Устройство для подачи воды к поливным машинам в движении Советский патент 1979 года по МПК A01G25/09 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ВОДЫ

К ПОЛИВНЫМ МАШИНАМ В ДВИЖЕНИИ

1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, точнее к оросительной технике, и может быть использовано для подвода воды к домсдевальнЫм машинам, работаюидим в движении.

Известно устройство для подачи воды к поливным машинамв движении, включающее гибкий трубопровод с водовыпускными клапанами, раскрываемыми в водоприемном баке 1.

Такое устройство не обеспечивает переброски трубопровода с одной позиции на другую в движении, а также выборки слабины трубопровода..

Известно и другое устройство для подачи воды к поливным мацганам в движении, включающее гибкий подводящий трубопровод с водопропускными клапанами, боковые направляющие и раму с дифферендиальным механизмом перемепхения трубопровода 2.

Это устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности.

Недостатком его является ограниченная возможность использования трубопровода больщего диаметра, а следовательно, отсутствие возможности повышения проичвояительности труди.

Цель изобретения - повыщение производительности устройства.

Это достигается выполнением дифференциального механизма в виде реверсивного транспортера, на концах которого закреплены боковые направляющие, а рама установлена на мащине посредством поворотного в вертикальной плоскости промежуточного кронщтейна, подрессорена относительно него и подвижно соединена с ним вертикальной осью.

Кроме того, с Ц(глы6 смещения промежутбчного кронштейна вместе с рамой к правому или левому междзфядию и обеспечения плавающего положения боковьи направляющих, промежуточный кронштейн закреплен на горизонтальной оси с возможностью продольного перемещения.

С целью установки боковых направляющих на заданную ширину укладки трубопровода и изменения ширины укладки со смещением рамь относительно продольной оси симметрии . машины, устройство снабжено стабилизатором, выполненным в виде сдвоенного шарнирного параллепограмма и подвижного упора для его фиксации.

На фиг. 1 изображено устройство, вид свер ху; на фиг.2 - вид по стрелке А (боковые направляющие); на фиг. 3 - разрез Б-Б иа фиг. 1; на фиг. Ф- замкнутый коитур передачи взаимодействия звеньев; на фиг. 5 - управляемая дорожка; на фиг. 6 - водовыпускной клапан, вид спереди и сбоку; на фиг. 8 - размещение выводного патрубка, водовыпускного клапана в продольном клапане водосборного бака в движении; . на фиг. 8 - стабилизатор; на фиг. 9 - узел промежуточного кронштейна на оси коллектора машины.

Устройство содержит гибкий напорный подводящий трубойровод 1 с водовыпускными клапанами 2. Корпус клапана зайдацен кожухом 3 (см. фиг. 6) . Выводной патрубок 4 выведен наружу из кожуха. Вверху ko :joca установлен ролик 5, соединенный с подпружиненньш клапаном корпуса я перемещающийся по вертикали. При приложении усилия к ролику, клапан открывает отверстие в корпусе. При снятии усилия с «.лапан под действием пружины закрывается. Отверстие корпуса соединено с выводным патрубком. Корпус расположен на поошве 6 кожуха. При этом центр тяжести кожуха размещен у подошвы, а вверху ШЗкуха имеется вьгводнрй патрубок, пружина, клапан и соединение его с роликом. Такое койструктивное решение водйвыпускного клапана дает возможHocfb выполнить проточную часть корпуса круглого сечения, диаметр может бытй равен диаметру Подводящего трубопровода при выполнении фланней на концах его отрезков. При зтом сопротивление проточной частя корпусов будет jiaBHO сопротивлению в трубопроводе. Располоjfceime пружины и клапана В защитеом кожухе исключает попадание грязи.

