Импульсный дождевальный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ПИСАН Н матинияоени менк Р М Й АПке поли может льсного ксплуа- дождеГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Изобретение относится к техниива сельскохозяйственных культур,быть использовано в системах импудождевания и позволяет улучшить этационные свойства импульсного 5)5 А 01 О 25/02, В 05 В 1/О вального аппарата: повысить надежность, на 10 О/ снизить потребный расход топлива, уменьшить выбросы, загрязняющие атмосферу, Аппарат состоит из водовоздушного бака 1, кожуха 4 камеры сгорания, размещенной в баке 1, ствола 2 с насадком, датчика давления 36, выполняющего функции прерывателя зажигания, реле давления 22 в системе пневмопривода топливного насоса, снабженного контактами 37 электрической сети зажигания, которые замыкает прерыватель. При замыкании электрической сети зажигания напряжение на запальном устройстве 11 возникает не сразу, а с задержкой, что обеспечивает полное вытеснение топлива из полости 14 и распределение распыленного топлива по всему объему камеры сгорания 4 до появления искры на запальном устройстве 11, 3 з,п. ф-лы, 1 ил.1Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур и можетбыть использовано в системах импульсногодождевания.Известен импульсный дождевальный 5аппарат, включающий ствол с насадкой, водовоздушный бак, снабженный запальнымустройством, патрубками для подачи горючей смеси и воды в полость бака,Недостатком указанного аппарата является то, что в нем для приготовления горючей смеси необходимо применять ресивер,При этом с увеличением объема выплескиваемой воды например до 5 м . размерыресивера недопустимо возрастают, Последнее значительно затрудняет созданиетранспортного варианта аппарата.Известен импульсный дождевальныйаппарат, включающий ствол с насадкой, водовоздушный бак, камеру сгорания, магистраль подвода воздуха в камеру сгорания,систему пневмопривода топливного насосас размещенным в корпусе дифференциальным поршнем, надпоршневая полость малого диаметра которого сообщается стопливным баком и форсункой, размещенной в стенке камеры сгорания, электрическую сеть зажигания с прерывателемзажигания горючей смеси.Подача топлива к камеру сгорания про- З 0изводится насосами непосредственноговп рыска.Недостатком устройства является то,что для пневмопривода одного из насосовиспользуется высокотемпературный газ, 35поступающий из камеры сгорания с темпеРатУРой 2700 С,1 ак как при воздействии упомянутойтемпературы механические характеристикиконструкционных материалов существенно 40снижаются, то надежность пневмоприводанизкая,Низка также надежность перемещенияпоршня второго насоса, так как для его перемещения используются малые усилия от 45действия на поршень гидростатическогодавления топливного бака, составляющегоменее 0,05 кгс/см,Низкая надежность является причинойтого, то указанный аппарат не используется.Целью изобретения является устранение низкой надежности путем использования для пневмопривода "холодного" газа и устранения плунжерного насоса с низкими 55 перемещающими усилиями на плунжере.указанная цель достигается тем, что вимпульсном дождевальном аппарате, включающем ствол насадкой, водовоздушный бак, камеру сгорания, магистраль подвода воздуха в камеру сгорания, систему пневмопривода топливного насоса с размещенным в корпусе дифференциальным поршнем, надпоршневая полость малого диаметра которого сообщена с топливным баком и форсункой, размещенной в стенке камеры сгорания, электрическую сеть зажигания с прерывателем зажигания горючей смеси, прерыватель электрической сети зажигания выполнен в виде датчика давления, а система пневматического пневмопривода топливного насоса снабжена клапаном предельного давления и реле давления, при этом надпоршневая полость большого диаметра дифференциального поршня сообщена с реле давления и посредством клапана предельного давления - с магистралью подвода воздуха в камеру сгорания, подпоршневая полость большого диаметра сообщена с подпоршневой полостью малого диаметра, надпоршневая полость малого диаметра через обратный клапан с топливным баком, а промежуточная полость через жиклер - с атмосферой и магистралью подвода воздуха в камеру сгорания,Для обеспечения заданной временной задержки зажигания в магистрали подвода воздуха к реле давления установлена пневмоемкость с жиклером на входе, сообщенная через жиклер с атмосферой,Для повышения полноты сгорания топлива в стенке корпуса установлен регулируемый по высоте упор; ограничивающий перемещение дифференциального поршня,Для улучшения качества смесеобразования на стенке камеры сгорания размещен блок форсунок, полости которых сообщены каналом,Совокупность указанных признаков проявляет в предлагаемом устройстве в сравнении с известными техническими решениями иные свойства, заключающиеся в устранении воздействия высокотемпературного газа на детали пневмопривода, Этим исключаются их разрушения при многократном срабатывании. Значительно увеличиваются располагаемые усилия, предназначенные для перемещения поршня насоса. Перечисленными техническими решениями повышается надежность устройства,Введением в устройство пневмоемкости и регулируемого упора улучшается полнота сгорания топлива.