МНОГООПОРНАЯ МАШИНА ПРИПОВЕРХНОСТНОГО ДОЖДЕВАНИЯ КРУГОВОГО ДЕЙСТВИЯ "ВОЛГА- КЧ" ЧУБИКОВА Н.Е. Российский патент 1999 года по МПК A01G25/09 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технике приповерхностного дождевания.

Известна многоопорная машина приповерхностного дождевания, включающая самоходные тележки, треугольные опоры, установленный на них напорный трубопровод, поддерживаемый от провисания вантовой (проволочной, трособлочной) подвеской, и с соответствующим интервалом размещенные на трубопроводе устройства приповерхностного дождевания, в каждом из которых посредством хомутов закреплен вертикально направляющий стакан, внутри которого пропущен металлический, открытый сверху и снизу отрезок трубы, к нижнему концу которой прикреплен жестко и параллельно двухсторонний штуцер, нижним концом соединяющийся с дождевальным аппаратом, имеющим симметричные относительно оси вращения аппарата боковые стволы с дождевальными насадками, коромыслами вращения, выбрасывающие дождь под углом из предела 0 - 10^o к горизонту, а верхним концом штуцер соединен со шлангом, который соединен со штуцером напорного трубопровода (RU 2064762 C1, 10.08.96).

Существенный недостаток этой машины заключается в том, что вантовая подвеска напорного трубопровода не гарантирует надежности его крепления, что приводит к волнообразному изгибу трубопровода в вертикальной плоскости, вверх-вниз, а это создает опасность касания орошаемой поверхности поля, в том числе и земли, нижней частью вертикальных отрезков труб с дождевальными аппаратами, что приводит к нарушению нормальной эксплуатационной и технологической надежности работы машины. Этот недостаток особенно опасен для многоопорных машин кругового действия, в которых межопорные пролеты трубопроводов, более удаленные от центра вращения, нагружены большим количеством и большей массой устройств приповерхностного дождевания.

Известна и другая, наиболее близкая к описываемой машина приповерхностного дождевания - "Волга" Чубикова Н.Е., содержащая во самоходные опоры, смонтированные на них фермы лучкового типа, каждая из которых состоит из дугообразного водонапорного трубопровода с водовыпускными штуцерами, двух криволинейных, провисающих вниз, выгнутых наружу (вперед и назад по ходу машины) стяжек, вдоль которых поочередно на передней и задней, в шахматном порядке, с заданным шагом размещены устройства приповерхностного дождевания, соединенные гибкими шлангами со штуцерами напорного трубопровода, каждое из которых включает две цилиндрические втулки с приваренными к ним хомутами (с болтами), внутри которых с зазором, например 1-3 мм, закреплена горизонтально болтами хомутов цилиндрическая трубка, на конце консоли которой, выступающей за стяжку, смонтирован кронштейн с жестко соединенной с ним вертикальной цилиндрической направлявшей муфтой, внутри которой установлена вертикально и соосно с ней тонкостенная сверху и снизу, трубчатая штанга, к нижнему концу которой прикреплен жестко и параллельно с ней двухсторонний штуцер, нижним концом соединяющийся, например, со среднеструйным дождевальным аппаратом, перевернутым на 180^o от общепринятого положения, т.е. с механизмом вращения снизу, с дефлекторами, отбрасывающими дождь под углом 0-10^o к горизонту, а верхним концом - посредством гибкого шланга с водовыпускным штуцером напорного трубопровода. Штанга в направляющей муфте крепится в требуемых положениях по высоте с помощью узла фиксации, который выполнен в виде охватывающего штангу хомута, имеющего в сечении овал, направленный большим диаметром по ходу движения машины и снабженного с внутренней стороны тормозной прокладкой, жестко соединенной с его стенками и прилегающей к трубчатой штанге, а с внешней, более удаленной от стяжки, - жестко закрепленной на ней растормаживающей рукояткой, при этом на направляющей муфте жестко закреплена проушина, через которую и посредством сжимающейся пружины растормаживающая рукоятка соединена с направляющей муфтой, а хомут связан с кронштейном посредством шатуна, один конец которого неподвижно закреплен на хомуте, а другой поворотно - на кронштейне цилиндрической трубки посредством закрепленных на нем параллельных направлению движения машины проушин с соосными отверстиями, перпендикулярными направлению движения машины, и пальца, установленного в этих отверстиях и связанного с шатуном (2095970 C1, 20.11.97).

