Ходовий апарат агромоста з використанням посудин підґрунтового поливу

Реферат: Заявлений ходовий апарат агромоста з використанням посудин для підґрунтового поливу, який рухається по розміщених в ґрунті опорах за допомогою стійок, що переставляються по опорах. Як опори використані посилені поливні посудини, а стійки встановлені попарно на поворотних навкруги центрального шарніра траверсах і виконані висувними на максимальну висоту вирощуваних рослин. UA 100429 C2 (12) UA 100429 C2 UA 100429 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до сільського господарства, а саме - до іригаційної і ґрунтообробної сільськогосподарської техніки, точніше - до агромостових агрегатів (Gantry type, A01B51/02A, європейська патентна класифікація), які включають в себе широкозахватну ферму, відповідні робочі органи, що визначають конструкцію широкозахватної ферми, та ходовий апарат. Використання посудин підґрунтового поливу є ефективним агроприйомом - економія поливної води становить 40…70 %, не потрібне рихлення ґрунту після поливу (Bainbridge, D.A. 1986. Pitcher irrigation. University of California, Dry Lands Research Institute, Riverside, CA 3p). Робочі органи агромоста звичайно є змінними і встановлюються на візку, що рухається вздовж ферми, а рух ходового апарата має виконуватися з зупинками на ґрунтообробних позиціях з похибкою не більше 10…15 мм для реалізації можливостей точного землеробства. Виконання поливу також є однією з операцій агромоста. Відомий ходовий апарат рухомої іригаційної машини для підґрунтового поливу (пат. US 2006060666), що подає воду у пористі посудини, розміщені в ґрунті, і рухається на колісному ходу. Недоліком такого ходового апарата є великі енерговитрати на рух по ґрунтовій колії і витрачання частини корисної площі на цю колію. Відома також рухома іригаційна машина з ходовим апаратом крокуючого типу, що зменшує витрачання корисної площі з 1,2 % до 0,3 % (В.А. Улексин, Мостовое земледелие. Монография. - Днепропетровск: Пороги, 2008). Недоліком перелічених машин є необхідність гнучкого водо- та струмопідводу (або автономного енергоживлення). Для переміщення на сусідню загінку названі машини роблять поворот на 180°, що також приводить до втрат корисної площі. Відомий і ходовий апарат агромоста, який рухається по створених в ґрунті опорах (пат.иА48511), що зменшує енерговитрати на рух агромоста, але потрібні додаткові витрати на створення постійних опор в ґрунті і залишається складним переміщення на сусідню загінку в зв'язку з необхідністю повороту на 180°. Крім того, ходові апарати всіх названих агрегатів не прив'язані безпосередньо до конкретних точок поля і тому потребують додаткових вимірювальних пристроїв і системи автоматики для точного базування на позиціях при виконанні поливу з використанням посудин підґрунтового поливу і обробки ґрунту по координатному принципу (для реалізації можливостей точного землеробства). Задачею винаходу є підвищення ефективності роботи агромоста з використанням посудин підґрунтового поливу, за рахунок зменшення витрат на створення опор в ґрунті та витрат на водо - та струмопідвід, більш повного використання оброблюваної площі при переміщенні на сусідню загінку і точного базування на позиціях при виконанні поливу і обробки ґрунту по координатному принципу. Поставлена задача вирішується тим, що ходовий апарат виконано у вигляді поворотних траверс з висувними стійками, на кінцях висувних стійок встановлено конічні наконечники з струмознімними контактами. Як опори в ґрунті використовуються розміщені в двох суміжних рядах посилені поливні посудини з струмопідвідними кільцевими опорними поверхнями, переміщення агрегату на сусідню загінку виконується боковим рухом агрегату по двох парах суміжних рядів посилених поливних посудин. Інші кращі форми виконання винаходу є предметом