УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ СЕКЦИЙ МНОГООПОРНЫХ ДОЖДЕВАЛЬНЫХ МАШИН ФРОНТАЛЬНОГО И КРУГОВОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 1999 года по МПК G01M17/00 A01G25/09 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для ускоренных испытаний секций реверсивных многоопорных дождевальных машин фронтального кругового действия.

Известно устройство для усталостных испытаний конструкций ферм дождевальных машин, состоящее из рамы, трубы, водопроводящего пояса, поворотного коромысла на дождевальном аппарате кругового действия с нагружателем, в котором, с целью повышения эффективности испытаний путем их ускорения и автоматизации, оно снабжено генераторами импульсных электросигналов, электромагнитом, закрепленным на корпусе дождевального аппарата, и магнитной пластиной, установленной на поворотном коромысле с возможностью взаимодействия с электромагнитом, при этом нагружатель выполнен в виде двух электромагнитов, смонтированных на втулке с подвижным штоком и установленных соосно с осью вращения дождевального аппарата, а генераторы импульсных электросигналов связаны электрической цепью с каждым из электромагнитов (см., например, SU 1505482, A1, 07.09.89, A 01 G 25/09).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится низкая эффективность испытаний.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является стенд для испытания колесных машин, содержащий основание, передние и задние беговые барабаны, установленные попарно на валах, размещенных в шарнирных опорах, смонтированных на основании, приводной двигатель, кинематически соединенный с входным валом передачи, один из выходных валов которой кинематически соединен с передними беговыми барабанами, кинематически связанными между собой, и имитаторы дорожных неровностей, установленные на дополнительных валах с регулируемым эксцентриситетом, в котором, с целью повышения точности воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения, упомянутая передача представляет собой раздаточную коробку, два боковых входных вала которой посредством управляемых муфт кинематически соединены с задними беговыми барабанами, а стенд снабжен двумя гидромуфтами с регулируемым наполнением, установленными в кинематической связи передних беговых барабанов с центральным входным валом раздаточной коробки, зубчатыми колесами, редуктором для привода рабочего органа колесной машины, входной вал которого посредством управляемой муфты кинематически соединен с центральным входным валом раздаточной коробки, и роликом с косым окружным пазом с уложенным в нем тросом, концы которого связаны с остовом колесной машины и балластным грузом соответственно, при этом ролик посредством управляемой муфты кинематически соединен с валом одного из задних беговых барабанов, дополнительные валы шарнирно установлены на передних и задних беговых барабанах с эксцентриситетом относительно их валов и жестко связаны с одним из упомянутых зубчатых колес, другие зубчатые колеса неподвижно установлены на основании с эксцентриситетом относительно этих валов, а передние и задние беговые барабаны выполнены с наружными диаметрами (см. например, SU 1041896 A, 15.09.83, G 01 M 17/00).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся недостаточно широкие функциональные возможности.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - расширение функциональных возможностей устройства для ускоренных испытаний секций реверсивных многоопорных дождевальных машин фронтального и кругового действия.

Технический результат - повышение эффективности испытаний.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для ускоренных испытаний секций многоопорных дождевальных машин фронтального и кругового действия, содержащем основание, передние и задние беговые барабаны, установленные на валах, размещенных в шарнирных опорах, смонтированных на основании, приводной двигатель, кинематически соединенный с валами беговых барабанов, беговые барабаны выполнены в виде камерных разновеликих шин, смонтированных посредством ступиц с возможностью смещения вдоль валов, при это в кинематической цепи приводного двигателя установлен многоступенчатый редуктор, а основание снабжено трапами для въезда и схода опорной тележки; в беговых барабанах камерные шины меньшего диаметра установлены между камерными шинами большего диаметра; каждый трап соединен шарнирно с основанием и выполнен с возможностью перевода в нерабочее положение; многоступенчатый редуктор имеет возможность увеличения передаточного отношения на равную долю при изменении номера передачи; основание снабжено опорными лыжами для перемещения устройства по полевым дорогам и по поверхности орошаемого участка; избыточное давление воздуха в камерах шин большего диаметра меньше на 0,05 - 0,08 МПа, чем давление воздуха в камере шины меньшего диаметра.

За счет того, что приводные барабаны выполнены из разновеликих камерных шин и установлены в самостоятельных блоках с возможностью их перемещения по поверхности поля и установки в рабочее положение на орошаемом участке, достигается указанный выше технический результат.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителями не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявители провели дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразования на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображено в рабочем положении устройство для ускоренных испытаний секций многоопорных дождевальных машин фронтального и кругового действия, вид сбоку.

