многофункциональная дождевальная машина

Формула изобретения

Многофункциональная дождевальная машина, включающая неподвижную опору с неподвижной трубой и поворотным коленом, соединяющимся с трубопроводом машины, дождевальные аппараты, самоходные тележки с гидроприводами и скоростными клапанами со сливными магистралями, при этом скоростные клапаны подключены к дополнительному трубопроводу, соединенному с трубопроводом машины в головной его части, запорный орган с гидроприводом, гидрореле с управляющим блоком, связанным с напорным трубопроводом через сужающее устройство (дюзу) с трубкой управления внешней системы защиты, соединяющей последовательно исполнительные клапаны, выполненные в виде двух шарнирно соединенных звеньев, блокирующихся подвижными втулками, гидроуправляемый клапан, связанный с трубкой управления внешней системы защиты, отличающаяся тем, что поворотное колено снабжено задвижкой, установленной на трубопроводе машины, а дополнительный трубопровод соединен с трубопроводом машины до задвижки через гидроуправляемый клапан с гидроприводами опорных тележек, причем гидропривод гидроуправляемого клапана связан с трубкой управления внешней системы защиты, сливные магистрали гидроприводов тележек снабжены насадками распыла рабочей жидкости для осуществления внекорневой подкормки растений, проведения обработки пестицидами и стимуляторами роста, поступающей из дозатора, выполненного в виде гидропривода, разделяющегося поршнем на верхнюю и нижнюю полости, нижняя полость которого подключена к дополнительному трубопроводу через обратный клапан и дозировочный кран, а верхняя связана с напорным трубопроводом через гидроуправляемый двухходовой кран, кроме этого, нижняя полость имеет кран со штуцером для заправки дозатора маточным раствором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к поливной технике, и может быть использовано на орошаемых землях с применением многоопорных дождевальных машин кругового действия.

Известна многоопорная дождевальная машина, включающая запорный орган с гидроприводом, гидрореле с управляющим блоком, соединенным с трубкой управления с дросселем и сливными клапанами, установленными на опорах машины и взаимодействующими с датчиками положения опор, и мембранные гидроуправляемые клапаны с приводом, подключенным к трубке управления, причем штоки сливных клапанов выполнены в виде двух шарнирных звеньев и снабжены подвижными втулками, блокирующими шарниры звеньев [1].

Недостатком данной конструкции является ее сложность вследствие наличия большого количества гидроуправляемых клапанов, отсутствие многоцелевого использования данной машины (отсутствие режима движения машины без полива и при поливе в условиях низкого напора, невозможность осуществления внекорневой подкормки растений, проведение обработки пестицидами и стимуляторами роста без осуществления полива сельскохозяйственных культур).

Известна другая многоопорная дождевальная машина, включающая водопроводящий трубопровод с дождевальными аппаратами, самоходные опорные тележки с гидроприводами, гидравлически связанные с дополнительным трубопроводом, подключенным одним концом к водопроводящему трубопроводу в головной его части, при этом дополнительный трубопровод вторым концом подключен к водопроводящему трубопроводу в концевой его части [2].

Недостатком данной дождевальной машины является отсутствие исключения поломки машины при возникновении аварийной ситуации в автоматическом режиме работы, при отказе гидрозадвижки, а также отсутствие многоцелевого использования машины для осуществления режимов движения машины без полива, осуществления внекорневой подкормки растений, проведения обработки пестицидами и стимуляторами роста без осуществления полива сельскохозяйственных культур, а также низкая стабильность работы гидроприводов опор в пусковые моменты машины.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции, повышение надежности и многоцелевое использование дождевальной машины, в том числе и при снижении напора.

Сущность изобретения заключается в том, что поворотное колено снабжено задвижкой, установленной на трубопроводе машины, а дополнительный трубопровод соединен с трубопроводом машины до задвижки через гидроуправляемый клапан с гидроприводами самоходных тележек, причем гидропривод гидроуправляемого клапана связан с трубкой управления внешней системы защиты; при этом на сливных магистралях гидроприводов тележек размещены насадки распыла рабочей жидкости для осуществления внекорневой подкормки растений, проведения обработки пестицидами и стимуляторами роста, поступающих из дозатора, выполненного в виде гидропривода, разделяющегося поршнем на верхнюю и нижнюю полости, нижняя полость которого подключена к дополнительному трубопроводу через обратный клапан и дозировочный кран, а верхняя полость связана с напорным трубопроводом через гидроуправляемый двухходовой кран, кроме этого, нижняя полость имеет кран со штуцером для заправки дозатора маточным раствором.