Дифференциальное устройство для переме- . щения трубопровода состоит, из рамы 7, на которой расположен реверсивный транспортер 8, верхняя ветвь 9 которого подпружинена. Тяговым органом реверсивного транспортера может быть стандартная цепь с ушками сельхозмашин или зубчатый ремень, на внешней стороне которых закреплены зацепы - упоры. На раме, с боков верхней ветви реверсивного транспортера j установлены опорные ролики 10, являющиеся подвижной опорой подошвы водовыпускного клапана при его движении. Водовыпускной клапан для ограничения бокового смещения при его движении ограничен роликами - 11, установленными на раме. В середине рама имеет пустотелую коробку 12, которая установлена на вертикальную ось 13 промежуточного кронштейна 14. Промежуточный кронштейн в нижней части выполнен в виде пустотелой коробки внутренняя полость которой через сальниковое уплотнение соединена с внутренней по

лостью коробки рамы. Рама относительно про межуточного кронштейна подрессорена через силовой гидроцилиндр 15 (двойного действия). Силовой гидроцилиндр одной стороной шарнирНо закреплен на промежуточном кронштейне, а штоком шарнирно к корпусу 16 крепления рессоры 17. Корпус подвижно установлен на вертикальной верхней оси .18рамы, при зтом ее геометрическая ось совпадает с осью 13 промежуточного кронштейна 14. Концы рессоры попеременно находятся в контакте с упорами 1 жестко установленными на раме. Положение рамы задается через рессору относительно кронштейна штоком гидроцилиндра, управляемого из кабины трактора, в зависимости от направления движения поливной машины по полю.

Привод реверсивного транспортера осуществляется от вала отбора мощности карданом 20 через вариатор скорости, который состоит из двух шкивов, соединенных клиновым ремнем 21; ведущий шкив 22 имеет раздвижные подпружиненные диски, ведомый шкив 23 выполнен целым и установлен на валу редуктора 24. На другом валу редуктора находится приводНая звездочка 25 привода реверсивного транспортера, при этом привод осуществлен через Iсамовыключающуюся двустороннюю муфту обгона или храповике двусторонним зацеплением (на чертеже не показаны). Редуктор 24 закреплен на раме, ведущий шкив 22 расположат на плече дв)Т1лечего; коромысла 26, шарнир которого подвижно установлен на пустотелой оси 27 (см. фиг, 3), которая жестко закреплена на промежуточном кронштейне. Внутри пусто|1елой оси проходит вертикальный вал 28, коТорый внизу соединен с реверсивным редуктором 29, а вверху имеет ведущую звездочку 3.0, соединенную цепью 31 со звездочкой 32, закрепленной на ведущем шкиве. Второе плечо коромысла 26 щарнкрно соединетсо со стержнем 33 (см. фиг. 4), второй конец которого присоединен шарнирно к стержню 34 и шатуну 35, шарнирно соединенному с рамой. Шатун, рама, стержни и коромысло образуют кривошипнокоромысловый механизм, где рама является кривошипом.

, Таким образом, в основную схему замкнутого контура передачи взаимодействия звеньев: промежуто шый кронштейн, силовой гидроЦилин.др, рама с реверсивным транспортером, вариатор скорости введен в ввде корректораускорителя кривошипно- коромысловый механизм для изменения оснёвной величины диапазона скорости реверсивного транспортера в рабочем углу -- рамы (см. фиг. 4),

