ФРОНТАЛЬНЫЙ ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АГРЕГАТ
FRONT SPRINKLER UNIT

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам орошения сельскохозяйственных культур преимущественно дождеванием в мобильной оросительной технике.
Известна дождевальная установка, содержащая консольно прикрепленный к вершине мачты поддерживающий элемент поливного трубопровода, свободный конец которого связан с наземным транспортным средством, в которой, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повышения КПД орошения, поддерживающий элемент выполнен в виде троса, смонтированного с возможностью осевого перемещения и снабженного свободным от трубопровода участком переменной длины (SU, авторское свидетельство №1485459).
К недостаткам данной дождевальной установки относятся сложность конструкции, большая материалоемкость и низкое качество дождя.
Известна дождевальная установка, включающая раму из труб с рукояткой, смонтированный на ней барабан, трубчатая ось которого подсоединена через гибкий шланг барабана к стояку дождевального аппарата, в которой, с целью упрощения конструкции и повышения удобства в обслуживании, рукоятка соединена с рамой шарнирно, выполнена полой и гидравлически связана с трубчатой осью барабана, при этом стык дождевального аппарата смонтирован на свободном конце рукоятки; она снабжена опорными колесами, а рукоятка снабжена подпоркой вертикального положения при поливе и фиксатором горизонтального положения при транспортировке (SU, авторское свидетельство №1500208).
К недостаткам данной дождевальной установки относятся сложность конструкции, большая материалоемкость, малая производительность и низкое качество дождя.
Известна дождевальная установка, включающая раму в виде пространственной фермы из труб на транспортном средстве с насосной установкой и смонтированный на ней посредством тросов гибкий водопроводящий трубопровод с дождевальными аппаратами, при этом гибкий водопроводящий трубопровод выполнен секционным, каждая секция имеет сегмент гибкого трубопровода и фланцы, взаимно связанные несущим элементом, смежные секции соединены посредством переходного элемента и фланцев, взаимно скрепленных крепежными элементами, при этом концы сегментов зафиксированы в фасонных канавках фланцев и переходного элемента, последним в сборе придана форма шарового пояса, на поверхности которого смонтирован диск с отверстиями для связи тросов с рамой (RU, патент на изобретение №2238640).
К недостаткам дождевальной установки относятся сложность конструкции, связанная с применением насосной установки, водозаборного устройства и системы пуска насоса. Кроме того, забор воды осуществляется из временных каналов-оросителей, выполненных в земляном русле, при этом вода несет значительное количество взвесей, что приводит к засорению дождевальных насадок и снижению надежности работы дождевальной установки.
Известен двухконсольный дождевальный агрегат, включающий базовый трактор, раму дождевальной машины, ферму с узлом крепления, взаимодействующие с ней штоками гидроцилиндры, закрепленные основаниями на раме трактора, гидросистему управления, всасывающую коммуникацию, насос с приводом от вала отбора мощности трактора, запорную коммуникацию и устройство для запуска насоса, при этом узлу крепления фермы придана форма клина с основанием в виде правильного многоугольника, ребрами основания клина образована рама панели из водоподводящих трубопроводов, ребра боковых граней клина выполнены из стоек и соединены с центральной фасонкой, снабженной монтажным отверстием, причем фасонка дополнительно связана подвеской с трубой водоподводящего пояса, ориентированной параллельно направлению движения агрегата, рама дождевальной машины имеет форму сборной полой пирамиды с основаниями в виде правильных многоугольников, нижняя усеченная часть пирамиды образована верхним основанием из ребер жесткости и монтажных плит, стойками, ориентированными по ребрам усеченной пирамиды, нижним основанием, образованным кронштейнами, закрепленными посредством стремянок на раме базового трактора, причем плоскость разъема рамы дождевальной машины выполнена в плоскости сопряжения оснований верхней пирамиды и нижней усеченной пирамиды и выше кабины