Стенд для динамических и технологических испытаний дождевальных машин

 

Стенд предназначен для испытания дождевальных машин и может быть использован для ускоренных испытаний на надежность объемных конструкций ферм с водоподводящим трубопроводом, мобильной опорной тележки, неподвижной опоры, дождевальных аппаратов, узлов привода и автоматики дождевальных машин. Стенд содержит кольцевую емкость (4) и поворотную раму (6) с опорной тележкой (7). Кольцевая емкость (4) совмещена с колеей опорной тележки (7) и выполнена в виде набора дуговых секций (11-16), установленных с чередованием в следующей последовательности: контрольная технологическая площадка (11), естественная канава (12) колеи в почвогрунте полигона, имитационное препятствие (13) с разноглубинным размещением стержней в канаве, имитационные препятствия (14, 15) с растягивающим и сжимающим эффектами, действующими вдоль поворотной рамы (6) относительно неподвижной опоры (5), имитационное надземно-выступающее препятствие (16), взаимно соединенные переходными трапами. Применение стенда позволит повысить техническую и эксплуатационную надежность дождевальных машин за счет приближения условий испытаний к реальным путtм имитации широкого спектра реальных условий эксплуатации. 16 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для ускоренных испытаний на надежность объемных конструкций ферм с водоподводящим трубопроводом, мобильной опорной тележки, неподвижной опоры, дождевальных аппаратов, узлов привода и автоматики новых малогабаритных дождевальных машин.

Известна малогабаритная дождевальная машина с гидроприводом кругового действия "Мини Фрегат-К", содержащая неподвижную опору, водоподводящий трубопровод, опорную тележку с гидроприводом, дождевальные аппараты и кран-задатчик (см. Рекламный проспект Кропоткинского машиностроительного завода "Радуга" "Дождевальная машина с гидроприводом кругового действия "Мини-Фрегат-К" // Ротапринт АЛ "Дождь". - Санкт-Петербург. - 1992).

При покупке машины фермерам и крестьянам она поставляется в разобранном виде. После сборки узлов и монтажа агрегатов дождевальная машина к сожалению остается неработоспособной из-за отсутствия приработки. Опыт эксплуатации показывает, что фермер в течение двух лет несет убытки. В первый год приобретения дождевальной машины из-за организационных простоев и отсутствия поливов посевы погибают. На второй год эксплуатации виды на урожай не соответствуют заданной продуктивности. Частые неполадки из-за технических отказов не обеспечивают заданную поливную норму и орошение в агротехнические сроки.

Известна малогабаритная дождевальная машина с электроприводом кругового действия "Мини Кубань-К", содержащая неподвижную опору, водоподводящий трубопровод, опорную тележку с электроприводом, дождевальные аппараты и автоматику (см. Рекламный проспект Кропоткинского машиностроительного завода "Радуга" "Дождевальная машина о электроприводом кругового действия "Мини Кубань-К" //Ротапринт АП "Дождь". - Санкт-Петербург. - 1992).

Описанная дождевальная машина имеет низкую техническую и эксплуатационную надежность. Это вызвано рядом конструктивных недостатков неподвижной опоры, гибкой вставки, конструкции объемной фермы, опорной тележки и узлов электропривода. На конструктивные недостатки описанной дождевальной машины накладывается брак завода-изготовителя. Указанные причины делают машину непригодной к эксплуатации. Эксплуатационная надежность может быть существенно повышена стендовыми испытаниями дождевальных машин кругового действия.

Известен стенд для испытания транспортных средств, содержащий опорный барабан, закрепленный на валу, установленном в опорах качения, имитатор дорожных неровностей, выполненный в виде рамки, охватывающей упомянутый барабан и шарнирно установленный на упомянутом валу, и привод упомянутого барабана, в котором, с целью расширения диапазона имитируемых дорожных неровностей, он снабжен дополнительным приводом, выполненным управляемым и связанным посредством передачи с рамкой (SU, авторское свидетельство, N 966529. МПК G 01 М 17/00. Стенд для испытания транспортных средств //Р.Н.Лившиц, Б. П. Баландин и В.И. Мазенков. Заявлено 23.03.81, опубликовано 15.10.82).

Использование описанного стенда не дает полномасштабных испытаний малогабаритных дождевальных машин.

