КОЛЕСНЫЙ ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ ТРУБОПРОВОД Российский патент 2005 года по МПК A01G25/09 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при орошении сельскохозяйственных культур многоопорными дождевальными машинами фронтального действия.

Известна многоопорная дождевальная машина, включающая перекатываемый напорный трубопровод с дождевальными аппаратами и колесными опорами, одна из которых - ведущая - снабжена гидродвигателем, связанным с управляющим трубопроводом, в которой с целью повышения производительности труда оператора путем сокращения количества рабочих позиций и снижения энергозатрат на перемещение машины с позиции на позицию машина снабжена шарнирно установленным на напорном трубопроводе гидроуправляемым клапаном, полости которого соединены: одна с напорным трубопроводом, а другая - с гидродвигателем ведущей опоры и управляющим трубопроводом, а дождевальные аппараты снабжены чередующимися нормально закрытыми и нормально открытыми клапанами, расположенными на напорном трубопроводе и подсоединенным к управляющему трубопроводу (SU, авторское свидетельство №721033 М.кл.² А 01 G 25/09. Многоопорная дождевальная машина / В.Ф.Носенко, А.М.Шарко, Г.И.Ганиатов, А.С.Панфилов (СССР). - Заявка №2646994/30-15; Заявлено 18.07.1978; Опубл. 15.03.1980, Бюл. №10 // Открытия. Изобретения. - 1980. - №10).

К недостаткам описанной многоопорной дождевальной машины относятся малый срок службы напорного трубопровода и низкая ее эксплуатационная надежность.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится колесный дождевальный трубопровод, выполненный секционным и снабженный дождевальными насадками, колесными опорами, приводом, размещенным в середине центральной секции, и муфтами для соединения секций, в котором с целью снижения потерь времени и упрощения процесса выравнивания трубопровода, повышения надежности, муфты для соединения секций трубопровода выполнены каждая в виде двух концентричных патрубков с фланцами, установленных с возможностью вращения один относительно другого и соединенных между собой посредством подпружиненного фиксатора, при этом фланец наружного патрубка зафиксирован во фланце внутреннего патрубка посредством стопорного кольца; внутренний диаметр внутреннего патрубка равен внутреннему диаметру водовода (SU, авторское свидетельство №1402297 А 1 МПК⁴ А 01 G 25/09. Колесный дождевальный трубопровод/ Г.П.Лямперт, Р.С.Праздников, А.А.Федотов, А.С.Ермоленко (СССР). - Заявка №4145127/30-15; Заявлено 06.11.1986; Опубл. 15.06.1988, Бюл. №22 // Открытия. Изобретения. - 1988. - Бюл. №22).

К недостаткам описанного дождевального трубопровода, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся малый срок службы, низкие техническая и эксплуатационная надежность, большие трудозатраты на замену секций трубопроводов.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение эксплуатационной надежности колесного дождевального трубопровода.

Технический результат - повышение срока службы и качества полива.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном колесно-дождевальном трубопроводе, выполненном секционным и снабженным дождевальными насадками, колесными опорами, приводом, размещенным в середине центральной секции, и муфтами для соединения секций, согласно изобретению, трубопровод в секциях выполнен с переменным проходным сечением, уменьшающимся в направлении подачи оросительной воды, каждая муфта для соединения секций трубопровода образована двумя концентричными патрубками, установленными с возможностью вращения один относительно другого и осевых перемещений, при этом внешний патрубок соединен с фланцами смежных несущих элементов, а внутренний патрубок - с концами разновеликих труб из полиэтилена высокого давления, размещенных в полости несущего элемента.

За счет того, что функции колесно-дождевального трубопровода разделены на гидравлические и механические, первую из которых выполняют трубы из полиэтилена высокого давления, вторую - несущий каркас из гнутых профилей, взаимно не связанных кинематически, достигается указанный выше технический результат в части повышения срока службы, а выполнение трубопроводов с переменным проходным сечением в направлении подачи воды - качество полива.

