КОЛЕСО САМОХОДНОЙ ОПОРНОЙ ТЕЛЕЖКИ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ
WHEEL OF SELF-PROPELLED SUPPORT TROLLEY OF SPRINKLER MACHINE

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к искусственному орошению полей, и может использоваться в многоопорной дождевальной машине.
Известно техническое решение, применяемое в экстремальных условиях эксплуатации дождевальных машин для существенного снижения давления на почву колес самоходной опорной тележки, которое в виде агротрака одевается поверх пневматической шины. Агротрак состоит из шести соединенных между собой шарнирами типовых элементов в виде П-образного стального профиля, ширина которого выбирается несколько большей ширины пневматической шины. При вращении колеса пневматическая шина опирается на внутреннюю поверхность стального профиля и приводит к повороту всего агротрака. Поскольку плоская опорная поверхность агротрака значительно больше опорной поверхности пневматической шины, то давление на грунт существенно снижается. Это обеспечивает высокую проходимость особенно на заболоченных участках («Marketing Horizons, Inc. - 2007 Reinke Customer Survey» http://o2-e.ru/upload/REINKE_russian.pdf).
Недостатком является сложность всей конструкции, включающей пневматическую шину и стальной агротрак, небольшой ресурс работы, обусловленный наличием подвижных шарниров, эксплуатируемых в условиях абразивного износа твердыми частицами почвы. Поэтому стальные агротраки не нашли широкого применения и поставляются как опция для особо сложных условий эксплуатации.
В качестве прототипа предлагается колесо самоходной опорной тележки дождевальной машины, состоящее из ступицы, спиц и круглого обода, на внешней поверхности которого равномерно закреплены грунтозацепы. Все элементы колеса изготовлены из стального металлопроката, и соединены между собой сваркой в единую конструкцию (патент RU 192313 от 23.05.2019).
Недостатком данной конструкции является наличие на внешней поверхности круглого обода грунтозацепов V-образной формы. При движении такого колеса грунтозацепы врезаются в почву и деформируют ее. Локальная деформация почвы под грунтозацепами обусловлена высокими значениями местного давления, превышающими допускаемые нагрузки на почву. При многократном проходе колес будут повреждаться участки сельскохозяйственного поля, что приводит к образованию колеи и потере урожайности. Кроме этого увеличивается мощность привода самоходной опорной тележки. Дополнительная мощность затрачивается на деформацию почвы под грунтозацепами.
Задачей настоящего изобретения являются как снижение давления на почву при уменьшении ширины колес самоходной опорной тележки дождевальной машины, так и уменьшение потребляемой мощности привода.
Поставленная задача решается за счет того, что колесо самоходной опорной тележки дождевальной машины, состоит из ступицы, спиц и обода, который имеет вид правильного многоугольника, каждая сторона которого выполнена в виде трака П-образного профиля с двухсторонними бортами между которыми расположена опорная поверхность. Все траки П-образного профиля неразъемно соединены между собой в замкнутый обод посредством перемычек, выступающих наружу обода. В центре каждого трака П-образного профиля закреплены спицы, другие концы которых закреплены в цилиндрической части ступицы. На одном из концов цилиндрической части ступицы закреплены элементы для соединения с механизмом привода, обеспечивающего вращение колеса.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан общий вид колеса самоходной опорной тележки дождевальной машины.
На фиг. 2 показаны варианты поперечного сечения трака колеса самоходной опорной тележки дождевальной машины.
Колесо самоходной опорной тележки дождевальной машины состоит (фиг. 1) из ступицы 1, спиц 2 и обода 3, образованного из траков 4, соединенных между собой перегородками 5 и имеющего вид правильного многоугольника. Количество траков 4 может находиться в пределах от 8 до 12. Траки 4 выполнены в виде П-образного профиля, с двухсторонними бортами. Между бортами П-образного профиля образована опорная поверхность 6 трака. Форма опорной поверхности 6 трака показана на фиг. 2. Она может быть плоской, вогнутой и выпуклой. Спицы 2 изготовлены из трубы. Спицы 2 сваркой соединены с траками 4. Спицы 2 с противоположной стороны от места соединения с траками 4 неразъемно соединены со ступицей 1. Ступица 1 в месте соединения со спицами 2 выполнена в виде отрезка трубы, на котором закреплены элементы для соединения с механизмом привода, обеспечивающего вращение колеса.
Колесо самоходной опорной тележки дождевальной машины целесообразно использовать вместе приводом, работающим в режиме импульсного шагового управления движением. В исходном положении колеса самоходной опорной тележки находятся в положении, когда опорные поверхности траков 4 прижимаются к поверхности почвы. В этом положении колеса находятся в устойчивом состоянии и не способны к самопроизвольному неконтролируемому перемещению без приложения внешних сил достаточных для их вращения, то есть они выполняют функцию стояночного тормоза. При управлении движением каждый шаг синхронизируется с длиной, кратной длине трака 4, поэтому после поворота колес в новое положение, при котором перегородки 5 по направлению движения колес врезаются в почву, происходит поворот колес и смена одних траков 4, опирающихся на почву, на другие. В случае кругового движения самоходных тележек вокруг неподвижной опоры колесо первой тележки совершает один поворот и делает один шаг. Колеса каждой последующей тележки совершают на один или два шага больше, чем предыдущее колесо. Это обеспечивает высокую линейность трубопровода дождевальной машины, существенно снижает динамические нагрузки при движении и повышает надежность работы.
При движении на подъеме с углом менее 30° колеса с двенадцатью траками обратного движения и отката после остановки механизма привода не совершают, то есть колеса выполняют функцию противооткатного механизма. При движении на спуске с углом менее 30° колеса с двенадцатью траками поворачиваются под действием механизма привода, и после его остановки прекращают движение как только опорная поверхность касается поверхности почвы. То есть колеса выполняют функцию тормозного механизма.
К числу преимуществ предложенного технического решения следует отнести:
- снижение давления на почву за счет исключения из конструкции грунтозацепов и увеличения площади опорной поверхности колеса при одновременном уменьшении его ширины;
- снижение потребляемой мощности привода за счет устранения затрат энергии на деформацию почвы грунтозацепами;
- колесо выполняет функции стояночного тормоза, противооткатного механизма и тормоза при движении на спуске.
- обеспечение синхронного и одновременного перемещения трубопровода дождевальной машины, что позволяет снизить нагрузки на трубопровод при движении и повысить надежность работы дождевальной машины.