ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 1997 года по МПК A01G25/09 A01G25/16 B05B3/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к поливной технике, и может быть использовано при поливе многоопорными дождевальными машинами кругового действия.

Известна дождевальная машина, содержащая трубопровод, установленный на тележках с гидроприводом. На каждой трубе трубопровода поочередно установлены парами дождевальные аппараты, снабженные запорными клапанами. На неподвижной опоре установлены кольца с упорами, которые могут взаимодействовать с клапанами управления. Клапан управления соединен с гидрореле и с клапаном-распределителем, соединенным с двумя емкостями управления. Дождевальная машина работает в трех вариантах с расходом воды Q 0,5Q и 0,25Q за счет автоматического переключения гидрореле и установки или снятия упора на кольце. Недостатком данной дождевальеной машины является отсутствие регулирования поливной нормы (скорости движения машины) с учетом рельефа почвы по фронту машины, что приводит к переувлажнению почвы, заболачиванию, подъему уровня грунтовых вод в пониженных местах (балочках) поля. Кроме того, данное техническое решение не может исключать поломку машины при отказе гидрозадвижки, что влечет за собой большие трудозатраты, связанные с восстановлением поливной техники, снижение производительности машины, нарушение графика полива сельскохозяйственных культур и снижение урожайности.

Известна другая дождевальная машина. состоящая из неподвижной опоры и трубопровода с дождевальными аппаратами, установленного на самоходных тележках с гидроприводами. На последней тележке установлен блок управления с краном-задатчиком скорости движения машины. Блок управления снабжен управляющим колесом с регулируемыми пластинами. Управляющее колесо кинематически связано с колесом последней тележки, а регулируемые пластины посредством реечного механизма с краном-задатчиком скорости движения машины. При вращении колесо машины вращает управляющее колесо. При этом регулируемые пластина посредством реечного механизма взаимодействуют с краном-задатчиком скорости движения машины и он автоматически изменяет норму полива. Недостатком данной дождевальной машины является сложностью конструкции (редуктор, цепная передача, реечный механизм и т.д.) и низкая надежность в работе т.к. наличие кинематической связи редуктора с колесом, а также реечного механизма при работе их в среде с повышенной влажностью будет вызывать и интенсивное корродирование и как следствие заседания, отказ в работе. Кроме того, данному решению присуща низкая точность изменения скорости движения машины в зависимости от рельефа поля (изменение нормы полива), так как при пробуксовке колеса, происходит смещение блока управления относительно пониженного (повышенного) участка поля либо участка с повышенным уровнем грунтовых вод (т. е. происходит рассогласование блока управления с профилем конкретного поля), отсутствие остановки последней тележки при срабатывании системы защиты вызывает поломку машины при отказе гидрозадвижки, что так же снижает надежность машины.

Цель изобретения упрощение конструкции, повышение надежности и расширения функциональной возможности в работе. Поставленная цель достигается тем, что программное устройство имеет закрепленный на неподвижной трубе диск, в теле которого выполнена направляющая канавка, отражающая обратный профиль поля по фронту движения машины, и регулирующий клапан, установленный на поворотном колене и снабженный штоком, взаимоденйствующим с направляющей канавкой, при этом машина снабжена системой гидрозащиты с управляющей трубкой, соединенной с приводом гидроуправляемого клапана, который сообщен с напорным трубопроводом и через регулирующий клапан, с краном-задатчиком скорости движения машины, выполненным в виде гидроуправляемого клапана, установленного в линии питания гидропривода последней тележки и имеющего дренажное регулируемое отверстие.

Благодаря снабжению машины программным устройством, имеющим закрепленный на неподвижной трубе диск, в теле которого выполнена направляющая канавка, отражающая обратный профиль поля по фронту движения обеспечивается в сравнении с базовым (прототипом) более высокую точность изменения скорости движения машины в зависимости от рельефа поля (уровня грунтовых вод) т.к. исключает смещение блока управления относительно понижения (повышения) участка поля либо участка с повышенным уровнем грунтовых вод при пробуксовке колес последней тележки. Кроме того, предлагаемое решение по сравнению с базовым (прототип) исключает передаточный механизм (редуктор), кинематическую связь (цепную передачу), известную в прототипе, что предотвратит отказы в работе и повысит надежность в работе машины.

