ФЕРМА ДВУХКОНСОЛЬНАЯ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ БАРАБАННОГО ТИПА ПОЛОСОВОГО ПОЛИВА
FRAMEWORK OF BOOM-TYPE SPRINKLER OF DRUM-TYPE FLAT IRRIGATION

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к мобильной оросительной технике, может быть использовано в двухконсольных дождевальных агрегатах и дождевальных машинах барабанного типа полосового полива, оборудованных дождевальными фермами.
Известен двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100МА-1 (Техническое описание, инструкция по эксплуатации ДДА-100МА-1, Киев «Час», 1990 г.).
Ферма ДДА-100МА-1 представляет собой трехпоясную пространственную конструкцию с одним верхним и двумя нижними поясами. Она состоит их двух консолей, которые между собой соединены центральной частью. Каждая консоль состоит из 13 панелей и одной концевой. Панель состоит их двух стоек, одной распорки, двух водопроводящих труб нижнего пояса, одного верхнего пояса, двух раскосов, двух растяжек.
Все элементы фермы выполнены из стали и от коррозии защищены лакокрасочным покрытием. Внутренние поверхности труб от коррозии не защищены. Трубы нижних поясов выполнены одинаковой длины, но переменного сечения, уменьшающиеся от центра фермы.
Ферма навешивается непосредственно на трактор и стабилизация ее осуществляется четырьмя гидроцилиндрами, работающими попарно. Управляет гидроцилиндрами непосредственно оператор.
Известен двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100В (инструкция по эксплуатации двухконсольного дождевального агрегата ДДА-100В, ЗАО «Ортех», г.Волгоград, 1995 г.), а также патент (RU №2222184, МПК A01G 25/09, двухконсольный дождевальный агрегат).
Ферма ДДА-100В также состоит из 2 симметричных консолей. Каждая консоль состоит из 13 панелей и одной концевой.
Панели от центральной части до 6-й идентичны панелям фермы ДДА-100МА-1, 5-я панель переходная, она имеет двухпоясную пространственную конструкцию с двумя верхними и нижними поясами. Концевая часть фермы (четыре панели и концевая) выполнена однопоясная в виде вантовой подвески. Ферма с трактором соединяется посредством башни, выполненной в виде прямоугольной пирамиды. Ферма с башней соединена в верхнем поясе шарнирно, что позволяет ей принимать устойчивое горизонтальное положение.
При работе на пересеченной местности она управляется трактористом при помощи гидроцилиндра, соединенного с одной из консолей и трактором.
К недостаткам рассмотренных двухконсольных ферм относится высокая металлоемкость, короткий срок службы из-за низкой защиты от коррозии металлов, сложность транспортировки на дальнее расстояние в собранном состоянии, особенно, в условиях пересеченной местности и наличии лесополос, большие гидравлические потери напора по длине трубопровода, увеличивающиеся со сроком службы.
Ферма навешивается непосредственно на трактор, при использовании трактора на другие сельскохозяйственные работы ферму и насосное оборудование необходимо демонтировать, что создает определенные трудности.
Известны мобильные дождевальные машины барабанного типа полосового полива, оборудованные двухконсольными фермами, смонтированными на специальной тележке, водопроводящие пояса которых выполнены из стали с горячей оцинковкой внутренних и наружных поверхностей, а часть труб, как правило, концевых, выполнена из алюминиевых сплавов.
При этом для придания нижнему водопроводящему поясу продольной устойчивости в вертикальной плоскости, каждая панель тросом подвешена к центральной части фермы. Панели между собой в нижнем поясе соединены шарнирно. Для придания горизонтальной жесткости, шарнирно под углом 90° смонтирована плоская фермочка. При переводе фермы в транспортное положение плоская фермочка ставится вертикально, а панели поворачиваются вокруг вертикальной оси, начиная с конца, укладываются одна на другую.
Такие дождевальные машины выпускаются фирмой «Ваuеr» (Австрия), это Rainstar EAS5O, Rainstar TAS32, (инструкция по эксплуатации для Rainstar серии RAS5O и TAS32, версия, июнь, 2003 г.).
К достоинствам рассмотренных двухконсольных ферм следует отнести способность водопроводящих поясов выполнять две функции, это воспринимать силовые нагрузки и транспортировать воду к разбрызгивающим рабочим органам. Шарнирность каждой панели позволяет складывать консоли попанельно в вертикальной плоскости и относительно легко транспортировать дождевальную машину вместе с фермой как на места для зимнего хранения, так и на орошаемые поля.
К недостаткам следует отнести высокую металлоемкость, большие потери напора по длине водопроводящего трубопровода, высокую интенсивность дождя из-за применения насадок с круглым факелом, относительно короткий срок службы водопроводящего пояса.
