Многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения
Владельцы патента RU 2631896:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (RU)
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к сельскохозяйственным ирригационным системам. Многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения содержит транзитный трубопровод, самоходные опорные тележки, дополнительные трубопроводы и дождеобразующие устройства. Дополнительные трубопроводы снабжены электромагнитными регуляторами расхода. Дополнительные трубопроводы связаны с радиометрическими датчиками влажности почвы, автоматическими почвенными пробоотборниками, блоками управления и механизмами изменения высоты дождевания. Датчики влажности и почвенные пробоотборники снабжены GPS/ГЛОНАСС-приемниками. Блоки управления выполнены с возможностью подачи в дополнительный трубопровод удобрений и пестицидов. Механизмы изменения высоты дождевания связаны с портативной метеостанцией. Обеспечивается возможность изменения поливной нормы по длине трубопровода в зависимости от влажности почвы на конкретном участке. 2 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к сельскохозяйственным ирригационным системам, и может быть использовано для прецизионного полива многоопорными дождевальными машинами.
Известна многоопорная дождевальная машина [SU 1676532, 15.09.1991], состоящая из самоходных тележек, напорного трубопровода и закрепленного на нем дополнительного трубопровода с дождевальными насадками, соединенного гидравлически с гидроприводом самоходной тележки, позволяющая выдавать поливную норму в зависимости от скорости и числа циклов движения тележки.
К недостаткам описанной многоопорной дождевальной машины можно отнести отсутствие возможности изменять поливную норму по длине напорного трубопровода в зависимости от влажности почвы на конкретном участке орошаемого поля.
Известно устройство стабилизации курса фронтальной дождевальной машины [SU 1099901, 30.06.1984], содержащее двуплечий рычаг, кинематически связанный с направляющим тросом, и установленные на корпусе чувствительные элементы отклонения от курса и аварийный выключатель, взаимодействующие с выступом на втором конце рычага, имеющего прямоугольную прорезь для обеспечения возможности скольжения рычага относительно оси качания, имеющей срезы по размеру прорезей, а кинематическая связь двуплечего рычага с направляющей осуществлена в виде рычага первого рода, одним концом закрепленного на корпусе в двухплоскостном шарнире, пропущенного через проушину в конце двуплечего рычага и имеющего на другом конце ролик, взаимодействующий с направляющей.
Недостатком описанного устройства является низкая чувствительность элементов стабилизации к отклонению машины от заданного направления.
Известно устройство управления многоопорной фронтальной дождевальной машиной [SU 1501986, 23.08.1989], включающее прибор стабилизации курса, подключенный к двум таймерам задания скорости крайних тележек, выполненный в виде двух блоков контактов коррекции положения левого и правого крыльев, имеющих механическую связь со штангами, установленными с возможностью взаимодействия с направляющим тросом, а также блок управления электроуправляемыми клапанами включения дождевателей, разделенных на группы по числу опорных тележек, подключенных к источнику питания через замыкающие контакты прибора стабилизации курса, в котором, с целью повышения качества полива и экономии воды, устройство снабжено RS-триггерами, число которых соответствует числу электроуправляемых клапанов, включенных между блоками контактов коррекции положения правого и левого крыльев и электроуправляемыми клапанами. Устройство также снабжено формирователем импульсов включения, выполненным в виде первой схемы ИЛИ и параллельно подключенных к ее выходу входами установки RS-триггеров, а также дополнительными парами размыкающих и замыкающих контактов в каждом блоке контактов прибора стабилизации курса. Электронно-счетный блок выполнен в виде генератора тактовых импульсов, подключенного к входу счетчика с дешифратором, и включает подключенную к блокирующему входу счетчика вторую схему, входы которой подключены к последнему выходу дешифратора и второму входу первой схемы ИЛИ.
К недостаткам описанного устройства управления многоопорной фронтальной дождевальной машиной относятся сложность конструкции и низкая эксплуатационная надежность.
Известно подвижное ирригационное устройство [SU 1269731, 07.11.1986], состоящее из ряда взаимосвязанных трубных секций, каждая из которых включает участок трубы, поддерживаемый самоходной опорой с приводом, и свободный конец, причем трубные секции соединены гибкими муфтами, расположенными у свободного конца одной секции и участка трубы с опорой соседней секции, и устройств управления приводами опор, размещенных на концах трубных секций с опорами и содержащих выключатели, связанные через чувствительные элементы с приводами опорных тележек и воспринимающие угловые перемещения трубопровода. Чувствительный элемент каждого выключателя выполнен в виде карданного кольца, расположенного на стыке двух секций, и гибких тяг, соединенных со свободным концом секции и через шарнирную распорку с карданным кольцом, при этом карданное кольцо соединено с секциями посредством горизонтального и вертикального коромысел соответственно, а шарнирная распорка через управляющий рычаг связана с входом выключателя.
К недостаткам описанного устройства относятся чрезмерное усложнение конструкции, низкая чувствительность элементов управления приводами самоходных опорных тележек, низкая эксплуатационная надежность, большое время запаздывания сигнала аварийной ситуации.
Известен дождеватель фронтальный с механизированным перемещением ДФ-120 «Днепр» [Механизация поливных работ. Д.М. Сандигурский [и др.], 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1993. 288 с., ил. С. 31-42, рис. 21-26], выполненный в виде многоопорного трубопровода на двухколесных самоходных тележках со специальными фермами-открылками, на каждой из которых установлено по два среднеструйных дождевальных аппарата и механизм управления фронтальным перемещением в виде штанги и двух тяг, соединенных с водопроводящим трубопроводом, концевых выключателей, кулачкового вала, рычага, кулачка привода ртутного переключателя, барабана с тросом, пружины штанги, опорных роликов, подвески опорных роликов, ртутного переключателя и крепежных элементов.
