СПОСОБ ЗАРАВНИВАНИЯ КОЛЕИ ОТ МНОГООПОРНОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК A01B37/00 A01B13/16 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в самоходных многоопорных дождевальных машинах.

Известен способ заравнивания колеи от дождевальной машины, включающий смещение почвы в колею с ее бортов и последующее уплотнение почвы в колее с образованием на поверхности дна чередующихся продольных и поперечных выступов и впадин, в которых удерживается поливная вода на полях со сложным рельефом поверхности со слабо связанными почвами.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, относится ограниченная область применения: на полях со сложным рельефом местности со слабо связанными почвами.

Наиболее близким к предлагаемому способу по совокупности признаков, принятым за прототип, является способ повышения проходимости по поверхности орошаемого поля многоопорных дождевальных машин, согласно которому проводят нарезание рядом с колеей водопоглощающей щели и смещение в колею почвы с ее бортов, благодаря чему осуществляется не только проходимость по поверхности орошаемого поля, но и заравнивание колеи от многоопорной дождевальной машины.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится следующее: заравнивание колеи осуществляют после выполнения всех видов сельскохозяйственных работ, поскольку нарезание водопоглощающей щели производят щелевателем, навешенным на трактор, а смещение почвы в колею с ее бортов выполняют одновременно со вспашкой поля. Указанные приемы увеличивают трудоемкость и энергоемкость операций и снижают эффективность применения дождевальной машины, которая весь сезон работает по одной колее.

Известны устройства для заравнивания колеи, содержащие установленные под углом по направлению движения сферические диски-заравниватели или заравниватели колеи, выполненные в виде пластины сложной конфигурации, которые входят в состав дождевальной машины и периодически заравнивают колею после рабочего прохода машины.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится ограниченная область применения, в частности невысокая эффективность при работе дождевальных машин на переуплотненных почвах, где засыпание колеи не сопровождается удалением воды, находящейся в колее, при этом устройство для заравнивания колеи предназначается только для работы на склонах.

Наиболее близким устройством того же назначения к изобретению по совокупности признаков является устройство для заравнивания колеи, содержащее основание, поворотный рычаг и подпружиненную стойку с загортачем, с помощью которых осуществляется не только заделка колеи, но повышается эксплуатационная надежность самого устройства за счет предохранения его от поломки. Это устройство принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что и это устройство недостаточно эффективно при работе на переуплотненных, например светло-каштановых, почвах, в колее которой после проходов дождевальной машины застаивается вода, а засыпание такой колеи почвой не является надежным средством заделки колеи. Кроме того, известное устройство не снабжено приспособлениями для корректировки вертикального положения и изменения глубины хода стойки, ее фиксирования в транспортном положении и изменения усилия пружин стойки, что также снижает эффективность применения устройства, принятого за прототип.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, расширение области применения и повышение эффективности заделки колеи.

Технический результат повышение эффективности использования и проходимости по орошаемому полю дождевальных машин на различных почвах, снижение трудоемкости заравнивания колеи, повышение надежности работы устройства.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе заравнивания колеи от многоопорной дождевальной машины водопоглощающую щель нарезают в створе колеи и вслед за этим колею вместе со щелью засыпают почвой путем ее захвата и срезания по бортам колеи, сопровождающимися смещением почвы к продольной оси щели, причем нарезание щели и засыпание колеи осуществляют при рабочем проходе дождевальной машины.

В устройстве для заравнивания колеи от многоопорной дождевальной машины стойка выполнена из двух жестко соединенных между собой пластин с общим криволинейно вогнутым фронтальным рабочим лезвием и снабжена долотом, установленным в ее нижней части, а загортач выполнен в виде двух расположенных по бокам стойки конусовидных незамкнутых раструбов, сопряженных со стойкой в ее верхней части и образованных за счет выреза, отвода и криволинейного изгиба соответствующих участков пластин, при этом торцы большей горловины раструбов снабжены рабочими лезвиями и направлены в сторону рабочего лезвия стойки, которая дополнительно снабжена приспособлениями для корректировки вертикального положения, изменения глубины хода и для фиксирования в транспортном положении, а силовой блок пружин стойки имеет приспособление для изменения их усилия.