Благодаря снабжению поворотного колена задвижкой, установленной на трубопроводе машины, и соединению дополнительного трубопровода с трубопроводом машины до задвижки через гидроуправляемый клапан, гидропривод которого связан с трубкой управления внешней системы защиты, упрощается конструкция машины в сравнении с аналогом [1] за счет уменьшения количества гидроуправляемых клапанов, сокращения соединительных элементов и линий подвода рабочей среды, повышается надежность работы благодаря исключению поломки машины, дистанционному пуску с любой опорной тележки и автоматизации управления машиной с насосной станции в сравнении с прототипом [2].

Кроме этого, машина приобретает технологический режим (ранее неизвестный в аналогах) работы - движение без проведения полива, что позволяет оперативно перемещать машину по полю в заданную точку для проведения полива сельскохозяйственных культур. Это очень важно при перемещении под одной машиной сельскохозяйственных культур с различными биологическими требованиями к водообеспеченности. При этом обеспечивается стабильность работы гидроприводов в пусковые моменты машины и в условиях низкого напора.

Снабжение сливных магистралей гидроприводов опор насадками для осуществления внекорневой подкормки растений, проведения обработки пестицидами и стимуляторами роста, поступающими из дозатора, выполненного в виде гидропривода, разделяющегося поршнем на верхнюю и нижнюю полости, нижняя полость которого подключена к дополнительному трубопроводу через обратный клапан и дозировочный кран, а верхняя полость связана с напорным трубопроводом через двухходовой кран; кроме этого, обеспечение нижней полости краном со штуцером для заправки дозатора маточным раствором, а сливных магистралей гидроцилиндров опор насадками распыла рабочей жидкости, придает машине новую функциональную возможность, в результате чего исключается ряд механизмов и оборудования для проведения вышеназванных обработок растений, в значительной степени сокращаются сроки проведения данных работ, уменьшаются эксплуатационные и трудовые затраты.

На чертеже схематично изображена предлагаемая дождевальная многофункциональная машина.

Многофункциональная дождевальная машина включает в себя неподвижную опору 1 с неподвижной трубой 2 и поворотным коленом 3, соединяющимся с трубопроводом 4 машины, дождевальные аппараты 5, самоходные тележки с гидроприводами 6 и скоростными клапанами 7, при этом скоростные клапаны 7 подключены к дополнительному трубопроводу 8, соединенному с трубопроводом машины 4 в головной его части, запорный орган 9 с гидроприводом 10, гидрореле 11 с управляющим блоком 12, связанным с напорным трубопроводом 13 через сужающее устройство 14 (дюза) с трубкой 15 управления внешней системы защиты, соединяющей последовательно исполнительные клапаны 16, выполненные в виде двух шарнирно соединенных звеньев 17, 18, блокирующихся подвижными втулками 19, гидроуправляемый клапан 20, связанный с трубкой 15 управления внешней системы защиты, поворотное колено 3 снабжено задвижкой 21, установленной на трубопроводе 4 машины, а дополнительный трубопровод 8 соединен с трубопроводом 4 машины до задвижки 21 через гидроуправляемый клапан 20, связанный трубкой 15 управления внешней системы защиты и гидроприводами 6 самоходных тележек. При этом сливные магистрали 22 гидроприводов 6 самоходных тележек снабжены насадками 23 распыла рабочей жидкости для осуществления внекорневой подкормки растений, проведения обработки пестицидами и стимуляторами роста, поступающими из дозатора 24, выполненного в виде гидропривода, разделяющегося поршнем 25 на верхнюю 26 и нижнюю 27 полости. Нижняя 27 полость подключена к дополнительному трубопроводу 8 через обратный клапан 28 и дозировочный кран 29, а верхняя 26 полость связана с напорным трубопроводом 13 через гидроуправляемый двухходовой кран 30, кроме этого, нижняя полость 27 имеет кран 31 со штуцером 32 для заправки маточным раствором.

Многофункциональная дождевальная машина работает в режиме полива следующим образом.