Изобретение объясняется чертежами.

На фиг.1 схематически изображен колесно-дождевальный трубопровод, в рабочем положении, вид в плане.

На фиг 2 - сечение А-А на фиг.1, вертикальный диаметральный разрез муфты для соединения секции.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1, поперечный разрез несущего каркаса и поливного трубопровода до муфты для соединения секций.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.2, поперечное сечение несущего каркаса в месте размещения ниппеля поливного трубопровода.

На фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.2, поперечный разрез внешнего патрубка для соединения с фланцами смежных несущих элементов и внутреннего патрубка муфты с концом трубы большого диаметра.

На фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.2, поперечный разрез внешнего патрубка муфты и внутреннего патрубка с пропиленными частями на конце трубы большого диаметра при сопряжении с конусной частью на внутренней резьбовой втулке.

На фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.2, поперечный разрез внешнего патрубка муфты и внешней и внутренней резьбовых втулок внутреннего патрубка.

На фиг.8 - сечение Ж-Ж на фиг.2, поперечный разрез внешнего патрубка муфты и внешней и внутренней резьбовых втулок внутреннего патрубка в рабочем положении.

На фиг.9 - сечение З-З на фиг.2, поперечный разрез внешнего патрубка муфты и внешней и внутренней резьбовых втулок внутреннего патрубка, ввинченного в конец трубы меньшего диаметра.

На фиг.10 - сечение П-П на фиг.2, поперечный разрез несущего каркаса и трубы из полиэтилена высокого давления меньшего диаметра в месте сварки ниппеля.

На фиг.11 показано размещение колесной опоры на несущем элементе.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Колесно-дождевальный трубопровод выполнен секционным (см. фиг.1). Он снабжен дождевальными насадками 1, смонтированными на водоподводящем трубопроводе 2 посредством ниппелей, механизмов вертикальной самоустановки и сливными клапанами. В силу известности последние упомянутые узлы на поясняющих чертежах не показаны.

Колесно-дождевальный трубопровод смонтирован в разъемных ступицах колесных опор 3. Дождевальный трубопровод имеет привод 4 поступательного перемещения. Крутящий момент от двигателя 5 внутреннего сгорания с редуктором посредством первой ступени цепной передачи 6 передается на водоподводящий трубопровод 2. От трубопровода 2 двумя контурами цепных передач 7 и 8 привод вращения передается на колесные пары 9 и 10. На ободах колесных опор 3 и колесных пар 9 и 10 закреплены почвозацепы, обеспечивающие их перекатывание по поверхности орошаемого поля. Привод 4 размещен в середине центральной секции 11. Центральная секция 11 муфтами 12 соединена с боковыми секциями 13. Водоподводящий трубопровод 2 гибким рукавом 14 для питания дождевателя в работе на позиции соединен с гидрантом 15, смонтированным на стационарном закрытом стальном трубопроводе 16 оросительной системы.

Водоподводящий трубопровод 2 в секциях 11 и 13 выполнен с переменным проходным сечением. Сечение разновеликих труб 17 и 18 из полиэтилена высокого давления уменьшается в направлении подачи оросительной воды, сохраняя постоянную скорость ее перемещения в полость трубопровода 2 и заданный расход через ниппели 19 каждой дождевальной насадке 1.

Каждая муфта 12 для соединения боковых секций 13 с центральной секцией 11 и взаимно образована двумя концентричными патрубками 20 и 21. Патрубки 20 и 21 установлены с возможностью вращения один относительно другого и осевых перемещений. Внешний патрубок 20 соединен с фланцами 22 и 23 смежных несущих элементов 24. Внутренний патрубок 21 муфты 12 связан с концами разновеликих труб 17 и 18. Трубы 17 и 18 поливного трубопровода 2 размещены в полости несущего элемента 24.

