АГРЕГАТ ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ КОНСОЛЬНЫЙ Российский патент 2004 года по МПК A01G25/09 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, оросительной технике, а именно к широкозахватным самоходным дождевальным машинам фронтального перемещения, осуществляющим полив в движении с помощью гидропривода в автоматическом режиме с водозабором от закрытой оросительной сети посредством гибкого шланга.

Известен двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100 МА, состоящий из фермы, установленной на тракторе, насосной установки, гидросистемы и разбрызгивающих насадок на открылках [1].

Недостатком данной конструкции является отсутствие системы автоматического вождения агрегата вдоль канала, вследствие чего трактором управляет человек.

Известна также двухконсольная дождевальная машина со складывающейся фермой ДДМ-10 [2], включающая следующие основные функциональные узлы и системы: опорно-ходовую тележку на пневмоколесах и с опорной рамой; две консоли складывающегося типа, каждая из которых состоит из двух отдельных складывающихся в горизонтальной плоскости секций и поворотно-присоединительного звена в головной части; водопроводящий трубопровод из стальных тонкостенных оцинкованных труб секционного типа с гибкими вставками; лебедочный гидромеханический привод рабочего движения машины при поливе от потока оросительной воды; дождеобразующие устройства дождевого пояса с арматурой и короткоструйными дождевальными насадками; систему стабилизации движения по курсу, водозаборно-питающий узел, включающий гибкий трубопровод с присоединительными патрубками, быстроразъемными захватами и съемную водозаборную колонку.

Недостатком данной конструкции является ненадежность системы автоматики.

Целью изобретения является повышение надежности работы дождевальной машины в автоматическом режиме путем введения в систему автоматики узлов и элементов, позволяющих выполнять дополнительные функции контроля и исполнения.

Поставленная цель достигается тем, что система автоматики снабжена двумя барабанами, которые жестко установлены на ведущем и дополнительном опорном колесах и которые связаны между собой тросом проходящим через натяжной ролик, а рамка, в которой он закреплен, подпружинена и имеет гибкую связь с рычагом переключения клапана гидравлического, имеющего гидравлическую связь с гидроцилиндром привода затвора дископоворотного, а отношение диаметров барабанов и колес должно удовлетворять выражению: D₁/D₂=d₁/d₂, где D₁, D₂ - диаметры ведущего и дополнительного опорного колес агрегата; d₁, d₂ - диаметры барабанов, установленных соответственно на ведущем и дополнительном опорном колесах.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от известного тем, что в систему автоматической остановки входят барабаны, установленные на ведущем и опорном колесах, что позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

В предлагаемом устройстве связывающий барабаны трос проходит через натяжной ролик, рамка которого подпружинена и связана с рычагом клапана гидравлического, который подает команду на закрытие дископоворотного затвора, установленного на подающем трубопроводе, при достижении агрегатом заданного положения между гидрантами или при буксовании. Этих отличий нет в прототипе, поэтому можно сделать вывод о соответствии нового устройства критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображен общий вид агрегата дождевального консольного; на фиг.2 - вид Б агрегата; на фиг.3 - схема системы автоматики.

Агрегат дождевальный консольный включает опорно-ходовую тележку 1, которая перемещается на трех пневмоколесах. Переднее колесо 2 является ведущим, а остальные - опорные 3. Ведущее колесо имеет гидромеханический привод 4. На тележке жестко закреплена рама 5, к которой с двух сторон шарнирно крепятся консоли 6 ферменной секционной конструкции, по которым проложены водопроводящие трубопроводы 7 с насадками 8.

Ведущее колесо 2 с гидромеханическим приводом крепится в рамке 9, которая шарнирно связана с опорно-ходовой тележкой. Направление движения задается водилом 10 с опорным башмаком 11, движущимся по борозде 12. Подача воды от гидранта в машину осуществляется трубопроводом 13, который соединен со стояком 14, жидкость из которого по гибким шлангам 15 подается в водопроводящие трубопроводы 7 к дождевальным насадкам 8.

На стояке 14 размещен затвор дископоворотный с гидроприводом 16 и гидротурбина 17, на валу которой закреплен насос шестеренчатый 18. Насос 18 связан всасывающим трубопроводом 19 с бачком 20 и далее сливным трубопроводом 21 с распределителем 22 (фиг 3.).