Отечественный производитель ЗАО «Ортех» г.Волгоград, выпускают подобные мобильные дождевальные машины барабанного типа полосового полива. Отличительная особенность этих машин заключается в том, что их водопроводящий пояс выполняется также из стали, но защита от коррозии осуществляется лакокрасочным покрытием только наружной поверхности без предварительной подготовки, что значительно сокращает продолжительность службы труб водопроводящего пояса.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту по своей сущности и количеству признаков относятся двухконсольные фермы дождевальных машин фирмы «Bauer» (Австрия) Rainstar серии EAS50 и TAS32.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение эксплуатационных показателей мобильных дождевальных машин, оборудованных двухконсольными фермами.
Технический результат - повышение срока службы, надежности технологического процесса, снижение гидравлических потерь в водопроводящем трубопроводе и улучшение качественных показателей искусственного дождя.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной ферме двухконсольной дождевальной машины барабанного типа полосового полива, включающей опорную тележку, центральную часть, консоли левую и правую, состоящие из панелей, содержащих элементы, обеспечивающие вертикальную и горизонтальную устойчивость, водопроводящий пояс, разбрызгивающие органы (насадки) причем панели шарнирно соединены в нижнем поясе, согласно изобретению водопроводящий пояс, выполнен из полиэтиленовых труб, в концы которых запрессованы металлические коррозионпостойкие патрубки с ребристой кольцевой поверхностью, с фланцами на концах, в одном из фланцев в канавке установлена самоуплотняющаяся манжета. Элементы, обеспечивающие вертикальную устойчивость фермы выполнены в виде растяжек, раскосов и стоек. Элемент, обеспечивающий горизонтальную устойчивость центральной части фермы и панели, примыкающей к ней, выполнен в виде рамной конструкции, горизонтальная устойчивость остальных панелей обеспечивается каркасом. Разбрызгивающие органы (насадки) выполнены дефлекторными с плоским факелом направленного действия.
Полиэтиленовые трубки помещены в решетчатый каркас прямоугольного или треугольного сечения длиной, равной длине панели, каркас выполнен из гнутого профиля углового, квадратного, круглого или прямоугольного сечения, с перемычками по периметру каркаса из гнутого профиля того же сечения.
Каркасы заканчиваются прямоугольными фланцами со шпильками для присоединения полиэтиленовой трубы.
Панели дополнительно шарнирно соединены в верхнем поясе, а в рабочем положении фиксируются ригельными замками.
Рамная конструкция, обеспечивающая горизонтальную устойчивость панели, примыкающей к центральной части фермы, выполнена переменного сечения.
Разбрызгивающие рабочие органы (насадки) в водопроводящем поясе установлены попарно асимметрично с углом наклона факела к горизонту 7-15°.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен общий вид фермы двухконсольной дождевальной машины в рабочем фронтальном положении при питании ее водой от пластмассового трубопровода и распределении ее в виде капель искусственного дождя на орошаемую полосу, вид спереди.
На фиг.2 - то же, вид в плане по стрелке А на фиг.1.
На фиг.3 ферма сложена для транспортного положения вместе с барабанной машиной, вид спереди.
На фиг.4 ферма сложена для транспортного положения вместе с барабанной машиной, вид сбоку.
На фиг.5 ферма сложена для транспортного положения вместе с барабанной машиной, вид сверху.
На фиг.6 изображена 1-я панель фермы левой консоли.
На фиг.7 изображены узел соединения нижнего пояса панелей, выноска I на фиг.1.
На фиг.8 изображен узел соединения панелей по стрелке Д на фиг.7.
На фиг.9 изображено сечение панели В-В на фиг.1.
На фиг.10 изображено соединение верхнего пояса со стойкой, выноска III на фиг.1.
На фиг.11 изображен вид сверху соединения верхнего пояса со стойкой по стрелке Г на фиг.10.
Ферма включает: тележку опорную 1, центральную часть 2, консоли левую и правую 3 (фиг.1 и 2).
Тележка опорная 1 состоит из рамы 4 (фиг.1-5) с прицепной скобой 5, переднего самоустанавливающего колеса 6, задних выдвижных колес 7, телескопической стойки 8, направляющей рамки с фиксирующим замком 9, механизма подъема и опускания фермы 10 и гибкой водопроводящей системы 11, соединяющей водопроводящий пояс центральной части фермы 12 с основным пластмассовым трубопроводом 13 и обеспечивающей качание фермы в вертикальной плоскости.
Центральная часть фермы 2 является базой для подсоединения левой и правой консолей фермы (фиг.1-5).
Она состоит из каркаса 14, водопроводящего пояса, выполненного из пластмассовой трубы, стоек 15, раскосов 16, жесткого верхнего пояса 17, горизонтальной рамки 19, обеспечивающей жесткость центральной части в горизонтальной плоскости, распорок 20.
Консоли 3 (фиг.1, 6, 9, 11) фермы состоят из пяти панелей 21, 22, 23, 24, 25. Каждая панель в свою очередь состоит из каркаса 26, стоек 27, растяжки верхнего пояса 28, раскосов 29, водопроводящего пояса 30, выполненного из полиэтиленовой трубы.