Несущий элемент 24 каждой секции 13 (11) выполнен в виде пары оппозитно установленных гнутых С-образных профилей 25. Концы профилей 25 сопряжены с фланцами 22 и 23. В средней части профилей 25 установлены монтажные кольца 26 (см. фиг.11) для установки ступицы 27 колесной опоры 3 (см. фиг.1). Ниппели 19 труб 17 и 18 ориентированы в пары 28 оппозитно смонтированных С-образных гнутых профилей 25.

Внешний патрубок 20 муфты 12 (см. фиг.3, 5-9) для соединения секций 13 и 11 трубопровода 2 выполнен в виде разъемной пары полуколец. Каждое полукольцо образовано пакетом дистанционных втулок 29 и парой секторов 30 кругового кольца. Втулки 29 равномерно распределены между парами секторов 30. Шаг между втулками 29 патрубка 20 соответствует шагу между отверстиями 31 (см. фиг.2 и 3) на фланцах 22 и 23 несущего каркаса 24. Внешний патрубок 20 своими секторами 30 закреплен между фланцами 22 и 23 посредством крепежных средств 32.

Внутренний патрубок 21 муфты 12 для соединения концов труб 17 и 18 (см. фиг.2, 5-9) из полиэтилена высокого давления выполнен в виде внешней и внутренней втулок 33 и 34. Каждая из названных втулок 33 и 34 имеет диаметрально ориентированные пазы 35 и 36 под размер специальных ключей для выполнения срочно демонтажных работ при сопряжении концов соединяемых труб 17 и 18. На конце трубы 17 большого диаметра для герметичности соединения и уменьшения физических нагрузок при сборке с концом трубы 18 меньшего диаметра выполнены радиально ориентированные пропилы 37 (см. фиг.2 и 6).

Длина внутреннего патрубка 21 муфты 12 в 1,5-2,5 раза больше длины внешнего патрубка 20. Этим обеспечивается свободный демонтаж секции 13 от колесного трубопровода.

Полость внешней резьбовой втулки 33 патрубка 21 имеет заходную цилиндрическую часть 38 (см. фиг.2) для сопряжения с пропиленными частями между пропилами 37 на конце трубы 17 большого диаметра. Внутренняя резьбовая втулка 34 внутреннего патрубка 21 муфты 12 имеет резьбовую часть 39 для ввинчивания в конец трубы 18 меньшего диаметра, цилиндрическую часть 40 и конусную часть 41. На внешнем концевом периметре трубы 18 размещен бандаж 42. Цилиндрическая часть 40 сопряжена с внутренней цилиндрической поверхностью трубы 17 большего диаметра. Конусная часть 41 резьбовой втулки 34 сопряжена с пропиленными частями между профилем 37 на конце трубы 17 большого диаметра.

Внутренняя поверхность 43 внутренней резьбовой втулки 34 выполнена в виде двух пересекающихся конических поверхностей с общим основанием 44 наименьшего диаметра (см. фиг.2).

Колесная опора 3 (см. фиг.11) размещена на средней части несущего элемента 24 посредством пары монтажных колец 26 и имеет обод 45 из гнутого профиля, спицы 46, полукольца 47 ступицы 27 и почвозацепы 48. Полукольца 47 ступицы 27 колесной опоры 3 связаны крепежными элементами 49. Каждая колесная опора 3 образована двумя идентичными по конструкции половинками.

Колесный дождевальный трубопровод работает следующим образом.

Для работы дождевальный трубопровод монтируют на участке у гидранта 15, располагая ось его напорного водоподводящего трубопровода 2 перпендикулярно стационарному напорному трубопроводу 16. Гибкий рукав 14 присоединяют к гидранту 15, и открытием его задвижки колесный трубопровод включается в работу. Вода из гидранта 15 через рукав 14 поступает в полость водоподводящего трубопровода 2. Из разновеликих по диаметру труб 17 и 18 посредством ниппелей 19 механизмов вертикальной самоустановки под рабочим давлением подается в дождевальные насадки 1. Дождевальными насадками 1 оросительная вода в виде капель дождя равномерно распределяется по орошаемой площади.

