненной в корпусе, и осуществляет взаимосвязь с кольцевой расточкой 13 через открытый кольцевой зазор протяженностью Ь,Причем конструктивно величины открытия и перекрытия Ь и 1, взаимосвязаны между собой зависимостью Ь ) Ьа,30Так как кольцевая расточка 13 соединенасо сливом, то и кольцевая проточка 14, и поршневая полость 16 в исходном положении будут соединены со сливом. Кольцевая расточка 17 постоянно связана с гидроаккумулятором 18, который посредством обратного клапана 19 и гидролинии 20 соединен с напорным трубопроводом 21. К напорному трубопроводу 21 подключен приводной насос 22, получающий вращательное движение от вала 23 отбора мощности базовой 40 машины - самоходного шасси, на которомустановлен импульсный дождевальный аппарат. Напорный трубопровод 21 связан гидролинией 24 со штоковой полостью 25 импульсного механизма выброса воды и 4 гидролинией 26 через регулируемый дроссель 27 с подторцовой полостью 1 О импульсного ступенчатого клапана 11.Импульсный механизм выброса воды изнакопительного резервуара 6 состоит из корпуса гидроцилиндра 28, жестко скреп ленного с корпусом ствола 1, внутри которого расположен поршень 29, образующий в указанном корпусе поршневую 16 и штоковую 25 полости. Шток поршня 29 входит в резервуар 6 с водой, который посредством подпружиненного пружиной 30 обратного клапана 31 связан с магистралью 32 подачи воды. Для уменьшения сопротивления жидкости в сливной магистрали при открытии импульсного ступенчатого клапана 11 и приодновременном соединении управляющей полости 8, штоковой полости 25 и приводного насоса 23 со сливом предусмотрено блокировочное устройство.Блокировочное устройство состоит из поршня ЗЗ, шток которого взаимодействует5 с шариком 34, подпружиненйым пружиной 35. В корпусе блокировочного устройства образовано три полости 36 - 38. Полость 36 постоянно связана каналом 39 с кольцевой проточкой 14 на теле импульсного клапана 11. Полость 37 постоянно связана со сливом. Полость 38 связана каналом 40 с напорной магистралью 21, Причем шарик 34 в исходном положении прижат давлением рабочей жидкости и пружиной 35 к седлу аф 15 диаметр, по которому производится герметизация шарика на седле, конструктивно выбран больше диаметра поршня 33.Полость 36 в исходном положении соединена посредством кольцевой проточки 1420 со,сливом, поэтому в этом положении блокировочноеустройство надежно отсекает связь напорного трубопровода от слива. В передней части корпуса ствола 1 выполнены выпрямительные трубки 41, связывающие полость 42 с направляющей полостью 43, которая с другой стороны переходит в сменное сопло 44, Между большей ступенью трубчатого клапана 2 и корпусом ствола 1 образуется полость 45, которая дренажным каналом 46 связана со сливом.Импульсный дождевальный аппарат работает следующим образом.При включении приводного насоса 22 рабочая жидкость под давлением поступает по напорному трубопроводу 21 по гидро- линии 20 через обратный клапан 19 в гидроаккумулятор 18, производя его зарядку,35 а по гидролинии 26 через регулируемый дроссель 27 рабочая жидкость поступает в подторцовую полость 10 импульсного ступенчатого клапана 11 и по каналу 9 в управляющую полость 8, в которой находятся плун жеры 7, поджимаемые рабочим давлением к торцу большой ступени запорного двухступенчатого трубчатого клапана 2.Кроме того, рабочая жидкость, поступаю щая под давлением ,по гидролинии 24 в 4 штоковую полость 25, осуществляет перемещение поршня 29 в крайнее левое положение.Одновременно при перемещении поршня 29 влево из магистрали .32 подачи воды через обратный клапан 31 происходит по дача порции воды, заполняющей накопительную емкость 6. По достижении поршнем 29 крайнего левого положения, по окончании зарядки гидроаккумулятора 18, давление рабочей жидкости возрастает до величины, на которую настроен импульсный ступенчатый клапан 11 усилием прижатия пружины 12. Усилие прижатия последней выбирается, исходя из величины максимального требуемого давления рабочей жидкости в гидросистеме и площади поперечного сечения первой ступени импульсного ступенчатого клапана 11 которая прижата герметизирующей фаской к установочному седлу.