Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка
Владельцы патента RU 2519789:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии Россельхозакадемии (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к агропочвоведению, и может быть использовано для воспроизводства дождя в лабораторных и полевых условиях. Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка включает горизонтальную раму с панелью, емкость для воды, фильтр, подающий и напорный водоводы с вентилем, дождеватель, состоящий из последовательно закрепленных ниппеля, толстой гибкой трубки с хомутами, втулки и закрепленного в ней пучка тонких гибких трубок. Емкость для воды закреплена выше рамы на вертикальных стойках с подвесной скобой. Между напорным водоводом и ниппелем установлен поплавковый механизм, состоящий из корпуса с закрепленной на нем сбоку на дренажной трубке резиновой грушей с дренажным отверстием и последовательно установленных в нем гнезда иглы, иглы и поплавка с направителем. Каплеобразующие концы тонких гибких трубок дождевателя закреплены на горизонтальной панели по спирали Архимеда с одинаковым шагом. Техническим результатом изобретения является повышение равномерности и стабильности распределения дождя по площади полива и упрощение конструкции установки. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для воспроизводства дождя в лабораторных и полевых условиях.
Известна лабораторная дождевальная установка, состоящая из секций с виброблоком и напорных трубопроводов с насадками, снабженными гибкими трубками и переходниками [1]. Недостатком данного устройства является низкая равномерность распределения дождя по площади полива. Вода, поступающая через насадки к гибким трубкам, неравномерно заполняет их. Те трубки, которые заполняются первыми, начинают отсасывать воду из насадок, создавая в ней разрежение, которое не позволяет заполняться остальным трубкам, что в свою очередь приводит к большой неравномерности истечения воды между ними.
Известна лабораторно-полевая дождевальная установка, состоящая из емкости, двигателя, насоса, фильтра, вентиля, напорного водовода и дождевателя [2]. Дождеватель выполнен из закрепленных на раме водоводов с тройниками, вентилями, переливным устройством и дождевальных узлов. Дождевальные узлы состоят из последовательно закрепленных на тройнике шайбы с жиклером, ниппеля, вертикальной толстой гибкой трубки, хомутов, втулки и тонких гибких трубок с калиброванными втулками.
Вода подается через жиклеры в дождевальных узлах к тонким гибким трубкам с калиброванными втулками и по ним распределяется по всей площади дождевания. Проходное сечение калиброванных втулок имеет малое значение. Маленькие воздушные пузырьки, находящиеся в воде, частично перекрывают их. Эта причина не позволяет всем тонким гибким трубкам с калиброванными втулками стабильно пропускать одинаковое количество воды и, как следствие, поддерживать одинаковую интенсивность по всей площади дождевания.
Цель изобретения - повышение равномерности и стабильности распределения дождя по площади полива и упрощение конструкции при работе с небольшими опытными площадками.
Для устранения перечисленных недостатков и решения поставленной задачи предлагается портативная лабораторно-полевая дождевальная установка, состоящая из горизонтальной рамы, вертикальных стоек с подвесной скобой, механизма фиксации с емкостью для воды и крышкой, подающего и напорного водоводов с фильтром и вентилем, поплавковой системы с резиновой грушей и дождевателя с горизонтальной панелью.
Емкость для воды выполнена из прозрачного материала с неплотно прилегающей крышкой, что обеспечивает удобный контроль за уровнем воды и своевременную ее доливку. Она закреплена выше горизонтальной рамы с панелью.
Поплавковый механизм закреплен на напорном водоводе. Он состоит из разборного прозрачного корпуса с последовательно установленными в нем гнезда иглы, иглы, поплавка с направителем, который в нижней части корпуса вставлен в ниппель. Поплавковый механизм обеспечивает при любом количестве воды в емкости постоянный ее уровень в корпусе, следовательно, и постоянную интенсивность дождевания.
Дождеватель включает последовательно закрепленные на ниппеле толстую гибкую трубку с хомутами, втулку и пучок тонких гибких трубок. При этом тонкие гибкие трубки перед монтажом отбираются по пропускной способности для воды. Предварительная отборка обеспечивает одинаковую подачу воды через каждую тонкую гибкую трубку, что повышает стабильность работы всей дождевальной установки.
Тонкие гибкие трубки верхними концами жестко закреплены во втулке, а нижними - в горизонтальной панели по спирали Архимеда так, что расстояние между соседними точками фиксации по спирали одинаково для всей дождевальной установки.
На фиг.1 показана портативная лабораторно-полевая дождевальная установка, на фиг.2 - увеличенный поплавковый механизм, на фиг.3 - вид дождевальной установки снизу.
Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка (фиг.1) состоит из емкости 1 с крышкой 2, подвесной скобы 3, вертикальных стоек 4, механизмов фиксации 5, фильтра 6, подающего водовода 7, вентиля 8, напорного водовода 9, поплавкового механизма 10, резиновой груши 11, ниппеля 12, толстой гибкой трубки 13 с хомутами 14, втулки 15, тонких гибких трубок 16, рамы 17 и горизонтальной панели 18 (фиг.3).