Известно также устройство для усталостных испытаний конструкций ферм дождевальных машин, состоящее из рамы, трубы, водопроводящего пояса, поворотного коромысла на дождевальном аппарате кругового действия с нагружателем, в котором, с целью повышения эффективности испытаний путем их ускорения и автоматизации, оно снабжено генераторами импульсных электросигналов, электромагнитом, закрепленным на корпусе дождевального аппарата, и магнитной пластиной, установленной на поворотном коромысле с возможностью взаимодействия с электромагнитом, при этом нагружатель выполнен в виде двух электромагнитов, смонтированных на втулке с подвижным штоком и установленных соосно с осью вращения дождевального аппарата, а генераторы импульсных электросигналов связаны электрической цепью с каждым из электромагнитов (SU, авторское свидетельство, 1505482, МПК А 01 G 25/09. Устройство для усталостных испытаний конструкций ферм дождевальных машин //Е.И.Бондарев, В.Я.Шляховер и Ю. Н.Шармай. Заявлено 04.09.87, опубликовано 07.09.89).

Описанное устройство имитирует условия испытаний лишь конструкции фермы дождевального аппарата и неприемлемо для испытания дождевальной машины.

Известен стенд для испытаний поворотного механизма дальнеструйного дождевателя, содержащий станину с опорой, узел крепления испытуемого механизма, имеющего червячное колесо, взаимодействующее с опорным подшипником и связанное с приводом, и имитаторы нагрузок от давления воды в дождевателе и реакции струи, в котором, с целью приближения условий испытаний к реальным, он снабжен насосной установкой и трубчатым элементом с заглушенным верхним концом, герметично закрепленным на корпусе узла крепления, причем нагнетательная линия насосной установки сообщена с полостью трубчатого элемента, а имитатор реакции струи кинематически связан с верхним концом трубчатого элемента; имитатор реакции струи выполнен в виде рычажно-пружинного механизма, состоящего из установленной на станине поворотной относительно оси испытуемого механизма консоли и подпружиненного рычага, соединяющего консоль с верхним концом трубчатого элемента (SU, авторское свидетельство, N 1112253. МПК G 01 М 15/00. Стенд для испытания поворотного механизма дальнеструйного дождевателя //Г. П. Семин и В. И. Гилев. Заявлено 06.02.83, опубликовано 07.09.84).

Описанная конструкция стенда может существенно повысить техническую надежность дальнеструйных навесных дождевателей моделей ДДН-70 и ДДН-100. Однако описанный стенд не приемлем для испытаний малогабаритных дождевальных машин кругового действия.

Известен также стенд для ускоренных имитационных испытаний почвообрабатывающих рабочих органов, включающий кольцевую емкость, заполненную имитационным материалом и снабженную механизмом уплотнения имитационного материала, и поворотную раму с рабочими органами, в котором, с целью упрощения конструкции стенда и сокращения сроков испытаний рабочих органов за счет оперативного изменения плотности имитационного материала, механизм уплотнения имитационного материала выполнен в виде электрического магнита, установленного на дне емкости, а имитационный материал содержит 10-40% песка и 60-90% ферромагнитного порошка (SU, авторское свидетельство, N 1546870. МПК G 01 М 15/00. Стенд для ускоренных имитационных испытаний почвообрабатывающих рабочих органов //И. И. Сташевский. Заявлено 17.03.87, опубликовано 28.02.90). Этот стенд нами принят за ближайший аналог.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относятся недостаточно широкие функциональные возможности.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - упрощение конструкции стенда и сокращение сроков испытаний малогабаритных дождевальных машин кругового действия.

Технический результат - повышение технической и эксплуатационной надежности дождевальных машин за счет приближения условий испытаний к реальным путем имитации широкого спектра реальных условий эксплуатации на фермерских и крестьянских полях.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для динамических и технологических испытаний малогабаритных дождевальных машин для крестьянских и фермерских хозяйств, включающем кольцевую емкость, поворотную раму с опорной тележкой и дождевальными аппаратами, кольцевая емкость совмещена с колеей опорной тележки и выполнена в виде набора дуговых секций, установленных с чередованием в следующей последовательности: контрольная технологическая площадка, естественная канава колеи в почвогрунте стенда, имитационное препятствие с разноглубинным размещением стержней в канаве, имитационные препятствия с растягивающим и сжимающим эффектами, действующими вдоль поворотной рамы относительно неподвижной опоры, имитационное надземно-выступающее препятствие, взаимно соединенные переходными трапами, длина секции контрольной технологической площадки больше длины опорной тележки в 1,5-2,5 раза, секции кольцевой емкости размещены на поверхности стенда и закреплены костылями, секции кольцевой емкости выполнены в выемке на поверхности стенда и закреплены костылями, при этом часть из них установлена на дне выемки, а другие - по бермам, секции кольцевой емкости снабжены возможностью демонтажа, секция имитационного препятствия с разноглубинным размещением стержней выполнена в виде желоба, на равновеликих стенках которого выполнены сквозные отверстия для установки стержней для задания соответствующего профиля дна колеи, стержни секции выполнены составными из набора коротких и длинных труб с косыми срезами и шпилек, причем короткие трубы с косыми срезами размещены на внешних стенках желоба, секция имитационного надземно-выступающего препятствия выполнена в виде опоры, поперечное сечение которой представлено в виде равнобокой трапеции, большее основание которой образует опорную базу, при этом наклонные внутренние стенки опоры дополнительно соединены распорками; секция имитационного препятствия с растягивающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы, выполнена в виде желоба, одна из боковых стенок размещена вертикально, а другая - наклонно, при этом наклон стенки желоба направлен от неподвижной опоры поворотной рамы; угол наклона стенки желоба секции выполнен в пределах 30...60^o к горизонту, секция имитационного препятствия со сжимающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы, выполнена в виде желоба, одна из боковых стенок установлена вертикально, а другая - наклонно, при этом наклон стенки желоба направлен в сторону неподвижной опоры поворотной рамы; угол наклона к горизонту стенки желоба секции выполнен в пределах 30...60^o; секции имитационных препятствий с разноглубинным размещением стержней, секции имитационных препятствий с растягивающим и сжимающим эффектами, действующими вдоль поворотной рамы относительно неподвижной опоры, снабжены дренажными отверстиями; узел крепления каждой распорки на наклонных стенках опоры секции имитационного надземно-выступающего препятствия выполнен в виде клиньев, установленных в продолговатых отверстиях на концах распорки, при этом на наклонных стенках секции выполнены пазы, а места сопряжения клиньев и наклонных стенок снабжены накладками; распорки в секциях установлены ярусно; шаг расстановки стержней в желобе секции имитационного препятствия с разноглубинным их размещением выполнен не кратным величине продольной базы опорной тележки; стержни в желобе секции имитационного препятствия с разноглубинным их размещением снабжены эластичными втулками.

