капельница

Формула изобретения

1. Капельница, содержащая закрепленные на стенке трубопровода верхнюю и нижнюю части корпуса с входным и выходным отверстиями, при этом верхняя часть корпуса расположена внутри трубопровода, отличающаяся тем, что корпусу придана форма двояковыпуклого диска, а канал в верхней и в нижней частях корпуса выполнен по спирали правой эвольвенты круга и описываемый параметрическими уравнениями

x=k(cos + sin );

y=k(sin - cos ),

где k - параметр эвольвенты круга;

- угол между линией, проведенной через центр входного отверстия, и геометрический центр выходного отверстия и радиусом, проведенным из центра входного отверстия в точку пересечении канала с его стенкой,

при этом площадь сечения канала уменьшается в направлении движения воды, а длина канала определяется по формуле s=R²/2k,

где R - радиус последней ветви спирали в верхней и нижней частях корпуса.

2. Капельница по п.1, отличающаяся тем, что между верхней и нижней частями корпуса в форме двояковыпуклого диска по его окантовке выполнена канавка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано для систем капельного орошения многолетних насаждений на сложном рельефе, овощных и ягодных культур в открытом грунте.

Известен водовыпуск, смон s=R² /2k, где R - радиус последний ветви спирали в верхней и нижней частях 5, 6 корпуса, тированный на выходном отверстии трубопровода и включающий уплотнитель и зазорообразующий элемент, в котором уплотнитель установлен на наружной поверхности трубопровода, а зазорообразующий элемент свободно размещен между уплотнителями и трубопроводом в зоне выходного отверстия; уплотнитель выполнен в виде кольца, охватывающего трубопровод; зазорообразующий элемент выполнен в виде петли; зазорообразующий элемент выполнен из капроновой лески; выходное отверстие трубопровода выполнено в виде поперечной прорези (RU, патент 2056734. С1. МПК⁶ А01G 25/02. Водовыпуск / С.П.Быков (RU). - Заявка №94007028/15; Заявлено 28.02.1994; Опубл. 27.03.1996).

Описанный водовыпуск не обеспечивает заданной поливной нормы. При перепадах давлений воды в полости трубопровода зазорообразующий элемент не обеспечивает заданную поливную норму. Уплотнитель в виде кольца и зазорообразующий элемент в виде петли исключают уборку водовыпуска при завершении поливного сезона.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту является капельница, содержащая корпус с входным и выходным отверстиями, эластичную мембрану, при этом верхняя часть корпуса закреплена на стенке трубопровода, а внутри трубопровода расположена часть корпуса с регулирующим органом, включающим канал и камеру, которая выполнена с возможностью регулирования сечения по высоте за счет изгиба эластичной мембраны, в которой корпус выполнен из эластичного материала, канал регулирующего органа имеет форму синусоиды, а эластичная мембрана установлена с возможностью перекрытия канала и камеры (RU, патент №2238638. С 2. МПК ⁷ А01G 25/02. Капельница / А.Г.Жирнов, В.А.Лукасик, Г.М.Мишарев, О.М.Толощук (RU). - Заявка №2001109800/12; Заявлено 11.04.2001; Опуб. 27.10.2004).

К недостаткам описанной капельницы, принятой в качестве наиближайшего аналога, относятся высокое гидравлическое сопротивление в полости трубопровода из-за выступающих частей корпуса, низкая эксплуатационная надежность капельниц, высокая себестоимость и неудовлетворительное качество полива.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - снижение себестоимости капельниц.