На чертеже представлена схема аппарата.Аппарат содержит водовоздушный бак 1, ствол 2 с насадкой, запорное устройство 3, камеру 4 сгорания, соответственно патрубки 5 - 9 подвода воды. подвода горючего, . установленная в магистрали подвода давлеподвода воздуха в камеру сгорания, слива, ния к реле 22 и сообщенная через жиклер 24выхлопа, форсунку (блок форсунок) 10, за- с атмосферой,пальное устройство 11, дифференциальный Пневмоемкость 23 уступает электронпоршень 12, корпус 13, надпоршневую по ному устройству по массе и габаритам, одлость 14 малого диаметра, топливный бак нако обладает большей надежностью при15, надпоршневую полость 16 большого ди- эксплуатации в полевых условиях.аметра, сопло 17, клапан 18 предельного Ход дифференциального поршня 12 огдавления, поршень 19, наружная полость 20 раничивается упором 28, который регулирусопла, магистраль 21 подвода воздуха в ка ется по высоте.меру сгорания, реле 22 давления, пневмо- Обратные клапаны 29 - 32 устраняютемкость 23, жиклеры 24, 26, 27, 35, обратные перетоки топлива, газов и воды,промежуточную полость 25, упор 28, обрат- Аппарат размещается на раме колесноные клапаны 29 - 32, колесное шасси 33, го шасси 33.компрессор 34. датчик 36 давления, непод Аппарат работает циклами (импульсавижные контакты 37 электрической сети за- ми) следующим образом. Через патрубок 5жигания. в бак 1 заливается вода до заданного уровняАппарат состоит из водовоздушного ба- А, при этом патрубок 9 выхлопа открыт, Пока 1, сообщенного со стволом 2, на котором сле заполнения бака 1 водой патрубок 9установлены насадок и запорное устройст выхлопа закрывается, и сжатый воздух отво 3, компрессора 34 начинает заполнять поБак 1 снабжен камерой сгорания 4, пат- лость камеры сгорания 4 и полость 20 кларубками 5 - 9 подвода воды, горючего, возду- пана предельного давления 18.ха, слива воды, выхлопа продуктов сгорания С нарастанием давления воздуха в касоответственно, а также форсункой (или 25 мере сгорания 4 увеличивается давление вблоком форсунок) 10 и запальным устройст- полости 25. 1 ак как полость 16 сообщена свом 11, размещенным в стенке камеры сго- ат осферой, то перепад давлений междурания, полостями 16 и 25 увеличивается. В резульСистема топливоподачи аппарата со- тате этого дифференциальный поршень 12стоит из дифференциального поршня 12, 30 перемещается, засасывая в полость 14 гопомещенного в корпусе 13. Надпоршневая рючее (например, бензин) из бака 15, Дифполость 14 малого диаметра сообщена кана- ференциальный поршень перемещается долом с топливным баком 15 и форсункой 10, касания упором 28.размещенной в стенке камеры сгорания, При нарастании давления воздуха в маНадпоршневая полость 16 сообщена ка гистрали 21 (- до 8 кгс/см ) поршень 19 подналомсвнутреннейполостьюсопла 17 клапа- действием этого давления преодолеваетна 18 предельного давления, усилие пружины и, смещаясь относительноСопло 17 закрыто торцом подпружинен- сопла 17, открывает доступ сжатого воздуханого поршня 19. Наружная полость 20 сопла в полость 16 и линию рел давления 22 ссообщена каналом с магистралью 21 подво датчиком давления 36,да воздуха в камеру сгорания. Под действием давления дифференциНадпоршневая полость 16 сообщена альный поршень 12 перемещается, вытестакже каналомс реледавления 22, которое няя горючее из полости 14 в камеру.снабжено датчиком давления 36, выполня- сгорания 4, при этом горючее протекает чеющим роль прерывателя зажигания, 45 рез форсунку 10, распыливаясь в обьемеРеле давления 22 установлено в систе- камеры сгорания 4.ме пневмопривода топливного насоса и Под действием давления мембрана датснабжено неподвижными контактами 37 чика давления 36 замыкает электрическуюэлектрической сети зажигания, которые за- сеть системы зажигания,мыкает прерыватель, 50 Однако напряжение на запальном устУпомянутая сеть имеет устройство, на- ройстве 11 появляется не сразу, а с задержпример, электронное,обеспечивающеевре- кой, например, за счет действияменную задержку поступления электронного устройства. обеспечивающеэлектрической команды от реле 22 к запаль- го временную задержку поступления электному устройству 11 (электронное устройст рической команды реле 22 к запальномуво на фиг.1 не изображено). устройству 11 (электронное устройство неВместо электронного устройства, обес- изображено), Задержка необходима дляпечивающего временную задержку зажига- обеспечения полного вытеснения топливан ия, может быть использована из полости 14 и распределения распыленнопневмоемкость 23 с жиклером 35 на входе, го топлива по всему объему камеры сгора1794411 ния 4 до появления искры на запальномустройстве 11,В случае применения для достижениявременной задержки зажигания пневмоем. кости 23, устройство работает следующимобразом, После срабатывания клапана 18искра на запальном устройстве 11 появляется после заполнения сжатым воздухом емкости 23 через жиклер 35. Необходимоевремя задержки зажигания достигаетсяподбором объема емкости 23 и проходногосечения жиклера 35,С появлением искры топливная смесь воспламеняется и сгорает, при этом давление вкамере сгорания повышается до 70 кгс/см .