Параллельно транспортфу на раме установлен водосборный бак 36, снабженный продольным клапаном 37 лепесткового типа. Водосборный бак соединен с внутренней полостью коробкн 12. Параллельно продольному клапану на раме, установлена управляемая дорожка 38 включения и выключения водовьшускных клапанов. Дорожка шарнирно закреплена на рычагах 39 (см. фиг. 3 и фиг. 5) и подпружинена. Рычаги соединены между собой тягами. Один конец рычага соединен с крючком 40, который переме- i щается в шариирно-установленной подпружиненной направляющей 41. Крючок при водоотборе воды из подводящего трубопровода через водовыпускной клапан находится Взацеплении с зацепом 42, соединенным с силовым .гидроцилиндром 43 двойного действия, управляемого вручную рычагом 44 пчфораспределителя. Для ликвидации аварийной ситуации к крючку подсоединен тросик 45 и выведен в кабину трактора. При натяжении тросика крючок отсоединяется от зацепа и дорожка под действием пружины 1|рднимается, снимает усилия с ролика водовыnjrCKHoro клапана, который под действием своей tip cfibi закрывается и подача воды в водосбор ный toe прекращается. Дорожка по краям имее скосы под углом для постепенного открывания йа входе водовыпускного клапана и его закрывания на выходе. Малый угол скосов обеспечивает приложение малых усилий при протягивании гибкого трубопровода с водовыпускным клапаном в йроцёссе его открывания на входе. Расстояние между водовыпускными клапанами и длина дорожай выбрана так, что выходящий . клапан начинает закрьшаться, а очередной на входе открьшается. Это условие необходимо Для того, чтобы иметь постоянное истечение вода, исключающее возникновение гидроударрв в трубопроводе. Для регулир ования количества отбора воды из трубопровода через водовыпускные каналы водосборный бак снабжен поплавком 46. Поплавок соединен через рычаг 47 тросиком 48 с крючком. К рычагу подсоединен даттак 49 уров ня, показания которого регистрируются прибором 50. iilo необходимости, используя наличие Поплавка и гидросистемы трактира, можно применить авторегулирование подачи воды через водовыпускной клапан в/водосборный бак. По концам реверсивного транспортера на раме устаноййейь боковые направляющие, выполнеШь1е изтгориЗон1альных роликов 51 и вертикаЛьн1Ь1х 52, которые расположены на крОнШтёййгрс 53, соединенных между собой щарнйр1амн 54 (см. фиг. 2), На горизонталь ной оси 55 находится рамка 56 с роликами, впереди которых на рамкё установлены Свободно на осях направляющие диски 57 с вбзможностью изменения положения в горизонтальной ,и вертикальной плоскостях относительно рамки. 1Между дисками имеется ролик 58. Рамка подпружинена относительно кронштейнов листовой пружиной 59, Снизу к рамке крепится копирующее колесо 60. Кронщтейны поворачиваются один относительно (см. фиг. 9 другого (вправо и влево) на некоторый угол до упора и фиксируется, образуя ломаную дугу с радиусом средней ЛИНШ1. В фиксированном состоянии кронщтейны вместе,с рамкой имеют возможность на валиках щарниров 61 поворачиваться относительно рамы на некоторый угол при помощи крайних двзтлечих рычагов 62 закрепленных на валиках. Для смещения промежуточного кронщтейна вместе с рамой к правому ют левому стыковому междурядью Относительно трактора и обеспечения плавающего положения боковых направляющих промежуточный крониггейн имеет две степени свободы перемещетм на горизонтальной оси 63 коллектора - 64 (см. фиг.З и 9). Коллектор соединен .с навесным устройством трактора. Перемещение промежуточного кронштейна вдоль горнэотальком оси осуществляется силовым шдроцнлючфом 65 двустороннего действия, управляемого из кябняы трактора. Поворот 1цх межуточмого |ср(жщтейиа вокруг гориэоиталмкД оси осуществляется на угол, обеспечивающий свободу копирования рельефа поля, боковыми иапраяляюи ми. С целью ста 1лнза| п пояожеиия боковых направляющих на Заданную vmpiety укладки подводящего трубопровода при шяороге рамы иа вертикальной оси и изыенетя ошрииы уклшпки со смещением рамЦ отжхжтелыю прор/откЛ оси симметрии мааопы с последующей стабилизацией управление этим процессом осушвспяено стабилизатором, выпрлмнным в вице сдаоеиного снмметри иого илртрцого параяяеяограмма: крайние двуплечие рычаги 62 уетмовлеяы на валиках ш ннров 61, а центральный двуплечий рычаг 66 расположен свободно иа вертИ кальной оси промежуточного кронщтейиа, одно плечо которого Щарннрно соединено с шату1юм 67, другой конец его щарннрно соедаяен с коромыслом - 68. (см. фиг. В). Коромысло шарнирно закреплено на подвижном упоре 69, расположенном на промежуточном кронщуейне. На подвижном упоре установлен крючок 70 с роликом 71. Подвижный упор имеет ролнк 72, расположенный в пазе 73 коллектора. Крючок попеременна находится в зацеплении с коромыслом. ВЫЁОД крючка из зацепления с коромысяом осуществляется при повороте рамы для новой исходной позицни движения поливной машины пластиной 74, жестко укрепленной HS раме. В исходное положение крючок возврагцается пружиной (на чертеже не показана). Плечи крайних и центрального рычагов шарнирно соединены тягами 75.. Внутренняя полость промежуточного кронштейна соединена коллектором гибким трубопроводом, 76. К коллектору присоединяются .