За счет того, что кольцевая емкость выполнена в виде дуговых секций и установлена в круговой колее испытуемой малогабаритной дождевальной машины, достигается указанный технический результат.

Проведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителями не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявители провели дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показана малогабаритная дождевальная машина кругового действия, в частности дождевальная машина с электроприводом кругового действия "Мини Кубань-К" в аксонометрическом изображении.

На фиг. 2 - стенд для динамических и технологических испытаний малогабаритных дождевальных машин для крестьянских и фермерских хозяйств, вид в плане.

На фиг.3 - сечение А-А на фиг.2, поперечное сечение канавы из под колеи пневматических колес опорной тележки поворотной рамы.

На фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2, секция имитационного препятствия с растягивающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы относительно неподвижной опоры дождевальной машины.

На фиг. 5 - сечение В-В на фиг.2, секция имитационного препятствия со сжимающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы относительно неподвижной опоры дождевальной машины.

На фиг.6 - сечение Г-Г на фиг.2, секция с разноглубинным размещением имитационных препятствий.

На фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг.2, секция имитационного надземно-выступающего препятствия.

На фиг.8 - сечение Е-Е на фиг.2, секция контрольной технологической площадки.

На фиг. 9 - сечение Ж-Ж на фиг.2, продольный разрез секции с разноглубинным размещением стержней в имитационной канаве.

На фиг.10 - сечение З-З на фиг.2, узел фиксации стержня в секции имитационного препятствия.

На фиг. 11 - сечение З-З на фиг.2, то же, размещение упругой втулки на стержне при испытании малогабаритной дождевальной машины с жестким ободом на колесах опорной тележки, например "Мини Фрегат-К".

На фиг. 12 - сечение И-И на фиг.2, узел крепления распорок на наклонных боковых стенках опоры секции имитационного надземно-выступающего препятствия.

На фиг.13 - стенд для динамических и технологических испытаний малогабаритных дождевальных машин в период проведения технологических испытаний на примере возделывания раннего сорта картофеля, вид в плане.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Стенд для динамических и технологических испытаний малогабаритных дождевальных машин для крестьянских и фермерских хозяйств обустраивают на поле с почвой, типичной для данной почвенно-климатической зоны. На выбранном участке должен быть заложен трубопровод диаметром не менее 200 мм для подачи оросительной воды от магистрального трубопровода или соединенный с насосной станцией на берегу местного водоема. Характеристика оросительной воды должна соответствовать требованиям, предъявляемым к орошению.

Стенд включает сменную малогабаритную дождевальную машину 1 (см. фиг.1) кругового действия с электро- или гидроприводом "Мини Кубань-К" или "Мини Фрегат-К", водоподводящий трубопровод 2, гидрант 3 и кольцевую емкость 4 (см. фиг.2). Дождевальная машина 1 содержит неподвижную опору 5, поворотную раму 6, опорную тележку 7 с колесами 8 и дождевальные аппараты 9, установленные на стояках поворотной рамы 6. Неподвижная опора 5 закреплена в геометрическом центре кольцевой емкости 4 (см. фиг.2 и 13).

