Дождевальная машина для прецизионного орошения Российский патент 2024 года по МПК A01G25/09 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сельскохозяйственным ирригационным системам, и может быть использовано для прецизионного орошения сельскохозяйственных культур дождеванием.

Известна дождевальная машина фронтального действия (патент RU №2042319), содержащая водопроводящий трубопровод, открылки, дефлекторные насадки кругового действия и дефлекторные насадки секторного действия.

Недостатком аналога является не возможность автоматического обеспечения требуемого содержания влаги в почве в соответствии с требуемой величиной влагозапасов при работе машины. При поливе машиной нескольких различных сельскохозяйственных культур засеянных на последовательно расположенных участках требуется перенастройка нормы полива, скорости машины оператором, отсутствие возможности точечного, прецизионного полива.

Известна многосекционная дождевальная машина (патент RU №2027348), содержащая водопроводящий пояс, установленный на опорных тележках, систему тросов, карусельные дождевальные аппараты.

Недостатком аналога также является не возможность автоматического обеспечения требуемого содержания влаги в почве в соответствии с требуемой величиной влагозапасов при работе машины с постоянной нормой полива и в особенности при реверсе, при изменении метеоусловий, что требует корректировки оператором. Отсутствует возможность точечного, прецизионного полива.

Известна дождевальная машина фронтального перемещения (патент RU №2334389), содержащая водопроводящий трубопровод, самоходные тележки, систему тросов, дождеватели, систему управления движением в линию и по курсу, водозаборное устройство.

Недостатком аналога также является не возможность автоматического обеспечения требуемого содержания влаги в почве в соответствии с требуемой величиной влагозапасов, риск возникновения переполивов и перерасхода воды при реверсе машины. Переполив при изменении метеоусловий, в частности дожде и не своевременной остановки машины оператором.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции является Многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения (патент RU №2631896) содержащая трубопровод, самоходные опорные тележки, дождеобразующие устройства, кроме того дождевальная машина оснащена о GPS/ГЛОНАСС-приемниками с блоками управления.

Основной недостаток известного устройства - не обеспечивается должным образом возможность автоматического обеспечения требуемого содержания влаги в почве в соответствии с требуемой величиной влагозапасов.

Из анализа известных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость в создании новых эффективных устройств для обеспечения требуемого содержания влаги в почве.

Технический результат предлагаемого изобретения - автоматическое обеспечение требуемого содержания влаги в почве в соответствии с требуемой величиной влагозапасов.

Для решения указанной проблемы и получения заявленного технического результата, дождевальная машина для прецизионного орошения, содержащая водопроводящий трубопровод, самоходные опорные тележки, дождеобразующие устройства, GPS/ГЛОНАСС-приемники с блоками управления, систему управления движением в линию и по курсу, оснащена системой приповерхностного полива, состоящей из вмонтированных в водопроводящий трубопровод патрубков с электромагнитными клапанами и шлангами приповерхностного полива, на концах которых смонтированы дождеобразующие устройства, выполненные в виде перфорированных трубок со сквозными отверстиями разного диаметра, увеличивающегося к верхней части, трубки снабжены втулками, установленными с возможностью вертикального перемещения, снизу трубок установлены крышки.

Предложенная конструкция обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей дождевальной машины, автоматическое обеспечение требуемого содержания влаги в почве в соответствии с требуемой величиной влагозапасов, что отражается на качестве и равномерности полива, при этом снижается полив непродуктивных земель, регулирование интенсивности, что дает существенную экономию воды, удобрений, снижает ирригационную эрозию, степень антропогенного воздействия.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами:

фиг. 1 - дождевальная машина для прецезионного полива, общий вид;

фиг. 2 - схема крепления системы приповерхностного полива к трубопроводу;

фиг. 3 - система приповерхностного полива.

Предлагаемая дождевальная машина (фиг. 1) содержит центральную тележку 1 с силовым агрегатом 2, симметрично расположенные правое крыло 3 и левое крыло 4, включающие водопроводящий трубопровод 5, ферменную систему 6, опирающиеся на самоходные тележки 7, консоли водопроводящего трубопровода 8, системы приповерхностного полива 9.

Для управления движением на самоходных тележках 7 установлены приборы синхронизации тележек в линию (ПСЛ) 10, которые вырабатывают команды на движение самоходных тележек 7. При выбеге относительно соседних больше допустимого самоходные тележки 7 по команде ПСЛ 10 останавливаются, а при отставании - начинают двигаться.

На центральной тележке 1 установлен прибор стабилизации курса (ПСК) 11 который вырабатывают команду на движение, задавая скорость передвижения всей дождевальной машины, а также GLONASS/GPS-маячок 12, данные с которого передаются на GLONASS-спутник 13.

На центральной тележке 1 также установлен щит управления 14, в котором размещен блок анализа информации 15 и GLONASS/GPS-приемник 16.

Блок анализа информации 15 предназначен для обработки информации и принятия решений управления процессом полива, движением машины, требуемой нормы полива, скорости движения машины, обработки и хранения информации.