Кроме того, приспособление для корректировки вертикального положения стойки выполнено в виде винтовых упоров, установленных параллельно оси поворотного рычага в вертикальной плоскости и взаимодействующих с кронштейнами на стойке; приспособление для изменения глубины хода стойки выполнено в виде винтового упора, установленного параллельно оси поворотного рычага в вертикальной плоскости и взаимодействующего с основанием; приспособление для фиксирования стойки в транспортном положении выполнено за счет возможности перехода продольной оси силового блока пружин через ось крепления к основанию поворотного рычага; силовой блок пружин снабжен переходниками с винтовыми канавками на их наружной поверхности, взаимодействующими с концами пружин, при этом одна пара переходников шарнирно соединена с основанием, а другая пара выполнена со сквозными ступенчатыми отверстиями; приспособление для изменения усилия силового блока пружин выполнено в виде самотормозящих винтовых передач, одни концы которых своими наружными цилиндрами с кольцевыми выступами помещены в соответствующие сквозные ступенчатые отверстия переходников пружин, а другие концы шарнирно соединены с цапфами на стойке; ось долота в нижней части стойки наклонена рабочей кромкой вниз на угол 3 5^о.

На фиг. 1 изображена многоопорная фронтальная дождевальная машина на орошаемом поле, вид в плане; на фиг. 2-4 сечение А-А, Б-Б и В-В на фиг. 1 соответственно (поперечное сечение колеи и этапы ее заравнивания); на фиг. 5 узел I на фиг. 1 (схема заравнивания колеи, вид в плане); на фиг. 6 устройство для заравнивания колеи, вид сбоку; на фиг. 7 то же, вид в плане; на фиг. 8 то же, в транспортном положении; на фиг. 9 рабочий орган заравнивателя колеи, вид сбоку; на фиг. 10 то же, вид в плане; на фиг. 11 то же, вид спереди; на фиг. 12 сечение Е-Е на фиг. 9; на фиг. 13 рабочий орган заравнивателя колеи в аксонометрии; на фиг. 14 сечение Г-Г на фиг. 6 (блок силовых пружин); на фиг. 15 сечение Д-Д на фиг. 7 (приспособление для изменения глубины хода); на фиг. 16 узел II на фиг. 14 (приспособление для изменения усилия пружин).

Способ заравнивания колеи от многоопорной дождевальной машины реализуют следующим образом.

При рабочих проходах многоопорной дождевальной машины (фиг. 1) по следу прохождения ее колес образуется колея 1 (фиг. 2). Вследствие высоких удельных давлений колес на почву и снижения несущей способности почвы из-за ее повышенной влажности, колея достигает плужной подошвы 2, утрамбовывая ее в створе колеи. Почва, выдавливаясь из колеи, образует по бокам колеи борта (бермы) 3. В колее скапливается поливная вода. Эти обстоятельства ухудшают состояние орошаемого поля, препятствуя качественной уборке сельскохозяйственных культур и снижая проходимость дождевальной машины. Для устранения этого явления при рабочем проходе дождевальной машины в створе колеи нарезают водопоглощающую щель 4 (фиг. 3), куда стекает основной объем воды, находящейся в колее. Вслед за этим при том же проходе дождевальной машины колею вместе с щелью засыпают почвой путем ее захвата и среза по бортам колеи (см. выборки 5 почвы на фиг. 4), сопровождающимися смещением почвы к продольной оси щели 4 (фиг. 4, 5). В итоге находившаяся по бортам (бермам) 3 колеи почва 6 оказывается в створе колеи, а переместившаяся в водопоглощающую щель 4 вода постепенно рассредотачивается в почве, ниже ее плужной подошвы 2. Операции по нарезанию щели в створе колеи и засыпание колеи вместе с щелью почвой проводят эпизодически, не при каждом рабочем проходе дождевальной машины. При очередном проходе колеса машины эффективно утрамбовывают почву 6 в колее, этому не препятствует вода, отведенная в водопоглощающую щель 4.

Устройство 7 для заравнивания колеи от многоопорной дождевальной машины устанавливаются непосредственно на машине 8 (фиг. 1), по следу движения ее колес. Каждое устройство включает (фиг. 6-8): основание 9, закрепленное с помощью болтового соединения 10 на машине, рабочий орган 11 заравнивателя колеи, поворотный рычаг 12 и силовой блок 13 пружин. Рабочий орган заравнивателя колеи (фиг. 9-13) состоит из стойки 14, долота 15, установленного в нижней части стойки, и загортача 16. Стойка выполнена из двух пластин 17 и 18, жестко соединенных между собой. Обе пластины стойки 11 образуют общее криволинейно вогнутое рабочее лезвие 19. Загортач 16 выполнен в виде двух расположенных по бокам стойки 14 конусовидных незамкнутых раструбов 20 и 21, сопряженных со стойкой в ее верхней части. Раструбы образуются за счет выреза, отвода и криволинейного изгиба соответствующих участков пластин 17 и 18. Торцы большей горловины раструбов снабжены рабочими лезвиями 22 и 23, которые направлены в сторону рабочего лезвия 19 стойки. На рабочих лезвиях 19, 22 и 23 имеется износостойкая наплавка, при этом скосы на пластинах 17 и 18 выполнены так, что они образуют единое удлиненное рабочее лезвие. На стойке 14 предусмотрены втулка 24, кронштейны 25 и ось 26 с цапфами 27. Долото 15 в нижней части стойки установлено с возможностью его выдвижения, ось долота наклонена рабочей кромкой вниз на угол α=3 5^о (фиг. 6).

