Способ повышения проходимости многоопорной дождевальной машины кругового действия на участках со сложным рельефом Российский патент 2023 года по МПК A01G25/09 

Предлагаемое изобретение может быть применено в многоопорных дождевальных машинах кругового действия, служащих для орошения сельскохозяйственных культур.

Дождевальные машины кругового действия представляют собой перемещаемый вокруг неподвижной опоры водопроводящий трубопровод, состоящий из последовательно шарнирно сочлененных между собой ферменных пролетов, каждый из которых снабжен самоходной тележкой с электроприводом и опорными пневмоколесами. Полив осуществляется машиной в движении по кругу, путем перемещения водопровода с дождеобразующими устройствами вокруг неподвижной опоры. Для использования современных круговых дождевальных машин специальная планировка поля не требуется, существующие конструкции машин позволяют орошать поля с уклонами до 15%.

Известен способ перемещения по орошаемому участку многоопорной дождевальной машины кругового действия «Каскад» [1] (аналог), заключающийся в перемещении машины вокруг неподвижной опоры в одном из двух направлений, либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки, при этом направление движения машины может быть изменено автоматически или в ручном режиме со щита управления, также для эффективного движения машины в каждом из направлений, на каждой самоходной тележке опорные пневмоколеса устанавливают острием елочки протекторного рисунка шин навстречу друг другу, при взгляде на них сверху.

При описанной выше схеме установки опорных пневмоколес, тяговое колесо, имеющее наибольшее сцепление с почвой, будет всегда располагаться позади самоходной тележки по отношению к направлению движения машины. Такая расстановка колес эффективна для осуществления реверсного хода машины, применяемого при секторном поливе или для перегона машины на новую позицию.

Недостатки аналога заключаются в следующем.

В ряде случаев на орошаемом участке могут присутствовать существенные возвышенности, низменности и уклоны, а также резкие перепады высот. Эти факторы способствуют увеличению буксования опорных колес самоходных тележек, что приводит к локальным переполивам, ускоренному износу шин и частым срабатываниям систем аварийной защиты дождевальной машины. На участках со сложным рельефом необходимы иные способы перемещения круговых дождевальных машин, которые позволят снизить нагрузку на ходовые системы машины и увеличат сцепление опорных колес с почвой.

Известен способ перемещения круговой дождевальной машины «Каскад 65Т» по орошаемому участку, имеющему уклоны [2] (прототип), заключающийся в перемещении машины вокруг неподвижной опоры при помощи самоходных тележек, снабженных электроприводом и опорными пневмоколесами, при этом направление движения дождевальной машины задают таким образом, чтобы подъем машины на возвышенность происходил по наиболее пологому склону, а выбор направления движения машины осуществляют на основе анализа линий превышения высот на топографической карте участка.

Рассмотренный способ позволяет снизить нагрузку на привод самоходных тележек и уменьшает буксование опорных колес.

Недостатки прототипа заключаются в следующем.

В прототипе не раскрывается, что при эксплуатации машины на участках со сложным рельефом она должна передвигаться только в одном предварительно выбранном направлении.

Одной из особенностей работы дождевальной машины кругового действия является то, что для функционирования машины ей достаточно перемещаться только в одном из двух возможных направлений. А если направление перемещения машины будет неизменным, то на каждой самоходной тележке оба опорных колеса можно сделать тяговыми, чтобы повысить их сцепление с почвой. Таким образом, отказавшись от полноценной функции реверсного хода, можно повысить проходимость круговой дождевальной машины на участках со сложным рельефом. Также опорные колеса машины целесообразно оснащать специализированными сельскохозяйственными шинами высокой проходимости.

Задачей изобретения является повышение проходимости многоопорной дождевальной машины кругового действия на участках со сложным рельефом, за счет увеличения сцепления колес с почвой и перемещении машины только в одном направлении, в котором подъем машины на возвышенности осуществляется по наиболее пологим склонам.

Поставленная задача достигается тем, что в способе повышения проходимости многоопорной дождевальной машины кругового действия на участках со сложным рельефом, заключающимся в перемещении машины вокруг неподвижной опоры при помощи самоходных тележек, снабженных электроприводом и опорными пневмоколесами, при этом направление движения дождевальной машины задают таким образом, чтобы подъем машины на возвышенности происходил по наиболее пологим склонам, а выбор направления движения машины осуществляют на основе анализа линий превышения высот на топографической карте участка, где согласно изобретению при эксплуатации машины ее перемещают по орошаемому участку только в одном предварительно выбранном направлении, кроме того, на каждой самоходной тележке опорные пневмоколеса устанавливают таким образом, чтобы при взгляде на них сверху, острие елочки протекторного рисунка шин совпадало с направлением движения машины, также опорные пневмоколеса самоходных тележек оснащают сельскохозяйственными шинами высокой проходимости.

