ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ СЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 1994 года по МПК A01G25/02 B05B3/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, преимущественно к конструкции дождевальных аппаратов секторного действия.

Известны дождевальные аппараты секторного действия, в конструкции которых для вращения поворотного ствола используются турбинки, входящие в струю, а для обеспечения полива по сектору - храповые механизмы с перекидными собачками, взаимодействующими с переставными упорами. Кроме того, известны аппараты коромыслового типа с двумя коромыслами, из которых одно используется для медленного вращения в одну сторону, а второе - для быстрого возврата поворотного ствола в исходное положение.

Аппараты первого типа (турбинные) конструктивно очень сложны. Так, например, ДД-30 состоит из 125 деталей с большим числом высокоточных червяков, шестерен, подшипников и т.п. По этой причине эти аппараты менее надежны и долговечны.

Аппараты второго типа (коромысловые) хотя и более просты и надежны, имеют значительно меньшую стоимость, однако из-за наличия двухкоромыслового привода и автоматической фиксации качающегося коромысла в крайнем положении при реверсе поворотного ствола остаются еще достаточно сложными.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбрана схема аппаратов секторного действия фирмы "Бауэр" (Австрия), характерная особенность которых состоит в наличии двух коромысел, снабженных рабочими лопатками, имеющими возможность вращения на горизонтально расположенных осях, закрепленных на поворотном стволе, и расположенными по обе его стороны.

Недостатки этой конструкции следующие: конструктивная и технологическая сложность, снижение надежности и долговечности из-за необходимости иметь два подшипника коромысел и, как следствие, повышенная стоимость.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и долговечности.

В дождевальном аппарате секторного действия, включающем установленный на стояк неподвижный корпус с переставными упорами-ограничителями, на котором с возможностью вращения установлен Г-образный, снабженный соплом поворотный ствол, на котором закреплены рабочая и реверсивная лопатки, а также рычаг-зацеп, имеющий возможность вращения на горизонтально расположенной оси, причем один конец рычага-зацепа связан с реверсивной лопаткой, а второй размещен между переставными упорами-ограничителями, лопатки закреплены с одной стороны поворотного стола, причем рабочая лопатка зафиксирована неподвижно, а реверсивная лопатка установлена над уровнем расположения рабочей лопатки с возможностью вращения на горизонтальной оси и перемещения по вертикали между рабочей лопаткой и соплом, снабжена регулируемым противовесом и посредством кулисного механизма соединена с рычагом-зацепом, а концевые поверхности рабочей и реверсивной лопаток выполнены под углом к оси сопла и с наклоном вверх, при этом поворотный ствол выполнен в горизонтальном плане в виде колена, а лопатки установлены с внутренней стороны угла колена. При этом кулисный механизм размещен между осью реверсивной лопатки и осью рычага зацепа и выполнен в виде прорези в реверсивной лопатке и пальца, закрепленного на рычаге-зацепе и размещенного в указанной прорези.

Отличительные признаки предлагаемого технического решения в совокупности с известными обеспечивают достижение положительного эффекта, заключающегося в существенном упрощении конструкции и технологии изготовления, повышении надежности и долговечности, так как полностью исключается один подшипниковый узел качающегося рабочего коромысла и другие детали. При этом существенно сокращаются как стоимость самого дождевального аппарата, так и стоимость эксплуатационных затрат.

Предлагаемая конструкция была проверена путем расчетов, которые подтвердили правильность предложенной идеи.

Наиболее полно преимущества и взаимосвязь признаков предлагаемого технического решения приведены при описании устройства в статике и в работе.

На фиг. 1 показано положение (вид сбоку) струи и деталей дождевального аппарата при неподвижном положении поворотного ствола и поднятой реверсивной лопатке; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - вид сбоку при вращении поворотного ствола и верхнем положении реверсивной лопатки; на фиг.4 - то же, вид сверху; на фиг.5 - вид сбоку при реверсе поворотного ствола, т.е. при нижнем рабочем положении реверсивной лопатки.

Дождевальный аппарат включает в себя установленный на стояке 1 неподвижный корпус 2 с переставными упорами-ограничителями 3, снабженный соплом 4 поворотный ствол 5, тормозную рабочую лопатку 6, реверсивную лопатку 7, ось реверсивной лопатки 8, регулируемый (переставляемый) противовес 9, рычаг-зацеп 10, ось рычага-зацепа 1, прорезь кулисы 12, палец кулисы 13. Ось сопла 4 не пересекается с осью вращения поворотного ствола 5, т.е. сопло 4 установлено в горизонтальном плане под углом к стволу 5, благодаря чему создается крутящий момент, вращающий поворотный ствол 5 вокруг своей оси. Рабочая часть тормозной лопатки 6 расположена со стороны внутреннего угла колена, образуемого осями сопла 4 и поворотного ствола 5 на расстоянии от оси сопла, большем, чем его радиус, т.е. в неподвижном положении ствола 5 и сопла 4, тормозная лопатка 6 расположена вне струи аппарата. При этом тормозная лопатка 6 закреплена неподвижно на поворотном стволе 5. Реверсная лопатка 7 закреплена на оси 8, имеет возможность вращения в вертикальной плоскости относительно поворотного ствола и расположена под уровнем сопла 4 и тормозной лопатки 6. Реверсивная лопатка 7 закреплена с возможностью размещения между соплом и тормозной лопаткой 6 в струе дождевального аппарата. Противовес 9 необходим для вывода реверсивной лопатки 7 из струи в верхнее положение. Для удержания реверсивной лопатки 7 в струе ее рабочая часть выполнена с наклоном вверх относительно оси сопла 4. Таким же образом выполнена и рабочая лопатка 6. На поворотном стволе 5 с помощью оси 11 закреплен рычаг-зацеп 10, один конец которого размещается между переставными упорами 3, а второй с помощью закрепленного на нем пальца 13, размещенного в прорези 21, взаимодействует с реверсивной лопаткой 7. Палец 13 и прорезь 12 образуют кулисный механизм.

