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 системы капельного орошения в конце поливного сезона и раскладки их после посева и высадки рассады в открытый грунт при возделывании широкого спектра овощных и с.-х. культур, виноградников, ягодников и др.

Известно переносное приспособление для смотки (размотки) капельных линий системы орошения, включающее опору, стойки, вал, вороток для вращения вала, шкив с бесконечной ветвью в качестве тормоза, натяжное устройство бесконечной ветви, сменную кассету и гайку с воротками на консольной части вала (см. рекламный проспект ЗАО «Волгоградский завод оросительной техники и жилищно-коммунального хозяйства». - Волгоград, 2007. - 16 с. - С.4 и копии черно-белых фотографий №1 и 2).

К недостаткам описанного приспособления относятся низкая производительность из-за ручного привода, рыхлость укладки гибкой поливной трубки в бобину из-за несовершенства тормоза, высокая материалоемкость, большие затраты ручного труда.

Известно также прицепное приспособление для смотки (размотки) капельных линий, включающее раму, упор на конце рамы, прицепное устройство, переднюю откидную опору, пневматический колесный ход, стойки, ведомые валы в подшипниковых опорах, шкив клиноременной передачи с одной стороны стойки, шкив с бесконечной ветвью в качестве тормоза с другой стороны, натяжное устройство бесконечной ветви на средней части стойки, сменную кассету и гайку на консольной части ведомого вала и привод ведомых валов со сменными кассетами в виде расположенного вдоль рамы ведущего вала с группой ведущих шкивов клиноременной передачи и соединенного посредством цепной передачи промежуточного вала и карданным телескопическим валом с валом отбора мощности (ВОМ) агрегатируемого трактора (см. рекламный проспект ЗАО «Волгоградский завод оросительной техники и жилищно-коммунального хозяйства». - Волгоград, 2007. - 16 с. - С.4 и копии черно-белой фотографии №3).

К недостаткам данного приспособления относятся низкое качество укладки гибких поливных трубопроводов, их разрыв из-за чрезмерного натяжения и опрокидывания рамы с кассетами на бок. Описанное приспособление не сможет раскладывать гибкие поливные трубопроводы на поверхности поля как до посева, так и после высадки рассады.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - расширение функциональных возможностей.

Технический результат - повышение качества укладки гибких поливных трубопроводов в бобины при сматывании, сохранение капельниц и водовыпусков в техническо-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 кассетой, тормозное устройство, промежуточный вал, соединенный посредством карданного телескопического вала с валом отбора мощности агрегатируемого трактора, согласно изобретения оно снабжено приспособлением раскладки гибких поливных трубопроводов из бобин в виде оппозитно смонтированных на задней части рамы посредством кронштейнов консольных полых осей, каждая из которых имеет паз в диаметральной плоскости и фасонную гайку на резьбовом хвостовике, дисков, фасонных гильз между дисками и упругого элемента, при этом упругий элемент смонтирован на оси между первым диском и кронштейном упомянутой оси, ведомый вал для сматывания гибких поливных трубопроводов в бобины выполнен полым и смонтирован посредством подшипниковых опор и кронштейна на задней части рамы, при этом на нем последовательно от кронштейна размещены ведомый шкив клиноременной передачи, упругий элемент, с чередованием между дисками фасонные гильзы и фасонная гайка на резьбовом хвостовике, указанный выше ведомый шкив клиновым ремнем связан с ведущим шкивом на конце промежуточного вала, а натяжной ролик клинового ремня смонтирован посредством оси на подпружиненном качающемся рычаге, имеющем ручку и педаль управления, угловой поворот которого ограничен регулируемым упором; каждый диск выполнен в виде плоского кольца из древесно-стружечных плит или пластичных материалов и имеет в центре осевое отверстие с диаметром больше диаметра полой оси или вала и штифтов в виде стержня в диаметральной плоскости диска, размещенный в диаметральном отверстии штифт с диаметром стержня на 30-40% меньше толщины диска и длиной в 3-4 раза больше диаметра осевого отверстия, при этом смещение штифта в диаметральном отверстии ограничено фиксаторами; фасонная гильза имеет радиальные пазы и выполнена в виде гофр, каждая из которых сопряжена с полым валом, а внешняя поверхность гофр формирует бобину, при этом стенки пазов и гофр сопряжены по галтелям.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично изображено навесное устройство для сматывания гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения в бобины в конце поливного сезона и их раскладки при посеве или высадки рассады в открытый грунт в агрегате с колесным трактором, вид в плане при выполнении технологического процесса.

