РАМА САМОХОДНОЙ ОПОРНОЙ ТЕЛЕЖКИ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно, к искусственному орошению полей, и может использоваться в конструкции многоопорной дождевальной машины.
Самоходные опорные тележки дождевальной машины предназначены для поддержания водопроводящего трубопровода с разбрызгивателями и обеспечения его перемещения по орошаемой территории. Базовым конструктивным элементом опорной тележки является рама, на которой установлены колеса, привод, водопроводящий трубопровод и другие узлы дождевальной машины.
В патенте США на изобретение №4176676 (публ. 04.12.1979 г.) описана самоходная опорная тележка дождевальной машины, рама которой состоит из нижней балки с концевыми лапами для крепления осей колес и верхней балки, связанных между собой восемью стойками. Стойки установлены по четыре с обеих сторон нижней балки и выполнены попарно сходящимися от нее с каждой стороны к верхней балке. Крепление стоек осуществляется посредством кронштейнов, соединенных с балками. Со стойками, ближними к центру нижней балки, связаны кронштейны, на которых установлен гидропривод тележки, управляющий толкателями, воздействующими на колеса. На верхней балке расположен водопроводящий трубопровод и другие узлы, обеспечивающие работу дождевальной машины.
Более подробно подобная конструкция рамы самоходной опорной тележки описана в интернет-ресурсе http://www.ideasandmoney.ru/Ppt/Details/297630, а также в литературе [1, 2]. Описанная в этих источниках рама самоходной опорной тележки многоопорной дождевальной машины «Фрегат» взята за прототип, как наиболее близкая по конструкции заявляемому решению.
Известная рама состоит из нижнего и верхнего поясов, соединенных стойками в виде уголкового профиля, которые образуют ферму.
Нижний пояс выполнен в виде балки из трубы круглого сечения с приваренными к ее торцам лапами для крепления осей колес и приваренными с одной стороны к трубе четырьмя кронштейнами для закрепления стоек, при этом кронштейны расположены попарно с наклоном друг к другу. Верхний пояс представлен в виде рамы, образованной двумя уголками, параллельными в средних частях друг другу и обрабатываемой поверхности. Концевые части уголков сходятся от места соединения их средних частей с боковыми сторонами кронштейнов П-образного сечения, перемычки которых ориентированы в противоположные стороны.
Стойки закреплены по две на каждом наклонном кронштейне нижнего пояса с расхождением друг от друга в направлении верхнего пояса и с попарным схождением в том же направлении с каждой из сторон балки нижнего пояса. Крепление верхнего пояса рамы относительно нижнего пояса осуществляется за счет соединения концов стоек с боковыми сторонами кронштейнов П-образного сечения, с которыми соединены также и уголки верхнего пояса.
Со стойками, ближними к центру балки нижнего пояса, связаны кронштейны, на которых установлен гидропривод тележки, управляющий толкателями, воздействующими на колеса тележки. На верхнем поясе расположен водопроводящий трубопровод и другие узлы, обеспечивающие работу дождевальной машины. Также на верхнем поясе установлена тросовая опора, с которой связаны тросы, удерживающие водопроводящий трубопровод в линейном положении.
При перемещении дождевальной машины для сохранения линейности водопроводящего трубопровода во избежание его излома все опорные тележки должны перемещаться синхронно с одинаковой линейной скоростью при фронтальном движении дождевальной машины или с одинаковой угловой скоростью при ее круговом движении. Кроме того, условием сохранения линейности водопроводящего трубопровода является перемещение опорной тележки по заданной траектории с минимальными отклонениями от нее. Однако в силу имеющихся структурных особенностей почвы (камни, неровности), а также вследствие особенностей индивидуальной сборки тележки и естественного износа ее ходовой части, отклонение перемещения опорной тележки от заданной траектории все-таки происходит. В этом случае значительную роль играет жесткость конструкции, в частности, сохранение положения верхнего пояса рамы тележки относительно нижнего пояса. Например, нахождение условных осей симметрии в плане сверху верхнего пояса и нижнего пояса в одной плоскости, близкой к вертикальной, при изменении траектории тележки с жесткой рамой приведет к изгибу через короткое время водопроводящего трубопровода с последующей аварийной остановкой дождевальной машины специально предусмотренной для этой цели системой. Опорная тележка может быть возвращена на заданную траекторию без существенных затрат. В случае же недостаточной жесткости рамы упомянутая ось нижнего пояса может отклониться в горизонтальной плоскости от ее положения относительно оси верхнего пояса, то есть произойдет «скручивание» нижнего пояса относительно верхнего в параллельных горизонтальных плоскостях. При этом опорная тележка отклонится от заданной траектории на более значительное расстояние, прежде чем произойдет изгиб водопроводящего трубопровода с последующей аварийной остановкой машины. В этом случае возврат тележки на заданную траекторию с устранением упомянутого «скручивания» будет более трудоемким.