базового трактора на 100-300 мм, а вершина пирамиды имеет опору, снабженную возможностью поворота вокруг вертикальной оси симметрии рамы машины, и шаровой шарнир для качания в поперечно-вертикальной плоскости, размещенный в гнезде опоры и соединенной посредством оси с монтажным отверстием центральной фасонки узла крепления фермы, при этом проекция вершины пирамиды, равным образом геометрического центра шарового шарнира, размещена в продольно-вертикальной плоскости симметрии агрегата и удалена в направлении движения от центра масс трактора на расстояние 50-250 мм, к тому же узел крепления фермы кинематически и гидравлически связан с рамой дождевальной машины посредством стабилизирующего механизма и рукавами напорной линии подачи оросительной воды, первый из них выполнен в виде попарно установленных и разноориентированных пружинных амортизаторов, связанных нижними концами посредством гибких элементов с кронштейнами рамы трактора, а верхними концами - с передним и задним водоподводящими трубопроводами рамы панели узла крепления фермы, при этом каждый пружинный амортизатор снабжен штангой, U-образной скобой, наборными секциями упругих элементов, фланцем, опорой, крепежными и соединительными элементами, при этом упругие элементы и штанга с фланцем размещены с возможностью перемещения в U-образной скобе, а каждый рукав напорной линии подачи оросительной воды с одного конца связан посредством U-образного колена, делителем потока воды и обратным клапаном с улиткой насоса, а другим концом рукав связан с возможностью демонтажа с одним из фланцев водоподводящего трубопровода рамы панели (RU, патент на изобретение №2222184).
К недостаткам дождевального агрегата относятся сложность конструкции, связанная с оборудованием насосной установкой, ее приводом и устройством запуска насоса. Кроме того, забор воды выполняется из временных каналов-оросителей, выполненных в земляном русле, при этом оросительная вода несет значительное количество взвесей, что приводит к засорению дождевальных насадок и снижению надежности работы дождевального агрегата.
Серьезным недостатком является выполнение на оросительной системе временных каналов-оросителей, которые вызывают подтопление и засоление территории, и значительные потери воды на холостые сбросы.
Известен фронтальный дождевальный агрегат, включающий поливной трубопровод, выполненный секционным и снабженный дождевальными насадками, колесными опорами, приводом, размещенным в середине центральной секции, и муфтами для соединения секций, при этом поливной трубопровод закреплен на кронштейнах приводных тележек и опорных колес, установленных на междурядьях посевов сельскохозяйственных культур на высоте 2,0-2,5 м от поверхности почвы, а кронштейн центральной приводной тележки имеет вынесенную вперед треугольную поворотную стрелу для крепления тросов-растяжек, соединенных с кронштейнами приводных тележек и опорных колес боковых секций, двигатель, предназначенный для передачи крутящего момента на приводные тележки с помощью приводного вала, установленного на подвесных подшипниках, размещенных на кронштейнах приводных тележек и опорных колес с помощью цепных передач, при этом у крайней приводной тележки на кронштейне установлен приводной барабан с намотанным гибким подводящим шлангом, гидравлически соединенным с подводящим патрубком поливного трубопровода, привод барабана выполнен от двигателя внутреннего сгорания через цепную передачу и муфту сцепления, дождевальные насадки, подключенные гидравлически через отводные патрубки к поливному трубопроводу включают распределительную камеру с двумя верхними дождевальными стволами, имеющими во внутренней полости винтовые направляющие с левосторонней навивкой, и нижним дождевальным стволом с винтовой направляющей с левосторонней навивкой, при этом шаг винтовой направляющей нижнего дождевального ствола меньше шага винтовой направляющей верхних стволов, длина верхних дождевальных стволов больше длины нижнего дождевального ствола (RU, патент на изобретение №2520984).
К недостаткам данного дождевального агрегата относятся сложность конструкции, низкая надежность работы необходимость установки двигателя внутреннего сгорания и опорной тележки под двигатель.
