ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА
SPRINKLING MACHINE

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в поливной технике, а именно на дождевальных машинах, перемещающихся вокруг центральной опоры.
Известна дождевальная машина кругового действия, которая включает водопроводящий трубопровод с дождевальными аппаратами, помещенный на тележках с гидроцилиндрами (см. Краковец В.М., Никулин С.Н. Справочник оператора «Фрегата» и «Волжанка» - М.: Колос, 1976, аналог).
Недостатком известной машины является то, что она совершает круговое движение вокруг неподвижной опоры только по часовой стрелке; что не позволяет ее использование на полях со сложной конфигурацией, где нельзя рационально вписать в них круг, а также препятствует размещению под одной машиной несколько сельскохозяйственных культур с существенно разной кратностью полива.
Известна также самоходная реверсивная тележка многоопорной дождевальной машины (Патент RU 2287262, Б.И. №32, 2006), включающая распределительный блок, снабженный дополнительным (вторым) клапаном-распределителем, установленным в линии питания нижней полости гидроцилиндра и соединяющим ее попеременно с трубопроводом машины и атмосферой, причем подвод воды осуществляется одновременно в основной и дополнительный распределительные клапаны из напорного рукава с помощью тройника, при этом поршень снабжен двумя манжетами, расположенными в гильзе цилиндра с двух концов, что позволяет гидроцилиндру работать под напором воды как при ходе вверх, так и вниз. Шток гидроцилиндра снабжен уплотнительным элементом, установленным в нижней части гидроцилиндра, а шток клапана-распределителя и шток дополнительного клапана-распределителя соединены нижними частями резьбовым соединением при помощи втулки. Грунтозацепы выполнены в виде полого квадрата, взаимодействующего с наконечниками переднего и заднего хода. Стержень механизма управления скоростью движения тележек выполнен в виде двухстороннего изгиба в середине стержня, осуществляющего открытие и закрытие клапана регулирующего скорость движения как при прямом, так и реверсивном вариантах полива.
Недостатком реверсивной тележки дождевальной машины являются: использование двух клапанов-распределителей вместо одного в серийной машине. Вместо штатного гидроцилиндра для привода тележек устанавливается двухходовой гидроцилиндр с дополнительной оснасткой гидропривода, что усложняет конструкцию тележки. Кроме того, стержень, имеющий два симметричных кулачка, в случае аварийного выбегания тележки, перемещаясь в положение, при котором кулачек прямого хода закрывает клапан регулирующий, производит нажатие противоположным кулачком (обратного хода), что приводит к ускорению аварийного движения тележки и ее скорейшей поломке. Также предложенная конструкция регулирующего стержня при переводе тележки с реверса на прямой и обратный ход требует обязательной дополнительной регулировки механизма скорости движения тележки (Аналог. Патент RU 2287262, Б.И. №32, 2006).
Известна также дождевальная машина, включающая неподвижную опору, самоходные тележки с гидроцилиндрами, водопроводящий трубопровод с дождевальными аппаратами, в которой для осуществления реверсивного передвижения на силовых рычагах тележек закреплены кронштейны, толкатели снабжены сдвоенными наконечниками, а на основные тормоза колес приварены дополнительные тормоза с центральным углом 125°, причем каждая из тележек (кроме последней) снабжена дополнительным регулятором скорости с системой гидравлической аварийной защиты, расположенным симметрично основному регулятору скорости относительно трубопровода, при этом каждый из них соединяется выходным напорным рукавом через шаровой кран с гидроцилиндром, а входным напорным рукавом - с водопроводящим трубопроводом (Дождевальная машина, Патент №231 8373, БИ. №30, 2007).
Недостатком данной дождевальной машины является существенное усложнение конструкции за счет использования двух регуляторов скорости с дополнительным оборудованием гидропривода на каждой тележке, а также недостаточное качество дождя.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции и улучшение качества полива.
Указанная задача достигается тем, что стержень регулятора скорости снабжен упором, выполненным в виде трапеции; для крепления толкателей к кронштейну силового рычага, а также сдвоенных наконечников к толкателям используются пальцы с пружинными шплинтами, а дождеобразующие устройства закреплены на нижней части трубопровода и выполнены в виде трех коротких труб с упорами, на которые устанавливается замок с уплотнением и узлом вращения штанги, на одном конце которой установлена дефлекторная насадка кругового или секторного полива, а на другом конце - сопло с отражателем.
Отличие данной дождевальной машины от прототипа заключается в том, что на тележках используется только один регулятор скорости, стержень которого снабжен упором, а второй регулятор и система гидравлической защиты к нему исключены. Для крепления толкателей к кронштейнам силового рычага и сдвоенных наконечников к толкателям использованы быстросъемные пальцы с пружинными шплинтами вместо трудноразворачиваемых болтовых соединений. Дождеобразующее устройство снабжено короткими трубами с упорами и быстросъемным замком с узлом вращения, и на штанге с одного конца закреплена дефлекторная насадка кругового или секторного полива, а на другом конце - сопло с отражателем, что обеспечивает снижение затрат при регулировке высоты расположения дождевателей над полем и демонтаже при подготовке к зимнему хранению. Дождеобразующее устройство обеспечивает мелкокапельный полив с меньшей интенсивностью дождя, что способствует повышению равномерности полива и экологически безопасное дождевание, а также повышению нормы полива до стока.
