專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)螄婎^振蕩式人工模擬降雨發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模擬天然降雨的裝置，特別是單噴頭振蕩式人工模擬 降雨發(fā)生器。
背景技術(shù)：
在科學(xué)試驗(yàn)中，人工模擬降雨與天然降雨比較，因其不受外界環(huán)境的干擾， 可以彌補(bǔ)在自然降雨條件下，因環(huán)境變化而無(wú)法得到試驗(yàn)計(jì)劃的研究結(jié)果，或 者進(jìn)一步補(bǔ)充論證在自然降雨環(huán)境下得到的研究結(jié)果。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外基本釆 用人工模擬降雨機(jī)來(lái)模擬天然降雨，研究其雨型、雨滴動(dòng)能與地貌及地質(zhì)條件、
植被類(lèi)型、土壤條件的關(guān)系，揭示自然發(fā)展規(guī)律。20世紀(jì)30-80年代，蘇聯(lián)、 美國(guó)等國(guó)家曾研制多種下噴式、側(cè)噴式模擬降雨機(jī)。我國(guó)在60年代開(kāi)始相繼研 制出不同性能及雨譜的側(cè)噴式、下噴式、便攜式(針式)、組合式、室內(nèi)旋轉(zhuǎn)式 人工模擬降雨機(jī)。但人工模擬降雨機(jī)普遍存在模擬降雨"空心"現(xiàn)象，由于降 雨均勻度很難達(dá)到0. 8的技術(shù)指標(biāo)，為消除"空心"，降雨均勻度達(dá)到0. 8的標(biāo) 準(zhǔn)，人工模擬降雨基本采取多噴頭組合。這樣必然導(dǎo)致人工模擬降雨機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，體積龐大，不適宜野外作業(yè)或不便于攜帶。2004年申請(qǐng)人研制的單噴頭人 工模擬降雨裝置(ZL03214113. 0)，雖對(duì)人工模擬降雨裝置有突破性的改進(jìn)，但 仍存在"空心"現(xiàn)象。2006年申請(qǐng)人研制的雙調(diào)控人工模擬降雨噴頭 (ZL200620090015. 2)，釆用彈簧與曲面開(kāi)口雙調(diào)節(jié)裝置，人工模擬降雨性能有 較大的改進(jìn)，降雨性能基本定型，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，保留成功部分，對(duì)結(jié)構(gòu)提出 進(jìn)一步改進(jìn)，降雨性能更加完善。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的任務(wù)是針對(duì)上述人工模擬降雨裝置存在的諸多缺陷，申請(qǐng)人 對(duì)ZL200620090015. 2號(hào)專(zhuān)利進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種單噴頭振蕩式人工模擬降雨發(fā)生器。
本實(shí)用新型針對(duì)ZL200620090015.2號(hào)專(zhuān)利技術(shù)做出的改進(jìn)方案是在原噴 頭簡(jiǎn)體園臺(tái)一側(cè)，增設(shè)一球臺(tái)[2d]，內(nèi)設(shè)有受力水輪[3],水流沖擊受力水輪[3]產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)嚙合齒輪[4、 5]、聯(lián)桿[6],使碎流體[l]有規(guī)律的上下振蕩, 噴頭簡(jiǎn)體[2]、碎流體[l]形成的一次出水?dāng)嗝娈a(chǎn)生不同寬度的開(kāi)口。因出水開(kāi) 口斷面的時(shí)張時(shí)合，由此噴射出的水舌薄厚不一，水流射程隨之遠(yuǎn)近變化，雨 型也隨之改變。不僅保證了原ZL200620090015.2號(hào)專(zhuān)利性能不變，又提高了降 雨均勻度，且真正模擬出天然降雨的"陣雨，，的性能。更接近天然降雨。
