ШТАНГА СКЛАДНАЯ ДЛЯ ОПРЫСКИВАТЕЛЯ ДАМБ КАНАЛОВ Российский патент 1999 года по МПК A01M7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и представляет собой штангу, применяемую в опрыскивателях, распыляющих различные химикаты (гербициды, пестициды и проч.) с целью приспособления этих опрыскивателей для обработки дамб каналов, а также каналов в выемке.

В настоящее время в опрыскивателях применяются различные виды штанг, в т. ч. и складные, состоящие из отдельных секций (модулей), раскладываемых вручную или с помощью механических приводов, например, а.с. N 1419651, А 21 B 3/13 (Б. И. N 32 от 30. 09.1988), N 1537199, A 01 M 7/00 (Б.И. N 3 от 23.01.1990), N 1611307, A 01 K 73/05 (Б.И. N 45 от 07.12.1990), а также с изменением угла наклона распылителей для повышения эффективности опрыскивания, например а.с. N 1531941 A 01 М 7/00 (Б.И. N 48 от 30.12.1989).

Наиболее близким техническим решением является штанга по а.с. N 1537199 (раскладка шарнирно соединенных секций попеременно в противоположные стороны, наличие стыковочных и упругих элементов).

Все указанные штанги могут обрабатывать только плоскую поверхность и для опрыскивания дамб каналов неприменимы. Среди различных специализированных опрыскивателей, например для виноградных шпалер, приствольных кругов деревьев и прочее, также не выявлено конструкций, могущих быть примененными на дамбах каналов.

Целью предлагаемого изобретения является создание специализированной штанги для обработки каналов. Для этого решаются следующие задачи:
- наиболее плотный охват дамбы для распыления химиката с минимальной высоты над растениями во избежание сноса его ветром на расположенные вблизи посевы и другие растения, не подлежащие обработке;
- возможность складывания штанги в транспортное положение с габаритами, удовлетворяющими требованиям безопасности при передвижении по дорогам;
- приспособление штанги к различным размерам дамб и различной высоте растений;
- возможность опрыскивания каналов, расположенных в выемке;
- обеспечение устойчивости агрегата опрыскивателя при значительном одностороннем вылете штанги;
- предохранение штанги от поломки при случайных касаниях земли концевой секцией.

Охват дамбы штангой обеспечивается формой штанги в рабочем положении в виде ломаной линии, огибающей поверхность дамбы (в поперечном сечении). При этом размеры штанги получаются, как по ширине, так и по высоте (в соответствии с размерами дамб каналов) значительно большими, чем допускается правилами техники безопасности для передвижных сельскохозяйственных машин по условиям проезда по дорогам, сооружениям, под линиями электропередач и т.п. Для сокращения размеров штанги в транспортном положении она делается складной, состоящей из отдельных секций, соединенных шарнирно. При складывании штанги в транспортное положение секции поворачиваются на шарнирах и собираются в пакет с размерами, допустимыми по правилам техники безопасности.

В существующих конструкциях складных штанг оси шарниров делаются вертикальными, и складывание-раскладывание происходит только в одном - горизонтальном направлении (практически всегда по ширине захвата).

Главным отличием предлагаемой конструкции является то, что оси шарниров, соединяющих секции (и лежащие в плоскости штанги) делаются с наклонами в разные стороны, причем углы наклона подбираются таким образом, что при раскладке штанги ближайшая к основанию секция (или несколько секций) разворачивается не только в боковом направлении, но и поднимается одновременно на высоту так, что последующая (или последующие) секция располагается горизонтально, выше уровня бермы канала и имеющихся на ней растений, а концевая (или концевые) секция приобретает наклон, примерно параллельный откосу противоположной от агрегата стороны дамбы. В сложенном положении секции располагаются параллельно друг другу (по наибольшему размеру секций).

Приспособление штанги к различным размерам дамбы и растений по высоте обеспечивается наклонами всей штанги в вертикальной плоскости с помощью специального механизма (отличие от аналога по а.с. N 1531941, где изменяется угол наклона опрыскивающих приборов с помощью коромысел и перемычек).

Приспособление штанги к размерам дамбы по ширине производится поворотом штанги в горизонтальной плоскости (в плане). При этом изменяется ширина захвата штанги в проекции на плоскость, перпендикулярную к направлению движения (второе отличие от а.с. N 1531941).

Сочетанием поворотов штанги в вертикальной и горизонтальной плоскостях можно достичь практически достаточного приспособления штанги к профилю обрабатываемого канала. В существующих аналогах и прототипе подобных регулировок не имеется, т.к. они предназначены для распыления химикатов только над плоской поверхностью и при максимальной ширине захвата.

Возможность опрыскивания каналов, проложенных в выемке, обеспечивается опусканием гибкого проводящего трубопровода с распылителями на специальной канатно-блочной подвеске, преимущественно его средней части, чем достигается копирование трубопроводом профиля канала. Целесообразно сочетать указанное провисание проводящего трубопровода с опусканием штанги, чтобы производить распыление химиката с минимальной высоты. Аналогов по данному признаку не обнаружено.