Системы приповерхностного полива 9 включают в себя вмонтированные в водопроводящий трубопровод 5 патрубки 17 с установленными на них электромагнитными клапанами 18 и шлангами приповерхностного полива 19 на концах которых крепятся трубчатые дождеватели 20.

Трубчатые дождеватели 20 представляют собой пластиковую перфорированную трубку 21 с навинчивающейся снизу крышкой 22 и надетой на перфорированную трубку 21 втулкой 23 имеющей возможность перемещаться вниз-вверх по перфорированной трубке 21.

Причем сквозные отверстия 24 в перфорированной трубке 21 имеют разный диаметр. В нижней части 2-3 мм, в средней части 4-5 мм, в верхней части 6-8 мм.

На центральной тележке 1 также установлено водозаборное устройство 25.

Вдоль орошаемой области поля устанавливаются датчики влажности почвы 26, а рядом с полем метеостанция 27.

Дождевальная машина для прецизионного орошения работает следующим образом.

Для обеспечения равномерности и качества полива при работе машины до начала эксплуатации дождевальной машины, должна быть составлена карта полива, с разбивкой по участкам, где назначаются нормы полива.

Границы участков могут быть назначены в зависимости от изменений рельефа, почвенного состава.

Информация от GLONASS/GPS-маячка 12, датчиков влажности почвы 26 и метеостанции 27, установленной около поливаемой области поля через GLONASS-спутник 13 поступает на GLONASS-приемник 16 и далее на блок анализа информации 15. Далее подается команда начала полива орошаемого участка с заданной скоростью движения машины или остановку машины в случае дождя или влажности почвы, превышающей заданные границы.

Вода через водозаборное устройство 25 под давлением подается в водопроводящий трубопровод 5, и разбрызгивается на орошаемом участке посредством системы приповерхностного полива 9 при движении машины.

Движение самоходных тележек 7 происходит в старт-стопном режиме, при этом управление движением каждой самоходной тележки осуществляется автономно прибором синхронизации тележек в линию (ПСЛ) 10.

При подачи сигнала от блока анализа информации 15 на электромагнитный клапан 18 перекрывается патрубок 17 и вода не поступает в шланги приповерхностного полива 19 и далее в трубчатые дождеватели 20, таким образом не орошая небольшой участок, точечно.

За счет подъема или опускания втулки 23 вдоль перфорированной трубки 21 открываются и закрываются часть отверстий 24, имеющих разный диаметр. Таким образом можно регулировать параметры распыливаемой воды, т.е. осуществлять полив через большие или меньшие по диаметру отверстия, через большее или меньшее их количество.

Очищается и промывается система приповерхностного полива 9 выкручиванием крышки 22.

По сравнению с прототипом устройство дает возможность расширения эксплуатационных возможностей дождевальной машины, автоматическое обеспечение требуемого содержания влаги в почве в соответствии с требуемой величиной влагозапасов, обеспечение качества и равномерности полива, в частности при работе машины с реверсом, когда машина, дойдя до конца участка возвращается в исходную точку при движении в обратную сторону. А также обеспечение автоматической корректировки нормы полива при изменении метеоусловий, качества и равномерности полива. За счет возможности прецезионного полива - снижение полива непродуктивных земель, регулирование интенсивности, что обеспечивает существенную экономию воды, удобрений, снижает ирригационную эрозию, степень антропогенного воздействия.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Дождевальная машина содержит водопроводящий трубопровод, самоходные опорные тележки, дождеобразующие устройства, GPS/ГЛОНАСС-приемники с блоками управления, систему управления движением в линию и по курсу. Дождевальная машина дополнительно оснащена системой приповерхностного полива, состоящей из вмонтированных в водопроводящий трубопровод патрубков с электромагнитными клапанами и шлангами приповерхностного полива. На концах шлангов смонтированы дождеобразующие устройства, выполненные в виде перфорированных трубок со сквозными отверстиями разного диаметра, увеличивающегося к верхней части. Трубки снабжены втулками, установленными с возможностью вертикального перемещения. Снизу трубок установлены крышки. Обеспечивается автоматическое достижение требуемого содержания влаги в почве в соответствии с требуемой величиной влагозапасов. 3 ил.

Дождевальная машина для прецизионного орошения, содержащая водопроводящий трубопровод, самоходные опорные тележки, дождеобразующие устройства, GPS/ГЛОНАСС-приемники с блоками управления, систему управления движением в линию и по курсу, отличающаяся тем, что дождевальная машина оснащена системой приповерхностного полива, состоящей из вмонтированных в водопроводящий трубопровод патрубков с электромагнитными клапанами и шлангами приповерхностного полива, на концах которых смонтированы дождеобразующие устройства, выполненные в виде перфорированных трубок со сквозными отверстиями разного диаметра, увеличивающегося к верхней части, трубки снабжены втулками, установленными с возможностью вертикального перемещения, снизу трубок установлены крышки.