МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2017 года по МПК A01G25/09 A01G25/16 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к поливной технике, и может быть использовано на орошаемых землях с применением многоопорных дождевальных машин кругового действия.

Известна многоопорная дождевальная машина, включающая водопроводящий трубопровод с дождевальными аппаратами, самоходные опорные тележки с гидроприводами, гидравлически связанные с дополнительным трубопроводом, подключенным одним концом к водопроводящему водопроводу в головной его части, при этом дополнительный трубопровод вторым концом подключен к водопроводящему трубопроводу в концевой его части (А.С. №1565419, Кл. A01G 25/09, аналог).

Недостатком данной дождевальной машины является отсутствие исключения поломки машины при возникновении аварийных ситуаций в автоматическом режиме работы, при отказе гидрозадвижки, а также отсутствие многоцелевого использования машины для осуществления подкормки растений, проведения обработки пестицидами и стимуляторами роста без осуществления полива сельскохозяйственных культур, а также низкая стабильность работы гидроприводов опорных тележек в пусковые моменты машины.

Известна другая многофункциональная дождевальная машина, включающая неподвижную опору с неподвижной трубой и поворотным коленом, соединяющимся с трубопроводом машины, дождевальные аппараты, самоходные тележки с гидроприводами и распределительными клапанами со сливными магистралями, при этом распределительные клапаны подключены к дополнительному трубопроводу, соединенному с трубопроводом машины в головной его части, запорный орган с гидроприводом, гидрореле с управляющим блоком, связанным с напорным трубопроводом через сужающее устройство (дюза) с трубкой управления системы защиты, поворотное колено снабжено задвижкой, установленной на трубопроводе машины, а дополнительный трубопровод соединен с трубопроводом машины до задвижки через гидроуправляемый клапан с гидроприводами опорных тележек, причем гидропривод гидроуправляемого клапана связан с трубкой управления внешней системы защиты, сливные магистрали гидроприводов тележек снабжены насадками распыла рабочей жидкости для осуществления внекорневой подкормки растений, проведения обработки пестицидами и стимуляторами роста, поступающей из дозатора, выполненного в виде гидропривода, разделяющегося поршнем на верхнюю и нижнюю полости, нижняя полость которого подключена к дополнительному трубопроводу через обратный клапан и дозировочный кран, а верхняя связана с напорным трубопроводом через гидроуправляемый двухходный кран, кроме этого нижняя полость имеет кран со штуцером для заправки дозатора маточным раствором (патент №2212787, Кл. A01G 25/09, 25/16 - прототип).

Недостатком данной машины является сложность изготовления и монтажа системы питания из дополнительного трубопровода к распределительным клапанам и гидроприводам опорных тележек, кроме этого в случае выполнения дополнительного трубопровода из металла в значительной степени увеличит вес машины и нагрузку на почву, а коррозийные процессы, происходящие в металлическом трубопроводе, приведут к засорению линии питания скоростных клапанов и гидроприводов опор, что вызовет усиленный износ деталей и отказ в работе гидроприводов опорных тележек и снижению надежности работы машины в целом. Отсутствие фильтрующих элементов в системе питания гидроприводов опор также снизит надежность работы машины из-за забивания распределительных клапанов мусором и взвесями, находящимися в оросительной воде. Кроме того, использование чугунной задвижки на поворотном колене диаметром 200 мм, вес которой составляет около 100 кг, приведет к неработоспособности конструкции, так как она под действием своего веса осуществит выворачивание поворотного колена из гнезда неподвижной трубы и для обеспечения работоспособности потребует дополнительного конструктивного решения, обеспечивающего уменьшения нагрузки на поворотное колено.

Техническая задача изобретения - снижение металлоемкости и повышение надежности в работе.