Поперечная устойчивость агрегата обеспечивается (помимо обычных соотношений моментов сил тяжести штанги и опрыскивателя) тем, что при повороте штанги в рабочее положение точки ее крепления вместе с механизмами горизонтального и вертикального поворотов смещаются от продольной оси агрегата в направлении, противоположном вылету штанги. При таком устройстве значительная часть опрокидывающего момента, создаваемого односторонне выдвинутой относительно продольной оси агрегата штангой, уравновешивается сравнительно тяжелыми механизмами горизонтального и вертикального поворотов и элементами крепления всей штанги в сборе к раме опрыскивателя; т.е. уравновешивающий момент достигается без применения специальных противовесов.

Кроме того, создается возможность обеспечить достаточную высоту наклонной секции штанги над откосом при максимальном приближении опрыскивателя к дамбе и относительно низком положении точек крепления штанги, что позволяет существенно понизить центр тяжести всей системы.

Такое расположение элементов крепления штанги попутно обеспечивает и другие преимущества, а именно повышение удобства обслуживания, складывания и раскладывания штанги вручную и уменьшение габаритной высоты в транспортном положении.

В аналогах и прототипе подобных мер для уравновешивания штанг и понижения центра тяжести не применяется, поскольку они предназначены для опрыскивания плоских горизонтальных поверхностей. В этом случае равновесие опрыскивателя обеспечивается симметричным двухконсольным расположением штанг, которые к тому же имеют небольшую высоту, поэтому их центр тяжести лежит достаточно низко.

Конструкция штанги поясняется следующими изображениями.

Фиг. 1. Вид сзади. Охват дамбы штангой. Опускание штанги для приближения к растениям при малых размерах дамбы и сложенное положение штанги.

Фиг. 2. Вид сбоку. Складывание опущенной штанги в транспортное положение.

Фиг. 3. Вид в плане. Поворот штанги в горизонтальной плоскости для согласования ширины захвата штанги с размерами дамбы по ширине.

Фиг. 4. Вид сзади. Опускание гибкого проводящего трубопровода с распылителями на канатно-блочной подвеске для опрыскивания канала, проложенного в выемке.

Фиг. 5. Механизм поворота штанги в горизонтальной плоскости. Показано смещение точек крепления штанги в сторону, противоположную вылету при развороте в рабочее положение, вид сверху.

Фиг. 6. Шарнирное крепление концевой секции, вид сзади.

Штанга (фиг. 1) состоит из отдельных секций - нижней 1, наклонной 2, верхней 3 и концевой 4, соединенных между собой шарнирами 5, 6 и 7. Нижним концом секции 1 штанга закреплена на поворотной раме 8 с помощью шарнира 9 с горизонтальной осью. Поворотная рама 8 прикреплена с помощью шарнира 10 с вертикальной осью к раме опрыскивателя 11. Шарниры 9 и 10 с соответствующими частями рам и приводами, например, в виде гидроцилиндров 12 и 13 составляют механизмы соответственно наклонов штанги в вертикальной и поворотов в горизонтальной плоскостях. Проводящий трубопровод 14 с распылителями 15 прикреплен к штанге с помощью канатно-блочной подвески, состоящей из канатов 16, пропущенных через блоки 17, закрепленные на секциях штанги. Концевая секция 4 снабжена дополнительным шарниром 18 с горизонтальной осью и возвратной пружиной 19.

В рабочем (развернутом) положении (а) секции штанги располагаются по ломаной линии, охватывающей дамбу в поперечном сечении.

Проводящий трубопровод 14 при опрыскивании дамб подтянут с помощью канатно-блочной подвески к штанге, повторяя се очертание.

Химикат подается по проводящему трубопроводу 14 к распылителям 15 и разбрызгивается ими над дамбой. Распыление должно производиться с минимально возможной высоты во избежание сноса химиката ветром за пределы обрабатываемой поверхности дамбы. Поскольку дамбы могут иметь различную высоту, производится регулировка положения штанги путем изменения угла δ наклона штанги к горизонту с помощью механизма наклонов в вертикальной плоскости. Сниженное положение (б) штанги показано штрих-пунктирной линией в левой части фиг. 1.

В правой части фиг.1 штрих-пунктирной линией показано сложенное положение (в) штанги, используемое в качестве транспортного. В этом положении секции располагаются примерно горизонтально и параллельно друг другу, в результате чего габариты агрегата уменьшаются до размеров, допускаемых правилами техники безопасности.

Возможность складывания штанги указанным способом (фиг. 2) обеспечивается тем, что оси шарниров 5, 6 и 7, соединяющих секции 1, 2, 3 и 4 расположены в плоскости штанги, с наклоном, таким образом, что они делят пополам углы α, β, γ, образуемые секциями.

Вследствие такого наклона осей смежные секции в одном из положений образуют заданный угол в плоскости штанги, а после поворота на шарнире (на 180^o) располагаются параллельно (углы β и γ образуются при рабочем положении штанги, а угол α - при транспортном (сложенном).

Этот же принцип (наклона осей) может быть сформулирован иначе: оси шарниров делят пополам углы между направлениями секций при их рабочем и сложенном положениях.