Однако и эта многоопорная машина приповерхностного дождевания наряду с большими достоинствами имеет эксплуатационно и технологически надежную форму крепления водораспределительного напорного трубопровода, а также реверсивный ход, она предназначена лишь для фронтального полива, который дает высокотехнологичную, исторически сложившуюся, прямоугольную форму поля, но вместе с тем имеет существенные недостатки. Во-первых, требует для работы либо облицованный канал, заполняемый водой из гидрантов закрытой (подземной) напорной трубопроводной сети, с очень малым уклоном канала - 0,0001 (20 см на 2 км), либо особопрочный, сверхтяжелый и сверхдорогой гибкий шланг, длиной до 150 м для подвода воды в трубопровод машины из подземных высоконапорных труб через гидранты, установленные на поле не реже чем через 150 м. Во-вторых, если машина берет воду из специального канала, ее обычно дополняют сложным, дорогостоящим узлом: дизель-мотором, скомпонованным с электрогенератором, электромотором и насосом для нагнетания воды под напором в распределительный трубопровод. Как известно, дизтопливо, дизмасла - дорогостоящие материалы. В третьих, если машина работает от гидрантов закрытой сети, то для полива участка поля длиной до 300 м требуется либо перемещение тяжелого, большого диаметра шланга до последующего гидранта, или на каждый гидрант надо иметь отдельные шланги. Общий существенный недостаток этой машины - она не может работать круглосуточно в автоматизированном режиме без участия операторов-поливальщиков, что очень удорожает и производство поливов и себестоимость полеводческой продукции.

Целью изобретения является уменьшение капиталовложений в оросительную сеть, технику полива и затрат на их эксплуатацию.

Достигается цель путем существенной модернизации фронтально работающей машины приповерхностного дождевания "Волга Чубикова Н. Е. " по патенту N2095970 и превращения ее в многоопорную машину приповерхностного дождевания кругового действия - "Волгу - К.Ч." Чубикова Н.Е. Осуществляют модернизацию, по существу создание новой машины, следующими средствами. Во-первых, для подвода воды в трубопровод машины достаточен один водонапорный гидрант с пирамидальной опорой, подача воды в который, как во многие другие последовательно или параллельно расположенные на орошаемом поле гидранты - к другим аналогичным машинам, осуществляет один оператор стационарной насосной станции. Во-вторых, например, передвижение опорных тележек, несущих напорный трубопровод машины и устройства приповерхностного дождевания, с их полной автоматизацией и синхронизацией работы осуществляется или посредством оросительной воды из высоконапорного гидранта, как у известной машины ДМ "Фрегат" или, лучше, посредством подведенного электропитания от внешней электрической сети к неподвижной опоре, к которой подсоединяют фермы машины, опирающиеся на тележки, а каждая тележка имеет индивидуальный привод от электродвигателя, передающего движение на колеса через червячные редукторы, как это сделано у хорошо отработанной модификации машины традиционного дождевания "Кубань-ЛК" с рабочей длиной захвата радиусом 483 метра, с максимальной массой (сухой) всего 21000 кг. В-третьих, монтажные тонкостенные трубы, закрепленные на провисающих под напорным трубопроводом стяжках, на консолях которых, выходящих за внешние пределы стяжек, монтируют каждое устройство приповерхностного дождевания, имеют разную длину, при этом с необходимым увеличением длины по мере удаления штуцеров на напорном трубопроводе от гидранта. В четвертых, монтажные трубы с большими длинами консолей имеют не цилиндрический, а прямоугольный профиль поперечного сечения с большим размером вертикальных стенок. В-пятых, монтажные трубы расположены не только по направлению движения машины но и под таким углом к трубопроводу, что один дождевальный аппарат на штанге устройства приповерхностного дождевания, например задний по ходу машины, подпитывается через шланг водой из одного штуцера, а второй - из последующего. При атом монтажная труба имеет две консоли. В-шестых, по мере удаления штуцеров напорного трубопровода от центра его вращения (гидранта) на штуцеры штанг устанавливают дождевальные аппараты с постепенно увеличивающимися расходом воды и дальностью выброса дождя, с учетом того, что чем дальше от центра вращения машины, тем большую площадь необходимо поливать за одно и то же время с сохранением средней интенсивности дождя и нормы полива по всей длине машины.

На фиг. 1 схематично изображены первая - начальная, за ней - последующие фермы машины, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг. 3 - то же, вид фермы в разрезе под углом продольно осевой линии монтажной трубы с консолями, штангами и др. деталями устройства приповерхностного дождевания, на фиг. 4 - схема узлов фиксации устройств приповерхностного дождевания на стяжках фермы; на фиг. 5 - схема узла фиксации трубчатой штанги с рукояткой ее растормаживания; на фиг. 6 -схема работы группы (восьми) машин кругового действия.