本實(shí)用新型包括噴頭簡(jiǎn)體[2]、由碎流板[7]、曲面體[la]、出流孔[lc]和 滑動(dòng)套簡(jiǎn)[lb]構(gòu)成的碎流體[l]、受力水輪[3]、嚙合齒輪[4、 5]、聯(lián)桿[6]，噴 頭簡(jiǎn)體(2)為底部進(jìn)水、頂部出水的中空?qǐng)A柱一圓臺(tái)一圓柱體，出水口上方裝有 碎流體，其特征在于
a) 曲面體[la]為曲面變形體，其內(nèi)緣為雙曲面，曲面體外側(cè)分為上、中、 下[I、 II、 III]三個(gè)折段，位于曲面體[l a]中段[n]折線部位的碎流體上設(shè)有 二次出流孔[lc],上段[I]和中段[II]交界處與出流孔[lc]的中心線相交；
b) 碎流板[7]連接在中段[II]外側(cè),并蓋住出流孔[lc]的孔口下半部，孔口 上半部為自由出水孔；被碎流板[7]蓋住出流孔[lc]的孔口下半部為限制出水
孔；
c) 由滑動(dòng)套簡(jiǎn)[lbl與噴頭簡(jiǎn)體[2]形成的一次出水口外緣為曲面，與出水口 上方的碎流體[l]曲面相對(duì)應(yīng)， 一次出水口與上方出流孔[lc]同心；
d) 受力水輪[3]位于噴頭簡(jiǎn)體[2]園臺(tái)一側(cè)并設(shè)有球臺(tái)[2d]，水流沖擊受力 水輪[3]轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)嚙合齒輪[4、 5]、聯(lián)桿[6],使碎流體[l]有規(guī)律的上下振蕩， 噴頭簡(jiǎn)體[2]、碎流體U]形成的一次出水?dāng)嗝娈a(chǎn)生不同寬度的開(kāi)口。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)
1、 碎流體一次出水內(nèi)側(cè)為雙曲面，出水線形為拋物線。能滿足試驗(yàn)設(shè)計(jì)噴 射控制面積，滿足模擬雨滴自由落體的高度和試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)側(cè)模擬降雨的均勻度， 同時(shí)滿足碎流板有較好的受力條件，不變形。中心部鉆孔，二次出水孔，在附 加碎流板作用下，使二次出水與第一次出水以不同角度拋射，維持試驗(yàn)區(qū)域內(nèi) 側(cè)模擬降雨的均勻度。消除模擬降雨"空心"。
2、 在水的沖擊力作用下，受力水輪轉(zhuǎn)動(dòng)[3],帶動(dòng)嚙合齒輪[4、 5]、聯(lián)桿 [6]，使碎流體[l]有規(guī)律的上下振蕩，噴頭簡(jiǎn)體U]、碎流體[l]形成的一次出 水?dāng)嗝娈a(chǎn)生不同寬度的開(kāi)口。因出水開(kāi)口斷面的時(shí)張時(shí)合，由此噴射出的水舌薄厚不一，水流射程隨之遠(yuǎn)近變化，雨型也隨之改變，不僅保證了降雨均勻度， 且真正模擬出天然降雨的"陣雨"的性能。更接近天然降雨。能模擬大雨強(qiáng)的 降雨效果。
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，質(zhì)量輕，便于攜帶，除供水系統(tǒng)外，無(wú)須外動(dòng)力， 適應(yīng)野外作業(yè)。 技術(shù)性能
1、 降雨均勻系數(shù)KX). 8的有效降雨控制面積S^70m2,總面積S^150m2。
