Дождевальный консольный агрегат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в дождевальных машинах консольного типа, производящих полив фронтально в движении. Агрегат включает навешенную на центральную часть опорно-ходовой тележки двухконсольную ферму, каждая консоль которой состоит из поворотного узла и секций с водопроводящим трубопроводом, имеющим дождевальные насадки. Секции фермы имеют узлы поворота и фиксации в рабочем и транспортном положениях. Поворотный узел выполнен отдельным многогранником, а присоединительная часть его представляет собой конструкцию из жестко связанных прямоугольников, лежащих в одной плоскости и имеющих общее нижнее основание. Прямоугольники расположены большей стороной вертикально и обеспечивают подсоединение любой секции фермы. Концевая секция консоли фермы выполнена с вантовой подвеской, водопроводящий трубопровод которой одним концом опирается на меньшую грань призмы, основания которой, разносторонние прямоугольные треугольники, расположены вертикально большей стороной, а верхнее ребро связано тросами с водопроводящим трубопроводом. Каждый прямоугольник присоединительной части поворотного узла и соответствующие прямоугольники присоединительных оснований секций фермы конгруэнтны. Наличие у консолей фермы поворотных узлов с универсальной присоединительной частью позволяет изменять ширину захвата агрегата, а также создавать менее материалоемкие модификации агрегата при уменьшении длины консолей за счет снятия ближних к поворотному узлу секций фермы. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в дождевальных машинах консольного типа, производящих полив фронтально в движении.

Известен двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100МА, состоящий из двухконсольной фермы с дождевальными насадками, смонтированной на тракторе, насосного агрегата и гидросистемы [1].

Недостатком данной конструкции является повышенная ее материалоемкость, низкая маневренность и мобильность из-за больших габаритов, так как ферма не складывается в транспортное положение с уменьшением размеров.

Известна самоходная дождевальная машина, имеющая двухконсольную пространственную ферму с насадками, смонтированную на шасси с ведущими и опорными колесами, с приводом от двигателя и подачей воды по шлангу. В транспортное положение консоли фермы устанавливаются в продольном направлении с поворотом каждой консоли на 90^o от рабочего положения [2].

Недостатком данной конструкции является ограниченность ее технологических возможностей и большая материалоемкость.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей агрегата и снижение его материалоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что каждая консоль фермы снабжена универсальным поворотным узлом, который представляет собой отдельную от фермы конструкцию - узел, к которому можно подсоединить любую секцию консоли. Для этого присоединительная часть поворотного узла выполнена из нескольких жестко связанных прямоугольников, лежащих в одной плоскости и имеющих одно общее нижнее основание, причем прямоугольники расположены большей стороной вертикально, что и обеспечивает подсоединение любой секции консоли фермы, а последняя секция выполнена с винтовой подвеской, водопроводящий трубопровод которой одним концом опирается на меньшую грань призмы, основания которой представляют разносторонние прямоугольные треугольники, расположенные большей стороной в вертикальной плоскости, причем верхняя поперечина связана тросами с водопроводящим трубопроводом.

Наличие у консолей фермы поворотных узлов с универсальной присоединительной частью позволяет уменьшить (увеличить) ширину захвата, что расширяет технологические возможности агрегата, так как он может обеспечить полив участков разной ширины. Уменьшение длины консолей за счет снятия секций, начиная с середины, позволяет снизить материалоемкость модификаций, так как у существующих машин такого класса модификации получают за счет снятия более удаленных от середины секций, которые легче, чем секции, находящиеся у середины машины.

На фиг. 1 изображен общий вид агрегата дождевального консольного типа; на фиг. 2 - вид А агрегата; на фиг. 3 - общий вид поворотного узла с присоединительной частью; на фиг. 4 - подсоединение промежуточной секции к поворотному узлу; на фиг. 5 - транспортное положение секций консолей фермы.

Агрегат дождевальный консольного типа включает опорно-ходовую тележку 1, которая имеет переднее ведущее колесо 2 и два опорных колеса 3. Ведущее колесо имеет гидромеханический привод 4. На тележке жестко закреплена рама 5, к которой шарнирами 6 с двух сторон крепятся поворотные узлы 7.

К каждому поворотному узлу 7 жестко прикреплена известным способом, например, стремянками 8, ферма консоли, состоящая из первой 9, промежуточной 10 и концевой 11 секций. На поворотном узле стремянками 8 жестко крепится первая секция 9 консоли. Обе консоли выполнены ферменной конструкции секционного типа, с возможностью их взаимного поворота. Так, промежуточная секция 10 соединяется с первой секцией 9 при помощи двух шарниров 12, а концевая секция также шарнирами соединена с промежуточной секцией. Шарниры расположены на противоположных сторонах секций консоли в "шахматном" порядке, что позволяет поворачивать секции в горизонтальной плоскости в разных направлениях относительно друг друга при складировании их в транспортном положении. Концевая секция выполнена вантовой конструкции и включает поворотную раму 13 в виде призмы, поддерживающих тросов 14 и водопроводящего трубопровода 15, который заканчивается конусным переходником с насадкой.