На фиг. 2 - то же, вид А на фиг. 1.

На фиг. 3 представлен один из автономных блоков устройства, вид сбоку .

На фиг. 4 - то же, вид в плане.

На фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 3, диаметральное сечение бегового барабана.

На фиг. 6 показана схема въезда опорной тележки секции многоопорной дождевальной машины на трапы блоков устройства.

На фиг. 7 - положение опорной тележки при проведении ускоренных испытаний секции многоопорной дождевальной машины.

На фиг. 8 - момент схода опорной тележки с беговых барабанов переднего и заднего блоков.

На фиг. 9 - сечение В-В на фиг. 1, механизм поворота заднего колеса опорной тележки.

На фиг. 10 - сечение Г-Г на фиг. 1, поперечный разрез несущей опорной балки секции опорной тележки, трансмиссионного вала и кронштейнов его крепления.

На фиг. 11 - сечение Д-Д на фиг. 1, поперечный разрез кронштейна крепления мотор-редуктора к несущей опорной балке опорной тележки.

На фиг. 12 - место Е на фиг. 1, универсальный шарнир соединения выходного вала мотор-редуктора и приемного конца трансмиссионного вала.

На фиг. 13 - место Ж на фиг. 1, универсальный шарнир соединения выходного конца трансмиссионного вала и цапфы приемного вала бортового редуктора опорной тележки.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Работу устройства для ускоренных испытаний рассмотрим на примере опорной тележки ЭДМФ "Кубань-М" - электрической, колесной, многоопорной, самодвижущейся, фронтального перемещения, реверсивной. Секция опорной тележки ЭДМК "Кубань-ЛК" от рассматриваемой тележки отличается только лишь конструкцией трансмиссионного вала. Опорная тележка секции дождевальной машины (см. фиг. 1 и 2) содержит опорную полую балку 1, левую наклонную стойку опоры 2, правую наклонную стойку опоры 3, перекладины 4, 5, 6, 7 и 8, зеркально установленные на левой наклонной стойке опоры 2, левое пневматическое колесо 9, правое пневматическое колесо 10, ступицы 11 и 12, мотор-редуктор 13 (фиг. 11), левый бортовый редуктор 14, правый бортовый редуктор 15, левый трансмиссионный вал 16, правый трансмиссионный вал 17, универсальные шарниры 18, 19 и 20 (см. фиг. 12 и 13), кожухи 21, 22, 23 и 24 (фиг. 10), хомуты 25 кожухов 21-24, механизм 26 (фиг. 9) поворота левого пневматического колеса 9, механизм 27 поворота правого пневматического колеса 10 и плиту связи 28. Опорная тележка поступает заказчику реже в собранном, а чаще всего в разобранном виде из комплектующих узлов.

Устройство при проведении ускоренных испытаний опорных тележек (см. фиг. 1-4) размещено под левым и правым пневматическими колесами 9 и 10 и выполнено в виде двух автономных независимых блоков 29 и 30, идентичных по конструкции.

Блок 29 (30) (см. фиг. 3-5) содержит основание 31, передний беговой барабан 32, задний беговой барабан 33, двигатель 34 привода барабанов 32 и 33, многоступенчатый редуктор 35 и трапы 36 и 37.

Основание 31 выполнено из водопроводных труб с внутренним диаметром 2" и толщиной стенки 5 мм и содержит продольные брусья 38 и 39, пары стоек 40, 41, 42, 43, 44 и 45, опорные лыжи 46 с криволинейными дугами 47 и 48, поперечные балки 49 и 50 и распорки 51, а также укосины. Взаимные места сопрягаемых деталей 38-51 соединены соответствующими сварными швами и усилены косынками. Нижние поверхности опорных лыж 46 напылены износостойким материалом толщиной 0,8...1,2 мм. Стойки 40 и 45 шарнирами 52 соединены с трапами 36 и 37. Шарниры 52 позволяют трапы 36 и 37 переводить в рабочее и транспортные положения.

Трапы 36 и 37 выполнены из труб того же сечения и имеют поперечины 53, которые сварными швами соединены с наклонными балками. Поперечины 53 на наклонных балках трапа 36 (37) установлены с шагом 150 мм.