Поставленная задача достигается тем, что дополнительный трубопровод выполнен из полиэтиленового материала и размещен в хомутах на стойках, жестко связанных со вторыми хомутами, установленными на трубопроводе машины, при этом дополнительный трубопровод снабжен седелками, обеспечивающими гидравлическую связь через штуцер с распределительными клапанами гидроприводов опор, сливными клапанами, установленными в его нижней части по всей длине, фильтрующим элементом, установленным в патрубке поворотного колена, причем запорное устройство выполнено в виде поворотного затвора.

Благодаря выполнению дополнительного трубопровода из полиэтиленовых материалов и размещения его в хомутах на стойках, жестко связанных со вторыми хомутами, установленными на трубопроводе машины, а также снабжение седелками, обеспечивающими гидравлическую связь с распределительными клапанами гидроприводов опор, в значительной степени упрощают изготовление и монтаж системы питания гидроприводов, обеспечивается строго горизонтальное положение на машине, исключаются коррозийные процессы, износ узлов и деталей, отказ в их работе, снижение нагрузки на почву в связи с уменьшением веса машины, и в целом достигается повышение надежности в работе машины, полученные положительные качества невозможны ни в аналоге, ни в прототипе без их доработки.

Благодаря снабжению дополнительного трубопровода сливными клапанами, установленными в его нижней части по всей длине, автоматически обеспечивается сброс воздуха в атмосферу в пусковые моменты и опорожнение трубопровода в момент остановки дождевальной машины, тем самым создается нормальный гидравлический режим работы трубопровода (исключение защемления воздуха и возникновения гидроудара) по сравнению с аналогам и прототипом.

Благодаря выполнению запорного устройства в виде поворотного затвора уменьшается вес машины и исключается отказ конструкции из-за выворачивания поворотного колена из гнезда неподвижной трубы в процессе работы, кроме этого упрощаются монтажные работы по установке запорного устройства на поворотное колено, что в целом по сравнению с прототипом повышает надежность в работе машины.

Благодаря снабжению дополнительного трубопровода фильтрующим элементом, установленным в патрубке поворотного колена, упрощается конструкция по сравнению с аналогом, так как уменьшается количество фильтрующих элементов до одного, тогда как в аналогах их 16 (по количеству тележек), а в сравнении с прототипом улучшается работа гидроприводов опор из-за исключения забивания распределительных клапанов мусором и взвесями, находящимися в оросительной воде, в результате повышается надежность работы машины в целом.

На рисунке 1 представлена общая схема многофункциональной машины.

На рисунке 2 изображен дополнительный трубопровод с новыми элементами связи и новыми конструктивными исполнениями.

Многофункциональная дождевальная машина включает неподвижную опору 1 с неподвижной трубой 2 и поворотным коленом 3, соединяющимся с трубопроводом машины 4 через запорное устройство 5, дождевальные аппараты 6, самоходные тележки с гидроприводами 7 и распределительными клапанами 8 со сливными магистралями 9, при этом распределительные клапаны 8 подключены к дополнительному трубопроводу 10, соединенному с поворотным коленом 3 через патрубок 11 и гидроуправляемый клапан 12, запорный орган 13 с гидроприводом 14, гидрореле 15 с управляющим блоком 16, связанными с напорным трубопроводом 17 через сужающее устройство (дюзу) 18 трубкой 19 внешней системы защиты, соединяющей последовательно исполнительные клапаны 20, выполненные в виде двух звеньев 21, 22, и гидропривод гидроуправляемого клапана 12, сливные магистрали 9, гидроприводы 7 опорных тележек снабжены насадками распыла рабочей жидкости 23 для осуществления внекорневой подкормки растений, проведения обработки пестицидами и стимуляторами роста, поступающей из дозатора 24, выполненного в виде гидропривода, разделяющегося поршнем 25 на верхнюю 26 и нижнюю полость 27. Нижняя полость 27 которого подключена к дополнительному трубопроводу 10 через обратный клапан 28 и дозировочный кран 29, а верхняя полость 26 связана с напорным трубопроводом 17 через гидроуправляемый двухходный кран 30, кроме этого нижняя полость 27 имеет кран 31 со штуцером 32 для заправки маточным раствором, дополнительный трубопровод 10 выполнен из полиэтиленового материала и размещен в хомутах 33 на стойках 34, жестко связанных со вторыми хомутами 35, установленными на трубопроводе машины 4, при этом дополнительный трубопровод 10 снабжен седелками 36, обеспечивающими гидравлическую связь через штуцер 37 с распределительными клапанами гидроприводов 7 опор, сливными клапанами 38, установленными в его нижней части по всей длине, фильтрующим элементом 39, установленным в патрубке 11 поворотного колена 3, причем запорное устройство выполнено в виде поворотного затвора 5.