Задачей полезной модели является повышение жесткости рамы самоходной опорной тележки для улучшения управляемости дождевальной машиной в целом.
Указанная задача в раме самоходной опорной тележки дождевальной машины, состоящей из нижнего и верхнего поясов, соединенных стойками, образующими ферму, где нижний пояс представлен балкой в виде трубы с приваренными к ее торцам лапами, выполненными с возможностью крепления на них осей колес, и приваренными с одной стороны к трубе кронштейнами, расположенными с наклоном друг к другу, а верхний пояс выполнен в виде составной рамы с узлами крепления стоек, решается тем, что она выполнена содержащей четыре боковые и две торцевые стойки из листового металла, где боковые стойки сформированы в виде треугольных конструкций и закреплены попарно с разных сторон балки нижнего пояса, причем нижняя сторона каждой боковой стойки закреплена на трубе прямоугольного профиля балки нижнего пояса, а каждая торцевая стойка выполнена в виде удлиненной трапеции, закрепленной меньшим основанием на кронштейне трубы нижнего пояса, а боковыми сторонами связанной с боковыми сторонами боковых стоек, закрепленных с разных сторон балки нижнего пояса.
Рама верхнего пояса составлена преимущественно из основания и четырех балок, где основание образовано двумя симметричными деталями, каждая из которых выполнена в виде центрального удлиненного элемента П-образного поперечного сечения с концевыми расширениями, снабженными Г-образными краевыми обратными отгибами, расположенными под углом, соответствующим углу наклона кронштейнов на трубе балки нижнего пояса, и соединенными по краям с аналогичными отгибами второй детали с образованием узлов крепления стоек, а балки П-образного поперечного сечения установлены параллельно в продолжение центральных удлиненных элементов и закреплены на узлах крепления стоек с дальнейшим угловым изломом, формирующим попарное схождение свободных концов балок.
Как правило, детали основания и балки рамы верхнего пояса выполнены лазерной резкой и гибкой из листового металла.
Каждая боковая стойка может быть выполнена в виде равнобедренного треугольника, боковые равные стороны которого расположены между нижним поясом и верхним поясом, а нижняя, более короткая сторона, установлена на боковой стороне трубы прямоугольного профиля балки нижнего пояса и соединена с ней в нескольких точках.
Боковые стороны каждой боковой стойки сформированы предпочтительно обратным отгибом их краевых частей с образованием П-образного профиля.
Между боковыми сторонами каждой стойки могут быть сформированы раскосы, расположенные с чередованием их наклона относительно указанных сторон.
Боковые и торцевые стойки выполнены предпочтительно лазерной резкой и гибкой из листового металла.
Техническим результатом полезной модели является создание коробчатой конструкции рамы самоходной опорной тележки дождевальной машины, обладающей повышенной жесткостью, что, в конечном итоге, повышает управляемость дождевальной машиной.
Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время, заявляемое техническое решение применимо в сельском хозяйстве при искусственном орошении полей, поэтому оно соответствует условию "промышленная применимость".
Заявляемая полезная модель представлена на следующих рисунках.
На фиг. 1 показана многоопорная дождевальная машина, вид спереди.
На фиг. 2 изображена многоопорная дождевальная машина, вид сверху.
На фиг. 3 приведена самоходная опорная тележка дождевальной машины, вид сбоку.
На фиг. 4 показана рама самоходной опорной тележки, вид сверху.
На фиг. 5 показана рама самоходной опорной тележки, вид спереди.
На фиг. 6 изображена составная рама верхнего пояса поэлементно, вид сверху.
На фиг. 7 приведена составная рама верхнего пояса, вид А-А на фиг. 6.
Дождевальная машина в общем случае состоит из водопроводящего трубопровода 1 с разбрызгивателями 2, установленного на самоходных опорных тележках 3, снабженных гидроприводом 4 (или электроприводом) колес 5. Фронтальная дождевальная машина предназначена для перемещения по обрабатываемому полю вдоль оросительного канала, забирая из него воду насосом. Круговая дождевальная машина, показанная на фиг. 1 и фиг. 2, имеет возможность перемещаться вокруг неподвижного напорного трубопровода 6 посредством поворотного колена 7, передавая воду далее в водопроводящий трубопровод 1 с разбрызгивателями 2.
Самоходные опорные тележки 3 дождевальной машины поддерживают водопроводящий трубопровод 1 с разбрызгивателями 2 и обеспечивают его перемещение по орошаемой территории. Базовым конструктивным элементом опорной тележки 3 является рама 8, на которой установлены колеса 5, гидропривод 4 (или электропривод), водопроводящий трубопровод 1, тросовая опора 9 и другие узлы дождевальной машины.
Рама 8 самоходной опорной тележки 3 состоит из нижнего пояса 10 и верхнего пояса 11, соединенных стойками 12, 13, образующими ферму.