наступних залежних пунктів формули і більш детально пояснюються з посиланнями на креслення, де: • на фіг. 1 схематично показано загальний вид ходового апарату агромоста; • на фіг. 2 схематично показано інженерне обладнання поля для ходового апарата агромоста; • на фіг. 3 показана у розрізі рядова поливна посудина; • на фіг. 4, 5 показана у розрізі посилена опорна поливна посудина з струмопідводом; • на фіг. 6 показана у розрізі поливна посудина з водопідводом; • на фіг. 7 показаний у розрізі наконечник висувної стійки у незафіксованому положенні; • на фіг. 8 показаний у розрізі наконечник висувної стійки у зафіксованому положенні; • на фіг. 9 схематично показані елементи фіксації наконечників висувних стійок ходового апарату агромоста. Ходовий апарат агромоста 1 (мал. 1) включає в себе чотири поворотних траверси 2, на кожній з яких встановлено по дві висувних стійки 3. Всього, таким чином, ходовий апарат агромоста 1 має два комплекти з чотирьох висувних стійок 3, якими він почергово опирається на опорні поливні посудини 5. Шарнірами 6 поворотні траверси 2 з'єднані з кутовими кронштейнами 7 ферми 8 агромоста 1. Відстань між шарнірами 6 відповідає парному числу міжрядь поливних посудин t, наприклад, 4t, і всі траверси 2 паралельні між собою. Агроміст 1 має напрямні 9, по яких рухається візок 10 з робочими органами (на фіг. 1 не показані), що обробляють площу 11. Поле 12 (фіг. 1, 2), по якому рухається ходовий апарат агромоста 1, має інженерне обладнання - поливні посудини 13 для підґрунтового поливу, розміщені на відстані t, 1 UA 100429 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 що становить 0,6-2,2 м в залежності від умов розповсюдження вологи в ґрунті. Частина поливних посудин 13 виконана посиленими і використовується як опорні поливні посудини 5 для ходового апарата агромоста 1. Ці опорні поливні посудини 5 розміщено парами рядів 14, 14' по довжині поля 12, причому опорні поливні посудини одного ряду знаходяться навпроти середин проміжків другого ряду. Відстань між парами рядів 14, 14' відповідає ширині агромоста 1. Для поперечного руху агромоста 1 опорні поливні посудини 5 також розміщені двома парами поперечних рядів 15, 15' на кінцях поля, останній ряд 15' є останнім рядом поливних посудин поля 12. Для обробки останнього ряду 15' на кінцях поля 12 робочими органами, встановленими на візку 10 агромоста 1, за границею 16 поля 12 можуть бути встановлені додаткові опори 17 (по дві на загінку) по формі опорних поливних посудин 5. Однією з доцільних форм поливних посудин 13 (фіг. 3) є конічна форма бокових стінок 18 з заливним отвором 19. Для забезпечення спроможності такої поливної посудини витримувати навантаження від ходового апарата достатньо доповнити її бокові стінки 18 поздовжніми стійковими елементами, потовщеннями або ребрами 20 (фіг. 4). Ці опорні поливні посудини 5 мають кільцеві опорні поверхні 21 (фіг. 5) для обпирання стійки 3, які можуть бути також контактними елементами, ізольованими від стінок 18 і потовщень 20, суцільними або поділеними на секції, до яких підведений струм безпечної напруги. В залежності від необхідної потужності схема з'єднань контактних елементів може мати варіанти, - однофазного струму змінної напруги, струму постійної напруги або трьохфазного струму, в яких можуть бути використані один або кілька рядів опорних поливних посудин 5. Водопідвідні стояки 22 (мал. 6) можуть бути розміщені в одному або кількох поздовжніх рядах поливних посудин 13. В них опускаються водозабірні патрубки 23 агромоста 1. Водопідвідні стояки 22 приєднані до сполучної труби 24 і можуть мати зворотні клапани 25, що відтискаються водозабірним патрубком 23, який має рухоме ущільнення 26. Висувна стійка 3 (фіг. 7, 8) включає в себе шток 27 з конічним наконечником 28 і може переміщуватися відносно траверси 2 в