п6ливю 1е рабочие органы, например, внутрипоч венного полива. Подача воды в подводящий трубопровод 1 осуществляется передвияшой насосной станцией из канала или 6т riroptetOB закрытой оросительной сети (на чертеже не показаны). Устройство дая подачи водь к поливным м;ащинам в движении работает следующим обра зом. :; .. , :. Подводящий трубопровод 1 расжладьйается на краю поля так, чтобы вьшодньге патрубки 4 водовыпускных kjfian OB 2 бьшй обращены в противоположную сторону участка поля, выбранного для полива, а ролики 5 обрайШ SBep ;;.. .. ; - /-. , На поворотной полосе роля часть трубопровода рйзмеидают на бокоШй агф аЕшШЩих и рй&ерсивйШ 1 анспбртёре, йрй Srowf впереди напраивляющйе диски 57 развораадвают ia горизонтгалШбй и вертикальной плоскости на угол Дли захвата и входа водбвыпусййОго kiiiaiiaHa на боковые направляющие. Если водбВйпускной клапан перед входом отклонился от вертикального положения, то встречЙйШ с пШфхjfiottbfo передних направляюпцос дисков, восстанйвлййает свое вертикальное положение. Сзади йрравяяюпдае диски ставят в вертикальное попожение, которое фиксирует водовыпускнрй latMfriH в процессе установки его подоишы 6 на поверхность почвы в вертикальном положении. Воду подают в трубопровод. Включают вал отбора мощности трактора я сразу начтгают дви сение по полю. В этот момент вариатор скорости лриводат в движение реверсивный транспортер 8, верхняя Ветвь 9 за счет сцепления перемещает подводящий трубопровод, который натягивается, создае момент и за счет него рама 7 начинает разВорач1 атьсйна вертикальной оси 13 промежуточного кронштейна - 14 в сторону движения по полю (см. фиг. 3), Рама уйирается упором 19 в левый конец рессоры 17 и сжимает его до заданного натяжения, которое задается разворотом ее на оси 18 силовым гидроцилиндром 15. В момент раз ворота рамы расстояние между ппсйвам авфиатрра скорости увеличивается, клиновой ремень 21 натягивается, разжимает подвижные диски ведущего щкива 22 и йерехоДйт меньший диаметр, при этом обороты ведомого щкква 23 уМеньшаютс), соответствен но уменьшится и скорость реверсивног6 транспортера до момента выравнивания его скорое 68 ти со скоростью движения по полю. Трубопровод практически укладывается на поверхности поля с некоторыми искривлениями. Поэтому истинная длина подводящего трубопровода на одинаковых отрезках пути поливной машины будет большей и разной по длине между собой. Необходимо зти излишки разной величины на одинакрвьис отрезках пути поливной махшшы перебрасывать из одной исходной позиции в другую. При образовании излишка (слабины) подводящего трубопровода перед передней боковой направляющей натяжение его уменьшится, и рама под действием усилия левой стороны рессоры начнет разворачиваться на вертикальной оси правой стороной в обратную сторону движения по полю, а левой стороной - по ходу движения. Угол а (см. фиг. 1) уменьшается, подводящей трубопровод самой рамой натягивается и выбирается слабина - излишек. Величина угла pa3BopOTia соответствует определен ной величине суммы разньис длин излшпков подводящего трубопровода, накапливаемой рамой, а следовательно. Величине пути и времени движения поливной мащины. Естественно, величина пути при этрМ имеет конечное значение. Таким образом, подрессоренная рама с реверсивным транспортёром выполняет роль транспортирующего дифференциального устройства с функцией: мгновенно разворотом рамы набирать на себя излишки трубопровода разной величины :на одинаковых отрезках пути. При развороте рамы рессорой (угол - а уменьшается) расстояние ме)кду шкивами вариатора скорости уменьщается, наТяжениё клинового ремня ослабевает ,и тогда подвижные диски ведущего шкива под действием своей пружины сходятся и вытесняют клиновой реМень на больший диаметр. Обо- pOTta Ведомого шкиВа увеличиваются, соответственно увеличивается скорость реверсивного транспортера, при зтом излшики трубопровода начнут сбрасываться на новую исходную п|эзи1ЦШО до его натяжения. Трубопровод реверсиваньш транспортером натетивается, создается момент и ршма, сжимая левый конец рессоры, начинает поворачиваться до выравнивания скорости реверсивного транспортера со скоростью перемещения поливной машины по полю. Вариатор скорости не в.состоянии мгновенно измеимть скорость движения реверсивного трайспортёра, tak как на переход клинового ремня с одного на в ведущем шкиве требуется время, которое по величине больпте необходимой). В эти моменты вступает в работу подрессорная рома. Таким образом, вариатОр скррости и подрессорная рама с реверсивным транспортером взаимно дополняют друг друга, что дает возмозиность применить гибкий фубопроврд бесконечной длины. Кривошипно-коромысловый механизм работает следующим образом. При развороте рамы, например, на уменьшение угла а (см. фиг.4 шатун 35 через стержни 33 и 34 начнет разво.