RU2084130C1

RU2084130C1 - Rotary rainer

Info

Publication number: RU2084130C1
Application number: RU95109834A
Authority: RU
Inventors: Н.М. Кошкин; В.В. Кошкина
Original assignee: Кошкин Николай Михайлович; Кошкина Валентина Васильевна
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 1997-07-20
Also published as: RU95109834A

Abstract

FIELD: agriculture; particularly irrigation with multi-support rotary rainers. SUBSTANCE: rainer has stationary support 1 with stationary pipe 2 and rotary elbow 3. Pressure pipeline 4 connected to elbow 3 is positioned on travelling bogies and is provided with sprinkling apparatus. The last bogie is fitted with rainer speed setting device 13 associated with rainer speed change programmer incorporating disk 5 and adjustment valve 8. Disk 5 is secured on stationary pipe 2 and is provided with guide groove 6, which is intended to follow reversed profile of the field along the front of the rainer movement. Adjustment valve 8 is mounted on rotary elbow 3 and is provided with rod 7 interacting with guide groove 6. The rainer has a hydraulic safety system with control pipe 12 connected with drive 11 of hydraulically controlled valve 10, which communicates with pressure pipeline 9 and through adjustment valve 8 with rainer speed setting device 13. This device is made in the form of hydraulically controlled valve mounted in feed pipeline 14 of hydraulic drive 15 of the last bogie and provided with adjustable drain hole 17. EFFECT: improved efficiency of irrigation operations. 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к поливной технике, и может быть использовано при поливе многоопорными дождевальными машинами кругового действия. The invention relates to agriculture, namely to irrigation equipment, and can be used for irrigation with multi-support sprinkling machines of circular action.

Известна дождевальная машина, содержащая трубопровод, установленный на тележках с гидроприводом. На каждой трубе трубопровода поочередно установлены парами дождевальные аппараты, снабженные запорными клапанами. На неподвижной опоре установлены кольца с упорами, которые могут взаимодействовать с клапанами управления. Клапан управления соединен с гидрореле и с клапаном-распределителем, соединенным с двумя емкостями управления. Дождевальная машина работает в трех вариантах с расходом воды Q 0,5Q и 0,25Q за счет автоматического переключения гидрореле и установки или снятия упора на кольце. Недостатком данной дождевальеной машины является отсутствие регулирования поливной нормы (скорости движения машины) с учетом рельефа почвы по фронту машины, что приводит к переувлажнению почвы, заболачиванию, подъему уровня грунтовых вод в пониженных местах (балочках) поля. Кроме того, данное техническое решение не может исключать поломку машины при отказе гидрозадвижки, что влечет за собой большие трудозатраты, связанные с восстановлением поливной техники, снижение производительности машины, нарушение графика полива сельскохозяйственных культур и снижение урожайности. Known sprinkler machine containing a pipeline mounted on carts with hydraulic drive. Sprinkling apparatuses equipped with shut-off valves are alternately installed in pairs on each pipe of the pipeline. On a fixed support rings are installed with stops that can interact with control valves. The control valve is connected to the hydraulic relay and to the control valve connected to the two control tanks. The sprinkler operates in three versions with a water flow rate of Q 0.5Q and 0.25Q due to the automatic switching of the hydraulic relay and the installation or removal of emphasis on the ring. The disadvantage of this sprinkler machine is the lack of regulation of the irrigation rate (speed of the machine), taking into account the topography of the soil on the front of the machine, which leads to waterlogging of the soil, waterlogging, rising groundwater level in low places (beams) of the field. In addition, this technical solution cannot exclude damage to the machine if the hydraulic valve fails, which entails great labor costs associated with the restoration of irrigation equipment, a decrease in machine performance, a violation of the schedule for irrigation of crops and a decrease in yield.

