СИСТЕМА ВОЗДУШНОГО ОРОШЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК A01G25/09 B64B1/44 

Изобретение относится к сельскохозяйственной оросительной технике и предназначено для удержания движущегося аэростатического летательного аппарата АЛА над орошаемым полем. Такая система применима в засушливых районах, где есть малые и разрозненные водоемы, в гористой и сильно изрезанной оврагами местности, когда земли плодородные, площади небольшие, а затраты на строительство водопроводящих сооружений велики.

Известна воздушная оросительная система (а.с. N 1710444), состоящая из двух неподвижных тросов, закрепленных якорями, и долевым тросом, по которому перемещается поливающий летательный аппарат. Долевой трос вместе с летательным аппаратом перемещается на очередную ширину захвата или на нужное расстояние. В такой системе у АЛА, кроме емкостей с водой и оросительного устройства, должна быть постоянно работающая силовая установка. Причем от начала движения до середины долевого троса АЛА не нуждается в энергетических затратах, так как может передвигаться за счет увеличивающейся подъемной силы, а во второй половине, когда подъемная сила увеличивается, а аппарат должен снижаться. Расход энергии увеличивается как на снижение, так и на преодоление сил трения удерживающего кольца о долевой трос.

Сущность изобретения заключается в том, что АЛА не имеет силовой установки для горизонтального перемещения во время полива, отсутствует также кабина пилота. На решение этой задачи используются два троса, длина каждого больше длины между его конечными точками, закрепленными на земле. Заправленный водой АЛА ведет полив от начала к середине удерживающего троса. Движущей силой по восходящему тросу является увеличивающаяся подъемная сила АЛА освобождающаяся от воды во время полива. Достигнув середины АЛА подтягивается к поверхности поля и перезацепляются на начало второго троса и полив продолжается. Первый трос снимается с якорей и переставляется на новую позицию, причем начальный конец рядом с центром второго троса, дальнейшее направление которого произвольно. Силовая установка, находящаяся на земле работает только в момент подтягивания, а после перезацепления на начало следующего троса переносится к его середине и закрепляется.

Расставив емкости с водой в нужных точках и соответственно приняв направление полива, закрепляют якорями два троса, которые могут быть различной длины. Длина каждого троса больше расстояния между его конечными точками, закрепленными на земле. Заправленный водой АЛА ведет полив от начала к середине удерживающего троса. Шкив, находящийся на конце вертикального троса от АЛА и перемешивающийся по удерживающему тросу отжав пружинную зонтовую защелку, расположенную перед серединой удерживающего троса и преодолев ее по ходу не может двигаться в обратном направлении, хотя она и является страхующей. В этот момент АЛА подтягивается блоком, состоящим из малого двигателя, передаточного механизма и лебедки, пpикрепленной к земле раздвижным якорем. Все конструкции блока облегченные, что достигается подбором передаточного механизма, легким двигателем, а детали, не подвергающиеся перегреву, выполнены неметаллическими. Конец троса от лебедки снабжен съемно-зажимным устройством, закрепляемым к центру удерживающего троса. В этой же точке располагается АЛА₂, грузоподъемность которого в несколько килограмм и служит для подъема и опускания центра удерживающего троса.

Двигатель включается перед началом подтягивания и выключается после перезацепления на начало следующего троса. Продолжительность несколько минут. Подтягивание происходит со смещением по ходу полива. Величина смещения равна разности между длиной половины удерживающего троса и соответственной половиной расстояния на земле. Удобно это и с той стороны, что не возникает усилия к движению АЛА назад; поливальщик, находящийся у блока подтягивания, не оказывается в струях воды. Когда конец вертикального троса достигнет удерживающего блока, а АЛА будет находиться еще в стороне, за другой трос, совмещенный с вертикальным, перекрывается выпуск воды с оросительной емкости АЛА. После перезацепления блок переносится на место нового подтягивания, а для облегчения при перемещении к нему крепится АЛА₂. Место нового крепления определяется пометкой на середине троса, когда он находится в положении, параллельном поверхности земли или лежащим на ней.

АЛА может одновременно поливать и поднимать трос, а АЛА₂ включается в работу лишь в том случае, когда нужно увеличить скорость горизонтального перемещения АЛА, ведущего полив, увеличивая или уменьшая соответственно угол подъема восходящей половины троса, используемой в поливе. Такая система позволяет избирать в любой момент нужное направление полива. Например, вокруг оврагов, деревьев и других препятствий. Можно ориентировать полив по направлению ветра. Направление можно избирать относительно неподвижных источников заправки водой.

При наличии большого количества тросов их можно расставить в нужных местах и направлениях, а переносить только блок подтягивания. Полив может осуществляться и при наличии только одного троса и трех якорей. Сущность остается неизменной. АЛА двигается и поливает до середины троса, а затем подтягивается блоком. Вертикальный трос отсоединяется от удерживающего тpоса и закрепляется на якорь у блока. Трос протягивается в нужном направлении, один из концов крепится к якорю у блока подтягивания. В дальнейшем от него продолжится полив. В этом случае возникает пауза, связанная с перестановкой троса, а АЛА в это время полива не ведет. Такая система позволяет с высоким коэффициентом использовать поливаемый участок под посевы.

На АЛА нет силовых установок и кабины пилота, что позволяет увеличить запас воды, а при равной полезной грузоподъемности с другими аналогичными аппаратами будет значительно уменьшен его размер, а с ним и затраты. Полив с помощью безмоторного АЛА малоэнергоемок, поскольку горючее расходуется в считанные минуты при подтягивании, а также экологически чист.