Нагнетательный трубопровод 23 соединяет насос с распределителем 22. Распределитель 22 двумя трубопроводами 24 и 25 связан с полостями гидроцилиндра 26, на штоке 27 которого жестко закреплен толкатель 28 воздействующего на упоры 29, 30 штока 31 распределителя. Шток гидроцилиндра шарнирно связан с кулисой 32, толкатели 33, 34 которой воздействуют на храповое колесо 35, жестко связанное с ведущим колесом 2.

На опорно-ходовой тележке на штоке 36 установлено дополнительное колесо 37 с барабаном 38, связанным тросом 39 через промежуточный ролик 40 с барабаном 41, закрепленным на ведущем колесе.

Рамка 42 промежуточного ролика установлена подвижно и опирается на две пружины 43 и связана гибкой связью 44, например тросом, с рычагом переключения 45 клапана гидравлического 46. Клапан гидравлический 46 соединен шлангами 47 со стояком 14. Шлангами 48, 49 клапан связан с гидроприводом затвора дископоворотного и по ним осуществляется управление. Между трубопроводами 21 и 23 установлены клапан 50 и вентиль 51.

Агрегат дождевальный консольный работает следующим образом.

Вода под давлением от гидранта закрытой оросительной сети по трубопроводу 13, стояку 14 через дископоворотный затвор 16 и турбину 17 подается по гибким шлангам 15 и трубопроводам 7 к дождевальным насадкам 8 и разбрызгивается по полю в виде дождя. Ширина захвата машины определяется длиной консолей 6, которые шарнирно крепятся к раме 5, жестко закрепленной на опорно-ходовой тележке 1. Тележка перемещается на трех пневмоколесах, из которых переднее 2 является ведущим и остальные - опорные 3.

Вода, проходя через турбину 17, вращает ее рабочее колесо, на валу которого установлен шестеренчатый насос 18. Он забирает масло из бачка 20 и под давлением подает по нагнетательному трубопроводу 23 в распределитель 22 и далее поступает, например, по трубопроводу 24 в левую полость гидроцилиндра 26. Шток 27 гидроцилиндра перемещается в крайнее правое положение, поворачивая кулису 32, которая толкателем 34 вращает храповое колесо 35 с пневмоколесом 2 и приводит агрегат в движение. Слив масла из правой полости гидроцилиндра осуществляется по трубопроводу 25 через распределитель 22 и по сливному трубопроводу 21. В крайнем положении толкатель 28 через упор 30 переключает шток 31 распределителя 22. Теперь масло под давлением из распределителя 22 по трубопроводу 25 попадает в правую полость гидроцилиндра 26, и его шток 27 начинает перемещаться в левое положение. При этом шток 27 гидроцилиндра 26, перемещаясь в крайне левое положение, поворачивает кулису 32, которая толкателем 3 воздействует на храповое колесо 35, и колесо 2 продолжает вращаться против часовой стрелки, а агрегат совершает рабочее движение с поливом. В крайнем левом положении толкатель 28 через упор 29 переключает шток 31 распределителя 22 и рабочий цикл привода 4 повторяется, а агрегат движется с заданной скоростью. При повышении давления масла в трубопроводе 23 больше рабочего открывается предохранительный клапан 50 и масло частично поступает в бачок 20 по трубопроводу 21, поддерживая заданное рабочее давление.

Направление движения агрегата по полю задается бороздой 12, по которой перемещается опорный башмак 11, который контролирует изменение направления борозды, и через водило 10 изменяет направление движения рамки 9 с ведущим колесом 2 и агрегата в целом. То есть рамка 9 с ведущим колесом 2 и гидромеханическим приводом 4 самоустанавливается при движении по борозде 12.

Скорость движения агрегата регулируется байпасной линией, установленной параллельно гидротурбине 17, которая условно не показана, и вентилем 51, изменяющими расход воды через турбину и поступление масла в полости гидроцилиндра. Таким образом, скорость движения агрегата изменяется за счет изменения оборотов вращения гидротурбины и скорости (времени) заполнения маслом гидроцилиндра.