рачивать коромысло 26, ведуший шкив 22 перемещается навстречу ведомому шкиву 23 и межцентровое расстояние между шкивами быстро меняется на малом углу поворота рамы, а следовательно, меняется; и скорость реверсивного транспортера. При дальнейшем развороте рамы коромысло подходит к мертвой точке (при этом стержни 34 и 33 встанут на прямой линии ) и происходит выстой ведущего шкива. При переходе мертвой точки коромысло начинает двигаться в обратном направлении, а следовательно и ведущий . Изменяя параметры звеньев кривошипно-коромыслового механизма (достигается регулировкой их длины), доводят необходимый закон движения ведушегб шкива, расположённого на коромысле, который наиболее полно удовлетворяет процессу выбора, слабины излишка подводяшего трубопровода рамой. При движении по полю водовыпускной клапан с трубопроводом поднимается передней боковой направляющей (см. фиг. 2) и перемещается к реверсивному транспортеру. В этот момент выводной патрубок 4 водовыпускного кла пана 2 входит в щель водосборного бака 36 и раздвигает лепестки продольного клапана 37. После входа выводного патрубка в продольный клапан ролик 5 водовьшускнрго клапана набегает на скос управляемой дорожки 38 и по мере продвижения перемещается вниз и открывает клапан - вода из выводного патрубка поступает в водосборный бак. На выходе водовыпускной клапан плавно закрывается на скосе управляемой дорожки, а в очередном водовыпускном клапане происходит плавное открытие клапана./ Закрытый водовыпускной клапан выходит на заднюю боковую направляющую. Количество отбора воды из трубопровода через водовыпускные клапаны достигается установкой дорожки 38 (см. фиг. 5) по вертикали относительно водовыпускного клапана, для чего рычагом 44 перемещают шток гидроцилиндра 43 с зацепом 42. При переполнении бака выше криЧического тросик 48 натянется рычагом 47 и крючок 40 выведется из зацепления, дорожка под действием пружины поднимается и снимает усилие с ролика водовьщускного клапана, и по ступление воды в водосборный ба:к прекратится. В коллектор 64 вода из бака поступает через коробку 12, промежуточный кронштейн 14 и гибкий трубопровод 76. Стабилизация боко-. вых направляющих на заданную ширину укладки подводяшего трубопровода (стабилизация в междурядие) происходит следующим образом. При развороте рамы сдБое1Шый симметричный параллелограмм фиксируется через щатун 67, коромысло 68, крючок 70, подвижный упор 69, ролик 72, паз 73 с коллектором 64. В этом случае рама перемещается относительно параллелограмма, которым и )щерживаются боковые направляющие на заданной ширине зтсладки гибкого трубопровода. При дальнейшем развороте рамы пластина 4 набегает на ролик 71 крючка, который выходит из зацепления с коромыслом 68. Боковые направляющие относительно шарнира 61 свободно поворачиваются и шатун нз левой стороны (см. фиг. 9) переместится в правую сторону, ролик крючка освободится от пластины, и крючок под действием пружины возвратится в исходное положение и при дальнейшем развороте рамы и боковых направляющих он зафиксирует коромысло. Для изменения ширины укладки с одновременным смещением ее относительно продольной оси симметрии трактора гидроцилиндром 65 смещают про межуточный кронштейн 14 вдоль горизонтальной оси 63, при этом ролик 72 перемещается в пазу 73 коллектора 64, увлекает подвижный упор 69, расстояние между ним и вертикальной осью изменяется, и шатун разворачивает двуплечий центральный рычаг 66, плечи которого через тяги 75 и крайние двуплечие рьгааги 62 разворачивают боковые направляющие. При выходе поливной майшны на поворотную полосу управляемую дорожку поднимают вверх, выключают вал отбора мощности трактора, рычаг управления йиловьпи гидроцилиндром 15 переводят в плавающее положение (позиция золотника ,в гидрораспределителе масла в раздельно-агрегатной гидросистеме трактора) и осуществляется поворот по поворотной полосе. При повороте влево (см. фиг. 1) подводящий трз провод прилагает усилие задней (левой) боковой направляющей, за счет чего рама начнет разворачиваться вокруг вертикапьной оси 13 в новое положение для обратного движения поливной машины. В момент разворота рамы в обратное исходное положение кронштейна 53 расфиксируются и под действием прилагаемого усилия трубопроводом начнут разворачиваться в сторону прилагаемого усилия, и зафиксируются в противоположном положении. В новом фиксированном состоянии боковые направляющие поворачиваются на шарнире 61. В этот момент пластина 74 воздействует на крючок 70 - происходит перестройка сдвоенного . симметричного параллелограмма на новое исходное положение рамы и боковые направляющие окончательн занимают положение, противоположное первоначальному. В этот же момент реверсивный редуктор 29 переключится на обратное

