СЕКЦИЯ ВОДОПРОВОДЯЩЕГО ТРУБОПРОВОДА МНОГООПОРНОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к трубам специального назначения и может использоваться в конструкции трубопровода многоопорной подвижной дождевальной машины.
В дождевальной машине для поддержания водопроводящего трубопровода с разбрызгивателями и обеспечения его перемещения по орошаемой территории используются самоходные опорные тележки. Перемещение осуществляется посредством колес, установленных на раме тележки, на которой также закреплены привод колес, водопроводящий трубопровод и другие узлы дождевальной машины. В качестве силового агрегата в дождевальной машине может использоваться гидродвигатель, преобразующий давление воды в основном или дополнительном водопроводящем трубопроводе в поворотное движение колес. В случае использования в дождевальной машине электропривода колеса связаны с выходным валом редуктора, входной вал которого соединен с электродвигателем непосредственно или через механическую передачу. Водопроводящий трубопровод дождевальной машины выполняется секционным предпочтительно из тонкостенной стальной трубы и должен удовлетворять ряду требований, зачастую противоречивых, и поэтому его конструкция создается на основе разумного компромисса, формирующего конкретные технические параметры, призванные обеспечить длительную бесперебойную работу дождевальной машины. Так, секции трубопровода должны быть достаточно легкими для обеспечения минимального давления на почву, но в то же время прочными, способными обеспечить прохождение значительной массы воды при поливе без превышения допустимой деформации. Также к секциям трубопровода предъявляются требования повышенной коррозионной стойкости при том, что предпочтительнее использование недорогого металла для изготовления стальных труб, выполняемых тонкостенными для снижения массы трубопровода.
Известен трубопровод многоопорной дождевальной машины, описанный в патенте Российской Федерации на полезную модель №159276 (публ.10.02.2016 г.), в котором указано на возможность выполнения секций трубопровода из стальных сварных труб с внешним диаметром 177,8 мм и толщиной стенки 1,8 мм или из секций со стальными сварными трубами с внешним диаметром 152 мм и толщиной стенки 1,8 мм. В то же время, антикоррозийная обработка секций трубопровода не рассматривается.
В патенте Российской Федерации на полезную модель №163954 (публ. 20.08.2016 г.) рассмотрена широкозахватная дождевальная машина, включающая водопроводящий трубопровод, состоящий из секций оцинкованных труб. Однако в патенте Российской Федерации на изобретение №2497348 (публ. 10.11.2013 г.) и патенте Российской Федерации на изобретение №2535158 (публ.10.12.2014 г.) утверждается, что тонкостенные стальные оцинкованные трубы для дождевальных машин в России не производятся, что в настоящее время не соответствует действительности. В частности, на интернет-ресурсе http://bsgmelio.ru/unikalnoe-proizvodstvo-tonkostennoy-truby/ указано на использование в дождевальных машинах, производимых в Российской Федерации, тонкостенных стальных труб.
Из интернет-ресурса https://konus.by/images/files/trebovania.pdf известны оптимальные значения содержания кремния в низкоуглеродистых сталях, из которых изготавливаются тонкостенные трубы для дождевальных машин, для последующего экономичного и гладкого нанесения покрытия методом горячего цинкования. Эти значения составляют от 0% до 0,06% и от 0,12% до 0,25% содержания кремния.
Технической проблемой рассмотренных решений является отсутствие оптимального сочетания прочности, низкой массы и коррозионной стойкости секции водопроводящего трубопровода многоопорных подвижных дождевальных машин.
Указанная техническая проблема для секции водопроводящего трубопровода многоопорной дождевальной машины, выполненной из низкоуглеродистой стали с содержанием кремния от 0,12% до 0,25%, содержащей наружное и внутреннее цинковое покрытие и снабженной штуцерами с возможностью подключения к устройству распыления, решается тем, что выполнена из тонкостенной сварной трубы с наружным диаметром 110 - 220 мм, длиной 4 - 12 м и с толщиной цинкового покрытия 60 - 200 мкм, при этом штуцера установлены на расстоянии 1 - 3 м друг от друга, и снабжена краевыми наружными стальными фланцами, внутренний диаметр которых равен внутреннему диаметру трубы, с образованием внешнего сварного шва между фланцем и трубой.
В штуцерах образована внутренняя резьба предпочтительно от 1/2 до 1 дюйма.
Тонкостенная сварная труба выполнена, как правило, с толщиной стенки 2 - 4,5 мм.
Фланцы выполнены преимущественно многоугольными толщиной 10 - 15 мм, при этом во фланцах образованы отверстия диаметром 10 - 15 мм для крепежных болтов. При этом фланцы могут быть выполнены шестиугольными или восьмиугольными.
Соединение со следующей секцией выполнено предпочтительно через кольцевую прокладку Т-образного сечения.
