МНОГООПОРНАЯ ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОГО ОРОШЕНИЯ
MULTI-SUPPORT SPRINKLING MACHINE FOR PRECISION IRRIGATION

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к сельскохозяйственным ирригационным системам, и может быть использовано для прецизионного полива многоопорными дождевальными машинами.
Известна многоопорная дождевальная машина [SU 1676532, 15.09.1991], состоящая из самоходных тележек, напорного трубопровода и закрепленного на нем дополнительного трубопровода с дождевальными насадками, соединенного гидравлически с гидроприводом самоходной тележки, позволяющая выдавать поливную норму в зависимости от скорости и числа циклов движения тележки.
К недостаткам описанной многоопорной дождевальной машины можно отнести отсутствие возможности изменять поливную норму по длине напорного трубопровода в зависимости от влажности почвы на конкретном участке орошаемого поля.
Известно устройство стабилизации курса фронтальной дождевальной машины [SU 1099901, 30.06.1984], содержащее двуплечий рычаг, кинематически связанный с направляющим тросом, и установленные на корпусе чувствительные элементы отклонения от курса и аварийный выключатель, взаимодействующие с выступом на втором конце рычага, имеющего прямоугольную прорезь для обеспечения возможности скольжения рычага относительно оси качания, имеющей срезы по размеру прорезей, а кинематическая связь двуплечего рычага с направляющей осуществлена в виде рычага первого рода, одним концом закрепленного на корпусе в двухплоскостном шарнире, пропущенного через проушину в конце двуплечего рычага и имеющего на другом конце ролик, взаимодействующий с направляющей.
Недостатком описанного устройства является низкая чувствительность элементов стабилизации к отклонению машины от заданного направления.
Известно устройство управления многоопорной фронтальной дождевальной машиной [SU 1501986, 23.08.1989], включающее прибор стабилизации курса, подключенный к двум таймерам задания скорости крайних тележек, выполненный в виде двух блоков контактов коррекции положения левого и правого крыльев, имеющих механическую связь со штангами, установленными с возможностью взаимодействия с направляющим тросом, а также блок управления электроуправляемыми клапанами включения дождевателей, разделенных на группы по числу опорных тележек, подключенных к источнику питания через замыкающие контакты прибора стабилизации курса, в котором, с целью повышения качества полива и экономии воды, устройство снабжено RS-триггерами, число которых соответствует числу электроуправляемых клапанов, включенных между блоками контактов коррекции положения правого и левого крыльев и электроуправляемыми клапанами. Устройство также снабжено формирователем импульсов включения, выполненным в виде первой схемы ИЛИ и параллельно подключенных к ее выходу входами установки RS-триггеров, а также дополнительными парами размыкающих и замыкающих контактов в каждом блоке контактов прибора стабилизации курса. Электронно-счетный блок выполнен в виде генератора тактовых импульсов, подключенного к входу счетчика с дешифратором, и включает подключенную к блокирующему входу счетчика вторую схему, входы которой подключены к последнему выходу дешифратора и второму входу первой схемы ИЛИ.
К недостаткам описанного устройства управления многоопорной фронтальной дождевальной машиной относятся сложность конструкции и низкая эксплуатационная надежность.
Известно подвижное ирригационное устройство [SU 1269731, 07.11.1986], состоящее из ряда взаимосвязанных трубных секций, каждая из которых включает участок трубы, поддерживаемый самоходной опорой с приводом, и свободный конец, причем трубные секции соединены гибкими муфтами, расположенными у свободного конца одной секции и участка трубы с опорой соседней секции, и устройств управления приводами опор, размещенных на концах трубных секций с опорами и содержащих выключатели, связанные через чувствительные элементы с приводами опорных тележек и воспринимающие угловые перемещения трубопровода. Чувствительный элемент каждого выключателя выполнен в виде карданного кольца, расположенного на стыке двух секций, и гибких тяг, соединенных со свободным концом секции и через шарнирную распорку с карданным кольцом, при этом карданное кольцо соединено с секциями посредством горизонтального и вертикального коромысел соответственно, а шарнирная распорка через управляющий рычаг связана с входом выключателя.
К недостаткам описанного устройства относятся чрезмерное усложнение конструкции, низкая чувствительность элементов управления приводами самоходных опорных тележек, низкая эксплуатационная надежность, большое время запаздывания сигнала аварийной ситуации.
Известен дождеватель фронтальный с механизированным перемещением ДФ-120 «Днепр» [Механизация поливных работ. Д.М. Сандигурский [и др.], 2-е изд., перераб. и доп.  М.: Колос, 1993.  288 с., ил.  С. 31-42, рис. 21-26], выполненный в виде многоопорного трубопровода на двухколесных самоходных тележках со специальными фермами-открылками, на каждой из которых установлено по два среднеструйных дождевальных аппарата и механизм управления фронтальным перемещением в виде штанги и двух тяг, соединенных с водопроводящим трубопроводом, концевых выключателей, кулачкового вала, рычага, кулачка привода ртутного переключателя, барабана с тросом, пружины штанги, опорных роликов, подвески опорных роликов, ртутного переключателя и крепежных элементов.