Беговые барабаны 32 и 33 (см. фиг. 3-5) выполнены в виде камерных разновеликих шин 54, 55 и 56, дисков 57 и 58, 59 ступиц 60, 61 и 62, установленных на приводном валу 63 посредством клиновых шпонок 64. Шины 54 и 56 соответствуют размеру 5.5 -16" (150-406), а шины 55 имеют размер 4,00 - 16" (115-406). В полости шин 54-56 размещены резиновые камеры соответствующего типа и вентилями по ГОСТ 8107-56. Диски 57 и 58 болтами 65 соединены со ступицами 60-62. Ступицы 60-62 с валом 63 соединены с возможностью смещения вдоль оси симметрии. Для этого на поверхности вала 63 выполнен продольный шпоночный паз 66.

Цапфы 66' и 67 вала 63 установлены в самоустанавливающихся радиальных подшипниках 68. Подшипники 68 размещены в корпусах 69, смонтированных на основании 31. Корпуса 69 подшипников 68 установлены посредством болтов на П-образных кронштейнах 70, которые сварными швами закреплены на продольных брусьях 38 и 39. В шпоночном пазу 66 ближе к цапфе 66' вала 63 посредством клиновой шпонки 71 установлена ведомая звездочка 72 привода бегового барабана 33.

Для привода беговых барабанов 32 и 33 на поперечных балках 49 и 50 основания 31 установлен трехфазный электродвигатель 34 мощностью 5 кВт с частотой вращения 1450 об/мин. Электродвигатель 34 с поперечными балками 49 и 50 соединен четырьмя болтами М12х 80. Вал электродвигателя 34 эластичной соединительной муфтой 73 соединен с приемным валом многоступенчатого редуктора 35. Редуктор 35 установлен на поперечных балках 49 и 50. На выходном валу редуктора 35 установлена ведущая звездочка 74 привода двухрядных цепей 75 и 76 с шагом 19,05 мм. Цепи 75 и 76 соединяют ведомые звездочки 72 на валу 63 заднего бегового барабана 33 и ведомую звездочку 77 переднего бегового барабана 32 (см. фиг. 3 и 4). Соответствующее натяжение контуров двухрядных цепей 75 и 76 обеспечивается натяжными роликами 78 и 79.

В беговых барабанах 32 и 33 (см. фиг. 5) камерные шины 55 меньшего диаметра установлены между камерными шинами 54 и 56 большего диаметра. Избыточное давление воздуха в камерах шин 54 и 56 большего диаметра меньше на 0,5 - 0,8 кГс/см² (0,05-0,08 МПа), чем давление воздуха в камере шины 55 меньшего диаметра. Исходное давление в шине 55 устанавливают в пределах 2,2... 2,5 кГс/см².

В многоступенчатых редукторах 35 блоков 29 и 30 передаточные отношения изменяются в равных долях и увеличиваются на 5% на каждый номер передачи в заданном кинематическом интервале рабочей и транспортной скоростей.

Устройство функционирует следующим образом.

Сборку секций опорных тележек ЭДМК "Кубань-ЛК" и ЭДМФ "Кубань-М" проводят на орошаемом поле по оси технологической дороги или перпендикулярно к направлению расстановки гидрантов на магистральном водопроводящем трубопроводе. Непосредственно на орошаемом поле ковшом экскаватора 30-2126 или лопатой выполняют две выемки 80 и 81 (см. фиг. 6-8) с шириной, равной или больше основания 31 блоков 29 и 30 на 10...15 см и глубиной, равной высоте стоек 40 и 45. Расстояние между выемками 80 и 81 равно межцентровому расстоянию опорных колес 9 и 10. Блоки 29 и 30 на лыжах 46 с криволинейными дугами 47 и 48 перемещают волоком колесным трактором МТ3-80 и устанавливают надлежащим образом в выемках 80 и 81. Трапы 36 и 37 блоков 29 и 30 переводят в рабочее положение (см. фиг. 1-3).

Секцию опорной тележки с помощью крановой подвески гидроманипулятора навешиваемой на гусеничный трактор ДТ-75М, схватами плит 28 устанавливают вертикально стойки опор 2 и 3. Этой же крановой подвеской секцию опорной тележки устанавливают на беговые барабаны 32 и 33 блоков 29 и 30. После этого приступают к проведению испытаний привода опорных колес 9 и 10, его редукторов 13-15, трансмиссионных валов 17 и 18, механизмов 26 и 27 и элементов крепления ответственных узлов.

При отсутствии мощной крановой подвески, опорные тележки посредством опорных колес 9 и 10 и простейшего приспособления накатывают сначала на трап 37 блока 30. Далее с беговых барабанов 32 и 33 левое пневматическое колесо 9 скатывается по трапу 36. Левое колесо 9 наезжает по трапу 37 на беговой барабан 33 и останавливает его между беговыми барабанами 32 и 33. Опорные тележки дождевальных машин кругового действия и фронтального перемещения могут быть испытаны как отдельными узлами, так и после сборки секций водопроводящих трубопроводов дождевальной машины.

