дождевальный агрегат

Формула изобретения

Дождевальный агрегат, включающий поливной трубопровод, выполненный секционным и снабженный дождевальными насадками, колесными опорами, приводом, размещенным в середине центральной секции, и муфтами для соединения секций, отличающийся тем, что поливной трубопровод закреплен на кронштейнах приводных тележек и опорных колес, установленных на междурядьях посевов сельскохозяйственных культур на высоте 2,0-2,5 м от поверхности почвы, при этом кронштейн центральной приводной тележки имеет вынесенную вперед поворотную треугольную стрелу для крепления тросов-растяжек, соединенных с кронштейнами приводных тележек и опорных колес боковых секций, на центральной приводной тележке установлен двигатель с редуктором, который предназначен для передачи крутящего момента от двигателя на приводные тележки с помощью приводного вала, установленного на подвесных подшипниках, размещенных на кронштейнах приводных тележек и опорных колес, привод на колеса приводных тележек выполнен с помощью цепных передач, со стороны, противоположной направлению движения дождевального агрегата к поливному трубопроводу, присоединены с помощью поворотных хомутов отводящие трубки, длина которых равна диаметру опорных колес приводных тележек, насадки установлены на шлангах и опираются на поверхность почвы, при этом корпус насадки выполнен из износостойкого материала, а во внутренней полости корпуса установлен направитель потока, который имеет внутреннюю винтовую направляющую с левосторонней навивкой и переменным шагом, за винтовой направляющей предусмотрен направляющий параболоид вращения, сопряженный с водовыпускными отверстиями, расположенными нормально к осевой линии насадки, выполненными по касательной к внутренней полости направителя потока и направленными против часовой стрелки, при этом водовыпускные отверстия направлены только вверх и в боковые стороны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам орошения сельскохозяйственных культур преимущественно дождеванием в мобильной оросительной технике.

Известна дождевальная установка, содержащая консольно прикрепленный к вершине мачты поддерживающий элемент поливного трубопровода, свободный конец которого связан с наземным транспортным средством, в которой, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повышения КПД орошения, поддерживающий элемент выполнен в виде троса, смонтированного с возможностью осевого перемещения и снабженного свободным от трубопровода участком переменной длины (SU, авторское свидетельство № 1485459).

К недостаткам данной дождевальной установки относятся сложность конструкции, большая материалоемкость и низкое качество дождя, отсутствие возможности повышения энергии и жизненной силы воды.

Известна дождевальная установка, включающая раму из труб с рукояткой, смонтированный на ней барабан, трубчатая ось которого подсоединена через гибкий шланг барабана к стояку дождевального аппарата, в которой, с целью упрощения конструкции и повышения удобства в обслуживании, рукоятка соединена с рамой шарнирно, выполнена полой и гидравлически связана с трубчатой осью барабана, при этом стык дождевального аппарата смонтирован на свободном конце рукоятки; она снабжена опорными колесами, а рукоятка снабжена подпоркой вертикального положения при поливе и фиксатором горизонтального положения при транспортировке (SU, авторское свидетельство № 1500208).

К недостаткам данной дождевальной установки относятся сложность конструкции, большая материалоемкость, малая производительность и низкое качество дождя, отсутствие возможности повышения энергии и жизненной силы воды.

Известна дождевальная установка, включающая раму в виде пространственной фермы из труб на транспортном средстве с насосной установкой и смонтированный на ней посредством тросов гибкий водопроводящий трубопровод с дождевальными аппаратами, при этом гибкий водопроводящий трубопровод выполнен секционным, каждая секция имеет сегмент гибкого трубопровода и фланцы, взаимно связанные несущим элементом, смежные секции соединены посредством переходного элемента и фланцев, взаимно скрепленных крепежными элементами, при этом концы сегментов зафиксированы в фасонных канавках фланцев и переходного элемента, последним в сборе придана форма шарового пояса, на поверхности которого смонтирован диск с отверстиями для связи тросов с рамой (RU, патент на изобретение № 2238640).

К недостаткам дождевальной установки относятся сложность конструкции, связанная с применением насосной установки, водозаборного устройства и системы пуска насоса. Кроме того, забор воды осуществляется из временных каналов-оросителей, выполненных в земляном русле, при этом вода несет значительное количество взвесей, что приводит к засорению дождевальных насадок и снижению надежности работы дождевальной установки.

Известен широкозахватный колесный дождеватель, выполненный секционным и снабженный дождевальными насадками, колесными опорами, приводом, размещенным в середине центральной секции, и муфтами для соединения секций, при этом в каждой секции водоподводящий трубопровод выполнен из полиэтиленовых труб низкого давления, соединенных последовательно муфтами, и размещен в полости несущего элемента, образованного С-образными гнутыми профилями, концы которых связаны фланцами, при этом ступица каждой колесной пары охватывает несущий элемент, а дождевальные насадки соединены с водоподводящим трубопроводом посредством ниппелей, размещенных между полками смежных С-образных гнутых профилей несущего элемента, при этом каждое крыло, соединенное с центральной секцией, снабжено муфтой предельного момента (RU, патент на изобретение № 2250602).

