УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМАТЫВАНИЯ В БОБИНЫ И РАСКЛАДКИ ГИБКИХ ПОЛИВНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК A01G25/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, мелиорации, в частности к сельскохозяйственному машиностроению, к техническим средствам для сматывания в бобины гибких поливных трубопроводов в конце поливного (предуборочного) сезона и укладки гибких поливных трубопроводов после посева и высадки рассады в открытый грунт при возделывании широкого спектра овощных и сельскохозяйственных культур, виноградников, ягодников, цветников, газонов и др. насаждений.

Известна портативная передвижная машина для разбрызгивания воды, содержащая раму, двигатель внутреннего сгорания, переносную катушку, гибкий поливной трубопровод и разбрызгиватель (US, патент №5622319. МПК⁶ В05В 15/06. Portable water getter apparatus. - Заявка №398350. - Заявлено 03.03.1995; опубл. 22.04.1987).

К недостаткам описанной передвижной машины относится то, что раскладку гибкого поливного трубопровода и его смотку выполняют вручную.

Известно также навесное устройство для смотки и размотки гибкого поливного трубопровода, которое навешивается на тяги гидронавесной системы агрегатируемого трактора, включающее раму, кассету, ведомый вал для обеспечения его вращения, привод ведомого вала от вала отбора мощности агрегатируемого трактора, гибкий поливной трубопровод, один конец которого снабжен среднеструйным дождевальным аппаратом, а его второй конец имеет возможность соединения с гидрантом оросительной сети (NL, патент №8700997. МПК⁶ A01G 25/09, A01G 25/00, В05 В 3/14. - Заявлено 28.04.1987; опубл. 16.11.1988).

К недостаткам описанного навесного устройства, несмотря на схожесть решаемой технической задачи применительно к нашей проблеме, относится низкая производительность труда.

Известна поливная машина, включающая трактор, насос, ферму с консолями для гибкого шланга с водовыпускными отверстиями, в которой, с целью снижения веса машины и увеличения ее маневренности в транспортном положении, на консолях расположены барабаны для намотки шланга, перемещающиеся вдоль консолей к их концам с укладкой шланга на землю для полива и к трактору - при сматывании шланга (SU, авторское свидетельство №301235. МПК⁶ A01G 25/02. Поливная машина // А.Е.Мещанов, Д.А.Верещако (СССР). - Заявка №1272834/30-15; Заявлено 16.09.1968; опубл. 21.04.1971, Бюл. No 14 // Открытия. Изобретения. - 1971. - №14).

К недостаткам описанной поливной машины относятся низкая производительность из-за неэффективного привода, рыхлость укладки гибкой поливной трубы в барабаны, высокая материалоемкость, большие затраты ручного труда на переоборудование серийно выпускаемого двухконсольного дождевального агрегата.

Известно устройство для сматывания в бобины и раскладки гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения, включающее раму, ведомый вал с кассетой на консольной части, привод вала с кассетой, в котором, указанное устройство снабжено приспособлением раскладки гибких поливных трубопроводов, выполненным в виде оппозитно установленных в поперечно-вертикальной плоскости к направлению движения посредством пар кронштейнов рамы осей с попарно смонтированными кассетами, каждая ось имеет муфту предельного крутящего момента сил, а в клиноременной передаче привода ведомого вала устройства натяжной ролик смонтирован посредством оси на подпружиненном качающемся рычаге, имеющем ручку и педаль управления, угловой поворот которого ограничен регулируемым упором, тормозное устройство каждой кассеты выполнено в виде витой цилиндрической пружины, одним концом сопряженной с отверстием ведомого вала, а витками - с натягом с цилиндрической втулкой кассеты, при этом ведомый вал храповиками, смонтированными на торцевой части, сопряжен с храповиками, установленными на ступице ведомого шкива клиноременной передачи, а ведомый вал и ведомый шкив смонтированы на консольной части поддерживающей оси; рама выполнена в виде плиты, размещенной на тыльной стороне ответной Δ-образной части кронштейна автоматической сцепки, соединенного посредством пальцев на нижней части и кронштейна в верхней части с тягами гидронавесной системы агрегатируемого трактора; каждая кассета выполнена с возможностью сборки-разборки и имеет фланцы, сопряженные с торцами крестообразной гофрированной гильзы, размещенной посредством диаметрально ориентированных пар лучей на цилиндрической втулке тормозного устройства (RU, патент по заявке №2009103947/12 (005174) от 05.02.2009. Решение о выдаче патента РФ от 04.03.2010. МПК A01G 25/02 (2006.01). Авторы: А.М.Леденев, Д.А.Леденев, В.В.Захаров, Е.В.Захаров, М.B.Жидков).