Многофункциональная дождевальная машина работает в режиме полива следующим образом. Поворотный затвор 5 находится в открытом положении, а дозатор 24 в незаполненном состоянии (поршень 25 находится в нижнем положении). Подъем давления в напорном трубопроводе 17 вызывает поступление воды через сужающее устройство 18 в трубку 19 управления внешней системы защиты. При исправном состоянии машины исполнительные клапаны 20 находятся в закрытом положении, что обеспечивает подъем давления в трубке 19 управления внешней системы защиты, управляющем блоке гидрореле 15 и гидроприводе гидроуправляемого клапана 12, вызывая переключение гидрореле 15 и открытие запорного органа 13 с помощью гидропривода 14 и открытие гидроуправляемого клапана 12. Это приводит к заполнению водой дополнительного трубопровода 10 из поворотного колена 3 через фильтрующий элемент 39 и гидроуправляемый клапан 12. В момент заполнения трубопровода 10 происходит сброс воздуха в атмосферу через сливные клапаны 38. По мере заполнения трубопровода 10 происходит рост давления и закрытие сливных клапанов 38. Подъем давления в трубопроводе машины 4 включает в работу дождевальные аппараты 6, вызывает подачу воды через штуцеры 37 в седелках 36 к распределительным клапанам 8, обеспечивая движение гидроприводов 7 даже при сниженных напорах и перемещению машины по орошаемому полю. В данном режиме работы дозатор 24 находится в отключенном состоянии.

При возникновении аварийной ситуации машины происходит открытие исполнительного клапана 20 неисправной тележки, что вызывает падение давления во внешней системе защиты, в результате чего обеспечивается одновременная двойная защита от поломки машины:

1. Остановка движения опорных тележек, исключая дальнейший изгиб трубопровода машины 4, в результате закрытия гидроуправляемого клапана 12 и прекращения подачи воды во все гидроприводы 7 опор.

2. Отключение машины от питающей сети вследствие закрытия запорного органа 13 посредством гидрореле 15 за время, исключающее гидроудар в напорной сети. Дистанционное включение машины с неисправной тележки (после устранения аварии) осуществляется путем герметизации исполнительного клапана 20 в результате поднятия нижнего звена 22, которое после выравнивания машины автоматически опускается в исходное положение. При работе машины в режиме без осуществления полива и обработки сельскохозяйственных культур производится перекрытие поворотного затвора 5, и вода из напорного 17 поступает лишь в дополнительный трубопровод 10 и через штуцер 37 седелок 36 в распределительные клапаны 8 гидроприводов опор, вызывая движение машины без проведения полива и внесения стимуляторов роста и обработки растений. Это обеспечивает оперативное перемещение дождевальной машины в заданную точку проведения полива при размещении под одной машиной различных культур с отличными требованиями к условиям водообеспеченности, кроме этого улучшаются условия обслуживания при проведении регулировочных работ на машине.

Принцип запуска, остановки при аварийной ситуации машины, дистанционного пуска такой же, как и в режиме проведения полива.