Фиксация первых секций ферм в рабочем положении осуществляется двумя раскосами 16, которые одними концами крепятся к раме 5, а другими - к секциям фермы.

Общая жесткость фермы, как единой конструкции, в рабочем положении осуществляется замками 17 и 18.

Водопроводящий трубопровод каждой консоли состоит из отдельных водораспределительных труб 15, 19, 20, соединенных между собой последовательно гибкими шлангами 21, 22 в местах поворота секций, и может быть проложен по верхней или нижней плоскостям секций с креплением к конструктивным элементам секций известными способами.

При размещении трубопроводов внизу фермы они снабжены открылками 23, на которых установлены дождевальные насадки 24.

В другом варианте, когда водопроводящий трубопровод располагается на верхней плоскости секций фермы, насадки устанавливаются без открылков, непосредственно на трубопроводе.

Ведущее колесо 2 с гидромеханическим приводом 4 крепится в рамке 25, шарнирно связанной с опорно-ходовой тележкой. Направление движения агрегата задается водилом 26 с опорным башмаком 27, движущемся по борозде 28. Трубопровод 29 подачи воды от гидранта к машине соединен со стойкой 30 и далее с гибким шлангом 31 и водопроводящими трубопроводами консолей и гидропривода.

Каждый поворотный узел 7 выполнен жесткой конструкции, присоединительная часть его включает соединенные между собой перекладины и стойки, образующие прямоугольники. К наибольшему, образуемому перекладинами 32, 33 и стойками 34, 35 крепится стремянками 8 первая секция 9 консоли.

К прямоугольнику, образованному перекладинами 33, 36 и стойками 37, 38 стремянками можно присоединить промежуточную 10 секцию, а к перекладинам 33, 39 и стойкам 40, 41 можно присоединить концевую секцию. Количество прямоугольников, лежащих в одной плоскости, присоединительной части поворотного узла соответствует количеству секций в консоли фермы и имеют одно нижнее основание - перекладину 33. Стойки прямоугольников имеют большую длину, чем перекладины, то есть они расположены большей стороной вертикально.

Первые 9 и промежуточные 10 секции каждой консоли выполнены в виде отдельных пространственных четырехгранных ферм жесткой сварной конструкции в форме усеченных пирамид, продольная ось которых расположены горизонтально, а основаниями пирамид являются прямоугольники, большие стороны которых занимают в рабочем состоянии вертикальное положение. Поперечное сечение каждой секции уменьшается по ее длине в направлении от начала к концу консоли, образуя ферму в виде балки равного сопротивления.

Верхняя продольная балка 42, как и нижняя продольная балка 43, в вертикальной плоскости имеет угол наклона α к продольной оси секции, а в горизонтальной плоскости угол β. Первый больший прямоугольник первой секции 9 фермы, которым она крепится к поворотному узлу 7 имеет высоту H и ширину B, т.е. такие же размеры, как и больший прямоугольник поворотного узла. Первый прямоугольник промежуточной секции 10 имеет такие же размеры, как и второй прямоугольник поворотного узла, и т. д., т.е. каждый прямоугольник присоединительной части поворотного узла и, соответственно, присоединительные прямоугольники секций фермы конгруэнтны при модуле, равном нулю.

Последний прямоугольник любой секции и первый прямоугольник следующей секции также конгруэнтны, соединяются между собой с одной стороны шарнирами, а с другой замком и представляют в рабочем положении жесткую конструкцию.

Прямоугольники присоединительных оснований секций 9, 10, 11 каждой консоли имеют размеры сторон, определяемые по следующим зависимостям: где H, B - высота и ширина прямоугольника присоединительного основания первой секции или высота и ширина наибольшего присоединительного прямоугольника поворотного узла; H_i, B_i - то же, i-й секции фермы; L - длина отдельной секции; i - порядковой номер секции, начиная от первой, присоединяемой к поворотному узлу; α, β - углы наклона верхней и нижней продольных балок к продольной оси секций фермы в вертикальных и горизонтальных плоскостях.

Работает агрегат дождевательный консольный следующим образом.

Вода под давлением от гидранта закрытой оросительной сети по трубопроводу 29 и стойке 30 подается в агрегат. Дальше часть ее подается в гидромеханический привод 4, который вращает ведущее колесо 2, установленное в рамке 25. Остальная часть воды под давлением по гибкому шлангу 31 подается в водопроводящие трубопроводы 20, 19, 15, открылки 23 и разбрызгивается в виде дождя на поле насадками 24. При вращении ведущего колеса агрегат начинает перемещаться фронтально, производя полив в движении. Как только агрегат пройдет заданное расстояние, он автоматически останавливается. Трубопровод 29 отсоединяют от гидранта и перемещают его вперед по ходу полива к следующему гидранту. После открытия гидранта процесс движения и полива возобновляется. Направление прямолинейного движения агрегата задается водилом 26 с опорным башмаком 27, который движется по дну борозды 28.