Опорные пневмоколеса снабжают шинами, имеющими индекс грузоподъемности, соответствующий максимально допустимой нагрузке на шину, которую определяют по следующей формуле:

,

где - максимально допустимая нагрузка на шину, кг;

- полная масса ферменного пролета с водой, кг;

- число опорных пневмоколес у самоходной тележки, шт.;

- коэффициент запаса грузоподъемности шины, =1,05.

Опорные пневмоколеса снабжают шинами с нормой слойности от 8 до 12.

Отличия предлагаемого способа от прототипа заключаются в следующем.

В способе повышения проходимости многоопорной дождевальной машины кругового действия на участках со сложным рельефом предлагается отказаться от полноценного реверсного хода и в процессе эксплуатации машины перемещать ее вокруг неподвижной опоры только в одном предварительно выбранном направлении, при котором подъем машины на возвышенности происходит по наиболее пологим склонам. При движении машины только в одном направлении оба колеса самоходной тележки можно сделать тяговыми. Для этого предлагается на каждой самоходной тележке установить опорные пневмоколеса таким образом, чтобы при взгляде на них сверху, острие елочки протекторного рисунка шин совпадало с направлением движения машины. Такая схема установки опорных колес позволяет увеличить их сцепление с почвой, а также уменьшает буксование, что в свою очередь снижает вероятность возникновения локальных переполивов.

Также предлагается опорные пневмоколеса самоходных тележек оснащать сельскохозяйственными шинами высокой проходимости. При этом грузоподъемность используемых шин должна учитывать полную массу ферменного пролета с водой. Кроме того, для опорных пневмоколес предлагается использовать шины с нормой слойности от 8 до 12. Применение шин с меньшей нормой слойности будет приводить к их быстрому износу и выходу из строя, вызывая при этом аварийные ситуации.

Использование предлагаемого способа позволит повысить проходимость дождевальных машин кругового действия на участках со сложным рельефом, за счет увеличения сцепления опорных пневмоколес с почвой, также применение данного способа будет способствовать снижению нагрузки на ходовые системы машины.

Способ повышения проходимости многоопорной дождевальной машины кругового действия на участках со сложным рельефом поясняется графическими материалами.

На фиг. 1 - показана многоопорная дождевальная машина кругового действия, аксонометрическая проекция;

на фиг. 2 - представлена топографическая карта орошаемого участка, на основе анализа которой выбирают направление движения круговой дождевальной машины;

на фиг. 3 - изображена схема установки опорных пневмоколес самоходной тележки, при движении дождевальной машины только в одном предварительно выбранном направлении, аксонометрическая проекция;

на фиг. 4 - то же, вид сверху.

Многоопорная дождевальная машина кругового действия представляет собой перемещаемый вокруг неподвижной опоры водопроводящий трубопровод, состоящий из последовательно шарнирно сочлененных между собой ферменных пролетов (фиг. 1). Каждый пролет выполнен в виде шпренгельной фермы с трубопроводом, один конец которой размешен на самоходной тележке, снабженной электроприводом и опорными пневмоколесами. На крайнем пролете машины дополнительно может быть смонтирована консоль. Ферменные пролеты могут иметь различную длину и массу. А полная масса пролетов тяжелого класса может составлять до 4,2 т.

В процессе полива дождевальная машина кругового действия может перемещаться вокруг неподвижной опоры в одном из двух направлений, либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки.

В ряде случаев дождевальные машины размещают на участках со сложным рельефом, где могут присутствовать резкие перепады высот, существенные возвышенности, низменности и уклоны поля.

Способ повышения проходимости многоопорной дождевальной машины кругового действия на участках со сложным рельефом осуществляют следующим образом.

Вначале, анализируя линии превышения высот на топографической карте орошаемого участка, выбирают направление движения дождевальной машины вокруг неподвижной опоры, при котором подъем машины на возвышенности происходит по наиболее пологим склонам (фиг. 2). При таком перемещении машины по орошаемому участку снижается нагрузка на ее ходовые системы.

Дождевальная машина перемещается вокруг неподвижной опоры при помощи самоходных тележек, снабженных электроприводом и опорными пневмоколесами.

В процессе эксплуатации машины, ее перемещают по орошаемому участку, только в одном предварительно выбранном направлении.

Так как направление передвижения машины будет всегда оставаться неизменным, то на каждой самоходной тележке оба опорных пневмоколеса можно сделать тяговыми.