Недостатком описанного дождевателя является низкая эксплуатационная надежность из-за несовершенства конструкции механизма управления фронтальным перемещением, а именно наличия двух концевых выключателей для реверсирования перемещения.
Известно подвижное ирригационное устройство [SU 2404569, 27.11.2010], состоящее из ряда взаимосвязанных трубных секций, каждая из которых включает участок трубы, поддерживаемый самоходной опорой с приводом, и свободный конец, причем секции соединены гибкими муфтами, расположенными у свободного конца одной секции и участка трубы, с опорой соседней секции, и устройств управления приводами опор, размещенных на концах трубных секций с опорами и содержащих выключатели, связанные посредством каната, закрепленными концами на кронштейнах крайних самоходных опор, электрически связанные через чувствительные элементы с приводами тор и воспринимающие угловые перемещения трубных секций.
К недостаткам описанного подвижного ирригационного устройства относится низкая эксплуатационная надежность, вызванная заклиниванием каната в кольце на конце штока концевого выключателя и отсутствие средств блокировки перемещения самоходных опор при чрезмерном натяжении или провисании троса.
Известна многоопорная электрифицированная дождевальная машина "Кубань" [Мелиорация и водное хозяйство. Орошение: Справочник. Под ред. Б.Б. Шумакова. - М.: Колос, 1999.  432 с., ил.  С. 106-110, рис. 4.20.], содержащая водопроводящий трубопровод с дождеобразующими устройствами, самоходные тележки на колесных системах с мотор-редукторами и системой синхронизации движения промежуточных тележек.
Недостаток известной дождевальной машины состоит в невозможности применения ее в сложных почвенно-рельефных условиях (с уклоном до 0,05 на почвах низкой водопроницаемости) по причинам несоответствия интенсивности дождя, дождеобразующих устройств (дождевальных аппаратов и насадок), установленных на водопроводящем трубопроводе по комбинированной схеме, характеристикам поверхности орошения и недостаточной величины движущей силы, определяемой с потерями в приводе самоходных тележек из-за наличия одного мотор-редуктора, одновременно приводящего в движение передние и задние колеса, и в его зубчатых передачах, которые суммируются при групповом (посредством системы синхронизации) движении нескольких промежуточных тележек.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству по совокупности признаков является многоопорная дождевальная машина [SU 733569, 15.05.1980], включающая самоходные опоры и установленный на них водопроводящий трубопровод, а в межопорных секциях горизонтально расположена рама с короткоструйными насадками, а сама рама имеет возможность перемещаться по вертикали.
К недостаткам описанной машины можно отнести большую материалоемкость дополнительного оборудования для дождевания и ручное управление высотой дождевания.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей дождевальных машин и проведения прецизионного орошения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является проведение орошения на различных участках орошаемого поля, внесения с поливной водой минеральных удобрений и пестицидов, уменьшения влияния силы ветра на работу дождевальной машины, увеличение коэффициента земельного использования.
Технический результат достигается за счет того, что машина снабжена дополнительными трубопроводами с электромагнитными регуляторами расхода, связанными с радиометрическими датчиками влажности почвы, автоматическими почвенными пробоотборниками, оснащенными GPS/ГЛОНАСС-приемниками, блоками управления, подающими удобрения и пестициды в дополнительный трубопровод, и дождеобразующими устройствами, а также механизмами изменения высоты дождевания, связанными с установленной на дождевальной машине портативной метеостанцией.
Описание чертежей
Предлагаемая многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения представлена на фиг. 1 и 2; на фиг. 1 - многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения (главный вид) На фиг. 2 - многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения (вид сбоку).
Осуществление изобретения
Многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения состоит из следующих элементов (фиг. 1, 2): транзитного трубопровода 1, поддерживаемого самоходными тележками велосипедного типа 2, дополнительными трубопроводами 3 с механизмами изменения высоты дождевания 4 и электромагнитными регуляторами расхода 5, блоками управления секции дополнительного трубопровода 6, радиометрическими датчиками влажности почвы и наличия удобрений 7, портативной метеостанции 8, расположенной в середине машины, а также емкостей 9 для удобрений и пестицидов.
Дождевальная машина, осуществляя прецизионный полив, получает данные с радиометрических датчиков 7 о влажности почвы и наличия удобрений в корнеобитаемом слое, от GPS/ГЛОНАСС-приемников, а от метеостанции 8 - данные о температуре, влажности воздуха, направлении и силе ветра, а после обработки данных дождевальная машина автоматически включается в работу и устанавливает на каждом пролете высоту дождевания механизмами изменения высоты дождевания 4 и поливную норму в зависимости от ветра и наличия влаги в данный момент на данном участке, подавая одновременно недостающее количество удобрений, перемещаясь по орошаемому участку.