Недостатком описанного дождевателя является низкая эксплуатационная надежность из-за несовершенства конструкции механизма управления фронтальным перемещением, а именно наличия двух концевых выключателей для реверсирования перемещения.
Известно подвижное ирригационное устройство [SU 2404569, 27.11.2010], состоящее из ряда взаимосвязанных трубных секций, каждая из которых включает участок трубы, поддерживаемый самоходной опорой с приводом, и свободный конец, причем секции соединены гибкими муфтами, расположенными у свободного конца одной секции и участка трубы, с опорой соседней секции, и устройств управления приводами опор, размещенных на концах трубных секций с опорами и содержащих выключатели, связанные посредством каната, закрепленными концами на кронштейнах крайних самоходных опор, электрически связанные через чувствительные элементы с приводами тор и воспринимающие угловые перемещения трубных секций.
К недостаткам описанного подвижного ирригационного устройства относится низкая эксплуатационная надежность, вызванная заклиниванием каната в кольце на конце штока концевого выключателя и отсутствие средств блокировки перемещения самоходных опор при чрезмерном натяжении или провисании троса.
Известна многоопорная электрифицированная дождевальная машина "Кубань" [Мелиорация и водное хозяйство. Орошение: Справочник. Под ред. Б.Б. Шумакова. - М.: Колос, 1999. 432 с., ил. С. 106-110, рис. 4.20.], содержащая водопроводящий трубопровод с дождеобразующими устройствами, самоходные тележки на колесных системах с мотор-редукторами и системой синхронизации движения промежуточных тележек.
Недостаток известной дождевальной машины состоит в невозможности применения ее в сложных почвенно-рельефных условиях (с уклоном до 0,05 на почвах низкой водопроницаемости) по причинам несоответствия интенсивности дождя, дождеобразующих устройств (дождевальных аппаратов и насадок), установленных на водопроводящем трубопроводе по комбинированной схеме, характеристикам поверхности орошения и недостаточной величины движущей силы, определяемой с потерями в приводе самоходных тележек из-за наличия одного мотор-редуктора, одновременно приводящего в движение передние и задние колеса, и в его зубчатых передачах, которые суммируются при групповом (посредством системы синхронизации) движении нескольких промежуточных тележек.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству по совокупности признаков является многоопорная дождевальная машина [SU 733569, 15.05.1980], включающая самоходные опоры и установленный на них водопроводящий трубопровод, а в межопорных секциях горизонтально расположена рама с короткоструйными насадками, а сама рама имеет возможность перемещаться по вертикали.
К недостаткам описанной машины можно отнести большую материалоемкость дополнительного оборудования для дождевания и ручное управление высотой дождевания.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей дождевальных машин и проведения прецизионного орошения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является проведение орошения на различных участках орошаемого поля, внесения с поливной водой минеральных удобрений и пестицидов, уменьшения влияния силы ветра на работу дождевальной машины, увеличение коэффициента земельного использования.
Технический результат достигается за счет того, что машина снабжена дополнительными трубопроводами с электромагнитными регуляторами расхода, связанными с радиометрическими датчиками влажности почвы, автоматическими почвенными пробоотборниками, оснащенными GPS/ГЛОНАСС-приемниками, блоками управления, подающими удобрения и пестициды в дополнительный трубопровод, и дождеобразующими устройствами, а также механизмами изменения высоты дождевания, связанными с установленной на дождевальной машине портативной метеостанцией.
Описание чертежей
Предлагаемая многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения представлена на фиг. 1 и 2; на фиг. 1 - многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения (главный вид) На фиг. 2 - многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения (вид сбоку).
Осуществление изобретения
Многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения состоит из следующих элементов (фиг. 1, 2): транзитного трубопровода 1, поддерживаемого самоходными тележками велосипедного типа 2, дополнительными трубопроводами 3 с механизмами изменения высоты дождевания 4 и электромагнитными регуляторами расхода 5, блоками управления секции дополнительного трубопровода 6, радиометрическими датчиками влажности почвы и наличия удобрений 7, портативной метеостанции 8, расположенной в середине машины, а также емкостей 9 для удобрений и пестицидов.
Дождевальная машина, осуществляя прецизионный полив, получает данные с радиометрических датчиков 7 о влажности почвы и наличия удобрений в корнеобитаемом слое, от GPS/ГЛОНАСС-приемников, а от метеостанции 8 - данные о температуре, влажности воздуха, направлении и силе ветра, а после обработки данных дождевальная машина автоматически включается в работу и устанавливает на каждом пролете высоту дождевания механизмами изменения высоты дождевания 4 и поливную норму в зависимости от ветра и наличия влаги в данный момент на данном участке, подавая одновременно недостающее количество удобрений, перемещаясь по орошаемому участку.
Многоопорная дождевальная машина для прецизионного орошения, содержащая транзитный трубопровод, самоходные опорные тележки велосипедного типа, отличающаяся тем, что снабжена дополнительными трубопроводами с электромагнитными регуляторами расхода, связанными с радиометрическими датчиками влажности почвы, автоматическими почвенными пробоотборниками, оснащенными GPS/ГЛОНАСС-приемниками, блоками управления, подающими удобрения и пестициды в дополнительный трубопровод, и дождеобразующими устройствами, а также механизмами изменения высоты дождевания, связанными с установленной на дождевальной машине портативной метеостанцией.