На каждой самоходной тележке опорные пневмоколеса устанавливают таким образом, чтобы при взгляде на них сверху, острие елочки протекторного рисунка шин совпадало с направлением движения машины (фиг. 3 и 4). Такая схема установки опорных пневмоколес увеличивает их сцепление с почвой, что уменьшает буксование и повышает проходимость машины. А это в свою очередь снижает вероятность возникновения локальных переполивов, уменьшает износ шин и сокращает число срабатываний систем аварийной защиты дождевальной машины.

Кроме того, опорные пневмоколеса самоходных тележек оснащают сельскохозяйственными шинами высокой проходимости.

Также опорные пневмоколеса снабжают шинами, имеющими индекс грузоподъемности, соответствующий максимально допустимой нагрузке на шину, которую определяют по следующей формуле:

где - максимально допустимая нагрузка на шину, кг;

- полная масса ферменного пролета с водой, кг;

- число опорных пневмоколес у самоходной тележки, шт.;

- коэффициент запаса грузоподъемности шины, =1,05.

Помимо этого, опорные пневмоколеса снабжают шинами с нормой слойности от 8 до 12.

Использование шин с меньшей нормой слойности будет приводить к их быстрому износу и выходу из строя, вызывая при этом аварийные ситуации.

Норма слойности и индекс грузоподъемности указаны в маркировке, размещенной на боковине шины.

Данный способ неприменим к дождевальным машинам секторного и фронтального действия, так как для работы этих машин необходима функция реверсного хода. Однако способ может быть реализован для дождевальной машины ипподромного типа, при условии, что траектория движения ее крайней самоходной тележки является замкнутой.

Использование предлагаемого способа позволит повысить проходимость многоопорных дождевальных машин кругового действия на участках со сложным рельефом, за счет увеличения сцепления опорных пневмоколес с почвой, также применение данного способа будет способствовать снижению нагрузки на ходовые системы машины.

Источники литературы

1. Брошюра «КАСКАД 65Т. Серия 65Т. Дождевальные машины кругового действия», ФГБОУ ВО Вавиловский университет, г. Саратов, 2023 г., 16 с.

2. Соловьев Д.А., Горюнов Д.Г., Грепечук Ю.Н., Загоруйко М.Г., Кузнецов Р.Е. Организация участка орошения для эффективной эксплуатации дождевальной машины «Каскад 65Т» // Природообустройство. 2023. № 1. С. 28-32. DOI: 10.26897/1997-6011-2023-1-28-32.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ состоит в перемещении машины вокруг неподвижной опоры при помощи самоходных тележек, снабженных электроприводом и опорными пневмоколесами. Направление движения дождевальной машины задают таким образом, чтобы подъем машины на возвышенности происходил по наиболее пологим склонам, а выбор направления движения машины осуществляют на основе анализа линий превышения высот на топографической карте участка. При эксплуатации машины ее перемещают по орошаемому участку только в одном предварительно выбранном направлении. На каждой самоходной тележке опорные пневмоколеса устанавливают таким образом, чтобы при взгляде на них сверху острие елочки протекторного рисунка шин совпадало с направлением движения машины. Опорные пневмоколеса самоходных тележек оснащают сельскохозяйственными шинами высокой проходимости. Обеспечивается повышение проходимости дождевальной машины кругового действия на участках со сложным рельефом. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ повышения проходимости многоопорной дождевальной машины кругового действия на участках со сложным рельефом, заключающийся в перемещении машины вокруг неподвижной опоры при помощи самоходных тележек, снабженных электроприводом и опорными пневмоколесами, при этом направление движения дождевальной машины задают таким образом, чтобы подъем машины на возвышенности происходил по наиболее пологим склонам, а выбор направления движения машины осуществляют на основе анализа линий превышения высот на топографической карте участка, отличающийся тем, что при эксплуатации машины ее перемещают по орошаемому участку только в одном предварительно выбранном направлении, кроме того, на каждой самоходной тележке опорные пневмоколеса устанавливают таким образом, чтобы при взгляде на них сверху острие елочки протекторного рисунка шин совпадало с направлением движения машины, также опорные пневмоколеса самоходных тележек оснащают сельскохозяйственными шинами высокой проходимости.

2. Способ повышения проходимости многоопорной дождевальной машины кругового действия на участках со сложным рельефом по п. 1, отличающийся тем, что опорные пневмоколеса снабжают шинами, имеющими индекс грузоподъемности, соответствующий максимально допустимой нагрузке на шину, которую определяют по следующей формуле:

,

где – максимально допустимая нагрузка на шину, кг;

– полная масса ферменного пролета с водой, кг;

– число опорных пневмоколес у самоходной тележки, шт.;

– коэффициент запаса грузоподъемности шины, = 1,05.

3. Способ повышения проходимости многоопорной дождевальной машины кругового действия на участках со сложным рельефом по п. 2, отличающийся тем, что опорные пневмоколеса снабжают шинами с нормой слойности от 8 до 12.