К недостаткам широкозахватного колесного дождевателя относятся ограниченная высота поливаемых сельскохозяйственных культур, образование смоченной поверхности почвы в зоне расположения опорных колес, что при передвижении дождевателя вызывает образование колеи и приводит к значительному затруднению передвижения.

Данный недостаток приводит к искривлению трубопровода и значительно снижает эксплуатационную надежность дождевателя. Кроме того, отсутствует возможность повышения энергии и жизненной силы оросительной воды.

Известен колесный дождевальный трубопровод, выполненный секционным и снабженный дождевальными насадками, колесными опорами, приводом, размещенным в середине центральной секции, и муфтами для соединения секций, при этом муфты для соединения секций трубопровода выполнены каждая в виде двух концентричных патрубков с фланцами, установленных с возможностью вращения один относительно другого и соединенных между собой посредством подпружиненного фиксатора, при этом фланец наружного патрубка зафиксирован во фланце внутреннего патрубка посредством стопорного кольца, а внутренний диаметр внутреннего патрубка равен внутреннему диаметру водовода (SU, авторское свидетельство № 1402297).

К недостаткам данного колесного дождевального трубопровода относятся ограниченная высота поливаемых сельскохозяйственных культур, образование смоченной поверхности почвы в зоне расположения опорных колес, что вызывает при передвижении колесного дождевального трубопровода образование колеи и приводит к значительному затруднению передвижения, что вызывает искривление трубопровода и снижает эксплуатационную надежность колесного дождевального трубопровода. Кроме того, отсутствует возможность повышения энергии и жизненной силы оросительной воды.

Данный колесный дождевальный трубопровод принят нами в качестве ближайшего аналога.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - повышение эксплуатационной надежности и расширение функциональных возможностей.

Технический результат - снижение усилия на передвижение, обеспечение возможности полива высокостебельных культур, повышение энергии и жизненной силы оросительной воды.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном дождевальном агрегате, включающем поливной трубопровод, выполненный секционным и снабженный дождевальными насадками, колесными опорами, приводом, размещенным в середине центральной секции, и муфтами для соединения секций, согласно изобретению поливной трубопровод закреплен на кронштейнах приводных тележек и опорных колес, установленных на междурядьях посевов сельскохозяйственных культур, на высоте 2,0-2,5 м от поверхности почвы, при этом кронштейн центральной приводной тележки имеет вынесенную вперед поворотную треугольную стрелу для крепления тросов-растяжек, соединенных с кронштейнами приводных тележек и опорных колес боковых секций, на центральной приводной тележке установлен двигатель с редуктором, который предназначен для передачи крутящего момента от двигателя на приводные тележки с помощью приводного вала, установленного на подвесных подшипниках размещенных на кронштейнах приводных тележек и опорных колес, привод на колеса приводных тележек выполнен с помощью цепных передач, со стороны, противоположной направлению движения дождевального агрегата, к поливному трубопроводу присоединены с помощью поворотных хомутов отводящие трубки, длина которых равна диаметру опорных колес приводных тележек, насадки установлены на шлангах и опираются на поверхность почвы, при этом корпус насадка выполнен из износостойкого материала, а во внутренней полости корпуса установлен направитель потока, который имеет внутреннюю винтовую направляющую с левосторонней навивкой и переменным шагом, за винтовой направляющей предусмотрен направляющий параболоид вращения, сопряженный с водовыпускными отверстиями, расположенными нормально к осевой линии насадки, выполненными по касательной к внутренней полости направителя потока и направленными против часовой стрелки, при этом водовыпускные отверстия направлены только вверх и боковые стороны. За счет того, что поливной трубопровод с дождевальными насадками расположен на высоте 2,0 2,5 м, обеспечивается возможность полива высокостебельных сельскохозяйственных культур, расположение опорных колес на неувлажненной почве предотвращает образование колеи и снижает усилие на передвижение дождевального агрегата, а использование дождевального насадка с винтовыми направляющими, направляющим параболоидом, водовыпускными отверстиями выполненными по касательной и внутренней полости направителя потока, расположение отверстий, направленных вверх и в боковые стороны, а также установка дождевальных насадков на поверхности почвы, обеспечивает получение указанного выше технического результата.

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

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «Новизна» по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена конструкция дождевального агрегата - вид сзади.

На фиг.2 - то же - вид сверху.

На фиг.3 - вид А на фиг.2.

На фиг.4 - дождевальная насадка - поперечный разрез.