Нижний пояс 10 представлен балкой в виде трубы 14 прямоугольного профиля с приваренными к ее торцам лапами 15, выполненными с возможностью крепления на них осей 16 колес 5, и приваренными с одной стороны к трубе 14 кронштейнами 17, расположенными с наклоном друг к другу.
Верхний пояс 11 выполнен в виде составной рамы с узлами 18 крепления стоек 12. Рама верхнего пояса составлена преимущественно из основания 19 и четырех балок 20. Основание 19 образовано двумя симметричными деталями 21, каждая из которых выполнена в виде центрального удлиненного элемента 22 П-образного поперечного сечения с концевыми расширениями 23, снабженными Г-образными краевыми обратными отгибами 24, расположенными под углом, соответствующим углу наклона кронштейнов 17 на трубе 14 балки нижнего пояса 10. Отгибы 24 одной детали 21 основания 19 соединены по краям с аналогичными отгибами 24 второй детали 21 основания 19 с образованием двух узлов 18 крепления стоек 12. Балки 20 П-образного поперечного сечения установлены параллельно друг другу в продолжение с двух сторон центральных удлиненных элементов 22 деталей 21 основания 19 и закреплены попарно на узлах 18 крепления стоек 12 с дальнейшим угловым изломом за габаритами основания 19, формирующим попарное схождение свободных концов балок 20. Дополнительное крепление балок 20 к узлам 18 может быть осуществлено посредством косынок, приваренных к балкам 20. Крепление частей верхнего пояса 11 друг относительно друга осуществляется преимущественно болтовым соединением.
Как правило, детали 21 основания 19 и балки 20 рамы верхнего пояса 11 выполнены лазерной резкой и гибкой из листового металла.
Рама 8 содержит четыре боковые стойки 12 и две торцевые стойки 13 из листового металла.
Боковые стойки 12 сформированы в виде треугольных конструкций и закреплены попарно с разных сторон балки нижнего пояса 10. Каждая боковая стойка 12 выполнена преимущественно в виде равнобедренного треугольника, боковые равные стороны 25 которого расположены между нижним поясом 10 и верхним поясом 11, а нижняя, как правило, более короткая сторона 26, установлена на боковой стороне трубы 14 прямоугольного профиля балки нижнего пояса 10 и соединена с ней в нескольких точках. Боковые стороны 25 каждой боковой стойки 12 сформированы предпочтительно обратным отгибом их краевых частей с образованием П-образного профиля.
Каждая торцевая стойка 13 выполнена в виде удлиненной трапеции, преимущественно неравнобокой, закрепленной меньшим основанием 27 на кронштейне 17 трубы 14 нижнего пояса 10, а боковыми сторонами 28 связанной с боковыми наружными сторонами 25 боковых стоек 12, закрепленных с разных сторон трубы 14 балки нижнего пояса 10.
Стойки 12, 13 могут быть выполнены из цельного листа, однако предпочтительно формирование между боковыми сторонами 25, 28 каждой стойки 12, 13 раскосов 29, расположенных с чередованием их наклона относительно указанных сторон.
Боковые и торцевые стойки 12, 13 выполнены лазерной резкой и гибкой из листового металла и соединены с нижним поясом 10 и верхним поясом 11 рамы 8 самоходной опорной тележки 3 преимущественно болтовыми соединениями с образованием жесткой коробчатой конструкции.
Между боковыми стойками 12 расположены кронштейны 30, на которых установлен гидропривод 4 тележки 3, управляющий толкателями 31, воздействующими на колеса 5 тележки 3. На верхнем поясе 11 расположен водопроводящий трубопровод 1 и другие узлы, обеспечивающие работу дождевальной машины. Также на верхнем поясе 11 установлена тросовая опора 9, с которой связаны тросы 32, удерживающие водопроводящий трубопровод 1 в линейном положении.
При перемещении дождевальной машины в случае непреднамеренного отклонения одной из опорных тележек 3 от заданной траектории верхний пояс 11 рамы 8 тележки 3, несущий водопроводящий трубопровод 1, отклоняется синхронно с нижним поясом 10, с которым связаны колеса 5. Одновременно происходит изгиб трубопровода 1 и аварийная остановка дождевальной машины, однако за счет того, что отклонение зафиксировано достаточно быстро, трудозатраты и затраты времени на восстановление заданной траектории будут незначительными.
Литература.
1. Дождевальная машина «ФРЕГАТ» ДМУ. Руководство по эксплуатации ДМУ-00.000. РЭ, СССР, Москва, Внешторгиздат. Изд. № ЛО-5812 Л-4, зак. 1141, стр. 12-13.
2. Дождевальная машина «ФРЕГАТ» ДМУ. Альбом рисунков к руководству по эксплуатации ДМУ-00.000. РЭ1, СССР, Москва, Внешторгиздат. Изд. № ЛО-4938. Т-8, зак. 200, стр. 17, рис. 9.