ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2010 года по МПК A01G25/09 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в поливной технике, а именно в дождевальных машинах, перемещающихся фронтально.

Известны фронтальные машины «Valley», которые включают водопроводящий трубопровод с дождеобразующими устройствами, помещенный на тележках с электрическими приводами и с подачей воды из открытого канала с помощью насоса или из закрытого трубопровода по гибкому шлангу, волочащемуся за машиной (см. каталог «Дождевальное оборудование зарубежных фирм». Ч.2. ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ». М., 2002 г.).

Недостатками этих машин являются необходимость в насосном оборудовании при подаче воды из открытого канала, а при подаче воды из напорного трубопровода оросительной сети - длинный шланг, по которому подается вода в машину. При этом длина шланга лимитируется расстоянием между точками водозабора, и каждый раз при переходе к новому гидранту шланг нужно опоражнивать, подтягивать к этому гидранту и подключать вновь. При этой трудоемкой операции дождевальная машина простаивает.

В качестве прототипа предполагаемому изобретению выбрана многоопорная дождевальная машина ЭДМФ «Днепр» фронтального передвижения, в которой подача воды в поливной трубопровод производится с помощью телескопического устройства периодически подсоединяемого к гидрантам напорного трубопровода (Губер К.В. и др. Машины для орошения и их техническое обслуживание. М., 1982 г., стр.164).

Недостаток данной машины заключается в том, что полив осуществляется позиционно, а во время переезда машины от гидранта к гидранту поливной трубопровод освобождается от воды. Необходимость подачи к машине электроэнергии для передвижения извне и позиционность полива являются существенными недостатками прототипа.

Целью изобретения является обеспечение возможности непрерывного полива в движении дождевальной машиной фронтального передвижения при шланговой подаче воды из напорного трубопровода, оборудованного гидрантами. При этом в качестве базовой используется серийная дождевальная машина «Фрегат», которая переоборудуется для возможности реверсивного и фронтального перемещения с шланговой подачей воды от гидрантов напорного трубопровода оросительной сети.

Управление движением машины по курсу осуществляется с помощью гидравлического управления движением первой и последней тележек.

Сущность изобретения состоит в том, что с целью обеспечения фронтального передвижения машины и осуществления непрерывного полива в движении с автоматическим подтягиванием шланга к следующему гидранту машина оборудуется элементами управления фронтальным движением машины и специальным водозаборным узлом. Управление движением машины по курсу осуществляется с пульта оператора с помощью гидравлического управления движением первой и последней тележек, а прямолинейность машины поддерживается системой автоматического регулирования скорости движения тележек. Реверсивное движение машины осуществляется с помощью модернизированных силовых рычагов, на которые наварены дополнительные кронштейны, с которыми шарнирно соединены дополнительный передний и задний толкатели, на стопоры колес одеваются дополнительные стопоры; каждая тележка снабжается дополнительным регулятором скорости, расположенными симметрично основному относительно трубопровода, при этом каждый из них подсоединяется к штуцеру трубопровода через тройник, а выходы регуляторов через кран подсоединены к клапану-распределителю. Водозаборный узел состоит из двух барабанов с намотанными на них водопроводящими шлангами одинаковой длины с присоединительными наконечниками с одной стороны и обратными клапанами - с другой, через посредство которых шланги подсоединяются к водоприемным полостям барабанов. Барабаны располагаются на пустотелой оси, заглушенной с одной стороны и водопроводящими окнами, и могут на ней вращаться. При этом водоприемные полости барабанов сообщаются с окнами на оси. Ось может вращаться в подшипниковых опорах, закрепленных на фермах тележек, при этом через посредство цепного привода ось соединяется с колесом машины, получая от него вращение. Внутренняя полость оси через подвижное колено соединяется с поливным трубопроводом машины. На оси рядом с торцами барабанов закреплены фиксаторы, которые могут соединять ось с барабанами, передавая вращение последним. Шланги с помощью присоединительных наконечников попеременно соединяются с гидрантами напорного трубопровода оросительной сети, при этом шланг, подающий воду от гидранта к машине, сматывается со своего барабана, а опорожненный шланг наматывается на свой барабан. В момент подхода машины к следующему гидранту функции барабанов меняются местами, чем и обеспечивается непрерывность полива машиной в движении и автоматическое подтягивание пустого шланга к следующему гидранту.