2、 模擬降雨強(qiáng)度i=30~ 250mm/h。
3、 全部面積降雨均勾系數(shù)K》0.7。
4、 雨滴動(dòng)能、雨滴中數(shù)直徑等雨滴特征參數(shù)隨供水壓力的變化而自動(dòng)調(diào) 節(jié)，呈線性正比例變化。


下面通過(guò)附圖結(jié)合本實(shí)用新型的實(shí)施方式作詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(軸視圖)。
圖2、圖3為噴頭簡(jiǎn)體的主剖面圖和俯視剖面圖。
圖4為沿碎流體左視圖。
圖5為沿圖4中A—A向剖視圖。
圖6為圖4的俯視圖。
圖7圖8為受力水輪的主視圖及徑向剖視圖。 圖9圖10為嚙合齒輪的主視圖及徑向剖視圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1 —圖3，噴頭筒體[2]由三段不同直徑的空心園柱一園臺(tái)(球缺)一 園柱構(gòu)成整個(gè)噴頭主體，其中上段和下段[2c]為圓柱體，中段[2b]為圓臺(tái)簡(jiǎn)體 及[2d]為空心球缺。上部[2a]標(biāo)準(zhǔn)空心圓柱體為出水段，頂部出水口外緣為對(duì) 數(shù)曲線型，出水口上方安裝碎流體[l],碎流體[1]與噴頭筒體[2]上段空心圓柱 體為動(dòng)配合，使其沿著該簡(jiǎn)體作上下滑動(dòng)。在噴頭簡(jiǎn)體[2]的中段[2b]擴(kuò)大斷面。 作為碎流體[l]下止點(diǎn)。在噴頭筒體[2]中段[2b]為空心園柱加長(zhǎng)體，加長(zhǎng)段兩 側(cè)為平面。在[2b]中心部?jī)蓚?cè)加設(shè)聯(lián)桿軸；在[2d]中心部?jī)蓚?cè)為受力水輪軸孔。 噴頭簡(jiǎn)體的下段[2c]圓柱簡(jiǎn)體為進(jìn)水段，在底部?jī)?nèi)筒壁帶有螺紋，用于供水系 統(tǒng)連接。參見(jiàn)圖4—圖6,碎流體[1]由碎流板[7]、曲面體[la]、出流孔[lc]、滑動(dòng) 套簡(jiǎn)[lb]構(gòu)成，位于碎流體下面的滑動(dòng)套簡(jiǎn)[lb]為空心圓柱體，并套在上段[2a: 噴頭筒體外圍，滑動(dòng)套簡(jiǎn)[lb]兩側(cè)中部設(shè)有聯(lián)桿軸[ld],軸外端設(shè)有螺紋，用 于聯(lián)接聯(lián)桿。
曲面體[la]為曲面變形體，其內(nèi)緣為雙曲面，出水線形為拋物線，曲面體 外側(cè)(其截面外沿線)分為上、中、下[I、 II、 ni]三個(gè)折段，位于曲面體[la]中 段[II ]折線部位的碎流體上設(shè)有二次出流孔[lc],上段[I]和中段[II ]交界處與 出流孔[lc]的中心線相交；曲面體[la]上段I折線角"為25° ~45° ,中段[II] 折線角"為45° ~75° 。碎流板[7]連接在中段[II]外側(cè)，碎流板[7]蓋住出流 孔的下部孔口，為限制出水口，上部孔口為自由出水口，碎流板[7]下方設(shè)置板 孔(le)用以與曲面體相固定，使碎流板[7]隨著碎流整體上下運(yùn)動(dòng)，碎流板[7] 頂部在水流作用下擺動(dòng)。由滑動(dòng)套簡(jiǎn)[lb]與噴頭筒體[2]形成的一次出水口外緣 為曲面，與出水口上方的碎流體[l]曲面相對(duì)應(yīng)， 一次出水口與上方出流孔[lc] 同心。
參見(jiàn)圖7、圖8，受力水輪[3]為園形鐵板，兩側(cè)按不同角度裝有l(wèi)/4空心球 [3a]，鐵板中心為轉(zhuǎn)動(dòng)軸[3c]伸出簡(jiǎn)體[2b]，轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端設(shè)有以螺母固定齒輪 [4〗。受力水輪[3]轉(zhuǎn)動(dòng)軸[3c]穿過(guò)噴頭簡(jiǎn)體[2b]時(shí)，須加橡膠水封及軸承。