На фиг.5 - сечение В-В на фиг.4.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Дождевальный агрегат включает подводящий патрубок 1, поливной трубопровод 2 с отводящими трубками 3. Поливной трубопровод 2 опирается на приводные тележки 4, имеющие цепной привод 5 и опорные колеса 6 с кронштейнами 7. Центральная тележка 8 является приводной, для этого на ней установлен приводной двигатель 9 с редуктором 10. На приводной тележке 8 размещен кронштейн с вынесенной вперед треугольной поворотной стрелой 11. Приводные тележки 4 имеют кронштейны 12 для крепления поливного трубопровода 2 и подвесных подшипников, на которых установлен приводной вал 13. Передняя часть треугольной стрелы 11 соединена тросами-растяжками 14 с кронштейнами 7 опорных колес 6 и кронштейнами 12 приводных тележек. К отводящим трубкам 3 подключены шланги 15 для подвода воды к дождевальным насадкам 16.

Дождевальные насадки 16 выполнены разборными, при этом корпус насадка выполнен из износостойкого материала, а во внутренней полости корпуса установлен направитель потока 17, который имеет внутреннюю винтовую направляющую 18 с левосторонней навивкой и переменным шагом, которая закреплена на оси 19. За винтовой направляющей предусмотрен направляющий параболоид вращения 20, сопряженный с водовыпускными отверстиями 21. Водовыпускные отверстия 21 расположены нормально к осевой линии насадки 16, выполнены по касательной к внутренней полости направителя потока 17 и направленными против часовой стрелки. При этом водовыпускные отверстия направлены только вверх и в стороны. Отводящие трубки 3 установлены на поливном трубопроводе 2 с помощью поворотных хомутов 22.

Дождевальный агрегат работает следующим образом.

Перед началом работы дождевальный агрегат устанавливается на поле таким образом, чтобы опорные тележки и опорные колеса располагались на междурядьях посевов или посадки. С помощью приводного двигателя 9 дождевальный агрегат перемещается до ближайшего гидранта закрытой оросительной сети. При этом расстояние от края поля до оси поливного трубопровода 2 должно соответствовать зоне орошения дождевальными насадками 16. К подводящему патрубку 1 присоединяется гибкий рукав, установленный на гидранте, и включается подача воды в поливной трубопровод 2. Вода по отводящим трубкам 3 подается по шлангам 15 к насадкам 16. При этом поток воды, проходя по направителю потока 17, взаимодействует с винтовой направляющей 18 насадка и приобретает вращательное движение против часовой стрелки. При этом с уменьшением шага винтовой навивки скорость вращения возрастает и увеличиваются центробежные силы. Вода во вращающемся против часовой стрелки потоке изменяет свою структуру, при этом ее энергия и жизненная сила увеличиваются. При взаимодействии вращающегося потока с направляющим параболоидом вращения 20 живое сечение потока уменьшается, скорость потока возрастает, и вода в виде мелкодисперсных капель выбрасывается через водовыпускные отверстия 21 на листостебельную массу растений и опускается под действием силы тяжести на орошаемую поверхность почвы. При орошении мелкодисперсным дождеванием происходит постепенное увлажнение почвы, а структура почвы при этом не разрушается, что значительно повышает ее урожайность. Воздействие оросительной воды, обладающей повышенной энергией и жизненной силой, на листостебельную часть растений, а также корневую систему создает благоприятные условия для роста и развития растений, повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

Как только почва достигнет заданной влажности, дождевальный агрегат перемещается на новую позицию. Для перемещения дождевального агрегата включается в работу двигатель 9, который через редуктор 10 передает крутящий момент на приводной вал 13, с которого цепные передачи осуществляют вращение колес приводных тележек 4, 8.

Прямолинейность перемещения поливного трубопровода поддерживается тросами-растяжками 14. Так как колеса приводных тележек 4, 8 и опорных колес 6 находятся на сухой почве, то их передвижение по полю не вызывает затруднений, а колея при движении дождевального агрегата не образуется.

При необходимости изменения направления движения (обратный ход дождевального агрегата) выполняются следующие операции.

Поворотная стрела 11 поворачивается на 180° и закрепляется в этом положении к приводной тележке 8. Отводящие трубки 3 переставляются на поливном трубопроводе и закрепляются с помощью хомутов 22 у отверстий в поливном трубопроводе 2, при этом насадки 16 переносятся на сторону, обратную движению. Проверяется прямолинейность трубопровода, а при необходимости выравнивается тросами-растяжками 14. В этом положении дождевальный агрегат готов к движению в обратном направлении.

Расположение колес на сухой поверхности почвы значительно снижает необходимое усилие на передвижение дождевального агрегата и предотвращает образование колеи от опорных колес.

Расположение поливного трубопровода на достаточной высоте от поверхности почвы позволяет производить полив сельскохозяйственных культур высотой до 2,5 м.

Использование дождевального агрегата, обеспечивающего повышение энергии и жизненной силы воды, повышает урожайность сельскохозяйственных культур, а также качество продукции.