На фиг.2 - вид А на фиг.1, то же, вид справа.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1, вертикальный разрез привода ведомого полого вала для сматывания гибких поливных трубопроводов в бобины.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.2, горизонтальный разрез рамы с кронштейном для подшипниковых опор полого вала, ведомого шкива, упругого элемента, дисков, фасонных гильз и фасонной гайки на резьбовом хвостовике и бобин между дисками на фасонных гильзах.

На фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.1, вертикальный разрез приспособления раскладки гибких поливных трубопроводов из бобин, его левой консоли полой оси, размещенной в кронштейне со смонтированными упругим элементом, дисками, фасонными гильзами и фасонной гайкой на резьбовом хвостовике.

На фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.4, поперечно-вертикальный разрез полого вала и фасонной гильзы приспособления для сматывания гибких поливных трубопроводов в бобины.

На фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.5, сопряжение диска с полой осью приспособления для раскладки гибких поливных трубопроводов.

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

Устройство для сматывания в бобины 1 и раскладки гибких поливных трубопроводов 2 системы капельного орошения включает раму 3, ведомый вал 4 с кассетой, тормозное устройство, клиноременную передачу 5, промежуточный вал 6. Промежуточный вал 6 соединен посредством карданного телескопического вала 7 с валом отбора мощности (ВОМ) 8 агрегатируемого трактора 9 (фиг.1-3).

Рама 3 (фиг.1-3) выполнена в виде плиты 10 из листовой стали. Плита 10 размещена на тыльной стороне ответной Δ-образной части 11, сопрягаемой в рабочем положении с кронштейном 12 Λ-образной формы автоматической сцепки навесной сельскохозяйственной машины с агрегатируемым трактором 9. Δ-образная часть 11 выполнена из швеллеров №12 и сварными швами соединена с плитой 10 рамы 3. Кронштейн 12 имеет фиксатор для соединения с Δ-образной частью 11. Кронштейн 12 автоматической сцепки посредством пальцев 13 и 14 на нижней части и кронштейна 15 в верхней части и оси 16 (фиг.1) шарнирно соединен с тягами 17, 18 и 19 гидронавесной системы агрегатируемого трактора 9. Это позволяет оперативно навесить устройство на агрегатируемый трактор 9, обеспечить привод вращения промежуточного вала 6 с частотой вращения 9 с^-1 (540 мин^-1) и доставить на любое орошаемое поле с любой удаленностью со скоростью 45 км/ч.

Устройство снабжено приспособлением раскладки гибких поливных трубопроводов 2 из бобин 1 в виде оппозитно смонтированных на задней части рамы 3 посредством кронштейнов 20, консольных полых осей 21, дисков 22, фасонных гильз 23, упругого элемента 24 и фасонной гайки 25 на резьбовом хвостовике 26. Фасонные гильзы 23 размещены между дисками 22. Упругий элемент 24 смонтирован на полой оси 21 между первым диском 22 и кронштейном 20. Упругий элемент 24 выполнен в виде витой пружины равного сопротивления. При осевой нагрузке витки пружины складываются в плоскость, образуя спираль круга. Витки наибольшего диаметра упругого элемента 24 сопряжены с плоскостью диска 22. Каждая полая ось 21 имеет паз 27, выполненный в диаметральной плоскости полой оси 21. Одним концом полая ось 21 посредством штифта 28 зафиксирована в кронштейне 20 (см. фиг.1, 2, 5 и 7).

Фасонная гильза 23 (фиг.6) имеет радиальные пазы 29 для продевания шпагата при обвязке бобин 1 и выполнена из листовой стали толщиной 1,0…1,5 мм в виде гофр 30. Каждая гофра 30 сопряжена с полым ведомым валом 4 или полой осью 21 (фиг.7) посредством галтелей 31 между стенками 32 пазов 29. Гофры 30 сопряжены со стенками 32 по галтелям 33.