Один конец поворотного рычага 12 (фиг. 6, 7) заканчивается щеками 28 с втулками, куда помещена ось 29, соединяющая посредством втулки 24 поворотный рычаг со стойкой 14 рабочего органа 11. На щеках 28 предусмотрены кронштейны с винтовыми упорами 30, которые установлены параллельно оси поворотного рычага 12 в вертикальной плоскости и взаимодействуют с кронштейнами 25 на стойке, образуя приспособление для корректировки вертикального положения стойки. Противоположный конец поворотного рычага 12 заканчивается проушиной 31 (фиг. 6, 7, 15), в которой помещена ось 32, соединяющая поворотный рычаг с основанием 9. В этом месте на поворотном рычаге предусмотрен также кронштейн с винтовым упором 33, который установлен параллельно оси поворотного рычага 12 в вертикальной плоскости и взаимодействует с основанием 9, образуя приспособление для изменения глубины хода стойки. Приспособление для фиксирования стойки в транспортном положении образуется за счет возможности перехода продольной оси I-I силового блока пружин 13 (фиг. 8) через ось 32 крепления к основанию 9 поворотного рычага 12. Силовой блок 13 пружин (фиг. 6, 7, 14, 16) включает две параллельно действующие пружины 34 растяжения, концы которых закреплены на переходниках 35 и 36 посредством винтовых канавок на их наружных поверхностях. Одна пара переходников 35 с помощью осей 37 шарнирно соединена с основанием 9, а другая пара переходников 36 выполнена со сквозными ступенчатыми отверстиями. Приспособление для изменения усилия пружин 34 силового блока 13 пружин выполнено в виде самотормозящих винтовых передач, одни концы которых удлиненные специальные гайки 38 своими наружными цилиндрами с кольцевыми выступами помещены в соответствующие сквозные ступенчатые отверстия переходников 36 пружин. Противоположные концы винтовых передач винты 39 своими проушинами на конце шарнирно соединены с цапфами 27 на оси 26, закрепленной на стойке 14. На специальных гайках 38 и в переходниках 36 предусмотрены соответствующие места под ключ.

Устройство работает следующим образом.

Перед рабочим проходом дождевальной машины 8, когда требуется заравнивание колеи, устройства 7 переводят из транспортного положения в рабочее. При необходимости с помощью винтовых упоров 30 корректируют вертикальное положение стойки 14 рабочего органа 11, с помощью винтового упора 33 изменяют глубину хода стойки или изменяют усилие пружин 34 силового блока 13 пружин за счет ввинчивания специальных гаек 38 относительно винтов 39 винтовой передачи, которая, будучи самотормозящей, не требует дополнительной фиксации. При рабочем проходе дождевальной машины рабочий орган 11 каждого устройства 7 своим долотом 15 и криволинейно вогнутым рабочим лезвием 19 стойки 14 вырезает водопоглощающую щель в створе колеи, образованной колесами при предыдущих проходах дождевальной машины; в образовавшуюся щель стекает вода, находящаяся в колее. Вслед за этим, при том же рабочем проходе дождевальной машины, загортач 16 рабочего органа 11 своими конусовидными незамкнутыми раструбами 20 и 21, в частности рабочими лезвиями 22 и 23 на торцах большей горловины раструбов, захватывает и срезает почву по бортам (бермам) колеи и смещает почву к продольной оси водопоглощающей щели, осуществляя засыпание почвой колеи вместе с щелью. При упоре рабочего органа в непреодолимое препятствие стойка 14 отжимается от винтовых упоров 30, преодолевая усилие пружин 34 силового блока 13 пружин и предохраняя устройство от поломки. При уменьшении нагрузки на рабочий орган стойка 14 с помощью силового блока 13 пружин возвращается в исходное положение. Благодаря наличию на рабочем лезвии 19 стойки 14 износостойкой наплавки и скосов на торцах пластин 17 и 18 стойки, наличию скоса на рабочей кромке долота 15 и угла наклона долота обеспечивается повышение износостойкости рабочего органа, самозатачивание его рабочих лезвий и снижение сопротивления при нарезании водопоглощающей щели. Снижению сопротивления, сопровождающегося некоторым перемещением почвы в нижние горизонты, служит и криволинейно вогнутая форма фронтального рабочего лезвия 19 стойки. Этим же целям служит и наличие износостойкой наплавки и скосов на торцах большей горловины раструбов 20 и 21 загортача 16, образующих рабочие лезвия 22 и 23. Конусовидная и незамкнутая форма раструбов 20 и 21 способствует целенаправленному перемещению почвы из бортов в колею.