Известен дождевальный агрегат, включающий базовый трактор, раму дождевальной машины, ферму с узлом крепления, взаимодействующие с ней штоками гидроцилиндры, закрепленные основаниями к раме трактора, гидросистему управления, подводящую коммуникацию, водопроводящий трубопровод с дождевальными насадками, при этом подводящая коммуникация оборудована устройством для забора воды из трубопроводов закрытой оросительной сети, включающим водоподводящий полиэтиленовый шланг, установленный на навесную систему трактора приводной барабан для намотки шланга с делителем потока на боковые ветви водопроводящего трубопровода с дождевальными насадками, при этом делитель потока установлен в разъеме водопроводящего трубопровода с возможностью вращения вместе с приводным барабаном и оборудован сальниковыми уплотнениями, зафиксированными гайками, установленными на резьбовой части водопроводящего трубопровода, привод барабана при дождевании выполнен за счет сил сцепления ободьев барабана с поверхностью почвы, а привод холостого хода выполнен от вала отбора мощности через редуктор и приводную шестерню на барабане, опорами барабана служат подшипники, закрепленные к навесной системе трактора (RU, патент на изобретение №2409936).
К недостаткам данного дождевального агрегата относятся сложность и громоздкость конструкции, повышенная металлоемкость, ограниченная ширина захвата.
Данный дождевальный агрегат принят нами в качестве ближайшего аналога.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение надежности работы и производительности, снижение металлоемкости и стоимости машины, обеспечение повышенной маневренности в работе.
Технический результат - повышение производительности, снижение металлоемкости и стоимости дождевального агрегата.
Указанный технический результат достигается тем, что во фронтальном дождевальном агрегате, включающем базовый трактор, раму водопроводящий трубопровод с дождевальными аппаратами, водопроводящий полиэтиленовый шланг, установленный на навесную систему трактора, приводной барабан для намотки шланга с делителем потока на боковые ветви водопроводящего трубопровода с дождевальными аппаратами, при этом водопроводящий трубопровод смонтирован на опорных приводных тележках, имеющих привод от вала отбора мощности трактора через редуктор, приводной вал и цепные передачи на опорные колеса приводных тележек, на боковых ветвях водопроводящего трубопровода установлены многоствольные дождевальные аппараты, обеспечивающие полив за пределами опорных колес приводных тележек и перекрытие площади орошения между дождевальными аппаратами, привод приводного барабана при намотке шланга выполнен от гидромотора гидросистемы трактора, заданное направление перемещения боковых ветвей водопроводящего трубопровода обеспечено регулирующими по длине растяжками, боковые ветви водопроводящего трубопровода закреплены на стойках рамы шарнирно на треугольной раме с возможностью поворота на 90°, опорные колеса приводных тележек выполнены поворотными на 90° для установки боковых ветвей водопроводящего трубопровода в транспортное положение, водопроводящий трубопровод выполнен секционным с опорой каждой секции на опорную приводную тележку, число секций должно соответствовать ширине орошаемого поля. За счет возможности установки на крыльях дождевального агрегата необходимого числа секций увеличена ширина захвата дождевального агрегата и его производительность, отсутствует необходимость сварки громоздкой фермы и снижается металлоемкость, а также стоимость агрегата.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся всеми признаками заявленного изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «Новизна» по действующему законодательству.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 схематично изображен дождевальный агрегат, смонтированный на тракторе, вид сбоку.
На фиг. 2 - схема навески приводного барабана на трактор, вид сзади.
На фиг. 3 - схема навески, вид сверху.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем. Фронтальный дождевальный агрегат включает трактор 1, на котором с помощью навесной системы 2 на кронштейнах 3 смонтирован приводной барабан 4 для намотки шланга 5, подключенного к напорному трубопроводу 6 закрытой оросительной сети с помощью гидранта 7. На кронштейнах 3 установлены опорные подшипники 8 приводного барабана 4. В центральной части приводного барабана 4 шланг 5 герметически соединен с помощью -образного патрубка 9 соединен с водопроводящим трубопроводом 10. Соединение с водопроводящим трубопроводом 10 выполнено с помощью фланцев 11 на патрубке 9 и водопроводящем трубопроводе 10 через уплотнительную прокладку (не показана). Над валом отбора мощности трактора 1 смонтирован редуктор 12 привода опорных тележек 13 водопроводящего трубопровода 10. Привод опорных тележек 13 выполнен от приводного вала 14 через цепную передачу 15. Приводной вал редуктора 16 соединен с приводным валом 14 тележек с помощью эластичных муфт 17.