После внесения заданной поливной нормы задвижкой на гидранте 15 перекрывают подачу оросительной воды. Срабатывают сливные клапаны и остаток воды из поливного трубопровода сливается на поверхность орошаемого участка.

Оператор колесного дождевального трубопровода после закрытия задвижки гидранта 15 отсоединяет гибкий рукав 14. Затем запускает в работу двигатель 5 внутреннего сгорания. При увеличении частоты вращения его вала включается в работу редуктор и через цепную передачу 6 получает вращение несущий элемент 24 центральной секции 11.

Цепными передачами 7 и 8 от трубопровода 2 получают вращения колесные пары 9 и 10. Крутящий момент на несущем элементе 24 центральной секции 11 посредством муфт 12 передается на фланцы 22 и 23 смежных боковых секций 13. Кручение гнутых профилей 25 приводит к вращению монтажных колец 27 со ступицами 27 колесной опоры 3. От ступиц 27 опорами 46 усилие для качения передается на обод 45. Почвозацепами 48 производится поступательное перемещение колесного дождевателя от одного гидранта 15 к другому. При вертикальном положении ниппелей 19 на трубах 17 и 18 оператор останавливает перемещение, выключив двигатель 5. Затем гибкий рукав 14 соединяет к последующему гидранту 15. При открытии задвижки вода из гидранта 15 поступает через гибкий рукав в полость поливного трубопровода 2. По мере движения воды в полости трубопровода 2 через ниппели 19 идет отбор воды и насадками 1 она распределяется на ограниченной площади.

Постоянное давление по длине трубопровода обеспечивается уменьшением поперечного сечения стыкуемых труб 17 и 18. Этим достигается заданное качество распределения осадков по длине колесного дождевателя и по ширине орошаемого участка.

