МНОГООПОРНЫЙ ПОЛИВНОЙ ТРУБОПРОВОД Российский патент 2006 года по МПК A01G25/09 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для полива сельскохозяйственных культур по бороздам.

Известна конструкция многоопорного поливного трубопровода [1], включающая водопроводящий трубопровод, установленный на колесах, водозаборные муфты, смонтированные на трубопроводе, и шлейфы, соединенные с муфтами и выполненные с водовыпускными отверстиями, причем поливные шлейфы присоединены к муфтам с возможностью поворота относительно своих осей.

Недостаток известного решения состоит в сложности конструкции узла подсоединения шлейфа к водопроводящему трубопроводу, который выполнен в виде вращающейся на трубопроводе муфты, оснащенной уплотнительными элементами, опорными роликами, центрирующими ее положение, относительно поверхности трубопровода и уплотнительных элементов.

При эксплуатации многоопорного трубопровода под влиянием собственного веса водопроводящий трубопровод прогибается в вертикальной плоскости, а при передвижении трубопровода под влиянием микрорельефа происходит его изгиб в горизонтальной плоскости. Под действием этих сил водопроводящий трубопровод подвергается прогибу с поперечным изгибом. При изгибе трубопровода происходит заклинивание опорных роликов муфт, в результате чего увеличиваются усилия на их вращение и на перемещение многоопорного трубопровода. При этом образующийся перекос поверхности водопроводящего трубопровода приводит к повышенному износу поверхности трубопровода роликами, что сокращает срок его службы, а изменение установленных зазоров между уплотнительными элементами и поверхностью трубопровода при его изгибе приводит к протечкам воды.

Кроме того, недостаток известной конструкции многоопорного поливного трубопровода состоит в том, что при его перемещении жесткое закрепление поливных шлейфов на муфте при изгибе водопроводящего трубопровода приводит к поперечному смещению начальных участков поливных шлейфов по гребням борозд, а это приводит к повреждению сельскохозяйственных культур.

Другой недостаток известной конструкции многоопорного поливного трубопровода заключается в том, что его применение эффективно для участков большой площади, когда для его перемещения используют энергетическую тележку с бензиновым или электрическим двигателем. При использовании многоопорных поливных трубопроводов на мелкоконтурных участках, когда трубопровод имеет небольшую длину, использовать материалоемкую приводную тележку для его перемещения неэффективно.

Короткие многоопорные поливные трубопроводы полностью или по его отдельным секциям можно перемещать вручную обычным перекатыванием. Однако для перемещения многоопорного трубопровода известной конструкции возникает необходимость каждый раз разбалчивать для перемещения и соединять для проведения полива трубы водопроводящего трубопровода, а это связано с затратами труда и временем на подготовку к поливу, что в целом снижает эксплуатационные возможности известного поливного устройства.

Частичное устранение этого недостатка путем стабилизации положения начальной части шлейфа при его перемещении достигается в известной конструкции многоопорного поливного трубопровода [2], которое принято наиболее близким техническим решением.

Известная конструкция многоопорного поливного трубопровода [2] включает водопроводящий трубопровод на ходовых колесах, свободно вращающиеся на нем водопроводящие муфты, к которым присоединены оснащенные водовыпусками гибкие шлейфы и соединенные с ними направляющие тяговые элементы.

Недостаток известной конструкции многоопорного поливного трубопровода заключается в сложности конструкции его вращающихся муфт. Наличие в этих скользящих элементах опорных роликов и уплотнительных манжет снижает надежность эксплуатации многоопорного поливного трубопровода.

В реальных условиях эксплуатации изгиб водопроводящего трубопровода вызывает заклинивание опорных роликов на поверхности водопроводящего трубопровода и приводит к механическому повреждению его труб в месте установки вращающихся муфт.

Уплотнительные элементы с течением времени, подвергаясь естественному старению, теряют эластичность, а неравномерное воздействие на них нагрузок приводит к неравномерному износу и образованию протечек воды. Все это снижает надежность эксплуатации поливного трубопровода и сокращает его срок службы.

Большая масса муфт увеличивает естественный прогиб труб водопроводящего трубопровода, требует увеличения усилий на перемещение многоопорного поливного трубопровода.

Другой недостаток известной конструкции поливного трубопровода состоит в сложности механизма стабилизации положения начального участка поливного шлейфа, состоящего из двух сходящихся тяг. В верхней части тяговые элементы крепятся на муфте по обе стороны от узла подсоединения поливного шлейфа, на расстоянии, большем, чем в нижней части, где они устанавливаются на шлейфе. Такое расположение тяг при перемещении шлейфа создает условия для захвата надземной части растений между тяговыми элементами, которая собирается в более узком месте - в месте крепления тяг на шлейфе. Это приводит к повреждению надземной части растений или их простому выдергиванию из увлажненной почвы.