При рабочем перемещении агрегата на барабан 41 наматывается трос 39, который скатывается с барабана 38, жестко закрепленного на колесе 37 и установленного на стойке 36. Трос проходит через ролик 40. Длина троса 39 согласована с длиной гона агрегата. При достижении заданного места трос полностью смотан с барабана 38 и намотан на барабан 41. При дальнейшем движении колесо 2, вращаясь, продолжает наматывать трос 39 на барабан 41. В это время длина троса между барабанами уменьшается, трос давит на ролик 40, который через рамку 42 воздействует на пружины 43, сжимая их. Трос 44 вместе с рамкой 42 перемещается вниз и поворачивает рычаг переключения 45 клапана гидравлического 46 в горизонтальное положение, то есть происходит переключение клапана. Тогда вода из стояка 14 по шлангу 47 через клапан 46 и шланг 49 поступает в нижнюю полость гидроцилиндра дископоворотного затвора 16 и закрывает его. Из верхней полости вода по шлангу 48 и через распределитель 46 идет на слив. Подача воды в машину на полив и в гидропривод на движение прекращается. Машина останавливается. Оператор перемещает трубопровод 13 к следующему гидранту и подсоединяет его. Оператор перематывает трос 39 с барабана 41 на барабан 38. Рамка устанавливается в исходное положение пружинами 43. Рычаг 45 клапана гидравлического 46 ставится в горизонтальное положение. Машина готова к работе. После этого открывают гидрант. Тогда вода под давлением по шлангу 47 через клапан гидравлический 46 и по шлангу 48 поступает в верхнюю полость гидроцилиндра и открывает дископоворотный затвор 16. Вода из нижней полости гидроцилиндра по шлангу 49 и через клапан 46 сливается на землю. Таким образом, возобновляется процесс движения и полива.

Также эта система прекращает подачу воды в машину при буксовании ведущего колеса 2. При буксовании ведущее колесо 2 продолжает вращаться, а дополнительное колесо 37 стоит на месте, так как машина не движется. При этом трос 39 не сматывается с барабана 38. Наматываясь на барабан 41, трос начинает уменьшать угол излома между барабанами и давить на ролик 40 и рамку 42. Пружины 43 сжимаются, натягивая трос 44 вниз и поворачивая рычаг 45 в горизонтальное положение, производя переключение клапана. Вода поступает по шлангу 47 через шланг 46 и шланг 49 в нижнюю полость гидроцилиндра, и дископоворотный затвор закрывается, прекращая подачу воды в машину. Из верхней полости гидроцилиндра вода по шлангу 48 через распределитель 46 идет на слив. Машина останавливается. Прекращение подачи воды при буксовании исключает переполив участка. После устранения причин буксования машина запускается в работу и процесс полива продолжается до остановки машины в заданном месте. Далее процесс перемещения трубопровода к следующему гидранту и операции по подготовке и запуску машины в работу повторяются.

Источники информации

1. Лебедев Б.М. Дождевальные машины. Изд. 2-ое, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1977, с.153-160.

2. Двухконсольная дождевая машина со складывающейся фермой ДДМ-10: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Коломна: ФГНУ ВНИИ “Радуга”, 2001, с.32.

Изобретение относится к оросительной технике, а именно к широкозахватным самоходным дождевальным машинам фронтального перемещения, осуществляющим полив в движении с помощью гидропривода в автоматическом режиме с водозабором от закрытой оросительной сети посредством гибкого шланга. Агрегат дождевальный консольный включает опорно-ходовую тележку, гидромеханический привод, раму, две складывающиеся консоли ферменной секционной конструкции, стояк, водопроводящий трубопровод с дождевальными насадками, систему автоматики движения и остановок в конце гона и при буксовании ведущего колеса. Изобретение повышает надежность работы дождевальной машины в автоматическом режиме путем введения в систему автоматики узлов и элементов, позволяющих выполнять дополнительные функции контроля и исполнения. 3 ил.

Агрегат дождевальный консольный, включающий опорно-ходовую тележку с колесами, раму, к которой крепятся секции фермы, водопроводящий трубопровод с дождевальными насадками, гидромеханический привод и систему автоматики, отличающийся тем, что система автоматики снабжена двумя барабанами, которые жестко установлены на ведущем и дополнительном опорном колесах и связаны между собой тросом, проходящим через натяжной ролик, а рамка, в которой он закреплен, подпружинена и имеет гибкую связь с рычагом переключения клапана гидравлического, имеющего гидравлическую связь с гидроцилиндром привода затвора дископоворотного, а отношение диаметров барабанов и колес должны удовлетворять выражению

D₁/D₂=d₁/d₂,

где D₁, D₂ - диаметры ведущего и дополнительного опорного колес агрегата;

d₁, d₂ - диаметры барабанов, установленных соответственно на ведущем и дополнительном опорном колесах.