два положення - нижнє (висунуте) і верхнє (підняте) за допомогою привода вертикального руху 29. Величина вертикального руху має бути не менше максимальної висоти вирощуваних рослин. Для відвернення кутового проковзування наконечника 28 відносно опорних поливних посудин 5 при поворотах траверс 2 шток 27 встановлено у фланці 30 з можливістю обертання на кут 90° і повертання в вихідне положення за допомогою пружини 31 і упора 32. Враховуючи можливу неточність розміщення опорних поливних посудин 5, для дотримання необхідної точності руху ходового апарату (це потрібно для повторюваності положень агромоста 1 на ґрунтообробній позиції) наконечник 28 має можливість рухатися в горизонтальній площині під час встановлення на позицію. Після встановлення на позицію наконечник 28 фіксується на час виконання операцій обробітку ґрунту. В кожному з двох комплектів з чотирьох висувних стійок одна стійка 3 базує ходовий апарат в двох напрямках (фіг. 9), одна стійка 3' базує апарат в одному напрямку, дві стійки 3" закріплюються в довільному положенні відносно апарату. Для цього наконечник 28 (фіг. 7) має можливість переміщуватися в боковому напрямі на величину s, коли конус 33 опущено вниз механізмом 34 через тягу 35. При переході в протилежне положення (фіг. 8) механізм 34 через тягу 35 підтягує конус 33, який, опираючись на конічний отвір 36 в шайбі 37, становить наконечник 28 по осі штока 27 і далі, затискаючи фланець 30 штока 27 між шайбою 37 і наконечником 28, фіксує їх по одній осі. Відповідно в шайбі 37' (мал. 9) стійки 3' виконано призматичний отвір 36', поздовжня вісь х-х якого направлена на стійку 3, а тяга має відповідний направляючий елемент 33' призматичної форми. Шайби 37" двох останніх стійок 3" цього комплекту мають циліндричні отвори 36", а тяги проходять крізь ці отвори з проміжком і мають плоскі головки 33". На нижній конічній поверхні наконечників 28 (фіг. 7) встановлено контактні елементи 38, суцільні або секціоновані, для передачі струму від кільцевих опорних поверхонь 21 опорних поливних посудин 5 на електросистему ходового апарата агромоста 1. Ходовий апарат агромоста 1 працює наступним чином: При положенні, зображеному на фіг. 1, агроміст 1 стоїть на першому комплекті з чотирьох передніх по ходу (по стрілці) стійок 3, задні по ходу стійки 3 підняті. Контактні елементи 38 наконечників 28 (фіг. 7) знаходяться в контакті з кільцевими опорними поверхнями 21 опорних поливних посудин 5, через них подається живлення на електромеханізми агромоста 1. При цьому водозабірні патрубки 23 (фіг. 6) опущені в водопідвідні стояки 22 і йде заповнення поливних посудин 13 і 5. Одночасно візок 10 з робочими органами виконує ґрунтообробні операції на площі 11, після цього ходовий апарат агромоста 1 робить наступний крок, повертаючи траверси 2 в шарнірах 6. Далі, траверси 2 зупиняються після повороту до другого фіксованого положення, висуваються стійки 3, які стали тепер передніми по ходу. Наконечники 28 цих стійок, опускаючись, входять до отворів 19 опорних поливних посудин 5, (фіг. 4) контактні 2 UA 100429 C2 5 10 15 20 елементи 38 опираються на кільцеві опорні поверхні 21; фланці 33, рухаючись вільно по шайбам 40, зупиняються у відповідному положенні, не створюючи бокового зусилля на опорні поливні посудини 5. При цьому наконечник 28 (фіг. 8) під дією пружини 31 повертається в вихідне положення, визначене упором 32. Одночасно з цим тяги 35 передніх по ходу стійок 3 переміщують у верхнє положення конус 33 (фіг. 8, 9), призму 33' і плоскі головки 33", встановлюючи наконечники 28 двох протилежно (по довжині ферми 8) розміщених стійок 3, 3' по геометричній осі х-х, що проходить через центри обертання цих стійок і фіксуючи у встановленому довільному положенні дві інших стійок 3". В цей момент задні по ходу стійки 3 починають рухатися