После завершения монтажных работ, связанных с установкой неподвижной опоры 5, поворотной рамы 6 и опорной тележки 7, приступают к обустройству кольцевой емкости 4. При наличии электропривода на опорной тележке 7 включают питание с пульта управления 10 дождевальной машины 1. При завершении полного оборота поворотной рамы 6 привод опорной тележки 7 выключают. На поверхности стенда остались отпечатки протекторов колес 8 дождевальной машины 1 в виде замкнутой кольцевой полосы.

На поверхности кольцевой полосы выполняют кольцевую емкость 4. Таким образом кольцевую емкость 4 совмещают с колеей опорной тележки 7. Кольцевая емкость 4 выполнена в виде набора дуговых секций 11-16, установленных с чередованием по крайней мере в следующей последовательности: контрольная технологическая площадка 11, естественная канава 12 колеи в почвогрунте стенда, имитационное препятствие 13 с разноглубинным размещением стержней в канаве, имитационное препятствие 14 с растягивающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы 6 относительно неподвижной опоры 5, имитационное препятствие 15 со сжимающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы 6 относительно неподвижной опоры 5, имитационное надземно-выступающее препятствие 16, далее вновь имитационные препятствия повторяются в той же последовательности 11-16 или иной, сообразуясь со схемой опытов и программы испытаний. Дуговые секции 11-16 взаимно соединены переходными трапами.

Контрольная технологическая площадка 11 выполнена в виде криволинейной полосы из листового металла толщиной 8-10 мм, шириной на 5-10% больше, чем ширина пневматической шины колеса 8 опорной тележки 7 дождевальной машины 1 "Мини Кубань-К" или равной длине почвозацепа для колес 8 с жестким ободом дождевальной машины 1 "Мини Фрегат-К". Контрольная технологическая площадка 11 может быть выполнена из листового металла меньшей толщины, но с перфорациями в виде выдавок. Кромки выдавок создают хороший контакт площадки 11 с поверхностью поля на стенде и исключают их смещение. Контрольные технологические площадки 11 устанавливают горизонтально на нулевом уровне. Длина секций 11 контрольной технологической площадки больше длины опорной тележки 7 (расстояния между осями пары колес 8) в 1,5-2,5 раза. Это позволяет устанавливать опорную тележку 7 на горизонтальной площадке секции 11, выполнить все исходные конструктивные и технологические регулировки и записать, например, на осциллограмму исходные установки и регистрируемые параметры. Контрольные установки и количественная их величина записываются при движении дождевальной машины 1 сначала на секции 11 в качестве эталона, а затем - в нагружаемых и испытательных режимах. Секция 11 контрольной технологической площадки может быть выполнена из отдельных листов площадью не менее 1,5-2,0 м². Листы секции 11 на поверхности стенда закреплены попарно установленными костылями 17 (см. фиг.2 и 8). Костыли 17 выполнены из арматурной стали толщиной 16. ..17 мм. Каждый из костылей 17 имеет заостренный конец в виде правильной пирамиды с вершиной, ориентированной вниз, и головку, снабженную захватом для демонтажа. На поверхности листов секции 11 выполнены отверстия диаметром 20 мм. Отверстия смещены от внешних кромок листов на 30 мм. Шаг между отверстиями - 400...450 мм.

Многолетняя эксплуатация многоопорных дождевальных машин кругового действия "Фрегат" ДМУ-А, "фрегат" ДМУ-Б, "Кубань-ЛК" и др. на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья показала, что за сезон на поверхности орошаемого поля из под колес 8 с жестким ободом остаются канавы шириной 22...27 см и глубиной 18...27 см, а при наличии пневматических шин колес 8 канава 12 (см. фиг. 2 и 3) имеет следующие размеры: ширина 60...65 см, а ее глубина - 22... 25 см. Для имитации экстремальных условий испытаний на поверхности стенда выполняют канаву 12 на глубину h₄, равную глубине канавы колеи в реальных условиях с учетом зональных и почвенных условий. Ширину канавы 12 делают больше ширины шины колес 8 на 10...20%, т.е. B_к = 1,1...1,2 (2Δ) (см. фиг. 3). Почву и грунт размещают на бермах 18 и 19 канавы 12. Насыпь 20 грунта над бермами 18 и 19 не должна превышать величины h₅, равной 0,18...0,20 м. Длину канавы 12 выбирают из расчета 1/4 - 1/8 части длины дуги кольцевой емкости 4.