Выполнение поливного трубопровода 2 из полиэтилена высокого давления для труб 17 и 18 исключает процессы коррозии, обеспечивая этим заданный срок широкозахватного дождевателя. Разделение функций несущего элемента 24 и поливного трубопровода 2 повышает эксплуатационную и техническую надежность колесно-дождевального трубопровода. Муфты 12 обеспечивают выполнение всех работ как по замене труб 17 и 18 из полости несущего элемента 24, так и по уплотнению стыков между разновеликими трубами 17 и 18. Описанная конструкция поливного трубопровода 2 в сочетании с несущим элементом 24 в каждой секции 13 (11) при том же подводимом к широкозахватной дождевальной машине расходе имеется возможность применения больше расходных дождевальных насадок, обеспечивающих большой радиус действия. За счет этого увеличивается полоса увлажнения на одной позиции, сокращается число холостых переездов, экономятся единовременные капитальные затраты и сокращается количество гидрантов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при орошении сельскохозяйственных культур многоопорными дождевальными машинами фронтального действия. Колесный трубопровод выполнен секционным. Он снабжен дождевальными насадками, колесными опорами, приводом, размещенным в середине центральной секции, и муфтами для соединения секций. Трубопровод в секциях выполнен с переменным проходным сечением. Сечение труб уменьшается в направлении подачи оросительной воды. Каждая муфта для соединения секций трубопровода выполнена в виде двух концентричных патрубков. Патрубки установлены с возможностью вращения один относительно другого и осевых перемещений. Внешний патрубок соединен с фланцами смежных несущих элементов. Внутренний патрубок сопряжен с концами смежных разновеликих труб из полиэтилена высокого давления. Трубы размещены в полости несущего элемента. Несущий элемент каждой секции выполнен в виде пары оппозитно установленных гнутых С-образных профилей. Концы профилей сопряжены с фланцами. В средней части пар установлены монтажные кольца для установки ступицы колесной опоры. Внешний патрубок муфты для соединения секций трубопровода выполнен в виде разъемной пары полуколец, каждое из которых образовано пакетом дистанционных втулок. Втулки с равным удалением друг от друга размещены между парой дуговых поясов. Внутренний патрубок соединения концов труб из полиэтилена высокого давления выполнен в виде внешней и внутренней резьбовых втулок. Каждая втулка имеет диаметрально ориентированные пазы под специальный ключ для сопряжения с концами соединяемых труб. Внутренняя втулка имеет резьбовую часть для ввинчивания в конец трубы меньшего диаметра. На внешнем концевом периметре трубы меньшего диаметра размещено кольцо. Внутренняя втулка имеет цилиндрическую часть, сопряженную с внутренней цилиндрической поверхностью трубы большого диаметра. Ее конусная часть сопряжена с пропиленными частями на конце трубы большого диаметра. Внутренняя поверхность внутренней втулки выполнена в виде двух пересекающихся конических поверхностей с общим основанием наименьшего диаметра. Колесный дождевальный трубопровод обеспечивает равномерное распределение осадков в виде капель дождя по площади орошаемого участка за счет постоянной скорости истечения поливной воды в полости трубопровода. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Колесный дождевальный трубопровод, выполненный секционным и снабженный дождевальными насадками, колесными опорами, приводом, размещенным в середине центральной секции, и муфтами для соединения секций, отличающийся тем, что трубопровод в секциях выполнен с переменным проходным сечением, уменьшающимся в направлении подачи оросительной воды, каждая муфта для соединения секций трубопровода образована двумя концентричными патрубками, установленными с возможностью вращения один относительно другого и осевых перемещений, при этом внешний патрубок соединен с фланцами смежных несущих элементов, а внутренний патрубок - с концами разновеликих труб из полиэтилена высокого давления, размещенных в полости несущего элемента.2. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что внешний патрубок муфты для соединения секций трубопровода выполнен в виде разъемной пары полуколец, каждое из которых образовано пакетом дистанционных втулок, равномерно распределенных между парой секторов кругового кольца.3. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что внутренний патрубок для соединения концов труб из полиэтилена высокого давления выполнен в виде внешней и внутренней резьбовых втулок, каждая из которых имеет диаметрально ориентированные пазы под размер специальных ключей для сопряжения с концами соединяемых труб.4. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что несущий элемент каждой секции выполнен в виде пары оппозитно установленных гнутых С-образных профилей, концы которых сопряжены фланцами, а в средней части пар установлены монтажные кольца для установки ступицы колесной опоры.5. Трубопровод по пп.1-3, отличающийся тем, что длина внутреннего патрубка в 1,5-2,5 раза больше длины внешнего патрубка.6. Трубопровод по п.1 и 4, отличающийся тем, что ниппели труб ориентированы в пазы оппозитно смонтированных С-образных гнутых профилей.7. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что на конце трубы большого диаметра для сопряжения с концом трубы меньшего диаметра выполнены радиально-ориентированные пропилы.8. Трубопровод по п.3, отличающийся тем, что полость внешней резьбовой втулки имеет заходную цилиндрическую часть и конусную часть для сопряжения с пропиленными частями на конце трубы большого диаметра.9. Трубопровод по п.3, отличающийся тем, что внутренняя резьбовая втулка внутреннего патрубка муфты имеет резьбовую часть для ввинчивания в конец трубы меньшего диаметра, на внешнем концевом периметре которого размещен бандаж, и цилиндрическую часть, сопрягаемую с внутренней цилиндрической поверхностью трубы большого диаметра, и конусную часть для сопряжения с пропиленными частями на конце трубы большого диаметра.10. Трубопровод по п.3 и 9, отличающийся тем, что внутренняя поверхность внутренней втулки выполнена в виде двух пересекающихся конических поверхностей с общим основанием наименьшего диаметра.