Благодаря наличию регулирующего клапана, установленного на поворотном колене и снабженного штоком, взаимодействующим с направляющей канавкой, а также снабжению машины системой гидрозащиты с управляющей трубкой и соединению регулирующего клапана с напорным трубопроводом, привод которого сообщен посредством управляющей трубки системы гидрозащиты с краном задатчиков скорости движения машины, выполненным в виде гидроуправляемого клапана, установленного в линии питания гидропривода последней тележки и имеющего дренажное регулируемое отверстие, обеспечивается исключение реечного механизма, который в процессе работы машины в повышенной влажности вызывает частые отказы в работе (заедание), что в значительной степени повысит надежность и упростит конструкцию машины. Кроме того, исключается поломка машины при отказе запорного органа гидрозадвижки, что расширит функциональные возможности дождевальной машины и повысит надежность в ее работе.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая дождевальная машина; на фиг. 2 программное устройство выполненное в виде диска, в теле которого имеется направляющая канавка, отражающая профиль поля по фронту машины (вид сверху); На фиг. 3- развертка программного устройства по сечению 4.

Дождевальная машина включает стационарную опору 1 с неподвижной трубой 2, поворотное колено 3, соединяющееся с трубопроводом 4, программное устройство в виде диска 5 по его кругу, имеется направляющая канавка 6, отражающая обратный профиль поля по фронту машины. В направляющей канавке 6 размещен шток 7 регулирующего клапана 8, взаимодействующего с ее поверхностью, отражающей обратный профиль поля по фронту машины. Регулирующий клапан 8 неподвижно закреплен на поворотном колене 3 и гидравлически связан с напорным трубопроводом 9, через гидроуправляемый клапан 10 гидропривод 11 которого связан с гидравлической системой защиты посредством управляющей трубки 12, краном-задатчиком 13 скорости движения машины, выполненного в виде гидроуправляемого клапана, установленного в линии питания 14 гидропривода 15 последней тележки. Гидропривод 16 крана-задатчика 13 снабжен дренажным отверстием 17, в линии которого установлен регулировочный золотник 18.

Дождевальная машина работает следующим образом. При монтаже машины на поле на неподвижной трубе 2 устанавливается и корректируется по рельефу поля программное устройства выполненное в виде диска 5 с направляющей канавкой 6, отражающей обратный рельеф данного орошаемого поля. После корректировки диск 5 жестко закрепляется на неподвижной трубе 2 и оператором дождевальной машины производится запуск машины, в результате чего происходит подъем давления в управляющей трубке 12 системы защиты, вызывающей открытие гидроуправляющего клапана 10 с помощью гидропривода 11, и вода из напорного трубопровода 19 подается через регулирующий клапан 8 в гидропривод 17 крана-задатчика 13 последней тележки машины. Кран-задатчик 13 открывается, обеспечивая подачу воды из трубопровода 4 машины в гидропривод 15 последней тележки, в результате чего машина начинает движение. Оператор устанавливает заданную поливную норму с помощью регулировочного золотника 18, уменьшая или увеличивая отток воды из гидропривода 16 через дренажное отверстие 17. В результате падения или подъема давления в гидроприводе 16 запорный элемент крана-задатчика 13 скорости уменьшает или увеличивает расход, поступающий в гидропривод 15 последней тележки, что обеспечивает получение определенной скорости движения машины, соответствующей заданной норме полива, т.е. постоянный отток воды через дренажное отверстие 17 обеспечивает получение постоянной заданной скорости движения машины (норму полива).

Дальнейшее изменение нормы полива (скорости движения машины) происходит автоматически в зависимости от рельефа почвы по фронту машины следующим образом.