Каркасы как центральной части, так и панелей несут основную вертикальную и горизонтальную нагрузки и выполнены они из гнутого профиля углового или прямоугольного сечения с фланцами на концах 31 и 32 с петлями 33 и 34, обеспечивая шарнирность соединения панелей.
Водопроводящие пояса центральной части и панелей выполнены из пластмассовых труб, в концы которых запрессованы металлические коррозионно-стойкие патрубки 35, 36 с ребристой кольцевой поверхностью с фланцами на концах, которые шпильками 37 и гайками 38 с пружинными шайбами 39 подсоединяются к фланцам каркаса. В канавке фланца одного из патрубков установлена самоуплотняющаяся манжета 40, обеспечивая герметичность между панелями в рабочем положении. Неразъемность соединения панелей обеспечивается ригельным замком 41 и звеном 42, жесткость панелей в вертикальной плоскости обеспечивается стойками, растяжками и раскосами. Шарнирность панелей в вертикальной плоскости верхнего пояса обеспечивается цапфой 43 и ушками растяжек и раскосов. Горизонтальная жесткость панели, примыкающей к центральной части, обеспечивается плоской рамкой 44.
На пластмассовых трубах нижнего пояса и центральной части по определенной схеме установлены разбрызгивающие рабочие органы (насадки) 45 с плоским дефлектором 46, направленные в разные стороны относительно оси трубы, что позволяет увеличить площадь одновременного захвата искусственным дождем, а следовательно, снизить интенсивность дождя.
Для облегчения перевода фермы в транспортное положение на конце панели, примыкающих к центральной части предусмотрены выдвижные опоры 47. Для уравновешивания фермы служат балансиры 48.
Ферма двухконсольная дождевальной машины полосового полива работает следующим образом.
Рассмотрим работу фермы двухконсольной машины полосового полива в трех, наиболее характерных случаях: при выполнении технологического процесса - полива сельскохозяйственных культур на полях с ровным рельефом местности и уклонами в пределах ±3°; при смене позиций на ширину захвата фермы и переезде с одного участка на другой или транспортировании на место хранения.
Перед началом работы дождевального агрегата барабанного типа полосового полива, укомплектованного фермой, устанавливают агрегат у гидранта оросительной сети. Поднимают ферму и поворачивают барабан вместе с фермой, располагая ее перпендикулярно орошаемому участку. Подсоединяют гибкий напорный трубопровод к гидранту, разворачивают ферму дождевальную в рабочее положение (фиг.1), уравновешивают балансирами 48, закрепляя их на второй или третьей панелях от конца на нужных расстояниях и на высоте от земли на 125÷150 мм, буксируют опорную тележку к фактору навесной системы за прицепную скобу 5, разблокируют барабан дождевателя, включают в работу тормозной барабан, редуктор устанавливают в нейтральное положение и на скорости не более 5 км/ч перемещают ферму с опорной тележкой на расстояние, предусмотренное инструкцией по эксплуатации, обеспечивающее нормальную работу агрегата.
Оператор устанавливает необходимую норму полива и открывает задвижку гидранта.
Вода по гибкому шлангу поступает к турбине машины барабанного типа и по длинному пластмассовому трубопроводу поступает к центральной части фермы и далее к панелям консолей. Струя воды, выходя из сопел дефлекторных насадок 45, ударяется о плоский дефлектор 46 и в виде капель дождя равномерно распределяется по поверхности орошаемой полосы.
Турбина посредством редуктора и цепной или зубчатой передачи вращает барабан, который, наматывая послойно полиэтиленовый трубопровод, перемещает ферму двухконсольную с опорной тележкой к дождевателю барабанному. По окончании полива оператор отключает подачу воды к дождевателю, и полив прекращается.
Специальной гидравлической системой с приводом от трактора ферма дождевальная с опорной тележкой поднимается, замком 9 фиксируется, гибкий напорный трубопровод отсоединяется от гидранта оросительной сети, дождеватель барабанного типа буксируется к трактору и на самой малой скорости вместе с поднятой фермой и опорной тележкой перегоняется (транспортируется) к следующему гидранту на расстояние, как правило, 60 м.
Агрегат устанавливается на следующей позиции, ферма с тележкой опускаются на землю, и процесс повторяется.
При переезде на дальнее расстояние поднятые ферма и опорная тележка вместе с барабаном поворачиваются вокруг вертикальной оси и устанавливаются перпендикулярно основной тележке дождевального агрегата.
Ферма с тележкой опускаются на землю, барабан фиксируется, ферма складывается попанельно, начиная с концевой панели, которая снимается и укладывается на плоскую рамку центральной части, панели ригельными змками фиксируются и поочередно складываются (см фиг.3, 4, 5), консоли укладываются на кронштейны дождевателя барабанного типа, фиксируются, барабан стопорится, основная тележка агрегата за прицепную серьгу буксируется к трактору класса 3 тн, передняя опора поднимается, и агрегат транспортируется со скоростью до 10 км/ч на необходимое расстояние.