гАвтоматическая система управления открывает клапан 3 и вода через ствол 2 снасадкой выбрасывается из аппаратаструей в заданном направлении. Вслед заводой через ствол и насадок истекают газообразные продукты сгорания,После автоматически начинается следующий цикл работы аппарата.При изменении температуры окружающей атмосферы изменяется масса воздуха,поступающего в обьем камеры сгорания.Лри этом, если количество подаваемого вкамеру сгорания топлива остается постоянным, то возникает отклонение соотношениятоплива и воздуха от оптимального значения. Последнее приводит к перерасходутоплива и выбросу экологически вредныхпродуктов неполного сгорания топлива в атмосферу.Для исключения упомянутых недостатков устройства необходимо при изменениитемпературы атмосферного воздуха изменять количество топлива, подаваемого в каФормула изобретения 1, Импульсный дождевальный аппарат, включающий ствол с насадкой, водовоздушный бак, камеру сгорания, магистраль подвода воздуха в камеру сгорания, систему пневмопривода топливного насоса с размещенным в корпусе дифференциальным поршнем, надпоршневая полость малого диаметра которого сообщена с топливным баком и форсункой, размещенной в стенке камеры сгорания, электрическую сеть зажигания прерывателем зажигания горючей смеси, о т л и ч ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, прерыватель зажигания выполнен в виде датчика давления, а система пневмопривода топливного насоса снабжена клапаном предельного давления и реле давления, при этом надпоршневая полость большого диаметра 5 10 20 25 30 35 меру сгорания. С этой целью в стенке корпуса установлен регулируемый по высоте упор 28, ограничивающий перемещение дифференциального поршня. Положение упора устанавливается в зависимости от температуры окружающей атмосферы. Это позволяет обеспечить подачу топлива в количестве, необходимом для его полного сгорания,При выполнении аппарата на увеличенный объем выплескиваемой воды необходимо увеличивать объем камеры сгорания, Однако, при значительных размерах камеры сгорания распыл топлива одной форсункой не обеспечивает необходимого качества смесеобразования (необходимой однородности смеси и топлива и воздуха), Последнее приводит к неполному сгоранию топлива. Поэтому при размерах камеры сгорания, например более 0,5 м, распыл топлива следует производить через блок форсунок, представляющий собой набор форсунок, размещенных в стенке камеры сгорания в определенном порядке, выбираемом по результатам эксперимента, при этом полости форсунок сообщены каналом, по которому подводится топливо,Применение изобретения в дальноструйных импульсных дождевальных аппаратах позволит улучшить их эксплуатационные свойства; повысить надежность до,значения, при котором становится целесообразным использование аппарата для орошения сельскохозяйственных культур, сенокосов и пастбищ; на 10 снизить потребный расход топлива; уменьшить выбросы, загрязняющие атмосферу,дифференциального поршня сообщена с реле давления и посредством клапана предельного давления - с магистралью подвода воздуха камеру сгорания, подпоршневая полость .большого диаметра сообщена с подпоршневой полостью малого диаметра, надпоршневая полость малого диаметра через обратный клапан - с топливным баком,а промежуточная полость через жиклер - с .атмосферой и магистралью подвода воздухакамеру сгорания,2, Аппарат по п,1, о тл и ч а ю щи й с ятем, что с целью обеспечения заданной временной задержки зажигания, в магистрали подвода воздуха к датчику давления - прерывателю электрической сети зажигания установлена пневмоемкость с жиклером на входе, сообщенная через жиклер с атмосферой.10 1794411 Составитель В.СырцовТехред М.Моргентал Корректор С,Лисина Редактор Заказ 381 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 3. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения полноты сгорания топлива при изменении температуры окружающей среды, на стенке корпуса установлен регулируемый по высоте упор для ограничения перемещения дифференциального поршня,4. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что для повышения качества смесеообразования, в стенке камеры сгорания размещен блок форсунок, полости которых сообщены каналом,