На фиг.1 изображен вид сбоку на аэростатический летательный аппарат, ведущий орошение; в начале полива, центре первого удерживающего троса и середине второго. На фиг.2 в плане показаны шесть позиций одного и того же АЛА, а штриховыми его положение до подтягивания. Изображены также две смежные полосы полива; на фиг.3 откидная скоба; на фиг.4 исполнена схема перемещения тросов.

Поз.1 АЛА в начальной позиции и местах остановки и перезацепления. 2 раздвижной якорь, 3 удерживающий трос, 4 вертикальный трос к АЛА, совмещенный с тросом пуска или перекрытия воды. На конце вертикального троса катучая опора, изображенная дополнительно выносным элементом.

1. 5 шкив, 6 откидная скоба с зажимом, 7 трос подтягивания, 8 АЛА₂ у блока подтягивания и он же у центра второго троса перед началом подтягивания, 9 блок подтягивания, 10 емкость для воды и устройство для ее распыления, 11 пункт заправки водой, 12 стрелка это путь перемещения поливающего АЛА, 13 граница между первой и второй полосами полива, 14 направление движения при поливе на второй полосе, 15 остановка АЛА в центре удерживающего троса, 16 положение АЛА после подтягивания, 17 струи воды во время полива, 18 поверхность орошаемого поля, 19 граница орошаемого поля.

Фиг. 3. 20 траектории перестановки концов удерживающих тросов, 21 Ц остановка АЛА в центре троса, 22 Ц₁ АЛА в новом смещенном центре на поверхности земли. Поз.23 елочный тормоз.

Аэростатический летательный аппарат АЛА поз.1 фиг.1, 2, заправленный емкостью воды, совмещенной с устройством для ее распыления 10, начинает полив, удерживаясь при этом восходящей половиной троса 3, который в свою очередь удерживается за землю раздвижным якорем 2. Вертикальный трос совмещен с тросом перекрытия и пуска воды 4. Пуск воды в распылитель осуществляется с его помощью в начале движения, а перекрывается при подтягивании, когда конец достигнет высоты роста поливальщика. Перед центром удерживающего троса ставится елочный тормоз 23, отжимаемый шкивом 5 по ходу полива и препятствующий движению назад. Конец вертикального троса от АЛА снабжен откидной замковой скобой 6, позволяющей соединить или снять ее с оси шкива 5. АЛА₂ 8 соединенный одновременно с центром удерживающего и концом подтягивающего тросов 7 уменьшает или увеличивает высоту центра удерживающего троса, регулируя его угол наклона, а тем самым и скорость полива. Подтягивание осуществляется блоком 9, состоящим из раздвижного якоря, закрепленного к земле и соединенного с лебедкой 6 и двигателем. Когда концы троса по перекрытию воды приблизились к блоку подтягивания, а струи воды еще не достигли его, вода в распылитель перекрывается и полив прекращается. При достижении конца вертикального троса 4 уровня начала следующего удерживающего троса откидная скоба 6 снимается, а центр первого троса освобождается. Вертикальный трос 4 перезацепляется на начало второго удерживающего троса. Подтягивание осуществляется из центра троса Ц-21, находящегося в самой высокой точке во время полива в Ц₁-22 и в результате происходит снижение конца вертикального троса не только по высоте, но и по поверхности поля.

На фиг.2 первой полосы полива 12 показана расстановка якорей 2 на концах тросов и в центре подтягивания. Поз.15 АЛА, достигший центра удерживающего троса, поз.16 положение АЛА после подтягивания; на фиг.1 поз.8 показан АЛА₂ после подтягивания и на начало подтягивания. Поз.14 движение АЛА во время полива на смежной полосе; 11 в начале первой и второй полосы возможные пункты заправки водой с изображением встречной полосы полива 13. Поз.17 изображены струи воды из устройства для распыления, 18 поверхность орошаемого поля, 19 граница участка, подвергшегося поливу. На поз.20 обозначены возможные траектории перемещения тросов 3 и 3а на новую полосу полива.

Использование: в сельскохозяйственной оросительной технике для удержания аэростатического летательного аппарата над орошаемым полем. Сущность изобретения: система воздушного орошения содержит аэростатический летательный аппарат 1, раздвижной якорь 2, удерживающий трос, вертикальный трос, трос подтягивания 7, емкость 10 для воды и распыливающие устройства, трос пуска и перекрытия воды, функции которого выполняет вертикальный трос. Аэростатическай летательный аппарат 1, соединенный одновременно с центром удерживающего 3 и концом подтягивающего 7 тросов, уменьшает или увеличивает высоту центра удерживающего троса 3, регулируя его угол наклона и тем самым скорость полива. При приближении концов троса к блоку подтягивания 9 происходит перекрытие подачи воды, а вертикальный трос перезацепляется на начало следующего удерживающего троса 3. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. СИСТЕМА ВОЗДУШНОГО ОРОШЕНИЯ, включающая аэростатический летательный аппарат с емкостями для воды и устройством для ее распыления, идущий от аппарата вертикальный трос для связи с первым удерживающим тросом и якори для закрепления последнего на земле, отличающаяся тем, что она снабжена вторым удерживающим тросом с якорями для закрепления на земле, начало которого расположено у центра первого троса, блоком подтягивания, имеющим лебедку с подтягивающим тросом для связи его с серединой удерживающего троса, и тросом перекрытия и пуска воды, совмещенным с вертикальным тросом. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным аэростатическим летательным аппаратом малой грузоподъемности, соединенным с центром удерживающего и концом подтягивающего тросов.