Предполагаемое изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показана схема самоходной тележки дождевальной машины, которая включает: колеса 1, раму 2, гидроцилиндр 3, силовой рычаг 4, передний толкатель 5, задний толкатель 6, тормоза 7, основной регулятор скорости 8, поливной трубопровод 9, направляющие переднего 10 и заднего 11 толкателей; дополнительно в нее включены кронштейны 12, наваренные на силовой рычаг 4; передний 13 и задний 14 толкатели обратного хода, регулятор скорости обратного хода 15, трехходовый кран 16, направляющие переднего 17 и заднего 18 толкателей обратного хода, стопоры тормозов 19 обратного хода, фиксаторы тормозов 20.

На фиг.2 показана схема гидравлического управления дождевальной машиной по курсу, которая включает управляющий кран первой тележки 21, управляющий кран последней тележки 22, гидроуправляемый клапан первой 23 и последней тележки 24. При этом оба крана 21 и 22 снабжены рукоятками для индикации и установлены на пульте управления оператора.

На фиг.3 показана конструкция водозаборного узла, который включает: первый барабан 25, второй барабан 26, с намотанными на них шлангами первого барабана 27 и второго барабана 28, присоединительные наконечники 29 и 30, обратные клапаны 31 и 32, ось 33 с водопроводящими окнами 34, водоприемные полости барабанов 35, подшипниковую опору 36, ведомую звездочку цепного привода 37, подвижное колено 38, фиксаторы барабанов 39 и 40.

На фиг.4 показана схема установки водоприемного узла на дождевальную машину, которая включает: колесо 1, раму 2, ведущую звездочку 41, приводную цепь 42, ведомую звездочку 37, подшипник 36, шланги 27 и 28, напорный трубопровод 43, гидрант 44.

Машина работает следующим образом. Перед тем, как произвести запуск машины, например, с края поля вперед, необходимо проделать следующие операции: (см. фиг.1) опустить передний 5 и задний 6 толкатели прямого хода на колеса 1 тележек, а передний 13 и задний 14 толкатели обратного хода установить на роликовые опоры направляющих 17 и 18, стопоры 19 тормозов обратного хода поставить на фиксаторы 20, рукоятку трехходового крана 16 поставить в положение «F» (вперед), управляющие краны (см. фиг.2) первой 21 и последней 22 тележки установить в положение «пуск». После этого фиксатор 40 выводят из зацепления с барабаном 26, а шланг с этого барабана своим наконечником 30 подключают к гидранту 44 напорного трубопровода 43. На этом подготовка машины к движению вперед завершается. Открывают гидрант 44, вода через шланг 28, обратный клапан 32, водоприемную полость 35, окна 34 поступает в полость оси 33 и из нее через поворотное колено 38 поступает в поливной трубопровод машины. Машина начинает движение вперед, при этом вращение от приводного колеса 1 через цепную передачу 41, 42, 37 предается на ось 33. В это время фиксатор 39 соединяет ось 33 с барабаном 25, последний вращается вместе с осью и наматывает опорожненный шланг 27 (если он размотан). При этом обратный клапан 31 перекрывает доступ воды из полости оси 33 в опорожненный шланг 27. Поскольку барабан 26 разъединен с осью 33, то шланг 28 вместе с водой свободно с барабана разматывается при движении машины.

При подходе машины к следующему гидранту фиксатор 39 освобождает барабан 25 с намотанным опорожненным шлангом 27, последний своим наконечником 29 подключается к следующему гидранту, который открывается, а предшествующий гидрант 44 закрывается, размотанный шланг 28 отсоединяется от гидранта 44 и освобождается от воды вследствие того, что обратный клапан 32 перекрывает доступ воды в него из трубопровода машины. Теперь фиксатор 40 соединяет барабан 26 с осью 33, последний начинает вращение, наматывая опорожненный шланг 28, а наполненный водой шланг 29 сматывается с барабана 25. Машина непрерывно движется вперед.