Кроме того, применяемые в известном устройстве тяги стабилизируют положение начальных участков поливного трубопровода только в том случае, когда водопроводящий трубопровод является абсолютно жесткой конструкцией, и его перемещение осуществляется одновременно всей длиной.

В условиях эксплуатации перемещение трубопровода начинается с того места, где к нему прилагается сила, т.е. в месте установки приводной тележки, и пока величина передаваемого крутящего момента не превысит требуемых нагрузок, крайние опорные колеса поливного трубопровода будут оставаться на месте, а средняя часть трубопровода начинает перемещаться. Отставание крайних колес может составлять до 5...8 междурядий. Образующийся при этом изгиб водопроводящего трубопровода в горизонтальной плоскости приводит к уменьшению расстояния между поливными шлейфами. Установленные тяги в известном устройстве стабилизируют начальные участки поливных шлейфов, делая гибкий шлейф более жестким. В результате чего вся начальная часть поливных шлейфов будет перемещаться не строго перпендикулярно поперек борозд, а юзом по их гребням с находящимися на них растениями, что увеличит их заминаемость.

Другой недостаток известного многоопорного поливного трубопровода состоит в том, что его применение эффективно на участках большой площади, где они имеют длину до 300...400 м, и их перемещение осуществляют с помощью энергетической тележки с бензиновым или электрическим приводом.

Применение материалоемкой приводной тележки на коротких (до 100...200 м) поливных трубопроводах для полива мелкоконтурных участков неэффективно. Перемещать известные конструкции поливных устройств вручную сложно и трудоемко из-за отсутствия на них специальных приспособлений и необходимости каждый раз разъединять болтовые соединения труб водопроводящего трубопровода на секции для их перекатывания вручную.

Цель предлагаемого изобретения состоит в упрощении конструкции, повышении надежности эксплуатации поливного трубопровода и расширении условий его применения.

Поставленная цель достигается тем, что каждый узел подсоединения поливных шлейфов к водопроводящему трубопроводу выполнен в виде жестко установленного на нем патрубка с быстроразъемным соединением. Непосредственно у патрубка жестко закреплено направляющее устройство, выполненное из двух полухомутов с ребордами, в которых свободно скользит разъемное кольцо. В месте разъема кольца закреплена гибкая направляющая тяга, закрепленная другим концом на поливном шлейфе у его быстроразъемного соединения.

По длине водопроводящий трубопровод разделен на однотипные секции. Водопроводящий трубопровод каждой секции снабжен быстроразъемным соединением. В середине каждой секции для снижения нагрузки на оператора водопроводящего трубопровода жестко закреплен ворот для ее перемещения вручную.

Сущность предлагаемого решения приведена на чертежах.

На Фиг.1 изображена общая схема предлагаемого многоопорного поливного трубопровода; на Фиг.2 - узел подсоединения поливного шлейфа к водопроводящему трубопроводу; на Фиг.3 - ворот для перемещения секции трубопровода; на Фиг.4 - быстроразъемное соединение секций многоопорного поливного трубопровода.

Многоопорный поливной трубопровод состоит из жесткого водопроводящего трубопровода 1, на котором жестко закреплены опорные колеса 2. На трубопроводе 1 жестко установлены водозаборные патрубки 3 с быстроразъемными соединениями 4 с гибкими поливными шлейфами 5 с водовыпусками 6.

Рядом с водозаборными патрубками 3 на водопроводящем трубопроводе 1 жестко установлен разъемный хомут 7 с ребордами 8. Между ребордами 8 на хомуте 7 установлено свободно скользящее кольцо 9 с разъемом 10.

В своей верхней части поливного шлейфа 5 у разъемного соединения 4 хомутом 11 закреплена гибкая тяга 12, свободный конец которой закреплен на кольце 9 в его разъеме 10 поливного трубопровода.

Для перемещения в его средней части может быть установлена ведущая тележка с двигателем, вращение от которого передается непосредственно трубопроводу 1 и ходовым колесам 2.

На коротких многоопорных поливных трубопроводах его водопроводящий трубопровод 1, оснащенный опорными колесами 2 с установленными на нем поливными шлейфами 5 с узлами их подсоединений, разделен на унифицированные секции 13. В средней части секции 13 для ее перемещения установлен ворот 14.

Ворот 14 состоит из двух полухомутов 15, жестко закрепляемых на трубе водопроводящего трубопровода 1 и закрепленных на них рычагами, выполненных в виде скоб 16.

На границах водопроводящего трубопровода 1 каждой унифицированной секции 13 установлены быстроразъемные соединения 17, каждое из которых состоит из скобы 18, установленной на фланцах труб 19, из которых выполнен трубопровод 1. На скобе 18 жестко установлен центрирующий палец 20 и свободно валик 21 с эксцентриком 22. Хвостик валика 21 снабжен рычагом 23.