Поплавковый механизм 10 (фиг.2) с резиновой грушей 11 закреплен на напорном водоводе 9. Он состоит из разборного прозрачного корпуса 19 с последовательно расположенными в нем гнездом иглы 20, иглой 21, поплавком 22, направителем 23 и ниппелем 12. Резиновая груша 11 с дренажным отверстием 24 на корпусе 19 поплавкового механизма 10 закреплена сбоку через дренажную трубку 25.
На фиг.3 (вид снизу) показана схема фиксации каплеобразующих концов тонких гибких трубок 16 на горизонтальной панели 18. Фиксация выполнена по спирали Архимеда. При этом расстояние между точками закрепления соседних тонких гибких трубок 16 одинаково по всей длине спирали.
Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка работает следующим образом. За подвесную скобу 3 (фиг.1) установка вывешивается над исследуемым объектом. Открывается крышка 2 и заполняется водой емкость 1. Вода через фильтр 6 поступает в подающий водовод 7 к вентилю 8. В начале работы вентиль 8 открывается, и вода по напорному водоводу 9 опускается в поплавковый механизм 10 (фиг.2) до гнезда иглы 20, проходит через его отверстие и поступает в корпус 19, постепенно наполняя его, вытесняет воздух через дренажную трубку 25 и резиновую грушу 11 в дренажное отверстие 24. Уровень воды повышается, и вода поднимает вверх поплавок 22 с иглой 21. Игла 21 перекрывает отверстие гнезда 20, и поступление воды ограничивается. Из корпуса 19 поплавкового механизма 10 вода через полости в направителе 23 поступает к ниппелю 12. Далее по толстой гибкой трубке 13 (фиг.1) с хомутами 14 она опускается во втулку 15 с тонкими гибкими трубками 16. По ним под собственным весом вода поступает к каплеобразующим концам, которые закреплены в горизонтальной панели 18 (фиг.3) на раме 17 по спирали Архимеда с одинаковым шагом.
Ускоренный ввод дождевальной установки в рабочий режим достигается путем перекрытия дренажного отверстия 24 (фиг.2) пальцем с одновременным сжатием резиновой груши 11. При этом в корпусе 19 поплавкового механизма 10 создается избыточное давление, которое принудительно проталкивает через тонкие гибкие трубки 16 воду с удалением из них пузырьков воздуха.
После начала дождевания установке вручную придается вращательное движение вокруг вертикальной оси. По мере его затухания вращательное движение дождевальной установки возобновляется регулярно.
Отборка тонких гибких трубок 16 по пропускной способности и фиксация каплеобразующих концов по спирали Архимеда с одинаковым шагом совместно с вращательным движением вокруг вертикальной оси, а также применение поплавкового механизма 10 стабилизации уровня воды позволяют получить высокую равномерность распределения капель воды по площади дождевания.
Емкость для воды 1 (фиг.1) и корпус 19 поплавкового механизма 10 (фиг.2) выполнены из прозрачного материала. Это обеспечивает визуальный контроль над процессом дождевания и своевременный долив воды в емкость 1, не прерывая дождевания.
Интенсивность дождя в портативной лабораторно-полевой дождевальной установке изменяют путем перемещения емкости для воды 1 (фиг.1) по вертикальным стойкам 4, ослабив механизмы фиксации 5. При уменьшении расстояния между втулкой 15 и горизонтальной панелью 18 интенсивность дождя уменьшается.
Останавливается дождевание перекрытием вентиля 8 или после истечения всей воды из емкости 1 поплавкового механизма 10 и дождевателя.
Совокупность существенных признаков предлагаемого устройства обеспечивает получение технического результата - равномерного и стабильного искусственного дождевания при упрощении конструкции. Дождевальная установка выполнена из простых элементов и доступных материалов, легка и надежна в эксплуатации.
Литература
1. Авторское свидетельство СССР №1648288 кл. A01G 25/00, 1991.
2. Патент на изобретение №2417578 кл. A01G 25/00, 2011.
1. Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка, включающая горизонтальную раму с панелью, емкость для воды, фильтр, подающий и напорный водоводы с вентилем, дождеватель, состоящий из последовательно закрепленных ниппеля, толстой гибкой трубки с хомутами, втулки и закрепленного в ней пучка тонких гибких трубок, отличающаяся тем, что емкость для воды закреплена выше рамы на вертикальных стойках с подвесной скобой, между напорным водоводом и ниппелем установлен поплавковый механизм, состоящий из корпуса с закрепленной на нем сбоку на дренажной трубке резиновой грушей с дренажным отверстием и последовательно установленных в нем гнезда иглы, иглы и поплавка с направителем, а каплеобразующие концы тонких гибких трубок дождевателя закреплены на горизонтальной панели по спирали Архимеда с одинаковым шагом.
2. Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка по п.1, отличающаяся тем, что емкость для воды закреплена посредством механизмов фиксации на вертикальных стойках с возможностью перемещения в вертикальном направлении относительно рамы и с возможностью вращения вокруг вертикальной оси вместе с дождевателем.
3. Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка по п.1, отличающаяся тем, что емкость для воды и корпус поплавкового механизма выполнены из прозрачного материала.
4. Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка по п.1, отличающаяся тем, что емкость для воды снабжена неплотно прилегающей к ней крышкой.
5. Портативная лабораторно-полевая дождевальная установка по п.1, отличающаяся тем, что тонкие гибкие трубки дождевателя предварительно отобраны по пропускной способности для воды.