Секция 13 имитационного препятствия с разноглубинным размещением стержней 21 выполнена в виде желоба 22 (см. фиг.2, 6, 10, 9 и 11). В поперечном сечении желоб 22 имеет форму равнобокой трапеции. Каждый из желобов 22 имеет равновеликие наклонные стенки 23 и 24, донную часть 25, левую и правую отбортовки 26 и 27. Донная часть 25 желоба 22 снабжена дренажными отверстиями 28. Дренажные отверстия 28 выполнены выдавкой части материала желоба 22. Диаметр дренажных отверстий 28 выполнен в пределах 120...150 мм. Шаг между дренажными отверстиями 28 - 400...500 мм. На левой и правой отбортовках 26 и 27 желоба 22 выполнены отверстия диаметром 20 мм для размещения костылей 17. На донной части 25 желоба 22 выполнены кроме дренажных отверстий 28 отверстия диаметром 20 мм под костыли 17. Шаг между этими отверстиями - 400... 500 мм. На равновеликих наклонных стенках 23 и 24 выполнены сквозные отверстия для установки стержней 21, задающих соответствующие профили дна колеи (см.фиг.2, 6, 9, 10 и 11).

Секции 13 кольцевой емкости 4 размещены в выемке 29 на поверхности стенда и закреплены костылями 17, при этом часть из них установлена на дне выемки 29, а другая - на бермах 18 и 19. Секции 13 кольцевой емкости 4 выполнены из листового профиля толщиной 6...8 мм и снабжены возможностью демонтажа. Это позволяет обустроить стенд в любых условиях, сохранив при повторном монтаже его исходные функциональные возможности. Каждая секция имитационного препятствия 13 кольцевой емкости 4 для разноглубинного размещения стержней 21 выполнена в виде желоба 22, на равновеликих наклонных стенках 23 и 24 которого выполнены сквозные отверстия для установки стержней 21 с возможностью изменения профиля дна колеи и задания его формы в соответствии с программой испытаний. Для этого стержни 21 в секциях 13 выполнены составными из набора соосных коротких 30 и 31 и длинных 32 труб с косыми срезами и шпилек 33. Короткие трубы 30 и 31 (см.фиг.10) с косыми срезами размещены на внешних наклонных стенках 23 и 24 желоба 22. Угол наклона косых срезов труб 30 и 31 равен углу наклона стенок 23 и 24 желоба 22 к горизонту. Длинные трубы 32 установлены на шпильках 33 в полости желоба 22. На резьбовых концах каждой шпильки 33 установлены плоские шайбы 34 и гайки 35. Для расширения диапазона испытаний и универсальности стенда стержни 21 выполнены одного типоразмера, но длинные трубы 32 снабжены вставками в виде втулок из частей труб. Это позволяет те же стержни 21 переставлять в отверстия по высоте желоба 22. Шаг Т расстановки стержней 21 в желобе 22 секции 13 имитационного препятствия с разноглубинным их размещением выполнен не кратным величине продольной базы А опорной тележки 7 (см.фиг.9). Этим обеспечивается тангаж опорной тележки 7 при перемещении желоба 22 секции 13. Малогабаритные дождевальные машины "Мини Фрегат-К" имеют гидропривод. Перекатывание опорной тележки 7 производится колесами 8 с жестким ободом и почвозацепами. Для снижения вибрационных и ударных нагрузок на желоб 22 стержни 21 снабжены эластичными втулками 36. Диаметр эластичных втулок 36 в 3...4 раза больше внешнего диаметра длинных труб 32. Этим исключаются порывы эластичных трубок 36 при наездах почвозацепов на стержни 21. Длина эластичной втулки 36 равна ширине донной части желоба 22. Описанная конструкция секции 13 с имитационными препятствиями в виде стержней 21 позволяет проводить динамические испытания малогабаритных дождевальных машин с жесткими и эластичными ободами. Сменное положение стержней 21 в желобах 22 кольцевой емкости 4 обеспечивает не только тангаж опорной тележки 7, но и ее галопирование. Для этого шаг T между однотипными стержнями 21 устанавливают равным продольной базе А опорной тележки 8.

Имитационное препятствие 14 с растягивающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы 6 относительно неподвижной опоры 5 (см.фиг.2 и 4), выполнено в виде желоба, одна из боковых стенок 37 которого размещена вертикально, а другая стенка 38 - наклонно, при этом наклон ее направлен от неподвижной опоры 5 поворотной рамы 6. Угол наклона к горизонту наклонной стенки 38 выполнен в пределах 30...60^o. Отбортовки 39,40 и донная часть 41 секции 14 закреплены в канаве костылями 17. Вертикальная стенка 37 смещена от середины колеса 8 на величину Δ₃ (см.фиг.4). Это приводит к тому, что вертикальная реакция нагрузки от колеса 8 раскладывается на две составляющие: боковую R_x1 и вертикальную R_z2. Боковая составляющая R_x1 через раму опорной тележки 7 давит на поворотную раму 6 и неподвижную опору 5. Секция 14 в канаве стенда закреплена костылями 17.