В данном режиме работы задвижка 21 находится в открытом положении, а дозатор 24 в незаполненном состоянии (поршень 25 находится в нижнем положении). Работа насосной станции обеспечивает подъем давления в напорном трубопроводе 13 и вызывает поступление воды через сужающее устройство 14 в трубку 15 управления внешней системы защиты. В случае исправности машины исполнительные клапаны 16 находятся в закрытом положении, что обеспечивает подъем давления в трубке 15 управления внешней системы защиты, управляющем блоке 12, гидрореле 11 и гидроприводе гидроуправляемого клапана 20, вызывая переключение гидрореле 11 и открытие запорного органа 9 с помощью гидропривода 10 и открытие гидроуправляемого клапана 20. Это приводит к заполнению водой трубопровода 4 и дополнительного трубопровода 8. Нижняя полость 27 препятствует перемещению поршня 25 вверх, а давление, поступающее из напорного трубопровода 13 через гидроуправляемый двухходовой кран 30 в верхнюю полость 26 дозатора 24, обеспечивает его установку в нижнем положении. Подъем давления в трубопроводе 4 машины включает в работу дождевальные аппараты 5, а расход воды, поступающей из дополнительного трубопровода к скоростным клапанам 7, вызывает движение гидроприводов 6 даже при сниженных напорах, что приводит к перемещению машины по орошаемому полю.

При возникновении аварийной ситуации машина (при опережении или отставании одной из самоходных тележек происходит открытие исполнительного клапана 16, что вызывает падение давления в трубке 15 управления внешней системы защиты, исполнительном блоке 12, гидрореле 11 и гидроприводе гидроуправляемого клапана 20. Подача воды в гидроприводы 6 самоходных тележек прекращается, что приводит к остановке машины и прекращению дальнейшего искривления трубопровода 4 машины. Благодаря этому создается возможность перекрытия напорного трубопровода 13 с помощью запорного органа 9 за время, при котором исключается гидроудар в напорной сети.

Дистанционное включение машины с неисправной тележки (после устранения аварии) осуществляется путем поднятия блокирующейся подвижной втулки 19 выше шарнирного соединения, что приводит к герметизации исполнительного клапана 16 и подъему давления в трубке 15, которое обеспечивает включение дождевальной машины в работу.

При работе машины в режиме без осуществления полива и обработки сельскохозяйственных культур производится перекрытие задвижки 21 и вода из напорного трубопровода 13 поступает лишь в дополнительный трубопровод 8, что обеспечивает подачу воды только в гидропривод 6 самоходных тележек. Это обеспечивает оперативное перемещение дождевальной машины в заданную точку проведения полива при размещении под одной машиной различных культур с отличительными требованиями к условиям водообеспеченности.

Принцип запуска, остановки при аварийной ситуации машины и дистанционного пуска такой же, как и в режиме проведения полива.

При работе машины в режиме обработки сельскохозяйственных культур производятся следующие операции:

- соединение верхней полости 26 дозатора 24 с атмосферой при помощи гидроуправляемого двухходового крана 30;

- открывается кран 31 и производится соединение заправочной емкости с дозатором 24 при помощи штуцера 32. Маточный раствор под давлением поступает в нижнюю полость 27 дозатора 24. В результате этого происходит перемещение поршня 25 в верхнее положение. Дозатор заправлен и готов к работе. Задвижка 21 находится в закрытом положении.

Производится запуск машины так же, как и в режиме полива. Гидроуправляемый двухходовой кран 30 переводится в положение, соединяющее напорный трубопровод 13 с верхней полостью 26 дозатора 24. Разность давления в напорном трубопроводе 13 и поворотном колене обеспечивает движение поршня 25 дозатора 24. В результате этого обеспечивается выход маточного раствора из нижней полости 27 дозатора 24 через обратный клапан 28 и дозировочный кран 29. Дозировочный кран 29 обеспечивает поступление определенного расхода маточного раствора в дополнительный трубопровод 8, который, смешиваясь с расходом воды, поступающей по дополнительному трубопроводу 8 из поворотного колена 3, обеспечивает необходимую концентрацию рабочей жидкости для обработки сельскохозяйственных культур. Распределение рабочей жидкости по полю для обработки растений осуществляется из гидроцилиндров 6 через насадки 23, установленные на сливных магистралях 22 самоходных тележек. Остановка и дистанционный пуск машин при возникновении аварийной ситуации производится аналогично, как и в режиме полива.

Предлагаемая многофункциональная машина позволит в сравнении с аналогом и прототипом не только упростить конструкцию и повысить надежность ее работы, но и расширить ее функциональные возможности в связи с выполнением нескольких операций (режимов работы), что исключает ряд механизмов и машин, необходимых для проведения технологических работ при выращивании сельскохозяйственных культур и возможность работы машины при низких напорах.

В целом предложенному техническому решению - многофункциональная дождевальная машина, присущи простота конструкции, надежность в работе и расширение функциональной возможности ее применения на оросительных системах.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 1304786, А 01 G 25/09, 25/16.

2. Авторское свидетельство СССР 1565419, А 01 G 25/09.