К недостаткам данного устройства относятся низкое качество укладки гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения, их разрыв из-за чрезмерного натяжения и опрокидывания рамы в бок, низкая производительность труда и большие трудозатраты для переналадки устройства из режима сматывания в режим раскладки трубопроводов. Для сборки-разборки кассет требуются большие затраты труда и времени.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение производительности труда и снижение непроизводительных затрат времени труда при обслуживании устройства.

Технический результат - повышение качества укладки гибких поливных трубопроводов в бобины при сматывании, сохранение капельниц и водовыпусков в технически исправном состоянии и равномерности и линейности раскладки гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для сматывания в бобины и раскладки гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения, включающем раму, ведомый вал с имеющей возможность сборки-разборки кассетой на консольной части, привод вала с кассетой, имеющей гофрированную крестообразную гильзу и фланцы, сопряженной крестообразной гофрированной гильзой и размещенной посредством диаметрально ориентированных гофр на приводном валу, согласно изобретению имеющие возможность установки на консольной части двух и более кассет ведомые валы установлены в диаметральной плоскости поворотной колонны, смонтированной на раме посредством неподвижной колонны, поворотная колонна имеет фиксируемые положения дискретно через каждые 90° углов поворота, кинематическая цепь привода приводных валов включает карданный телескопический вал, соединяющий вал отбора мощности агрегатируемого трактора с подвесным валом рамы, дополнительный вал с шарнирами Гука по концам, соединяющий подвесной вал с приемным валом конического редуктора рамы, шлицевую втулку, соединяющую выходной вертикально установленный вал конического редуктора рамы с приемным валом конического редуктора поворотной колонны, выходные шлицевые горизонтальные концы вала последнего связаны с втулками на концах ведомых валов, установленных в подшипниковых опорах на плите поворотной колонны, при этом свободный конец каждого ведомого вала при сматывании в бобины гибких поливных трубопроводов имеет возможность фиксации на раме, а упомянутая кассета, образованная фланцами, крестообразной гофрированной гильзой, зафиксирована фиксаторами в виде упругих разрезных колец, установленных в проточках на концах гофрированных гильз и на концах гофр на приводном валу.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показано устройство для сматывания в бобины посредством кассет и раскладки гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения при укладке последних на поверхности поля, вид в плане.

На фиг.2 - то же, при сматывании гибких поливных трубопроводов, вид в плане.

На фиг.3 - сечение А-А на фиг.2, вертикальный разрез рамы и поворотной колонны с приводными валами для установки кассет.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.3 и 11, фиксация штифтом поворотной и неповоротной частей колонны.

На фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.2, горизонтальное сечение подшипниковых опор приводного вала для установки кассет для смотки в бобины гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения.

На фиг.6 изображена кассета в сборе для сматывания в бобины гибких поливных трубопроводов, вид в плане.

На фиг.7 - сечение Д-Д на фиг.6, поперечное сечение гофрированной крестообразной гильзы кассеты.

На фиг.8 - вид Е на фиг.6, вид с торца кассеты с фиксатором в виде кольцевого упругого элемента на внешней стенке фланца кассеты.

На фиг.9 - место Ж на фиг.8, размещение элементов кассеты на приводном валу.

На фиг.10 - место 3-3 на фиг.6, размещение фиксатора в виде упругого кольцевого элемента в канавках гофрированной гильзы кассеты.

На фиг.11 изображена кинематическая схема привода диаметрально установленных ведомых валов для размещения на их консольных частях кассет.

На фиг.12 - сечение И-И на фиг.11, фиксатор свободного конца ведомого вала с кассетами при сматывании гибких поливных трубопроводов системы капельного трубопровода в бобины.

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

Устройство для сматывания в бобины 1 и раскладки гибких поливных трубопроводов 2 системы капельного орошения (см. фиг.1 и 2) выполнено навесным орудием к тракторам 3 класса тяги 0,3; 0,6; 0,9; 1,4 и 2,0, имеющим продольные тяги 4, 5 и 6 гидронавесной системы и вал отбора мощности (ВОМ) с частотой вращения 9 с^-1 (450 мин^-1). На свободных задних концах продольных тяг 4, 5 и 6 агрегатируемого трактора 3 посредством пальцев соединен ∧-образный кронштейн, входящий в сопряжение с Δ-образной частью 7 автоматической сцепки модели АУ-2. На тыльной стороне Δ-образной части 7 сварными швами вертикально закреплен стальной лист рамы 8 (см. фиг.11 и 12).