Имитационное препятствие 15 со сжимающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы 6 относительно неподвижной опоры 5 (см.фиг.2 и 5), выполнено в виде желоба, одна из боковых стенок 42 которого размещена вертикально, а другая 43 - наклонно, при этом наклон ее направлен в сторону неподвижной опоры 5 поворотной рамы 6. Угол наклона к горизонту стенки 43 выполнен в пределах 30...60^o. Отбортовки 44,45 и донная часть 46 секции 15 закреплены в канаве костылями 17. Вертикальная стенка 42 смещена от середины колеса 8 на величину Δ₂ (см.фиг.5). Это приводит к тому, что боковая составляющая R_x2 от силы веса опорной тележки 7, колес 8 и вращающейся поворотной рамы 6 направлена на сдвиг неподвижной опоры 5 от геометрического центра кольцевой емкости 4.

Секция 16 имитационного надземно-выступающего препятствия выполнена в виде опоры, поперечное сечение которой представлено в виде равнобокой трапеции, большее основание которой образует опорную базу, при этом наклонные внутренние стенки 47 и 48 опоры дополнительно соединены распорками 49 и 50. Распорки 49 и 50 по длине секций 16 установлены ярусно. Каждая из распорок 49 и 50 снабжена узлом крепления 51 (см.фиг.12). Узел крепления 51 каждой из распорок 49 и 50 на наклонных стенках 47 и 48 опоры секции 16 имитационного надземно-выступающего препятствия выполнен в виде клиньев 52, установленных в продолговатых отверстиях 53 на концах распорок 49 (50). На наклонных стенках 47 и 48 опоры секции 16 выполнены вертикальные пазы 54 и 55. Места сопряжения клиньев 52 и наклонных стенок 47 и 48 снабжены накладками 56 и 57. Наклонные стенки 47 и 48 сопряжены по дуге окружности с отбортовками 58 и 59. Отбортовки 58 и 59 опоры секции 16 образуют опорную поверхность. На поверхности отбортовок 58 и 59 выполнены отверстия диаметром 20 мм для размещения костылей 17 (см.фиг.2 и 12).

Секции 13 имитационных препятствий с разноглубинным размещением стержней 21, секций 14 и 15 имитационных препятствий с растягивающим и сжимающим эффектами, действующими вдоль поворотной рамы 6 относительно неподвижной опоры 5, снабжены дренажными отверстиями 28 (см.фиг.9 и 10) для отвода оросительной воды из желобов 22 за пределы кольцевой емкости 4. Этому также способствуют песчаные подушки, выполненные в канавах 29 для плотного сопряжения желобов 22 с поверхностью канав 29.

На фиг. 13 показан стенд для динамических и технологических испытаний малогабаритных дождевальных машин для крестьянских и фермерских хозяйств, где представлена одна из испытуемых дождевальных машин 1 кругового действия, технические характеристики которых представлены в таблице. При расстоянии Ro, равном 55 м от вертикальной оси симметрии неподвижной опоры 5 до геометрического центра опорной тележки 7, длина кольцевой емкости 4 равна 345,4 м. Эффективность ускоренных испытаний в заявленном изобретении достигается тем, что длина секций 12 и 13 под естественной канавой колеи дождевальной машины и имитационных препятствий 13 с разноглубинным размещением стержней 21 принято равным по 86,35 м. Длина контрольной технологической площадки 11, длина имитационного препятствия 14 с растягивающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы 6 относительно неподвижной опоры 5, длина имитационного препятствия 14 со сжимающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы 6, и длина имитационного надземно-выступающего препятствия 16 нами приняты равными 21,6 м, что соответствует угловому смещению 11,25^o поворотной рамы 6 дождевальной машины 1.

Стенд для динамических и технологических испытаний малогабаритных дождевальных машин для крестьянских и фермерских хозяйств функционирует следующим образом.