После заравнивания колеи устройства 7 переводят в транспортное положение, для чего поворотный рычаг 12 вместе с рабочим органом 11 поднимают до тех пор, пока продольная ось I-I силового блока 13 пружин не перейдет через ось 32 крепления поворотного рычага к основанию 9. За счет этого достигается надежная фиксация стойки 14 в транспортном положении: усилие силового блока пружин 13 удерживает рабочий орган 11 в этом положении. При очередном проходе дождевальной машины, когда устройства 7 находятся в транспортном положении, колеса машины утрамбовывают почву в колее.

Применение: сельское хозяйство и сельскохозяйственное машиностроение. Сущность изобретения: способ заравнивания колеи осуществляют путем нарезания водопоглощающей щели в створе колеи и вслед за этим колею вместе со щелью засыпают почвой путем ее захвата и срезания по бортам колеи, сопровождающимися смещением почвы к продольной оси щели. Устройство для заравнивания колеи содержит основание, поворотный рычаг и подпружиненную стойку с загортачем. Стойка выполнена с криволинейно-вогнутым фронтальным рабочим лезвием и снабжена долотом, установленным в ее нижней части. Загортач выполнен в виде двух расположенных по бокам стойки конусовидных незамкнутых раструбов, сопряженных со стойкой в ее верхней части. Эффект и технический результат: повышение эффективности использования и проходимости по полю дождевальных машин, снижение трудоемкости заравнивания колеи. 2 с. и 6 з. п. ф-лы, 16 ил.

1. Способ заравнивания колеи от многоопорной дождевальной машины, включающий нарезание водопоглощающей щели и смещение почвы в колею с ее бортов, отличающийся тем, что водопоглощающую щель нарезают в створе колеи и вслед за этим колею вместе с щелью засыпают почвой путем ее захвата и срезания по бортам колеи, сопровождающимися смещением почвы к продольной оси щели, причем нарезание щели и засыпание колеи осуществляют при рабочем проходе дождевальной машины. 2. Устройство для заравнивания колеи от многоопорной дождевальной машины, содержащее основание, поворотный рычаг и подпружиненную стойку с загортачем, отличающеяся тем, что стойка выполнена из двух жестко соединенных между собой пластин с общим криволинейно-вогнутым фронтальным рабочим лезвием и снабжена долотом, установленным в ее нижней части, а загортач выполнен в виде двух расположенных по бокам стойки конусовидных незамкнутых раструбов, сопряженных со стойкой в ее верхней части и образованных за счет выреза, отвода и криволинейного изгиба соответствующих участков пластин, при этом торцы большей горловины раструбов снабжены рабочими лезвиями и направлены в сторону рабочего лезвия стойки, которая дополнительно снабжена приспособлениями для корректировки вертикального положения, изменения глубины хода и для фиксирования в транспортном положении, а силовой блок пружин стойки имеет приспособление для изменения их усилия. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что приспособление для корректировки вертикального положения стойки выполнено в виде винтовых упоров, установленных параллельно оси поворотного рычага в вертикальной плоскости и взаимодействующих с кронштейнами на стойке. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что приспособление для изменения глубины хода стойки выполнено в виде винтового упора, установвленного параллельно оси поворотного рычага в вертикальной плоскости и взаимодействующего с основанием. 5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что приспособление для фиксирования стойки в транспортном положении выполнено с возможностью перехода продольной оси силового блока пружин через ось крепления к основанию поворотного рычага. 6. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что силовой блок пружин снабжен переходниками с винтовыми канавками на их наружной поверхности, взаимодействующими с концами пружин, при этом одна пара переходников шарнирно соединена с основанием, а вторая пара выполнена со сквозными ступенчатыми отверстиями. 7. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что приспособление для изменения усилия силового блока пружин выполнено в виде самотормозящих винтовых передач, одни концы которых своими наружными цилиндрами с кольцевыми выступами помещены в соответствующие сквозные ступенчатые отверстия переходников пружин, а вторые концы шарнирно соединены с цапфами на стойке. 8. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что ось долота в нижней части стойки наклонена рабочей кромкой вниз на угол 3 - 5^o.