Устройство для сматывания в бобины 1 и раскладки гибких поливных трубопроводов 2 системы капельного орошения включает раму 8, ведомый вал 9 с имеющей возможность сборки-разборки кассетой 10 на консольной части, привод 11 ведомого вала 9 с кассетой 10 (см. фиг.1 и 2, 3-12).

Рама 8 (см. фиг.1-3) имеет с широкой горизонтальной полкой гнутый профиль с С-образным сечением, один конец которой сварными швами и ребрами жесткости 12 соединен с вертикальным стальным листом рамы 8 на тыльной стороне Δ-образной части 7 автоматической сцепки. На гнутом профиле рамы 8 смонтированы все узлы привода 11 ведомого вала 10.

Имеющие возможность установки на консольной части двух и более кассет 10 ведомые валы 9 установлены в диаметральной плоскости поворотной колонны 13 (см. фиг.1, 2, 3, 4, 11). Верхний конец поворотной колонны 13 в виде толстостенной стальной трубы соединен сварными швами с плитой 14, а ее нижний конец опирается на фланец 15. Фланец 15 установлен на широкой горизонтальной полке гнутого профиля рамы 8. Поворотная колонна 13 смонтирована на раме 8 посредством неповоротной колонны 16 (см. фиг.3, 4 и 11).

Поворотная колонна 13 имеет на раме 8 фиксируемые положения дискретно через каждые 90° углов поворота вокруг неповоротной колонны 16 благодаря отверстиям 17 на раме 8 и фиксатору 18. Фиксатор 18 резьбовым участком 19 ввернут в резьбовое отверстие на фланце 15 поворотной колонны 13, а цилиндрической частью смонтирован в отверстии 17 рамы 8 (см. фиг.3).

Вертикальные осевые смещения поворотной колонны 13 в неподвижной колонне 16 ограничены цилиндрическим штифтом 20, смонтированным в сквозных отверстиях поворотной колонны 13 тангенциально к кольцевой канавке 21 на неповоротной колонне 16 (см. фиг.3 и 4).

Упомянутая кассета 10 (см. фиг.1 и 2) имеет гофрированную крестообразную гильзу 22, два фланца 23, сопряженные фасонными отверстиями 24 с внешней поверхностью гофрированной гильзы 22. Каждая гофрированная крестообразная гильза 22 размещена посредством диаметрально ориентированных пар гофр 25 на приводном валу 9. Упомянутая выше кассета 10, образованная фланцами 23 и крестообразной гофрированной гильзой 22, зафиксирована фиксаторами 26 в виде упругих разрезных колец. Фиксаторы 26 установлены в проточках 27 на концах гофрированных гильз 22 кассеты 10 и в проточках 28 на концах гофр 25 на приводном валу 9 (см. фиг.5, 6, 7, 8, 10, 11).

Гофрированная гильза 22 (см. фиг.6 и 7) имеет продольный паз 29, что позволяет ей изменять свою геометрическую форму, а также вводить конец гибкого поливного трубопровода 2 при смотке в бобины 1.

Фиксатор 26 выполнен в виде упругого разрезного кольца из полосовой углеродистой стали с ручками 30 для вывода плоского кольца из проточек 27 и 28 (фиг.6, 9, 10,).

Кинематическая цепь привода 11 обоих приводных валов 9 включает (см. фиг.3 и 11) карданный телескопический вал 31, соединяющий вал отбора мощности агрегатируемого трактора 3 с подвесным валом 32 рамы 8, дополнительный вал 33, с шарнирами Гука 34 и 35 по концам, соединяющий подвесной вал 32 с приемным валом 36 конического редуктора 37 рамы 8, шлицевую втулку 38, соединяющую выходной вертикально установленный вал 39 конического редуктора 37 рамы 8 с приемным валом 40 конического редуктора 41 поворотной колонны 13.

Конический редуктор 37 средствами крепления 43 (фиг.3) закреплен под широкой полкой гнутого профиля рамы 8.

Конический редуктор 41 средствами крепления 44 закреплен на верхней полке плиты 14 поворотной колонны 13 (фиг.3).