Каждый диск 22 выполнен в виде плоского кольца из древесно-стружечных плит толщиной 16…20 мм или пластичных материалов. Диск 22 в центре имеет осевое отверстие 34. Диаметр отверстия 34 на 5…8 мм больше диаметра полой оси 21 или ведомого вала 4. Диск 22 с полым валом 4 или полой осью 21 сопряжен посредством штифта 35, размещенного в пазу 27 (см. фиг.7, 6, 5 и 4). Штифт 35 в виде стержня (см. фиг.7) установлен в отверстии 36, выполненном в диаметральной плоскости диска 22. Диаметр стержня штифта 35 на 30…40% меньше толщины диска 22. Длина штифта 35 в 3-4 раза больше диаметра осевого отверстия 34. Этим обеспечивают передачу требуемой величины крутящего момента сил. Смещения штифта 35 в диаметральном отверстии 36 ограничены фиксаторами 37 (фиг.7).

Фасонная гильза 23 и пара дисков 22, установленные как на полой оси 21, так и на ведомом валу 4, образуют кассету для сматывания гибкого поливного трубопровода 2 в бобину 1 или его размотку при укладке на поверхность орошаемого массива.

Ведомый вал 4 с кассетами для сматывания гибких поливных трубопроводов 2 в бобины 1 выполнен полым и смонтирован посредством радиальных подшипниковых опор 38 разовой смазки и кронштейна 39 на плите 10 в задней части рамы 3 (см. фиг.1-4). Полый ведомый вал 4 в кронштейне 39 зафиксирован гайками 40, дистанционной втулкой 41, упорным кольцом 42 и стопорными кольцами 43 (см. фиг.4).

За упорным кольцом 42 на поверхности ведомого вала 4 последовательно от кронштейна 39 размещены ведомый шкив 44 клиноременной передачи 5, упругий элемент 24, с чередованием между дисками 22 фасонные гильзы 23 и фасонная гайка 25 на резьбовом хвостовике 26. В диаметральной плоскости полого вала 4 выполнен паз 27.

Ступица ведомого шкива 44 сопряжена с полым валом 4 посредством призматической шпонки 45.

Витки упругого элемента 24 сопряжены с одной стороны в фасонную шайбу 46, а с другой сторону - с поверхностью диска 22 (фиг.4).

Указанный ведомый шкив 44 клиновым ремнем клиноременной передачи 5 связан с ведущим шкивом 47 на конце промежуточного вала 6. Натяжной ролик 48 для натяжения клинового ремня в передаче 5 смонтирован посредством оси 49 на подпружиненном качающемся рычаге 50.

Качающийся рычаг 50 имеет ручку 51 и педаль 52 для управления положением натяжного ролика 48 относительно клинового ремня. Угловой поворот качающегося рычага 50 ограничен регулируемым упором 53. Кронштейн 54 регулируемого упора 53 сварными швами закреплен на плите 10 рамы 3. На кронштейне 55 рамы 3 установлена пружина 56 растяжения, второй конец которой соединен с овальным звеном рычага 50. Натяжной ролик 48 установлен на ведущей ветви клинового ремня передачи 5 и при освобождении ручки 50 или педали 51 под воздействием усилия пружины 56 растяжения ролик 48 отходит от клинового ремня. Ведущий шкив 47 проскальзывает по клиновому ремню и на ведомый шкив 44 не осуществляется передача крутящего момента сил. Качающийся рычаг 50 смонтирован на цапфе 57 посредством втулки 58 и зафиксирован средствами крепления.