參見(jiàn)圖9、圖10,齒輪[4]與齒輪[5]相切嚙合，齒輪[5]裝在簡(jiǎn)體[2b]的聯(lián) 桿軸[2f]上，齒輪[5]中心一側(cè)設(shè)有聯(lián)桿軸[5c]，聯(lián)桿[6]—端連接在滑動(dòng)套簡(jiǎn) [ld],另一端連接在聯(lián)桿軸[5c]上，構(gòu)成聯(lián)動(dòng)裝置。
權(quán)利要求1、單噴頭振蕩式人工模擬降雨發(fā)生器，包括噴頭筒體[2]、由碎流板[7]、曲面體[1a]、出流孔[1c]和滑動(dòng)套筒[1b]構(gòu)成的碎流體[1]、受力水輪[3]、嚙合齒輪[4、5]、聯(lián)桿[6]，噴頭筒體(2)為底部進(jìn)水、頂部出水的中空?qǐng)A柱—圓臺(tái)—圓柱體，出水口上方裝有碎流體，其特征在于a)曲面體[1a]為曲面變形體，其內(nèi)緣為雙曲面，曲面體外側(cè)分為上、中、下[I、II、III]三個(gè)折段，位于曲面體[1a]中段[II]折線部位的碎流體上設(shè)有二次出流孔[1c]，上段[I]和中段[II]交界處與出流孔[1c]的中心線相交；b)碎流板[7]連接在中段[II]外側(cè)，并蓋住出流孔[1c]的孔口下半部，孔口上半部為自由出水孔；被碎流板[7]蓋住出流孔[1c]的孔口下半部為限制出水孔；c)由滑動(dòng)套筒[1b1與噴頭筒體[2]形成的一次出水口外緣為曲面，與出水口上方的碎流體[1]曲面相對(duì)應(yīng)，一次出水口與上方出流孔[1c]同心；d)受力水輪[3]位于噴頭筒體[2]園臺(tái)一側(cè)并設(shè)有球臺(tái)[2d]，水流沖擊受力水輪[3]轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)嚙合齒輪[4、5]、聯(lián)桿[6]，使碎流體[1]有規(guī)律的上下振蕩，噴頭筒體[2]、碎流體[1]形成的一次出水?dāng)嗝娈a(chǎn)生不同寬度的開(kāi)口。
2、按照權(quán)利要求l所述的單噴頭振蕩式人工模擬降雨發(fā)生器，其特征是所 述曲面體[la]上段[I]折線角[cx]為25° ~45° ，中段[II]折線角[P]為 45。
~75° 。
專(zhuān)利摘要單噴頭振蕩式人工模擬降雨發(fā)生器，包括噴頭筒體、碎流體、受力水輪、嚙合齒輪、聯(lián)桿。噴頭筒體為底部進(jìn)水、頂部出水的中空?qǐng)A柱—圓臺(tái)—圓柱體，出水口上方裝有碎流體，曲面體為曲面變形體，曲面體外側(cè)分為上、中、下三個(gè)折段，位于曲面體[1a]中段折線部位的碎流體上設(shè)有二次出流孔[1c]，上段和中段交界處與出流孔[1c]的中心線相交；在原噴頭筒體圓臺(tái)[2b]一側(cè)，增設(shè)一球臺(tái)[2d]，內(nèi)設(shè)有受力水輪[3]，水流沖擊受力水輪[3]產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)嚙合齒輪、聯(lián)桿，使碎流體[1]上下振蕩，噴頭筒體[2]、碎流體[1]形成的一次出水?dāng)嗝娈a(chǎn)生不同寬度開(kāi)口。本裝置模擬降雨不僅消除了常規(guī)降雨裝置存在的降雨“空心”現(xiàn)象，提高了降雨均勻系數(shù)，且能模擬天然“陣雨”，更接近天然降雨。
文檔編號(hào)B05B3/04GK201223836SQ20082001223
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者黨如童, 黨福江 申請(qǐng)人:黨福江