Технический результат - повышение качества полива.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной капельнице, содержащей закрепленные на стенке трубопровода верхнюю и нижнюю части корпуса и соединенные каналом входное и выходное отверстия, при этом верхняя часть корпуса расположена внутри трубопровода, согласно изобретению, корпусу придана форма двояковыпуклого диска, а канал в верхней и нижней частях корпуса выполнен по спирали - правой эвольвенты круга и описывается параметрическими уравнениями:

х=k(cos +sin );

y=k(sin - cos ),

где k -параметр эвольвенты круга;

- угол между линией, проведенной через центр входного отверстия и геометрический центр выходного отверстия, и радиусом, проведенным из центра входного отверстия в точку пересечения канала с его стенкой, при этом площадь сечения канала уменьшается в направлении движения воды, а длина канала определяется по формуле S=R²/2k, где R - радиус последней ветви спирали в верхней и нижней частях корпуса;

между верхней и нижней частями корпуса в форме двояковыпуклого диска по его окантовке выполнена канавка.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена капельница в форме двояковыпуклого диска, смонтированная в отверстии стенки поливного трубопровода.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, выполнение канала в верхней и на нижней частях корпуса по спирали правой эвольвенты круга для гидравлической связи входного отверстия с выходным отверстием.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Капельница содержит корпус 1 с входным отверстием 2 и выходным отверстием 3. Корпусу 1 придана форма двояковыпуклого диска. Корпус 1 закреплен в отверстии на стенке трубопровода 4. Корпус 1 включает верхнюю выпуклую часть 5 и нижнюю выпуклую часть 6. Между верхней и нижней частями 5 и 6 корпуса 1 в форме двояковыпуклого диска по его окантовке 7 выполнена кольцевая канавка 8. Корпус 1 выполнен из эластичного материала, что позволяет располагать кольцевую канавку 8 в отверстии в стенке трубопровода 4.

Верхняя часть 5 корпуса 1 расположена внутри трубопровода 4. Выпуклая верхняя часть 5 корпуса 1 сводит до минимума гидравлическое сопротивление выступающей части 5 внутри трубопровода 4. Входное отверстие 2 расположено перпендикулярно к стенке трубопровода 4. Этим достигается равномерное поступление воды в корпус 1 капельницы. Входное отверстие 2 соединено каналом 9 с выходным отверстием 3 в нижней части корпуса 1.

Канал 9 в верхней части 5 и нижней части 6 корпуса 1 выполнен по спиралям правой эвольвенты круга.

Форма канала 9 описывается параметрическими уравнениями:

Х=k(cos + sin);

Y=k(sin - cos ),

где k - параметр эвольвенты круга;

- угол между линией, проведенной через центр входного отверстия 2 и геометрический центр выходного отверстия 3, и радиусом, проведенным из центра входного отверстия 2 в точку пересечения канала 9 с его стенкой (см. фиг.2).

Выпускное отверстие 3 выполнено в нижней выпуклой части 6 корпуса 1. Выпуклая часть 6 корпуса 1 не препятствует сматыванию поливного трубопровода 4 при завершении поливного сезона на специальную бобину. Поливной трубопровод 4 с капельницами в виде двояковыпуклых дисков хранится в складском помещении до следующего года.

Особенностью конструкции капельницы является то, что площадь сечения канала 9 уменьшается в направлении движения воды, т.е. от входного отверстия 2 к выходному отверстию 3. Этим достигается нарастание гидравлического сопротивления по длине канала 9.

Капельница работает следующим образом.

При подаче под рабочим давлением оросительной воды в полость трубопровода 4 она через входное отверстие 2 заполняет канал 9 и поступает в выходное отверстие 3. Длина канала 9 - длина дуги спирали эвольвенты круга определяется расчетом по формуле s=R²/2k, где R - радиус последний ветви спирали в верхней и нижней частях 5, 6 корпуса 1. Длина канала 9 в десятки раз больше внешнего диаметра корпуса 1. При истечении жидкости по каналу 9 оросительная вода перемещается в периферийную часть корпуса 1. В канале 9 гасится скорость потока воды из-за уменьшения высоты сечения канала в направлении к выходному отверстию 3. Из канала 9 вода поступает в выходное отверстие 3 и в виде капель с равномерной периодичностью падает на орошаемую поверхность. За счет нарастающих гидравлических сопротивлений по длине канала 9 скорость истечения потока воды гасится полностью и из полости трубопровода 4 вода падает в виде капель дождя. Этим достигается качественный полив с.-х. культур. Конструкция капельницы обеспечивает ее массовое производство и автоматизацию сборочного производства.