Испытания опорных тележек проводят по соответствующим общим и частным методикам. После установки опорной тележки электродвигатели 34 блоков 29 и 30 посредством разъемов электрических кабелей соединяют либо с сетью генератора дождевальной машины, либо с трехфазным источником переменного тока, в многоступенчатом редукторе 35 блока 30 устанавливают первую передачу, соответствующую минимальной поступательной скорости дождевальной машины. Электродвигатель 34 блока 29 выключен, а шестерни редуктора 35 выведены в нейтральное положение. При подаче рабочего напряжения на электродвигатель 34, его ротор через муфту 73 приводит во вращение ведущий вал многоступенчатого редуктора 35, а далее на выходной вал с ведущей звездочкой 74. От ведущей звездочки 74 через двухрядные втулочно-роликовые цепи 75 и 74 получают вращение ведомые звездочки 72 и 77 на валах 63 беговых барабанов 32 и 33.

Пневматические шины 54-56 беговых барабанов приводят во вращение правое колесо 10 опорной тележки. Колесо 10 приводят во вращение правый бортовой редуктор 15, через универсальный шарнир 20, трансмиссионный вал 17, универсальный шарнир 19 получают приводы мотор-редуктор 13 и левое опорное пневматическое колесо 9 через универсальные шарниры 18 левого трансмиссионного вала 16 и бортовой редуктор 14. Левое пневматическое опорное колесо 9 приводит во вращение беговые барабаны 32 и 33 блока 29. Этим достигается незначительная нагрузка в узлах привода и приработка вращающихся деталей. Изменяя номер передачи в многоступенчатом редукторе 35 в сторону увеличения, изменяют кинематический режим работы устройства. Для создания нагрузок в приводе опорных колес 9 и 10 в редукторах 35 блоков 29 и 30 ставят передачи с разными номерами. Этим обеспечивается динамическая нагрузка на трансмиссию опорных тележек.

После завершения испытания опорная тележка по трапам 36 сходит с беговых барабанов 32 и 33 блоков 29 и 30. На опорную тележку монтируют водоподводящий трубопровод.

Проведенные испытания позволяют устранить все дефекты в деталях и узлах приводов и обеспечить высокую техническую надежность на весь период эксплуатации дождевальной машины.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в испытательной технике и сельскохозяйственном машиностроении;
для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для ускоренных испытаний секций реверсивных многоопорных дождевальных машин фронтального и кругового действия. Устройство выполнено в виде двух автономных независимых блоков, размещенных под левым и правым пневматическими колесами испытываемой опорной тележки дождевальной машины. Каждый блок содержит основание, передний и задний беговые барабаны, приводной двигатель, многоступенчатый редуктор и трапы. Беговые барабаны установлены на валах, размещенных в шарнирных опорах, смонтированных на основании. Беговые барабаны выполнены в виде камерных разновеликих шин, установленных посредством ступиц с возможностью смещения вдоль валов. Камерные шины меньшего диаметра установлены между камерными шинами большего диаметра. Изобретение позволяет устранить все дефекты в деталях и узлах приводов. 5 з.п.ф-лы, 13 ил.

1. Устройство для ускоренных испытаний секций многоопорных дождевальных машин фронтального и кругового действия, содержащее основание, передние и задние беговые барабаны, установленные на валах, размещенных в шарнирных опорах, смонтированных на основании, приводной двигатель, кинематически соединенный с валами беговых барабанов, отличающееся тем, что беговые барабаны выполнены в виде камерных разновеликих шин, смонтированных посредством ступиц с возможностью смещения вдоль валов, при этом в кинематической цепи приводного двигателя установлен многоступенчатый редуктор, а основание выполнено автономным блоком и снабжено трапами для въезда и схода опорной тележки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в беговых барабанах камерные шины меньшего диаметра установлены между камерными шинами большего диаметра. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый трап соединен шарнирно с основанием и выполнен с возможностью перевода в нерабочее положение. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что многоступенчатый редуктор имеет возможность увеличения передаточного отношения на равную долю при изменении номера передачи. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основание снабжено опорными лыжами для перемещения устройства по полевым дорогам и по поверхности орошаемого участка. 6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что избыточное давление воздуха в камерах шин большего диаметра меньше на 0,5-0,8 кГс/см² (0,05-0,08 МПа), чем давление воздуха в камере шины меньшего диаметра.