Шлицевая втулка 38 чистым болтом 45 зафиксирована в кольцевой канавке на шлицевом хвостовике выходного вертикально установленного вала 39 конического редуктора 37 (см. фиг.3 и 11). Приемный вал 40 конического редуктора 41 в шлицевой втулке 38 установлен с возможностью осевого смещения.

Выходные шлицевые горизонтальные концы 46 и 47 вала 48 конического редуктора 41 связаны с втулками 49 и 50 на концах ведомых валов 8 (см. фиг.3, 5 и 11).

Устройство для сматывания в бобины и раскладки гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения работает следующим образом.

Гибкие поливные трубопроводы 2 фирмы «Нетафим» (государство Израиль), занимающейся в мире системами капельного орошения с 1965 года, поставляет на мировые рынки сбыта, в т.ч. и в Россию, цельные капельные линии с толщиной стенок от 0,25 до 1,2 мм в бобинах 1. Длина ленты (трубопровода 2) в бобине 1 - 600, 1000, 1250, 1500, 1800 и 2300 м. Упакованные бобины 1 к потребителю поставляются в паллетах.

После подготовки поля для возделывания, например, овощных культур на ее поверхность согласно выбранной схеме посадки (посева) раскладывают гибкие поливные трубопроводы 2.

Для этого (см. фиг.1) концы трубопроводов 2 фиксируют скобами на границе орошаемого массива. Раму 8 тягами 4, 5 и 6 гидронавесной системы агрегатируемого трактора 3 поднимают над поверхностью поля на высоту 600-800 мм. ВОМ трактора 3 выключен. Далее фиксатор 18 свинчивают из резьбового отверстия на фланце 15 поворотной колонны 13. Оппозитно установленные приводные валы 9 поворотом колонны 13 вокруг неподвижной колонны 16 устанавливают перпендикулярно к продольной оси симметрии рамы 8.

Далее в каждую бобину 1 в ее отверстие вставляют гофрированную крестообразную гильзу 22 кассеты 10. По бокам бобины 1 устанавливают фланцы 23. В таком состоянии гильзу 22 с бобиной 1 устанавливают последовательно на гофры 25 ведомого вала 9. Далее фиксаторы 26 устанавливают последовательно в проточки 27 на концах гофрированной гильзы 22 и в проточки 28 на концах гофр 25 на приводных валах 9. Таким образом сформированы четыре кассеты 10 на диаметрально ориентированных приводных валах 9. За счет кинематической цепи в приводе 11 валы 9 при натяжении гибких поливных трубопроводов 2 плавно без рывков в натянутом положении раскладываются на поверхности поля. При полностью размотанных гибких поливных трубопроводах 2 кассеты 10 демонтируют из проточек 27 и 28 фиксаторы 26 и операцию повторяют (см. фиг.1).

При завершении поливного сезона гибкие поливные трубопроводы 2 сматывают в бобины 1 (см. фиг.2). На приводные валы 9 последовательно устанавливают фланцы 23 с крестообразными гильзами 22 и в проточках 27 на гильзах 22 и в проточках 28 гофр 25 на приводных валах 9 фиксаторами 26 формируют четыре кассеты 10. В прорези 29 вводят концы гибких поливных трубопроводов 2. При сматывании гибких поливных трубопроводов 2 поворотную колонну 13 с плитой 14 и с ведомыми валами 9 приводят из положения, показанного на фиг.1, в положение, изображенное на фиг.2.

Для исключения динамических нагрузок на ведомые валы 9 и снятия нагрузки на фиксатор 18 в резьбовом отверстии фланца 15 палец 56 (см. фиг.12) вводят в отверстие в стенке рамы 8, при этом штифты 62 совмещают с прорезями 63. Далее ручкой 59 заходной частью 57 палец 56 вводят в отверстие 58 на конце ведомого вала 9, сжимая витки 61 пружины равного сопротивления фасонной шайбой 60. Далее ручкой 59 палец 56 поворачивают на 90° и отпускают. Штифт 62 опирается на вертикальную стенку рамы 8.