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

После посева овощных культур по следу посевного агрегата движется трактор 9 с приспособлением для раскладки гибких поливных трубопроводов 2 вдоль рядков высеянных семян. Для этого бобины 2 попарно размещают на фасонные гильзы 23 и размещают на осях 21 между дисками 22. За тем фасонную гайку 25 навинчивают усилием руки на резьбовой хвостовик 26 на консольной части полой оси 21. Направление размотки гибкого поливного трубопровода 2 с бобины 1 должно соответствовать направлению вращения фасонной гайки 25 при ее завинчивании на резьбовой хвостовик 26. Дисками 22 и фасонными гильзами 23 сжимаются витки упругого элемента 24. Так как каждый диск 22 своим штифтом 35 размещен в пазу 27 консольной полой оси 21 и находится в неподвижном положении, то торцами фасонной гильзы за счет поджатия витками упругого элемента 24 создается момент сопротивления от сил трения. Концы гибких поливных трубопроводов 2 фиксируют скобами в верхнем слое почвы. На малой рабочей скорости трактор 9 с поднятой рамой 3 начинает движение. При натяжении гибкого поливного трубопровода 2 на поверхности бобин 1 в самой кассете создается крутящий момент сил, который превышает момент сил трения между торцами фасонной гильзы 23 и смежными дисками 22. Бобина 1 с фасонной гильзой 23 начинают свое вращение на полой оси 21. Разматываемый гибкий поливной трубопровод 2 с бобины 1 плавно укладывается на поверхность орошаемого участка в натянутом положении. Рабочие скобами фиксируют трубопровод 2 на поверхности поля. Этим исключаются развевания трубопроводов 2 и их повреждения в ветреную погоду. При полной размотке на границе орошаемого участка один конец трубопровода старт-коннектором соединяют с водопроводящим трубопроводом - Lay Flat, а другой конец глушат.

При завершении поливного сезона трактор 9 движется вдоль гибкого водопроводящего трубопровода - Lay Flat и останавливается около каждой пары гибких поливных трубопроводов 2. Концы освобождают от старт-коннекторов. Затем включают ВОМ 8 на малых оборотах работающего двигателя трактора 9.

При работающем двигателе привод вращения и необходимый крутящий момент сил от ВОМ 8 (фиг.2) через телескопический карданный вал 7 получает привод вращения промежуточный вал 6 и ведущий шкив 47 (фиг.3) клиноременной передачи 5. При провисании клинового ремня ведомый шкив 44 не получает вращения, т.к. клиновой ремень лишь касается ведущего шкива 47. Рабочий конец гибкого поливного трубопровода 2 вводят в паз 29 и совершают один поворот фасонной гильзы 23 на поверхности ведомого вала 4, вращая его за один из дисков 22. Аналогично поступают со вторым гибким поливным трубопроводом 2.

При нажатии на педаль 51 натяжной ролик 48 давит на ведущую ветвь клинового ремня, а он приводит во вращение ведомый шкив 44 на полом валу 4. Шкив 44 при вращении через ступицу и шпонку 45 приводит во вращение ведомый полый вал 4. Стержнями 35, установленными в продольном пазу 27, приводятся во вращение диски 22. Каждый диск 22 за счет сжатых витков упругого элемента 24 поджат к торцам фасонной гильзы 23. За счет сил трения между торцами фасонной гильзы 23 и дисками 22 с определенным проскальзыванием каждая фасонная гильза 23 наматывает гибкий поливной трубопровод 2, образуя бобину 1 из плотно и аккуратно намотанных трубопроводов 2. За счет возможности проскальзывания гильзы 23 на валу 4 исключаются повреждения как самих гибких поливных трубопроводов (разрыв), так и капельниц, встроенных в их полостях, и лабиринтных водовыпусков.

При завершении наматывания гибкого поливного трубопровода 2 в бобине 1 оператор отпускает педаль 51. Привод вращения на полый ведомый вал 4 прекращается. Рабочий усилием руки фасонную гайку 25 свинчивает с резьбового хвостовика 26 на консольной части полого ведомого вала 4. Затем удаляет задний диск 22, сдвигая его штифтом 35 вдоль паза 27. Далее смещает бобину 1 с гильзой 23 вдоль полого вала 4 (фиг.4). В пазы 29 пропускает конец шпагата и два-три раза обматывает внешнюю, торцевые и внутреннюю поверхности бобины 1, а концы шпагата связывает в узел. Таким образом обвязывают каждую бобину 1. Далее стенки 32 без галтели 31 гильзы 23 сдвигают друг к другу. Внешний диаметр фасонной гильзы 23 уменьшается от 0,5 до 3 мм. Далее гильзу 23 свободно извлекают из бобины 1. Затем удаляют средний диск 22 и вторую гильзу 23 с бобиной 1. В прорези 29 фасонной гильзы 23 (см. фиг.6) продевают шпагат в четырех местах и связывают бобину 1, образуя таким образом кольцо. Бобины 1 укладывают на палетты и транспортируют к местам длительного хранения.