Секция водопроводящего трубопровода может быть использована в вантовых конструкциях дождевальной машины и выполнена из труб длиной 4 - 10 м.
Секция водопроводящего трубопровода также может быть использована в фермовых конструкциях дождевальной машины и выполнена из труб длиной 6 - 12 м однотипной для всего пролета дождевальной машины.
Техническим результатом полезной модели является разработка конструкции секции водопроводящего трубопровода дождевальных машин на основе тонкостенной стальной трубы с оптимальной оцинковкой наружной и внутренней поверхностей.
Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время, заявляемое техническое решение применимо в сельском хозяйстве в конструкции трубопровода подвижных многоопорных дождевальных машин при искусственном орошении полей, поэтому оно соответствует условию "промышленная применимость".
Заявляемая полезная модель представлена на следующих рисунках.
На фиг. 1 показана многоопорная дождевальная машина кругового действия с системой поддержки водопроводящего трубопровода, выполненной в виде ферм.
На фиг. 2 - 3 изображен пролет многоопорной дождевальной машины кругового действия с системой поддержки водопроводящего трубопровода, выполненной в виде ферм: на фиг. 2 - вид спереди; на фиг. 3 - вид сверху.
На фиг. 4 - 5 приведена дождевальная машина кругового действия, снабженная системой тросовой поддержки водопроводящего трубопровода, включающей тросовые опоры на опорных тележках и поперечины на трубопроводе: на фиг. 4 - вид спереди; на фиг. 5 - вид сверху.
На фиг. 6 представлена секция водопроводящего трубопровода многоопорной дождевальной машины, вид сбоку.
На фиг. 7 приведен вид А на торец с фланцем секции водопроводящего трубопровода многоопорной дождевальной машины.
На фиг. 8 показан пример соединения секций водопроводящего трубопровода многоопорной дождевальной машины.
Дождевальная машина (фиг. 1, фиг. 4, фиг. 5) содержит водопроводящий трубопровод 1 с подключенными к нему устройствами 2 распыления, установленный на опорных тележках 3 с колесами 4 с возможностью перемещения по обрабатываемому полю. Каждая из опорных тележек 3 выполнена самоходной и снабжена приводным электрическим двигателем 5 (фиг. 1) или гидравлическим поршневым двигателем 6 (фиг. 4, фиг. 5), связанным, по меньшей мере, с одним колесом 4 тележки 3. Дождевальная машина снабжена системой поддержки водопроводящего трубопровода 1 в виде ферм 7 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) или вантовой системой тросовой поддержки (фиг. 4, фиг. 5), включающей тросовые опоры 8 на опорных тележках 3.
Водопроводящий трубопровод 1 собран из секций 9 (фиг. 6). Каждая секция 9 трубопровода 1 многоопорной дождевальной машины выполнена в виде тонкостенной сварной трубы 10 наружным диаметром 110 - 220 мм, длиной 4 - 12 м из низкоуглеродистой стали с содержанием кремния от 0,12% до 0,25%, с наружным и внутренним цинковым покрытием толщиной 60 - 200 мкм. Как правило, тонкостенная сварная труба 10 выполнена с толщиной стенки 2 - 4,5 мм.
Труба 10 снабжена штуцерами 11, установленными на расстоянии 1 - 3 м друг от друга с возможностью подключения к устройству 2 распыления, для чего в штуцерах 11 образована внутренняя резьба преимущественно от 1/2 до 1 дюйма.
В штуцера 11, расположенные на трубах 10 для защиты резьбы перед горячим оцинкованием вворачиваются защитные заглушки с проливными отверстиями, перед вворачиванием заглушек резьба смазывается защитной термостойкой пастой. Толщина стенки приваренных штуцеров составляет от 2 до 4 мм.
С торцов на трубе 10 установлены краевые наружные стальные фланцы 12 (фиг. 7), внутренний диаметр которых равен внутреннему диаметру трубы 10, с образованием внешнего сварного шва 13 между фланцем 12 и трубой 10. Такая установка фланца 12 на трубе 10 позволяет осуществить надежное соединение между секциями 9 водопроводящего трубопровода 1 через кольцевую прокладку 14 Т-образного сечения (фиг. 8). Фланцы 12 выполнены, как правило, многоугольными, предпочтительно шестиугольными или восьмиугольными, толщиной 10 - 15 мм, при этом во фланцах 12 образованы отверстия 15 диаметром 10 - 15 мм для крепежных болтов.
В вантовых конструкциях (фиг. 4, фиг. 5) дождевальной машины могут быть использованы секции водопроводящего трубопровода из труб длиной от 4 до 10 м.
В фермовых конструкциях (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) дождевальной машины секции водопроводящего трубопровода выполнены предпочтительно из труб одинаковой длины от 6 до 12 м.