При самопроизвольном изменении курса, последний корректируется оператором путем пуска или остановки первой или последней тележки с помощью кранов 21 и 22, которые с помощью гидроуправляемых клапанов 23 и 24 перекрывают или вновь включают подачу воды в гидроцилиндры первой или последней тележки.

При необходимости изменить движение машины на обратное машину останавливают и проделывают следующие операции: рукоятку трехходового крана 16 устанавливают в положение «R» - «реверс», чем отключается основной регулятор скорости 8 и подключается дополнительный регулятор скорости 15; толкатели прямого хода 5 и 6 поднимаются на ролики направляющих 10 и 11 в нерабочее положение, а толкатели обратного хода 13 и 14 опускаются с роликов направляющих 17 и 18 в рабочее положение; стопоры тормозов обратного хода 19 снимаются с фиксаторов, а стопоры тормозов прямого хода 7 фиксируются в нерабочем положении. Машина готова к движению в обратную сторону.

Преимущества предполагаемого изобретения заключается в том, что предложенная дождевальная машина фронтального передвижения может осуществлять полив в движении с автоматическим подтягиванием шлангов к гидрантам, при этом могут быть использованы уже имеющиеся наземные трубопроводы, оборудованные гидрантами, для работы с другими дождевальными машинами фронтального передвижения, например «Днепр», «Волжанка» и др.

Дождевальная машина относится к области сельского хозяйства, в частности к дождевальной технике фронтального передвижения, и может быть использована при возделывании различных сельскохозяйственных культур на полях прямоугольной формы с коэффициентом земельного использования до 0,98. При шланговой подаче воды из напорного трубопровода, оборудованного гидрантами, и автоматического подтягивания шлангов к следующему гидранту дождевальная машина оборудуется устройствами, обеспечивающими ее реверсивное движение, устройством корректировки курса, специальным водозаборным узлом, состоящим из двух барабанов с расположенными на них водопроводящими шлангами, что позволяет, подключая последние к гидрантам попеременно, производить непрерывный полив в движении и исключает трудоемкую операцию ручного подтягивания шланга к следующему гидранту. 4 ил.

Дождевальная машина, содержащая самоходные тележки с гидроприводами колес, поливной трубопровод, водозаборный узел, систему автоматического регулирования скорости движения тележек, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены кронштейны, наваренные на силовые рычаги, передний и задний толкатели обратного хода, регуляторы скорости обратного хода, трехходовый кран, направляющие переднего и заднего толкателей обратного хода, стопоры тормозов обратного хода, фиксаторы тормозов, управляющие краны первой и последней тележки, гидроуправляемые клапаны первой и последней тележки; водозаборный узел, включающий два барабана со шлангами, имеющими присоединительные наконечники и обратные клапаны, пустотелую ось с водопроводящими окнами, поворотное колено, подшипниковую опору, фиксаторы барабанов, цепной привод оси, при этом передний и задний толкатели обратного хода шарнирно соединяются с наваренными кронштейнами силовых рычагов, регуляторы скорости прямого и обратного хода присоединяются к клапанам-распределителям гидроцилиндров через трехходовый кран, управляющие краны первой и последней тележек с одной стороны соединены с трубопроводом машины, а выходы каждого соединены с гидроуправляемыми клапанами, установленными перед гидроцилиндрами первой и последней тележки; барабаны со шлангами могут вращаться на пустотелой оси, соединяясь попеременно с последней фиксаторами, и получают вращение от колеса машины посредством цепного привода, состоящего из ведущей звездочки, закрепленной на колесе, цепи и ведомой звездочки, закрепленной на оси, установленной на подшипнике; шланги попеременно присоединяются к гидрантам напорного трубопровода оросительной сети, подавая воду через обратные клапаны, установленные на других концах шлангов, водоприемные полости барабанов, пустотелую ось, поворотное колено, к поливному трубопроводу машины.