Затем включают ВОМ агрегатируемого трактора 3 при нейтральной передаче коробки перемены передачи его ходовой части. При вращении карданного телескопического вала 31 передачи 11 получают вращения подвесной вал 32, промежуточный вал 33 и приемный вал 36 конического редуктора 37 на раме 8. Далее крутящий момент сил от шестерен конического редуктора 37 передается через шестерни на его вертикальный вал 39, шлицевую втулку 38 и приемный вал 40 конического редуктора 41. Его шестернями обеспечивается привод вращения горизонтального вала 48 с его шлицевыми концевиками 46 и 47. Последние шлицами сопряжены с втулками 49 и 50 на концах ведомых валов 9. С поверхности валов 9 крутящие моменты сил гофрами 25 передаются на гильзы 22 кассет 10. При вращении последних гибкие поливные трубопроводы 2 сматываются в бобины 1.

При полностью заполненных кассетах 10 останавливают привод 11, выключив ВОМ трактора 3. Затем снимают последовательно фиксаторы 26 с проточек 24 гильз 22 и проточек 28 гофр 25. Гильзы 22 с фланцами 23 сдвигают вдоль гофр в направлении свободного конца ведомого вала 9. Затем фланцы 23 смещают с гильз 22. В прорезь 29 фланца 29 вводят шпагат и обвязывают бобину 1. Затем из бобины 1 извлекают гильзу 22. Далее в двух-трех местах каждую бобину 1 дополнительно увязывают шпагатом. Готовые и обвязанные бобины 1 укладывают на паллет и увозят на склад для хранения.

Описанная конструкция устройства обеспечивает указанный выше технический результат.

Устройство включает раму, ведомый вал с кассетой на консольной части, привод вала с кассетой. Кассета имеет гофрированную крестообразную гильзу и фланцы, сопряженные с крестообразной гофрированной гильзой и размещенной посредством диаметрально ориентированных пар гофр на приводном валу. Ведомые валы установлены с возможностью установки на консольной части двух и более кассет в диаметральной плоскости поворотной колонны. Поворотная колонна смонтирована на раме посредством неповоротной колонны. Поворотная колонна имеет фиксируемые положения дискретно через каждые 90° углов поворота. Кинематическая цепь привода приводных валов включает карданный телескопический вал, дополнительный вал с шарнирами Гука по концам, шлицевую втулку. Телескопический вал соединяет вал отбора мощности агрегатируемого трактора с подвесным валом рамы. Дополнительный вал с шарнирами Гука по концам соединяет подвесной вал с приемным валом конического редуктора рамы. Шлицевую втулку соединяет вертикально установленный вал конического редуктора рамы с приемным вертикальным валом конического редуктора поворотной колонны. Выходные шлицевые горизонтальные концы конического редуктора связаны с втулками на концах ведомых валов, установленных на плите поворотной колонны. Свободный конец каждого ведомого вала при сматывании в бобины гибких поливных трубопроводов имеет возможность фиксации на раме. Кассета зафиксирована в виде упругих разрезных колец. Разрезные кольца установлены в проточках на концах гофрированных гильз и на концах гофр на приводном валу. Такая конструкция позволит повысить качество укладки гибких поливных трубопроводов в бобины при сматывании. 12 ил.

Устройство для сматывания в бобины и раскладки гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения, включающее раму, ведомый вал с возможностью сборки-разборки кассеты на консольной части, привод вала с кассетой, имеющей гофрированную крестообразную гильзу и фланцы, сопряженные с крестообразной гофрированной гильзой, и размещенной посредством диаметрально ориентированных пар гофр на приводном валу, отличающееся тем, что имеющие возможность установки на консольной части двух и более кассет ведомые валы установлены в диаметральной плоскости поворотной колонны, смонтированной на раме посредством неповоротной колонны, поворотная колонна имеет фиксируемые положения дискретно через каждые 90° углов поворота, кинематическая цепь привода приводных валов включает карданный телескопический вал, соединяющий вал отбора мощности агрегатируемого трактора с подвесным валом рамы, дополнительный вал с шарнирами Гука по концам, соединяющий подвесной вал с приемным валом конического редуктора рамы, шлицевую втулку, соединяющую вертикально установленный вал конического редуктора рамы с приемным валом конического редуктора поворотной колонны, выходные шлицевые горизонтальные концы последнего связаны с втулками на концах ведомых валов, установленных на плите поворотной колонны, при этом свободный конец каждого ведомого вала при сматывании в бобины гибких поливных трубопроводов имеет возможность фиксации на раме, а упомянутая кассета, образованная фланцами и крестообразной гофрированной гильзой, зафиксирована в упругих разрезных кольцах, установленных в проточках на концах гофрированных гильз и на концах гофр на приводном валу.