В конце участка для переезда к следующей линии гидрантов от стойки 30 агрегата отсоединяют трубопровод 29. Оператор раскрывает фиксирующие замки и поворачивает последовательно секции 9, 10, 11 консоли, начиная с концевой 11, относительно друг друга на угол 90^o до соприкосновения боковыми гранями и фиксирует их в транспортном положении между собой. Затем отсоединяют раскосы от продольной балки опорно-ходовой тележки 1 и поворачивают всю сложенную консоль совместно с поворотным узлом 7 в шарнирах 6 в сторону опорных колес 3 и крепят первую секцию 9 к балке рамы 5 замком (условно не показан).

Перевод консоли в транспортное положение можно производить, начиная и с первой секции.

Аналогично переводится в транспортное положение вторая консоль.

Разворот секций ферм в транспортном положение возможно осуществить за счет того, что водопроводящие трубопроводы 15, 19, 20 соединены гибкими шлангами 21, 22 и 31. Далее агрегат перемещают на следующую позицию трактором, цепляя его за серьгу водила 26; башмак 27 поднят в транспортное положение. После складывания секций в транспортное положение маневренность агрегата резко возрастет, так как габариты позволяют перемещать его, не опасаясь лесозащитных насаждений, линий электропередач, строений или других препятствий, которые могут встречаться при транспортировке.

На новой позиции секции консолей переводят в рабочее положение, фиксируя их жесткость раскосами 16 и замками 17, 18. Подсоединяют перемещенный трубопровод 29 к стойке 30 и гидранту, проводят все необходимые технологические операции, подают воду и агрегат начинает полив в движении.

Для получения модификаций машины с уменьшенной шириной захвата длину консолей фермы уменьшают на одну, две или большее число секций. С агрегата, например, снимают с обеих сторон первые секции 9. Тогда отсоединяют стремянки 8 от поворотного узла 7 и освобождают первую секцию 9 из шарниров 12. Вторую секцию 10 большим прямоугольником, стремянками 8 крепят к стойкам 37, 38 и перекладинам 33, 36 поворотного узла 7. Подсоединяют гибкие шланги 31 к водопроводящему трубопроводу 19, проводят необходимые монтажные и подсоединительные работы и агрегат с укороченной фермой готов к работе.

Для получения модификаций машины еще меньшей длины снимают первую 9 и вторую 10 секции, а к поворотному узлу подсоединяют следующую секцию, в нашем случае концевую. Тогда рамку 13 стремянками 8 крепят к стойкам 40, 41 и перекладинам 33, 39.

К перекладинам 32, 33 и стойкам 34, 35 крепится только первая секция 9.

Все модификации образуются за счет демонтажа первых от опорно-ходовой тележки секций, которые имеют большую массу. Таким образом, предлагаемые конструкции модификаций имеют меньшую массу, а следовательно, и материалоемкость, по сравнению с другими машинами, модификации которых получают за счет снятия крайних, более легких, панелей.

Принятое конструктивное исполнение поворотного узла 7 обеспечивает его универсальность и позволяет сравнительно быстро изменять набор секций каждой консоли для различных модификаций в условиях эксплуатации.

Источники информации 1. Сандигурский Д.М., Безроднов Н.А. Механизация поливных работ. 2 изд., перераб. и доп. - М., 1983, с. 82-89.

2. Патент США N 3942722 кл. 239-102, 1976.

Формула изобретения

1. Дождевальный консольный агрегат, включающий навешенную на центральную часть опорно-ходовой тележки двухконсольную ферму, состоящую из секций с поворотным узлом, водопроводящим трубопроводом с насадками, двигатель привода ведущего колеса, питающий шланг, систему автоматики, узлы поворота и фиксации секций фермы в рабочем и транспортном положениях, отличающийся тем, что поворотный узел выполнен отдельным многогранником, а присоединительная часть его к первой секции фермы выполнена из жестко связанных прямоугольников, лежащих в одной плоскости и имеющих общее нижнее основание, причем прямоугольники расположены большей стороной вертикально и обеспечивают подсоединение любой секции фермы, а ее концевая секция выполнена с вантовой подвеской, водопроводящий трубопровод которой одним концом опирается на меньшую грань призмы, основания которой, разносторонние прямоугольные треугольники, расположены вертикально большей стороной, а верхнее ребро связано тросами с трубопроводом.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что каждый прямоугольник присоединительной части поворотного узла и соответствующие прямоугольники присоединительных оснований секций фермы конгруэнтны и имеют размеры сторон

где H_i, B_i - высота и ширина прямоугольника присоединительного основания i-й секции фермы;
H, B - высота и ширина прямоугольника присоединительного основания первой секции или высота и ширина наибольшего присоединительного прямоугольника поворотного узла;
L - длина отдельной секции;
i - порядковый номер секции, начиная от первой, присоединяемой к поворотному узлу;
α,β - углы наклона верхней и нижней продольных балок к продольной оси секций фермы в вертикальных и горизонтальных плоскостях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5