вгору, відокремлюючись від кільцевих опорних поверхонь 21 опорних поливних посудин 5. Після цього водозабірні патрубки 23 опускаються в водопідвідні стояки 22 (фіг. 6), закриваючи ущільненням 26 кільцеву щілину між стояком 22 і патрубком 23 і відтискаючи зворотній клапан 25, водозаповнююча система починає заповнення чергових поливних посудин, описаний цикл повторюється. • Дійшовши до краю поля 16 (останній ряд поливних посудин 15', фіг.2), ходовий апарат агромоста 1 може зробити ще два кроки, використовуючи дві додаткові опори 17, виконані по формі опорних поливних посудин 5 і обробити площу 15, що прилягає до границі поля 20. • Оскільки в кожній ґрунтообробній позиції агроміст 1 повторює своє положення відносно поля 1 з тією ж точністю, з якою опорні поливні посудини 5 зберігають своє положення в ґрунті, то повторюваність положення з похибкою не більше 10…15 мм досягається без додаткових вимірювальних пристроїв і системи автоматики. Переміщення ходового апарата агромоста на сусідню загінку виконується боковим рухом, для чого при знаходженні стійок 3 навпроти поперечних рядів 15, 15' (мал. 2) змінюється порядок руху траверс 2. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 55 1. Ходовий апарат агромоста з використанням посудин для підґрунтового поливу, що рухається по розміщених в ґрунті опорах за допомогою стійок, що переставляються по опорах, який відрізняється тим, що як опори використані посилені поливні посудини, а стійки встановлені попарно на поворотних навкруги центрального шарніра траверсах і виконані висувними на максимальну висоту вирощуваних рослин. 2. Ходовий апарат за п. 1, який відрізняється тим, що для руху вздовж поля опорні поливні посудини розміщені парами суміжних рядів так, що опорні поливні посудини одного ряду знаходяться навпроти середин проміжків другого ряду. 3. Ходовий апарат за пп. 1-2, який відрізняється тим, що для руху поперек поля опорні поливні посудини розміщені двома парами суміжних рядів відповідно відстані між передніми і задніми по ходу траверсами. 4. Ходовий апарат за пп. 1-3, який відрізняється тим, що опорні поливні посудини мають в верхній частині опорні кільцеві поверхні, а висувні стійки мають відповідні конічні наконечники з контактними елементами. 5. Ходовий апарат за п. 4, який відрізняється тим, що опорні кільцеві поверхні і контактні елементи конічних наконечників мають ізолююче покриття і використовуються для передачі електроенергії на рухому частину ходового апарата. 6. Ходовий апарат за пп. 4-5, який відрізняється тим, що опорні кільцеві поверхні і контактні елементи конічних наконечників поділені на щонайменше дві ізольовані секції і використовуються для щонайменше двох ліній передачі електроенергії на рухому частину ходового апарата. 7. Ходовий апарат за пп. 1-3, який відрізняється тим, що поливні посудини одного або більше поздовжніх рядів мають в собі водопідвідні стояки з клапанами, що взаємодіють з водозабірними трубами водорозподілювальної системи агромоста. 8. Ходовий апарат за пп. 1-7, який відрізняється тим, що конічні наконечники стійок встановлені з можливістю самовстановлення в горизонтальній площині в момент контактування з опорними кільцевими поверхнями і в подальшому фіксації конічних наконечників в цьому положенні відносно кожної стійки. 9. Ходовий апарат за пп. 1-8, який відрізняється тим, що передні і задні по ходу поворотні траверси під час руху мають можливість повертатися в однакові боки і шарнірно зв'язані з кінцями ферми через кутові кронштейни. 10. Ходовий апарат за п. 9, який відрізняється тим, що для обробки площі, що прилягає до границі поля, ходовий апарат опирається на дві додаткові опори, виконані по формі опорних поливних посудин. 3 UA 100429 C2 4 UA 100429 C2 5 UA 100429 C2 6 UA 100429 C2 Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7