Работает дождевальный аппарат следующим образом.

С помощью переставных упоров 3 устанавливаются требуемые направления и величина секторов полива. Струя воды, вылетающая из неподвижного поворотного ствола 5, проходит мимо тормозной лопатки 6, не задевая ее, и летит на максимально возможный для заданных исходных параметров радиус действия (см. фиг. 1 и 2). При этом струя проходит под реверсивной лопаткой 7. Поскольку ствол 5 изогнут в виде колена в горизонтальном плане, то реактивная сила струи создает крутящий момент, поворачивает поворотный ствол 5 (см. фиг.3 и 4). Далее процесс повторяется. В самом деле, капли струи, вылетающей из сопла 4, летят прямо, но, поскольку ствол 5 с лопаткой 6 вращаются, то последняя попадает на струю. В результате струя ударяется о лопатку 6 и останавливает ствол 5.

При встрече рычага-зацепа 10 с переставным упором 3 посредством кулисной пары (прорезь 12 - палец 13) рабочая часть реверсивной лопатки 7 вводится в струю между торцевой лопаткой 6 соплом 4 и удерживается ею в нижнем положении давлением воды, поскольку конец указанной лопатки 7 выполнен под углом к оси сопла 4. Момент от силы воздействия струи на реверсивную лопатку 7 вращает поворотный ствол 5 в противоположную сторону рабочему вращению дождевального аппарата, обеспечивая его ускоренный реверс до тех пор, пока рычаг-зацеп 10 не встретится со стороны переставным упором 3. При их встрече реверсивная лопатка 7 выводится из струи. Далее процесс повторяется. Перестановка противовеса 9 позволяет регулировать время нахождения в струе реверсивной лопатки 7 и возврат ее в верхнее положение из струи. Следует отметить, что благодаря выполнению концевых рабочих частей лопаток 6 и 7 с наклоном вверх относительно оси сопла 4, то струя отражается вверх, что обеспечивает ее лучшее распыление, т.е. она направляется не вниз, не на почву, а в воздух, что снижает опасность ирригационной эрозии и способствует лучшему распределению осадков. Кроме того, такое выполнение концевой рабочей части тормозной лопатки 6 позволяет уменьшить нагрузки на стояк 1 и подшипник ствола 5, уменьшая опрокидывающий момент, создаваемый реактивной силой струи. Реактивная сила струи стремится опрокинуть назад и вверх ствол 5, а сила давления струи на лопатку 6 направлена вниз и вперед, т.е. в обратную сторону, поскольку рабочая часть последней направлена под углом вверх относительно струи.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемый дождевальный аппарат проще в изготовлении и эксплуатации, надежнее, долговечнее, имеет меньше шарниров, вращающихся частей, более уравновешен по моментам сил, воздействующих на трущиеся узлы.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в дождевальных аппаратах секторного действия. Сущность изобретения: аппарат включает установленный на стояке 1 неподвижный корпус 2 с переставными упорами 3, поворотный ствол 5 с лопатками 6 и 7 и рычаг-зацеп 10. Один конец последнего связан с лопаткой 7, а второй размещен между упорами 3. Лопатка 6 зафиксирована неподвижно, а лопатка 7 установлена над уровнем расположения лопатки 6 между нею и соплом 4 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости между лопаткой 6 и соплом 4. При вращении ствола 5 струя взаимодействует с лопаткой 6, которая останавливает ствол. Рычаг-зацеп 10 вводит в струю лопатку 7, момент от действия на которую струи вращает ствол 5 в сторону, обратную рабочему вращению до встречи рычага-зацепа 10 с упором 3, который выводит лопатку 7 из струи, уменьшая нагрузки на ствол 5. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ СЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ, включающий установленный на стояк неподвижный корпус с упорами, поворотный ствол с соплом и рабочей реверсивной лопаткой и рычаг-зацеп, взаимодействующий с упорами, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности конструкции, аппарат снабжен тормозной лопаткой, закрепленной на стволе со стороны расположения рабочей лопатки и зафиксированной на нем неподвижно, а рабочая лопатка установлена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости в промежутке между тормозной лопаткой и соплом, при этом рабочая лопатка снабжена противовесом и связана посредством кулисного механизма с рычагом-зацепом, а концевые поверхности лопаток выполнены под углом к оси сопла с наклоном вверх, причем поворотный ствол в плане изогнут в виде колена, с внутренней стороны которого расположены лопатки. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что кулисный механизм размещен между осью рабочей лопатки и осью рычага-зацепа, при этом прорезь кулисного механизма выполнена в теле рабочей лопатки, а палец закреплен на рычаге-зацепе.