При работе машины в режиме обработки сельскохозяйственных культур производится заправка дозатора 24 маточным раствором, поворотный затвор 5 переводится в положение закрытого, дозировочным краном 29 обеспечивается поступление определенного количества маточного раствора в дополнительный трубопровод 10 для обеспечения необходимой концентрации жидкости для обработки сельскохозяйственных культур. Остановка и дистанционный пуск машины производятся аналогично в ранее изложенных режимах.

Предлагаемая многофункциональная машина позволит в сравнении с аналогом и прототипом упростить изготовление и монтаж системы питания гидроприводов, исключить коррозийные процессы, износ узлов и деталей, отказ в их работе, снизить нагрузку на почву, создать нормальный режим работы дополнительного трубопровода, уменьшить количество отказов и повысить надежность в работы в целом.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к поливочной технике. Многофункциональная дождевальная машина включает неподвижную опору с неподвижной трубой и поворотным коленом, дождевальные аппараты, самоходные тележки с гидроприводами, распределительными клапанами и сливными магистралями. Распределительные клапаны подключены к соединенному с поворотным коленом трубопроводу. Клапаны подключены через патрубок и гидроуправляемый клапан, запорный орган с гидроприводом, гидрореле с управляющим блоком, связанные с напорным трубопроводом через сужающее устройство трубкой внешней системы защиты. Трубка соединяет последовательно исполнительные клапаны, гидропривод гидроуправляемого клапана, сливные магистрали. Гидроприводы опорных тележек снабжены насадками распыла поступающей из дозатора рабочей жидкости. Дозатор выполнен в виде разделенного поршнем гидропривода. Нижняя полость гидропривода подключена к дополнительному трубопроводу через обратный клапан и дозировочный кран. Верхняя полость связана с напорным трубопроводом через гидроуправляемый двухходовой кран. Нижняя полость имеет заправочный кран. Дополнительный трубопровод выполнен из полиэтиленового материала и размещен в хомутах на стойках. Стойки жестко связаны со вторыми хомутами на трубопроводе машины. Дополнительный трубопровод снабжен седелками. Седелки обеспечивают гидравлическую связь с распределительными клапанами гидроприводов опор, сливными клапанами. Обеспечивается снижение металлоемкости и повышение надежности в работе. 2 ил.

Многофункциональная дождевальная машина, включающая неподвижную опору с неподвижной трубой и поворотным коленом, соединяющимся с трубопроводом машины через запорное устройство, дождевальные аппараты, самоходные тележки с гидроприводами и распределительными клапанами со сливными магистралями, при этом распределительные клапаны подключены к дополнительному трубопроводу, соединенному с поворотным коленом через патрубок и гидроуправляемый клапан, запорный орган с гидроприводом, гидрореле с управляющим блоком, связанными с напорным трубопроводом через сужающее устройство - дюзу трубкой внешней системы защиты, соединяющей последовательно исполнительные клапаны, выполненные в виде двух звеньев, и гидропривод гидроуправляемого клапана, сливные магистрали, гидроприводы опорных тележек снабжены насадками распыла рабочей жидкости для осуществления внекорневой подкормки растений, проведения обработки пестицидами и стимуляторами роста, поступающей из дозатора, выполненного в виде гидропривода, разделяющегося поршнем на верхнюю и нижнюю полости, нижняя полость которого подключена к дополнительному трубопроводу через обратный клапан и дозировочный кран, а верхняя через гидроуправляемый двухходовой кран, кроме этого нижняя полость имеет кран со штуцером для заправки маточными раствором, отличающаяся тем, что дополнительный трубопровод выполнен из полиэтиленового материала и размещен в хомутах на стойках, жестко связанных со вторыми хомутами, установленными на трубопроводе машины, при этом дополнительный трубопровод снабжен седелками, обеспечивающими гидравлическую связь через штуцер с распределительными клапанами гидроприводов опор, сливными клапанами, установленными в его нижней части по всей длине, фильтрующим элементом, установленным в патрубке поворотного колена, причем запорное устройство выполнено в виде поворотного затвора.