и

вращение ведущего щкива 22. По окончашга поворота рычагом управления силовым гвдроцилиндром 15 рама устанавливается окончательно в необходимое положение, включает вал отбора мощности и начинают движение по полю в обрат1{ом направлении.

Пре)0(лагаемая конструкция устройства дли подачи воды к поливным мапшнам в движении позволяет без существенного увеличения

веса увеличивать диаметр подводящего трубопровода. Если устройство спроектировать на диаметр трубопровода 150 мм, а затем на диаметр 200 мм, то вес боковых направляющих, рШы с реверсивным тарнспортером и водосбор ным баком увеличится на 75-80 кг - изменяется только юсТшнрина, при этом расход воды а следовательно, и производительность, увеличивается в два раза. Например, если взять длину подводящего трубопровода 600 мм диаметром 150 мм, то при потерях на сопротивление 32 м вод. ст. расход составит. 50 л/с, а при диаметре 200 мм при той же длине подводящего трубопровода и потерях на сопротивление рас:хода воды составит 100 л/с.

Управление водоо1тбором из трубогфовода через водовыпускной клапаны ;и ликвидация аварийной ситуафи на поливном участке сущесвенно повыща ет эксплуатационную надежность, что естественно повыпиет производительность,

Возмо 1аность измеиять пшрину укладки подводящего трубопровода 00 смещением относительно продольной оси симметрии трактора позволяет производить полив нропащньрс сельскохоз)шственных культур, не повреждая их,

ПлгЁающеё копирование рельефа боковьпш направляющими дает возможность производить ;пол9в на площадях с неровным рельефом.

692596

12

Формула изобретения

Источники информации, принятые во взимание при экспертизе

0fStf

f

692596

6udA noSffwymo

6-a

J -:,.:.

.-f , .у Г +/,,

J J7