После преодоления давлением рабочей жидкости в гидросистеме усилия пружины 12 происходит отрыв тела импульсного ступенчатого клапана 11 от седла, и рабочая жидкость, поступающая в замкнутую полость, образованную между первой и второй ступенями, начинает воздействовать на увеличившуюся площадь второй ступени.Так как усилие от давления рабочей жидкости намного превышает усилие пружины 12, то импульсный ступенчатый клапан резко перемещается влево, проходит перекрытие Ь и осуществляет при этом открытие связи сливной кольцевой расточки 13 с подторцовой полостью 10. Давление рабочей жидкости во всех полостях и гидролиниях, взаимо, связанных с ней, начинает падать до сливного. Одновременно импульсный ступенчатый клапан 11, перемещаясь и пройдя перекрытие Ь, осуществляет закрытие связи канала 15 и поршневой полости 16 со сливной кольцевой расточкой 13 и открывает связь их с кольцевой расточкой 17, которая постоянно связана с гидроаккумулятором 18.Рабочая жидкость из гидроаккумулятора 18 поступает по каналу 15 в поршневую полость 16 и начинает перемещать поршень 29, в это же время рабочая жидкость, поступившая от гидроаккумулятора 18 по каналу 39 в полость 36, воздействуя на поршень 33 блокировочного устройства его штоком, отжимает шарик 34 от седла, образуя зазор, который соединяет наикратчайшим путем напорную магистраль 21 и все сопряженные с ней гидролинии и полости с полостью 37, которая постоянно связана со сливом. По мере перемещения поршня 29 импульсного механизма выброса рабочая жидкость из штоковой полости 25 удаляется на слив, а шток, входящий в накопительную емкость 6 с водой, перемещается, сжимая находящуюся там воду. Так как в управляющих полостях 8 давление рабочей жидкости сброшено до сливного, то плунжеры 7 уже не прижимают двухступенчатый трубчатый клапан 2 к коническому седлу 5, и возрастающее давление воды в накопительной емкости 6, воздействуя на площадь поперечного сечения клапана, определяемую разностью площадей между площадью меньшей ступени его и диаметром кольцевой проточки на коническом седле, перемещает его влево. При этом в образовавшийся зазор устремляется под высоким напором вода, находящаяся в накопительной емкости 6 и выжимаемая оттуда перемещающимся штоком поршня 29, на который в данное время воздействует давление рабочей жидкости, выбрасываемой из гидроаккумулятора 18.1159 516 Составитель В. Цуканов Редактор Н, Тупица Техред И. Верес Корректор О. Билак Заказ 3613/2 Тираж 743 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4Вода, попавшая в полость 42 по выпрямительным каналам 41, попадает в направляющую полость 43, а далее через сменное сопло 44 выбрасывается в атмосферу. Давление в гидросистеме падает до величины сливного, при котором происходит закрытие импульсного ступенчатого клапана, 11. При его перемещении в сторону закрытия осуществляется отсечка связи поршневой полости 16 от связи с гидроаккумулятором 18 и она соединяется со сливной кольцевой расточкой 13, Блокировочное устройство так же закрывается, и шарик 34 отсекает связь напорной магистрали 21 от связи ее и остальных гидролиний и полостей с полостью 37, которая постоянно связана со сливом.После того, как импульсный ступенчатый клапан 11 сядет на установочное седло, возрастающее давление рабочей жидкости, поступающей в управляющую полость 8, воздействуя на плунжеры 7, прижимает запорный трубчатый клапан 2 к коническому седлу 5, и выброс воды из накопительной системы 6 прекратится. Далее весь цикл повторяется в автоматическом режиме. Осуществляя изменение величины настройки давления срабатывания импульсного ступенчатого клапана 11, регулировку сечения регулируемого дросселя 19, а также производительность приводного насоса 22, можно в широких пределах варьировать длительность импульсного выброса струи 15 воды частоту следования импульсов, дальность выброса, его интенсивность, требуемый объем выброса.