Перед началом ускоренных испытаний опорную тележку 6 устанавливают на поверхность контрольной технологической площадки 11. На контрольной технологической площадке 11 проверяют состояние всех узлов дождевальной машины 1, состояние неподвижной опоры 5, поворотной рамы 6, узлов привода, элементов автоматики, дождевальных аппаратов 9, гидранта 3 и положения секций 12-16 в кольцевой емкости 4. Затем на поворотной раме 6 и опорной тележке 7 размещают датчики угловых и линейных перемещений, акселерометры и тензозвенья для записи фактических усилий в местах подвижных сопряжений дождевальной машины 1. Первый цикл испытаний проводят без подачи оросительной воды в водоподводящий трубопровод и в поворотную раму 6. Для дождевальной машины "Мини Кубань-К" с пульта управления 10 дождевальной машины 1 задают режим перемещения опорной тележки 7 по поверхности кольцевой емкости 4. При вращении опорной тележки 7 по стрелке 1 (фиг.2) дождевальная машина 1 своими опорными колесами 8 съезжает по трапу с контрольной технологической площадки 11 в секцию 12 с естественной колеей на глубину до 25...27 см. Рама 6 относительно горизонта принимает наклонное положение. Электропривод опорной тележки 7 тратит свою мощность на преодоление сил сопротивления качения колес 8, деформацию почвы на дне канавы, на преодоление сил трения пневматических шин о стенки канавы, перемещение липкой грязи в самой канаве. После прохождения пути длиной 86,35 м переднее колесо 8 опорной тележки въезжает на стержни 21 в желобе 22 секции 13. При разноглубинном положении стержней 21 в желобе 22 секции 13 опорная тележка 7 к направлению движения испытывает угловые колебания - тангаж в пределах от 5 до 13^o. На этом участке поворотная рама 6 относительно неподвижной опоры 5 испытывает крутильные нагрузки за счет знакопеременных крутящих моментов. На выходе из секции 13 опорная тележка 7 по трапу въезжает на секцию 14 с осерастягивающим эффектом на неподвижную опору 5. За счет наклона стенки 38 секции 14 опорные колеса 8 создают усилия, смещающие опорную тележку 7 от центра неподвижной опоры 5. В секции 15 кольцевой емкости 4 создается эффект сжатия поворотной рамы 6 и сталкивание неподвижной опоры 5 с фундаментных блоков. Из секции 15 опорная тележка 7 посредством трапа наезжает на опору имитационного надземно-выступающего препятствия 16, осуществляя при этом килевидную качку. Превышение препятствия 16 над уровнем контрольной технологической площадки 11 составляет 350 мм, что превышает допустимый уклон рельефа поля (0,08) более чем в 2 раза. После преодоления препятствия 16 по трапу опорная тележка 7 съезжает на вторую контрольную технологическую площадку 11. Цикл динамических испытаний повторяется в вышеописанной последовательности. При проведении цикла испытаний на регистрирующую аппаратуру записываются все кинематические и динамические параметры. После проведения динамических испытаний приступают к проведению технологических испытаний. На стенде для ускоренных динамических технологических испытаний (см.фиг.13) после основной обработки почвы готовят почву, например, для посадки раннеспелого картофеля для коммерческих целей. Для этого культиватором-гребнеделателем нарезают гребни для посадки картофеля с междурядьями 0,6 м. На орошаемом поле площадью 3 га делают технологическую дорогу 60 (см.фиг.13), которая пересекает одну из контрольных технологических площадок 11. В этом случае при выполнении нижеперечисленных технологических операций машино-тракторные агрегаты не пересекают кольцевую емкость 4. При поделке гребней тракторный агрегат движется вдоль внутренней кромки кольцевой емкости 4 с постоянным радиусом относительно центра неподвижной опоры 5. При завершении круга на технологической дороге 60 тракторный культиваторный агрегат переводит трактор на вторую кольцевую полосу с меньшим радиусом. Аналогичным образом выполняются все последующие операции до радиуса поворота агрегата не менее 3 м. После этого от неподвижной опоры 5 агрегат выезжает по технологической дороге 60 на внешнюю сторону кольцевой емкости 4. Перемещая агрегат по часовой стрелке относительно неподвижной опоры 5, тракторист (фермер) выполняет операцию по нарезке гребней для посадки клубней картофеля. С технологической дороги 60 тракторный агрегат выезжает на полевую дорогу 61. По выполненным гребням шестирядной картофелесажалкой производят посадку яровизированных клубней картофеля. После посадки клубней проводят первый увлажнительный полив с нормой, достаточной для осадки почвы и появления первых ростков. По мере вегетации надземных побегов и развития корневой системы поливную норму увеличивают. До цветения картофеля производят рыхление междугребневого пространства и уничтожение сорняков. Мелкодисперсными насадками осуществляют опрыскивание и уничтожение колорадского жука. Чередованием дождевания и рыхления гребней добиваются оптимальных условий произрастания столового картофеля. Дождевальной машиной 1 вместе с гидроподкормщиком осуществляют с помощью поливной воды внесение микроэлементов и быстрорастворимых азотных удобрений. Картофелекопателями простейших конструкций производят подкопку клубней картофеля. Последние сортируют и поставляют на рынки. После уборки картофеля в качестве влагозарядкового полива продолжают технологические испытания дождевальной машины, увеличивая нормы полива с 40. . . 50 м³/га до 800...1200 м³/га на давлениях до 6...8 кг/см² (превышающие в 2...3 раза допустимое рабочее давление). Выявляют течи и неисправности работы дождевальных аппаратов и сопряжений в водоподводящих трубопроводах. Рабочее давление контролируют контрольными манометрами 1 класса.