Для соединения отдельных секций в поливной трубопровод скоба 18 устанавливается на фланец трубы таким образом, чтобы центрирующий палец 20 вошел в отверстие соединительных фланцев. Поворотом рычага 23 скоба 18 упирается пальцем 20 во фланец 19, и валик 21 с эксцентриком 22 поворачивается по наружной поверхности фланца, и осуществляется стяжка фланцев, и обеспечивается герметичность соединения.

Для разъединения поливного трубопровода на отдельные секции оператор поворотом рычага 23 в обратную сторону поворачивает эксцентрик 21, освобождая скобу 18.

Работает многоопорный поливной трубопровод следующим образом. Водопроводящий трубопровод 1 с помощью узла подсоединения подключается к гидранту оросительной сети, и после его открытия вода подается в трубопровод 1 и через патрубки 3 поступает в подсоединенные к ним поливные шлейфы 5, а далее через водовыпуски подается в поливные борозды.

По окончанию полива оператор отсоединяет многоопорный поливной трубопровод от гидранта. Оставшаяся в водопроводящем трубопроводе вода стекает в поливные шлейфы 5. Оператор, проходя вдоль поливного трубопровода, разъединяет быстроразъемные соединения 4 поливных шлейфов 5 и патрубков 3. При отсоединении шлейфов и патрубков от водопроводящего трубопровода 1 шлейфы удерживаются кольцом 9 с помощью гибкой тяги 12, закрепленной одним концом на кольце в разъеме 10 кольца 9, а другим - на поливном шлейфе 5.

При наличии на многоопорном поливном трубопроводе приводной тележки крутящий момент от нее передается на водопроводящий трубопровод 1 и на жестко установленные на нем опорные колеса 2. При этом шлейфы 5 удерживаются на трубопроводе 1 с помощью кольца, свободно вращающегося на установленном хомуте 15 с ограничивающими его перемещение ребордами 8 вдоль трубопровода.

При отсутствии приводной тележки на многоопорном трубопроводе оператор разъединяет его на отдельные секции поворотом рычага 23 быстроразъемного соединения. В результате чего поворачиваемый валик 21 с эксцентриком 22 освобождает скобу 18, и секции 13 разъединяются. Оператор, упираясь руками за рычаги 6 ворота 14, вручную поочередно перекатывает унифицированные секции на новую позицию к следующему гидранту оросительной сети.

На новой позиции оператор, проходя вдоль трубопровода, подсоединяет быстроразъемными соединениями 4 поливные шлейфы 5 к водопроводящему трубопроводу 1. Если поливной трубопровод перемещали раздельно по секциям, то оператор поворотом рычага соединяет секции 13 в единый трубопровод, подсоединяет его к гидранту оросительной сети, подает в него воду, и процесс полива осуществляется аналогичным образом.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к механизации орошения поливом по бороздам. Многоопорный поливной трубопровод включает водопроводящий трубопровод, соединенный узлами подсоединения и закрепления через скользящий элемент с поливными шлейфами. Каждый узел подсоединения с водопроводящим трубопроводом и механизм закрепления на нем шлейфа при перемещении выполнен раздельно. Направляющая шлейф тяга, удерживающая шлейф на скользящем элементе, установлена на шлейфе непосредственно у узла его подсоединения к водопроводящему трубопроводу. Скользящий элемент выполнен в виде разъемного кольца, установленного на хомуте с ребордами. Для применения поливного трубопровода на мелкоконтурных участках, где применение энергетической приводной тележки экономически нецелесообразно, его водопроводящий трубопровод с опорными колесами и шлейфами разделен на отдельные секции и снабжен быстроразъемным соединением, а в средней части оснащен жестко закрепленным воротом для их перемещения при смене позиций вручную. Технический результат изобретения состоит в упрощении конструкции, повышении надежности эксплуатации и расширении условий его применения для полива мелкоконтурных участков. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Многоопорный поливной трубопровод, включающий водопроводящий трубопровод, жестко установленные на нем опорные колеса, снабженные водовыпусками и тягами поливные шлейфы с узлами их подсоединения и закрепления на водопроводящем трубопроводе через скользящий элемент, отличающийся тем, что каждый узел подсоединения поливного шлейфа выполнен в виде установленного непосредственно на водопроводящем трубопроводе патрубка с быстроразъемным соединением, а его скользящий элемент выполнен в виде соединенного с тягой разъемного кольца, свободно вращающегося по поверхности разъемного хомута с ребордами, жестко установленного на трубе у места подсоединения шлейфа.2. Многоопорный поливной трубопровод по п.1, отличающийся тем, что водопроводящий трубопровод разделен на унифицированные секции, концы которых снабжены быстроразъемными соединениями, а в их средней части установлен ворот для их перемещения вручную.