Складывание штанги производится поворотом секций 2, 3 и 4 на шарнирах 5, 6, 7, в результате чего они прикладываются друг к другу и к нижней секции 1. Этот процесс может осуществляться с помощью специального механизма или вручную с земли при самом нижнем положении штанги (показано на фиг.2).

При обратной раскладке секции 2, 3 и 4 одновременно поднимаются на высоту и располагаются по ломанной линии, обеспечивающей охват дамбы при рабочем положении штанги (см. фиг. 1).

В зависимости от требуемых размеров штанги в рабочем положении количество секций может быть и иным, например две наклонные, две горизонтальные и т. д.

Механизм поворотов в горизонтальной плоскости (фиг.3) позволяет вращать поворотную раму 8 вместе с закрепленной на ней штангой на шарнире 10 с помощью специального привода, выполненного в виде гидроцилиндра 13. При этом изменяется угол ϕ установки штанги в плане и соответственно меняется ширина ее захвата в проекции на плоскость, перпендикулярную оси дамбы. Таким образом осуществляется приспособление штанги к размерам дамбы по ширине. Этим же механизмом производится поворот сложенной штанги в положение вдоль оси агрегата для переездов и обратно - в рабочее положение.

При необходимости опрыскивания каналов, проложенных в выемке (фиг. 4), трубопровод 14 опускается на канатах 16, копируя внутренний профиль канала. Целесообразно сочетать опускание трубопровода на канатно-блочной подвеске с поворотом штанги в вертикальной плоскости в нижнее положение. Регулирование провисания проводящего трубопровода 14 на канатах 16 может производится, например, с помощью барабана с ручным или механическим приводом и тормозом или с помощью гидроцилиндра и т.п. На чертежах механизм натяжения канатов не показан, т.к. состоит из общеизвестных элементов.

Повышение поперечной устойчивости агрегата обеспечивается тем, что при повороте штанги в рабочее положение (фиг. 5) поворотная рама 8 устанавливается таким образом, что наиболее тяжелые части механизмов наклона и поворота (шарнир 9 крепления штанги, гидроцилиндры 12 и 13) за счет их эксцентричного расположения (смещены в сторону противоположного вылета штанги) на поворотной раме 8 смещаются в направлении, противоположном вылету штанги, за продольную ось симметрии опрыскивателя, создавая уравновешивающий момент.

Концевая секция 4 (фиг. 6) имеет возможность отклонения на шарнире 18 в вертикальной плоскости на некоторый угол θ. Это предохраняет штангу от поломки при случайных касаниях концевой секцией земли вследствие погрешностей профиля дороги или ошибок в управлении. Приведение секции в исходное положение происходит под действием возвратной пружины 19.

Штанга предназначена для сельского хозяйства и может быть применена в опрыскивателях для обработки дамб каналов, а также каналов в выемке. Штанга включает шарнирно соединенные между собой секции (1), (2), (3), (4), проводящий трубопровод (14) с распылителями (15) и канатно-блочной подвеской к штанге. Секции (1), (2), (3), (4) в рабочем положении располагаются по ломаной линии, огибающей дамбу канала, а в сложенном положении располагаются параллельно друг другу, компактным пакетом вследствие того, что оси шарнирно делят углы, образуемые секциями (1), (2), (3), (4) пополам. Применение предложенной штанги позволит использовать ее для обработки дамб каналов различной ширины. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Штанга складная для опрыскивателя дамб каналов, включающая шарнирно соединенные между собой секции, проводящий трубопровод с распылителями и канатно-блочной подвеской к штанге, отличающаяся тем, что секции в рабочем положении располагаются по ломанной линии, огибающей дамбу канала, а в сложенном положении располагаются параллельно друг другу, компактным пакетом вследствие того, что оси шарниров делят углы, образуемые секциями, пополам. 2. Штанга по п.1, отличающаяся тем, что она закреплена на раме опрыскивателя с помощью шарнира с горизонтальной осью вращения, обеспечивающего возможность наклонов в вертикальной плоскости с помощью специального привода. 3. Штанга по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она закреплена на раме опрыскивателя посредством дополнительной поворотной рамы с вертикальной осью вращения и специальным приводом, обеспечивающим регулировку ширины захвата штанги путем ее поворотов в горизонтальной плоскости. 4. Штанга по пп.2 и 3, отличающаяся тем, что точки ее крепления с горизонтальным шарниром, а также приводы наклона и поворота расположены на поворотной раме эксцентрично относительно оси ее вращения таким образом, что при повороте штанги в сторону дамбы точки ее крепления вместе с приводами смешаются в противоположную сторону, за продольную ось симметрии агрегата, создавая уравновешивающий момент. 5. Штанга по п.1, отличающаяся тем, что канатно-блочная подвеска проводящего трубопровода обеспечивает возможность его регулируемого провисания с копированием профиля канала, расположенного в выемке. 6. Штанга по п.1, отличающаяся тем, что ее концевая секция имеет дополнительный шарнир с горизонтальной осью вращения и возвратной пружиной, обеспечивающий возможность отклонения данной секции при случайных касаниях земли и последующее возвращение в исходное положение.