На фиг.1 показана дождевальная машина, вид спереди. На фиг.2 показана самоходная тележка реверсивной дождевальной машины. На фиг.3 показано дождеобразующее устройство. На фиг.4 показано положение стержня при прямом ходе. На фиг.5 показано положение стержня при реверсивном ходе.
Дождевальная машина (фиг.1) состоит из неподвижной опоры 1, самоходных тележек 2 с гидроцилиндрами 3 и водопроводящего трубопровода 4 с дождевальными устройствами 5. На силовом рычаге 6 (фиг.2) тележки 2 закреплен кронштейн 7. К силовому рычагу 6 или кронштейну 7 при помощи пальца 8 и пружинного шплинта 9 прикрепляются передний и задний толкатели 10 и 11, на которых также при помощи пальца 8 и пружинного шплинта 9 закреплены спаренные наконечники 12 и 13, которые входят в зацеп с колесом 14. На тележке 2 (кроме последней) установлен регулятор скорости 15, на стержне 16 которого закреплен упор 17, выполненный в виде трапеции (фиг.4, 5). Стержень 16 при помощи тяг 18 и 19 соединен с трубопроводом 4. Регулировка положения стержня 16 и рычага 20 осуществляется гайкой 21. Подача воды из трубопровода 4 к гидроцилиндру 3 осуществляется посредством входного и выходного рукавов 22 и 23 и регулирующего клапана 24. На регуляторе 15 смонтирована гидрозащита 25. На нижней части трубопровода 4 (фиг.3) установлены дождеобразующие устройства 5, выполненные в виде трех коротких труб 26, 27, и 28 с упорами 29, на которых устанавливается замок 30 с уплотнением 31 и узлом вращения 32, к которому крепится штанга 33 с тросовыми растяжками 34. На одном конце штанги 33 монтируется дефлекторная насадка 35 кругового или секторного полива, а на другом конце - сопло 36 с отражателем 37.
Реверсивная машина работает следующим образом. При движении машины по часовой стрелке вода под напором подается через неподвижную опору 1 в водопроводящий трубопровод 4, к самоходным тележкам 2 с гидроцилиндрами 3 к дождеобразующим устройствам 5. Через входной рукав 22, регулирующий клапан 24 и выходной рукав 23 вода поступает в гидроцилиндр 3. Толкатели 10 и 11 со спаренными наконечниками 12 и 13, установленными на силовом рычаге 6, при подъеме гидроцилиндра 3 передвигают колеса 14 и тележку 2 вперед. Вода из водопроводящего трубопровода 4 поступает в дождеобразующее устройство 5, где, проходя через короткие трубки 26, 27 и 28, замок 30 с уплотнением 31 и узел вращения 32 попадает в штангу 33 и далее - в дефлекторную насадку 35 и сопло 36 с отражателем 37. Распыляясь, вода поступает на поле в виде дождя. При движении по часовой стрелке стержень 16 регулятора скорости 15 работает в стандартном режиме и передает усилие от тяг 18 и 19 через рычаг 20 на клапан регулирующий 24.
Для того чтобы дождевальная машина изменила направление движения и стала вращаться против часовой стрелки, оператор машины должен установить передние и задние толкатели 10 и 11 на кронштейн 7. Переставляются спаренные наконечники 12 и 13 толкателей 10 и 11 и устанавливают их на колеса 14. Оператор проводит подрегулировку регуляторов скорости 15, для этого при помощи гайки 21, упор 17 (фиг.4, 5) надвигается на рычаг 20 и открывает клапан регулирующий 24. При подъеме гидроцилиндра 3 толкатели 10 и 11 передвигают тележку 2 в обратном направлении, и машина двигается против часовой стрелки.
При этом предлагается машина, отличающаяся простой конструкцией, т.к. на каждой тележке (кроме последней) используется только один регулятор скорости 15 и одна система гидрозащиты 25. Это снижает стоимость и повышает надежность работы машины. Перестановка передних и задних толкателей 10 и 11 и спаренных наконечников 12 и 13 с использованием пальцев 8 и пружин шплинтов 9 упрощена, так как исключаются болтовые резьбовые соединения, которые подвержены коррозии и трудоемки при монтаже и демонтаже. Дождеобразующее устройство 5 имеет три коротких трубы 26, 27 и 28 с упорами 29 и замком 30, позволяющим регулировать высоту установки дождевателей 35 и 36 в пределах 0,6, 1,3 и 1,7 м в зависимости от высоты сельскохозяйственных культур. Замок 30 позволяет легко монтировать и демонтировать штангу в осенний и весенний период при постановке и снятии с хранения машин. Использование на штанге 33, шириной захвата 5 м, дефлекторных насадок 35 кругового и секторного полива, а также сопла 36 с отражателем 37 обеспечивает мелкокапельное дождевание и, расширяя на 5…15 м ширину захвата дождем, снижает среднюю интенсивность дождевания с 0,3…1,0 мм/мин до 0,15…0,5 мм/мин. Мелкокапельный дождь, а также снижение средней и действительной интенсивности дождя обеспечивает повышение нормы полива до стока, снижает энергетическое воздействие дождя на почву и обеспечивает экологически безопасное дождевание.
Дождевальная машина реверсивного передвижения внедрена в ОПХ ФГНУ «ВолжНИИГиМ».