При испытании дождевальной машины с гидроприводом "Мини Фрегат-К" поступают следующим образом. При кинематических и динамических испытаниях на стояках поворотной рамы 6 демонтируют дождевальные аппараты 9, а на их место ставят резьбовые пробки. Силовой цилиндр механизма привода на опорной тележке 7 снабжают рукавом, с помощью которого отработанную воду сливают на расстояние 1,0...1,5 м от внешней кромки кольцевой емкости. Дальнейшие ускоренные испытания малогабаритных дождевальных машин проводят вышеописанным образом.

На основе технологических, кинематических и динамических испытаний выявляются конструктивные недостатки и даются рекомендации по повышению эксплуатационной и технической надежности малогабаритных дождевальных машин кругового действия.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий: средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении; для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеприведенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов; средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителями технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Формула изобретения

1. Стенд для динамических и технологических испытаний дождевальных машин, содержащий кольцевую емкость и поворотную раму с опорной тележкой, отличающийся тем, что кольцевая емкость совмещена с колеей опорной тележки и выполнена в виде набора дуговых секций, установленных с чередованием в следующей последовательности: контрольная технологическая площадка, естественная канава колеи в почвогрунте стенда, имитационное препятствие с разноглубинным размещением стержней в канаве, имитационные препятствия с растягивающим и сжимающим эффектами, действующими вдоль поворотной рамы относительно неподвижной опоры, имитационное надземно-выступающее препятствие, взаимно соединенные переходными трапами.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что длина секции контрольной технологической площадки больше длины опорной тележки в 1,5 - 2,5 раза.

3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что секции кольцевой емкости размещены на поверхности стенда и закреплены костылями.

4. Стенд по п.1, отличающийся тем, что секции кольцевой емкости выполнены в выемке на поверхности стенда и закреплены костылями, при этом часть из них установлена на дне выемки, а другие - по бермам.

5. Стенд по п.1, отличающийся тем, что секции кольцевой емкости выполнены из листового профиля и снабжены возможностью демонтажа.

6. Стенд по п.1, отличающийся тем, что секция имитационного препятствия с разноглубинным размещением стержней выполнена в виде желоба, на равновеликих наклонных стенках которого выполнены сквозные отверстия для установки стержней для задания соответствующего профиля дна колеи.

7. Стенд по пп. 1 и 6, отличающийся тем, что стержни секции выполнены составными из набора соосных коротких и длинных труб с косыми срезами и шпилек, причем короткие трубы с косыми срезами размещены на внешних стенках желоба.

8. Стенд по п.1, отличающийся тем, что секция имитационного надземно-выступающего препятствия выполнена в виде опоры, поперечное сечение которой представлено в виде равнобокой трапеции, большее основание которой образует опорную базу, при этом наклонные внутренние стенки опоры дополнительно соединены распорками.

9. Стенд по п.1, отличающийся тем, что секция имитационного препятствия с растягивающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы, выполнена в виде желоба, одна из боковых стенок размещена вертикально, а другая - наклонно, при этом наклон стенки желоба направлен от неподвижной опоры поворотной рамы.

10. Стенд по п.9, отличающийся тем, что угол наклона к горизонту стенки желоба секции выполнен в пределах 30 - 60^o.

11. Стенд по п.1, отличающийся тем, что секция имитационного препятствия со сжимающим эффектом, действующим вдоль поворотной рамы, выполнена в виде желоба, одна из боковых стенок установлена вертикально, а другая - наклонно, при этом наклон стенки желоба направлен в сторону неподвижной опоры поворотной рамы.

12. Стенд по п.11, отличающийся тем, что угол наклона к горизонту стенки желоба секции выполнен в пределах 30 - 60^o.

13. Стенд по п.1, отличающийся тем, что секции имитационных препятствий с разноглубинным размещением стержней, секции имитационных препятствий с растягивающим и сжимающим эффектами, действующими вдоль поворотной рамы относительно неподвижной опоры, снабжены дренажными отверстиями.

14. Стенд по п.8, отличающийся тем, что узел крепления каждой распорки на наклонных стенках опоры секции имитационного надземно-выступающего препятствия выполнен в виде клиньев, установленных в продолговатых отверстиях на концах распорки, при этом на наклонных стенках выполнены пазы, а места сопряжения клиньев и наклонных стенок снабжены накладками.

15. Стенд по п.8, отличающийся тем, что распорки в секциях установлены ярусно.

16. Стенд по пп.1 и 6, отличающийся тем, что шаг расстановки стержней в желобе секции имитационного препятствия с разноглубинным их размещением выполнен некратным величине продольной базы опорной тележки.

17. Стенд по пп. 1 и 6, отличающийся тем, что стержни в желобе секции имитационного препятствия с разноглубинным их размещением снабжены эластичными втулками.

РИСУНКИ

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