Многоопорная машина приповерхностного дождевания кругового действия "Волга-КЧ" включает самоходные опоры 1, смонтированные на ней фермы лучкового типа, каждая из которых состоит из дугообразного водонапорного трубопровода 2 с водовыпускными штуцерами 3 и двух криволинейных, провисающих вниз и выгнутых вперед и назад по ходу движения машины стяжек 4, вдоль которых с заданным шагом установлены устройства приповерхностного дождевания, соединенные гибкими шлангами 5 со штуцерами 3 напорного трубопровода и каждое из которых содержит два стяжных хомута 6, внутри которых пропущена и соединена ими жестко со стяжками 4 труба 7, например, с прямоугольным профилем в ее поперечном сечении с большим размером вертикальных стенок; каждая труба 7 имеет одну или две консоли длиной l_k, увеличивающейся на фермах, более удаленных от первой. На конце каждой консоли закреплена вертикально цилиндрическая муфта 8, в которой установлена, например, открытая снизу и сверху трубчатая штанга 9, оканчивающаяся снизу разбрызгивающим устройством 10 (дождевальной насадкой или перевернутым на 180^o дождевальным аппаратом, выбрасывающим дождь под углом 0-10^o к горизонту). Если штанга 9 открыта, т. е. не водопроводящая, то ее нижний конец имеет параллельный с ней двухсторонний штуцер 11, снизу которого крепят разбрызгивающее устройство, а сверху подсоединяют шланг 5. Если штанга 9 сделана из некоррозионного металла, то штуцер не нужен, а шланг 5 соединяют с верхней частью штанги, снизу крепят дождевальное устройство. На конце каждой консоли трубы 7 имеется узел фиксации штанги 9 на необходимой высоте расположения разбрызгивающего устройства. Он выполнен в виде охватывающего штангу хомута 12, имеющего в сечении овал, направленный большим диаметром продольно оси трубы 7, и снабженного с внутренней стороны тормозной прокладкой 13, жестко соединенной с его стенками и прилегающей к трубчатой штанге 9. С внешней, более удаленной от стяжки трубопровода части консоли на хомуте 12 жестко закреплена растормаживающая рукоятка 14, при этом на направляющей муфте 8 жестко закреплена проушина 15, через которую и посредством сжимающейся пружины 16 растормаживающая рукоятка 14 соединена с направляющей муфтой 8, а хомут 12 связан с кронштейном 17 посредством шатуна 18, один конец которого неподвижно закреплен на хомуте 12, а второй - поворотно на кронштейне 17 посредством закрепленных на нем, параллельных оси трубки 7 двух проушин 19 с двумя соосными отверстиями и пальцем 20, перпендикулярным оси трубки 7. Напорный трубопровод 2 первый от гидранта фермы своей начальной частью подсоединен к поворотному колену 21 верхней части стояка 22 неподвижной опоры 23. При этом нижняя часть стояка 22 посредством колена 24, например, автоматической задвижкой 25 соединена с распределительным напорным трубопроводом 26 закрытой оросительной сети.

Машина работает следующим образом
Перед поливом всходов сельскохозяйственных культур, воздействуя снизу вверх на рукоятку 14, отводят тормозной хомут 12 от трубчатой штанги 9 и, удерживая штангу за аппарат или насадку 16, устанавливают его на самой наименьшей высоте 0,5-1,0 м от поверхности земли. Прекратив давить снизу на рукоятку 14, фиксируют штангу 9. Аналогично устанавливают все аппараты машины, примерно на том же уровне. Как только вершины растений достигают высоты первой установки аппаратов, аналогично описанной технологии снова поднимают аппараты, но уже на высоту 0,5-1,0 м от вершин растений. Итак до последнего полива. И, если растения высокостебельные, то подъем допускается практически до полной высоты клиренса машины - до стяжек 4 средние, провисающие части которых находятся на высоте 2,7 м от земли.