При работе устройства не происходит воздействия критических и разрушающих нагрузок как на стенки гибких поливных трубопроводов 2, так и разрушений капельниц и водовыпусков.

Описанное устройство способно с большой производительностью и высоким качеством сматывать в бобины 1 и раскладывать гибкие поливные трубопроводы 2 систем капельного орошения.

Устройство включает раму, ведомый вал, тормозное устройство, клиноременную передачу, промежуточный вал. Промежуточный вал соединен посредством карданного вала с валом отбора мощности агрегатируемого трактора. Устройство снабжено приспособлением раскладки гибких поливных трубопроводов из бобин в виде оппозитно смонтированных на задней части рамы посредством кронштейнов консольных полых осей, каждая из которых имеет паз в диаметральной плоскости и фасонную гайку на резьбовом хвостовике, диски, фасонные гильзы между дисками и упругим элементом. Упругий элемент смонтирован на оси между первым диском и кронштейном упомянутой оси. Ведомый вал для сматывания гибких поливных трубопроводов в бобины выполнен полым и смонтирован посредством подшипниковых опор и кронштейна на задней части рамы. На ведомом валу последовательно от кронштейна размещены ведомый шкив клиноременной передачи, упругий элемент, выполненные в чередующемся порядке между дисками фасонные гильзы и фасонная гайка на резьбовом хвостовике. Указанный выше ведомый шкив клиновым ремнем связан с ведущим шкивом на конце промежуточного вала. Натяжной ролик клинового ремня смонтирован посредством оси на подпружиненном качающемся рычаге, имеющем ручку и педаль управления, угловой поворот которого ограничен регулируемым упором. Такая конструкция позволит повысить качество укладки гибких поливных трубопроводов в бобины при сматывании, сохранить капельницы и водовыпуски в технико-исправном состоянии и сохранить равномерность и линейность раскладки гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для сматывания в бобины и размотки гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения, включающее раму, ведомый вал, тормозное устройство, клиноременную передачу, промежуточный вал, соединенный посредством карданного телескопического вала с валом отбора мощности агрегатируемого трактора, отличающееся тем, что оно снабжено приспособлением раскладки гибких поливных трубопроводов из бобин в виде оппозитно смонтированных на задней части рамы посредством кронштейнов консольных полых осей, каждая из которых имеет паз в диаметральной плоскости и фасонную гайку на резьбовом хвостовике, диски, фасонные гильзы между дисками и упругим элементом, при этом упругий элемент смонтирован на оси между первым диском и кронштейном упомянутой оси, при этом ведомый вал для сматывания гибких поливных трубопроводов в бобины выполнен полым и смонтирован посредством подшипниковых опор и кронштейна на задней части рамы, при этом на ведомом валу последовательно от кронштейна размещены ведомый шкив клиноременной передачи, упругий элемент, выполненные в чередующемся порядке между дисками фасонные гильзы и фасонная гайка на резьбовом хвостовике, указанный выше ведомый шкив клиновым ремнем связан с ведущим шкивом на конце промежуточного вала, а натяжной ролик клинового ремня смонтирован посредством оси на подпружиненном качающемся рычаге, имеющем ручку и педаль управления, угловой поворот которого ограничен регулируемым упором.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый диск выполнен в виде плоского кольца из древесно-стружечных плит или пластичных материалов и имеет в центре осевое отверстие с диаметром больше диаметра полой оси или вала и штифта в виде стержня, установленного в отверстии, выполненного в диаметральной плоскости диска с диаметром стержня на 30-40% меньше толщины диска и длиной в 3-4 раза больше диаметра осевого отверстия, при этом смещение штифта в диаметральном отверстии ограничено фиксаторами.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фасонная гильза имеет радиальные пазы и выполнена в виде гофр, при этом стенки пазов и гофр сопряжены по галтелям, причем каждая гофра сопряжена с полым валом, а внешняя поверхность гофр формирует бобину.