Водопроводящий трубопровод 10 зафиксирован относительно трактора 1 с помощью шарнирных опор 18, 19, закрепленных к треугольной рамке 20 к опорным стойкам 21 рамы 22 дождевального агрегата, в поперечном направлении водопроводящий трубопровод 10 зафиксирован с помощью растяжек 23. Опорные колеса 24 тележек 13 – поворотные, обеспечивающие возможность их перевода в транспортное положение поворотом на 90°.
Привод во вращение барабана при возврате шланга 5 выполнен от гидромотора 25.
На водопроводящем трубопроводе установлены многоствольные дождевальные аппараты 26 с условием перекрытия орошаемых площадей от соседних дождевальных аппаратов и размещением орошаемых площадей за опорными колесами 24 опорных тележек 13.
Фронтальный дождевальный агрегат работает следующим образом.
Агрегат устанавливается в направлении движения, водопроводящий трубопровод 10 устанавливается перпендикулярно к направлению движения с помощью растяжек 22. Шланг 5 подключается к гидранту 7 напорного трубопровода 6 закрытой оросительной сети. Приводной барабан 4 опускается с помощью навесной системы 2 на поверхность почвы до создания необходимого контакта обода барабана с почвой.
Подсобный рабочий включает подачу воды из гидранта 7 в шланг 5. Тракторист включает вал отбора мощности и начинает движения агрегата.
При движении дождевальные аппараты 25 производят полив сельскохозяйственных культур за опорами тележками 13, что обеспечивает значительное снижение тягового сопротивления на перемещение водопроводящего трубопровода 10. Привод на перемещение водопроводящего трубопровода 10 обеспечивается от вала отбора мощности трактора через редуктор 12, приводной вал 14 и цепные передачи 15.
Как только заканчивается длина шланга 5 тракторист останавливает агрегат, подсобный рабочий закрывает гидрант 7 и отключает шланг 5 от гидранта 7. Тракторист поднимает приводной барабан 4 с помощью гидросистемы 2 трактора и включает в работу гидромотор 25. Шланг 5 наматывается на барабан 4. Как только конец шланга 5 достигает следующего гидранта 7, подсобный рабочий соединяет его с гидрантом 7 и включает подачу воды.
Агрегат продолжает движение и производит орошение сельскохозяйственных культур.
При необходимости переезда агрегата на следующее орошаемое поле, освобождаются стопоры опорных колес 23 и отсоединяются растяжки 23, разъединяются эластичные муфты 17. Трактор 1 перемещается вперед и крылья водопроводящего трубопровода 10 устанавливается вдоль оси трактора. Агрегат готов для переезда на новое орошаемое поле.
На новом орошаемом поле агрегат останавливается в его начале и начинает двигаться задним ходом до установки крыльев водопроводящего трубопровода 10 перпендикулярно оси направления движения трактора. Растяжки 23 фиксируют положение водопроводящего трубопровода 10 перпендикулярно оси трактора. Подсобный рабочий производит соединение эластичной муфты 17, подключает шланг 5 к гидранту 7, а тракторист опускает приводной барабан 4 на поверхность почвы до создания необходимости контакта. Подсобный рабочий включает подачу воды на гидранте 7. Тракторист включает привод тележек 13 от вала отбора мощности трактора и начинает движение агрегата. Фронтальное перемещение агрегата, имеющего приводные опорные тележки 13, устанавливаемые на междурядьях орошаемых культур, обеспечивает минимальное травмирование растений, а перемещение тележек 13 по неувлажненной поверхности почвы позволяет значительно снизить энергетические затраты на перемещение фронтального дождевального агрегата. Использование многоствольных дождевальных аппаратов позволяет повысить качество орошения и производительность.