После установки устройств приповерхностного дождевания - их аппаратов на определенной высоте оператор насосной станции "НС" либо со щита управления, расположенного на машине, или дистанционно, с центрального пульта управления, который может располагаться практически на любом расстоянии от машины, производит пуск и остановку какой-либо одной, так и группы из 8-10 машин. Источником водозабора насосной станции может быть канал 27, при этом распределительный напорный водоподвод 26 может быть выполнен из асбестоцементных (вечных, нержавеющих) труб, если машина будет иметь в головной части - на входе воды в машину рабочее давление 0,35-0,40 МПа (3,5-4,0 кгс/см²), а машина иметь среднюю интенсивность дождя не больше 0,67 мм/мин.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для орошения. Машина включает самоходные опоры и смонтированные на них фермы. Каждая ферма состоит из дугообразного напорного трубопровода с водовыпускными штуцерами и двух криволинейных, провисающих вниз выгнутых вперед и назад по ходу движения машины стяжек. Вдоль стяжек установлены устройства приповерхностного дождевания, соединенные шлангами со штуцерами. Подача воды осуществляется из одного напорного гидранта, установленного в неподвижной пирамидальной опоре. Устройства приповерхностного дождевания имеют монтажные тонкостенные трубки, закрепляемые на стяжках трубопровода. Каждая монтажная трубка имеет две консоли, и размещены эти трубки под таким углом к осевой линии напорного трубопровода, что конец одной консоли со штангой, несущей разбрызгивающее устройство, расположен примерно на линии перемещения в работе одного штуцера, конец второй консоли - на линии перемещения последующего. По мере удаления штуцеров трубопровода от центра их вращения для сохранения оптимальной интенсивности дождя увеличиваются длина консолей монтажных труб для закрепления на них кронштейнов со штангами и дождевальными аппаратами или насадками, их расходная характеристика, дальность выброса дождя, а также количество кронштейнов с вертикальными штангами и аппаратами или насадками. Изобретение обеспечивает снижение затрат на создание и эксплуатацию оросительной сети. 6 ил.

Многоопорная машина приповерхностного дождевания кругового действия, включающая самоходные опоры, смонтированные на них фермы лучкового типа, каждая из которых состоит из дугообразного водонапорного трубопровода с водовыпускными штуцерами и двух криволинейных, провисающих вниз выгнутых вперед и назад по ходу движения машины стяжек, вдоль которых в шахматном порядке с заданным шагом установлены устройства приповерхностного дождевания, соединенные гибкими шлангами со штуцерами напорного трубопровода, каждое из которых содержит две втулки с приваренными к ним хомутами, внутри которых пропущена и закреплена трубка, на конце консоли которой, выступающей за стяжки, закреплен кронштейн с вертикальной направляющей муфтой, в которой установлена открытая снизу и сверху трубчатая цилиндрическая штанга, несущая на нижнем конце разбрызгивающее устройство, на верхнем - узел фиксации, выполненный в виде охватывающего штангу хомута, имеющего в сечении овал, большим диаметром направленный по ходу движения машины, и снабженного с внутренней стороны тормозной прокладкой, жестко соединенной с его стенками и прилегающей к трубчатой штанге, а с внешней более удаленной от стяжки закрепленной на нем растормаживающей рукояткой, соединенной посредством стягивающей пружины с кронштейном, жестко укрепленным на направляющей муфте, при этом хомут связан с кронштейном посредством шатуна, один конец которого неподвижно закреплен на нем, а другой - поворотно на кронштейне на консоли трубки посредством закрепленных на нем двух проушин с соосными отверстиями, и пальца, установленного в этих отверстиях и в отверстии конца шатуна, отличающаяся тем, что ее внутрихозяйственная оросительная сеть выполнена например, из асбестоцементных труб, подача воды осуществляется из одного напорного гидранта, установленного в неподвижной пирамидальной опоре, устройства приповерхностного дождевания имеют монтажные тонкостенные трубки, закрепляемые жестко на стяжках трубопровода, причем профильное сечение трубок прямоугольное с двумя более высокими боковыми вертикальными стенками, каждая монтажная трубка имеет две консоли и размещены эти трубки под таким углом к осевой линии напорного трубопровода, что конец одной консоли со штангой, несущей разбрызгивающее устройство, расположен примерно на линии перемещения в работе одного водовыпускного штуцера, конец второй консоли - на линии перемещения последующего, при этом по мере удаления водовыпускных штуцеров трубопровода от центра их вращения для сохранения оптимальной интенсивности дождя длина консолей монтажных труб для закрепления на них кронштейнов со штангами и дождевальными аппаратами или насадками увеличивается, как увеличивается их расходная характеристика, дальность выброса дождя, а также количество кронштейнов с вертикальными штангами и аппаратами или насадками, например, до трех: два комплекта на концах консолей и один в средней части монтажной трубы.