Движение машины вызывает вращение поворотного колена 3 вокруг стационарной опоры 1 и неподвижной трубы 2. В результате чего жестко закрепленный на поворотном колене 3 регулирующий клапан 8, вращаясь на поворотном колене 3, постоянно взаимодействует штоком 7 с направляющей канавкой 6 диска 5 программного устройства, отражающей обратный рельеф поля. Неровности рельефа, отраженные в канавке 6 диска 5 программного устройства, воспринимает шток 7, который, перемещаясь вверх или вниз, изменяет расход воды, поступающей в гидропривод 16 крана-задатчика 13, что вызывает, в связи с постоянным оттоком воды из дренажного отверстия 17 через регулировочный золотник 18, подъем или падение давления в гидроприводе 16 крана-задатчика 13 скорости движения машины, а это повлечет за собой изменение скорости движения машины (норма полива). Причем в связи с отражением обратного профиля рельефа поля в канавке 6 будет происходить увеличение скорости движения дождевальных машин, и следовательно уменьшение нормы полива в местах понижения рельефа поля, а в местах повышения рельефа поля уменьшение скорости движения машины и увеличение нормы полива.

При возникновении аварийной ситуации машины происходит срабатывание системы аварийной защиты, которое вызывает падение давления в управляющей трубке 12, что приводит к падению давления в гидроприводе 11 и закрытию гидроуправляемого клапана 10.

В связи с этим происходит прекращение подачи воды из напорного трубопровода 9 к регулирующему клапану 8 в гидропривод 16 крана-задатчика 13. Постоянный отток из гидропривода 16 крана-задатчика 13 через дренажное отверстие 17 регулировочного золотника 18 вызывает падение давления в гидроприводе 16 и перекрытие запорного элемента крана-задатчика 13. Подача воды в гидропривод 15 последней тележки прекращается, что приводит к ее остановке. В результате этого происходит остановка всей машины, что исключает дальнейшее искривление трубопровода 4 машины и поломку машины при отказе гидрозадвижки.

Предлагаемая дождевальная машина позволит в сравнении с базовой (прототипом) повысить равномерность распределения поливной воды на орошаемом поле, исключает переувлажнение в пониженных участках поля, снизит подъем уровня грунтовых вод.

Кроме этого расширяется функциональная возможность по сравнению с базовым (прототипом), т.к. исключается поломка машины при отказе гидрораздвижки.

В целом предложенному техническому решению дождевальной машине - присуще простота конструкции, надежность в работе и расширение функциональной возможности.

Использование: в сельском хозяйстве, а именно в поливной технике при поливе многопорными дождевальными машинами кругового действия. Сущность изобретения: дождевальная машина включает стационарную опору 1 с неподвижной трубой 2 и поворотным коленом 3, к которому подключен напорный трубопровод 4, снабженный дождевальными аппаратами и размещенный на самоходных тележках, последняя из которых оснащена краном-задатчиком 13 скорости движения машины, связанным с программным устройством изменения скорости движения машины, имеющим закрепленный на неподвижной трубе 2 диск 5, в теле которого выполнена направляющая канавка 6, отражающая обратный профиль поля по фронту движения машины, и регулирующий клапан 8, установленный на поворотном колене 3, снабженный штоком 7, взаимодействующим с направляющей канавкой 6, при этом машина снабжена системой гидрозащиты с управляющей трубкой 12, соединенной с приводом 11 гидроуправляемого клапана 10, который сообщен с напорным трубопроводом 9 и через регулирующий клапан 8 с краном-задатчиком 13 скорости движения машины, выполненным в виде гидроуправляемого клапана, установленного в линии питания 14 гидропривода 15 последней тележки и имеющего дренажное регулируемое отверстие 17. 3 ил.

Дождевальная машина, включающая стационарную опору с поворотным коленом, к которому подключен напорный трубопровод, снабженный дождевальными аппаратами и размещенный на самоходных тележках с гидроприводом, последняя из которых оснащена краном-задачиком скорости движения машины, связанным с программным устройством изменения скорости движения машины, отличающаяся тем, что программное устройство имеет закрепленный на неподвижной трубе диск, в теле которого выполнена направляющая канавка, отражающая обратный профиль поля по фронту движения машины, и регулирующий клапан, установленный на поворотном колене и снабженный штоком, взаимодействующим с направляющей канавкой, при этом машина снабжена системой гидрозащиты с управляющей трубкой, а регулирующий клапан соединен с напорным трубопроводом через гидроуправляемый клапан, имеющий привод, подключенный к управляющей трубке системы гидрозащиты, и с краном задатчиком скорости движения, выполненным в виде гидроуправляемого клапана, установленного в линии питания гидропривода последней тележки и имеющего дренажное регулируемое отверстие.