Известна другая дождевальная машина. состоящая из неподвижной опоры и трубопровода с дождевальными аппаратами, установленного на самоходных тележках с гидроприводами. На последней тележке установлен блок управления с краном-задатчиком скорости движения машины. Блок управления снабжен управляющим колесом с регулируемыми пластинами. Управляющее колесо кинематически связано с колесом последней тележки, а регулируемые пластины посредством реечного механизма с краном-задатчиком скорости движения машины. При вращении колесо машины вращает управляющее колесо. При этом регулируемые пластина посредством реечного механизма взаимодействуют с краном-задатчиком скорости движения машины и он автоматически изменяет норму полива. Недостатком данной дождевальной машины является сложностью конструкции (редуктор, цепная передача, реечный механизм и т.д.) и низкая надежность в работе т.к. наличие кинематической связи редуктора с колесом, а также реечного механизма при работе их в среде с повышенной влажностью будет вызывать и интенсивное корродирование и как следствие заседания, отказ в работе. Кроме того, данному решению присуща низкая точность изменения скорости движения машины в зависимости от рельефа поля (изменение нормы полива), так как при пробуксовке колеса, происходит смещение блока управления относительно пониженного (повышенного) участка поля либо участка с повышенным уровнем грунтовых вод (т. е. происходит рассогласование блока управления с профилем конкретного поля), отсутствие остановки последней тележки при срабатывании системы защиты вызывает поломку машины при отказе гидрозадвижки, что так же снижает надежность машины. Another sprinkler is known. consisting of a fixed support and a pipeline with sprinklers installed on self-propelled carts with hydraulic drives. On the last trolley there is a control unit with a setpoint crane for the speed of the machine. The control unit is equipped with a control wheel with adjustable plates. The control wheel is kinematically connected with the wheel of the last bogie, and the adjustable plates by means of a rack and pinion mechanism with a setpoint crane of the machine speed. During rotation, the machine wheel rotates the control wheel. In this case, the adjustable plate through the rack and pinion mechanism interacts with the setpoint crane of the machine speed and it automatically changes the irrigation rate. The disadvantage of this sprinkler machine is the design complexity (gearbox, chain transmission, rack and pinion mechanism, etc.) and low reliability in operation since the presence of the kinematic connection of the gearbox with the wheel, as well as the rack and pinion mechanism when operating in an environment with high humidity will cause intense corrosion and, as a consequence of the meeting, a refusal to work. In addition, this solution is inherent in the low accuracy of changing the speed of the machine depending on the topography of the field (changing the irrigation rate), since when the wheel is slipping, the control unit is shifted relative to a lower (increased) section of the field or a section with an increased level of groundwater (i.e. e. there is a mismatch between the control unit and the profile of a specific field), the absence of the last trolley stopping when the protection system is triggered causes the machine to break down if the hydraulic valve fails, which also reduces reliably five cars.

Цель изобретения упрощение конструкции, повышение надежности и расширения функциональной возможности в работе. Поставленная цель достигается тем, что программное устройство имеет закрепленный на неподвижной трубе диск, в теле которого выполнена направляющая канавка, отражающая обратный профиль поля по фронту движения машины, и регулирующий клапан, установленный на поворотном колене и снабженный штоком, взаимоденйствующим с направляющей канавкой, при этом машина снабжена системой гидрозащиты с управляющей трубкой, соединенной с приводом гидроуправляемого клапана, который сообщен с напорным трубопроводом и через регулирующий клапан, с краном-задатчиком скорости движения машины, выполненным в виде гидроуправляемого клапана, установленного в линии питания гидропривода последней тележки и имеющего дренажное регулируемое отверстие. The purpose of the invention is to simplify the design, increase reliability and expand the functionality in operation. This goal is achieved by the fact that the software device has a disk mounted on a stationary tube, in the body of which a guide groove is made, which reflects the inverse profile of the field along the front of the machine, and a control valve mounted on the rotary knee and equipped with a stem interacting with the guide groove, the machine is equipped with a hydraulic protection system with a control tube connected to the actuator of the hydraulic control valve, which is connected to the pressure pipe and through the control valve with a tap a speed sensor of the machine, made in the form of a hydraulically controlled valve installed in the power line of the hydraulic drive of the last truck and having a drainage adjustable hole.

Благодаря снабжению машины программным устройством, имеющим закрепленный на неподвижной трубе диск, в теле которого выполнена направляющая канавка, отражающая обратный профиль поля по фронту движения обеспечивается в сравнении с базовым (прототипом) более высокую точность изменения скорости движения машины в зависимости от рельефа поля (уровня грунтовых вод) т.к. исключает смещение блока управления относительно понижения (повышения) участка поля либо участка с повышенным уровнем грунтовых вод при пробуксовке колес последней тележки. Кроме того, предлагаемое решение по сравнению с базовым (прототип) исключает передаточный механизм (редуктор), кинематическую связь (цепную передачу), известную в прототипе, что предотвратит отказы в работе и повысит надежность в работе машины. Thanks to the supply of the machine with a software device that has a disk mounted on a stationary tube, in the body of which a guide groove is made, which reflects the reverse field profile along the front of the movement, in comparison with the base (prototype), a higher accuracy of changing the speed of the machine depending on the relief of the field (ground level) is provided water) eliminates the displacement of the control unit relative to the decrease (increase) of the field section or the section with an increased level of groundwater during the slipping of the wheels of the last truck. In addition, the proposed solution, in comparison with the basic one (prototype), excludes the transmission mechanism (gear), kinematic coupling (chain transmission), known in the prototype, which will prevent failures in operation and increase the reliability of the machine.

Благодаря наличию регулирующего клапана, установленного на поворотном колене и снабженного штоком, взаимодействующим с направляющей канавкой, а также снабжению машины системой гидрозащиты с управляющей трубкой и соединению регулирующего клапана с напорным трубопроводом, привод которого сообщен посредством управляющей трубки системы гидрозащиты с краном задатчиков скорости движения машины, выполненным в виде гидроуправляемого клапана, установленного в линии питания гидропривода последней тележки и имеющего дренажное регулируемое отверстие, обеспечивается исключение реечного механизма, который в процессе работы машины в повышенной влажности вызывает частые отказы в работе (заедание), что в значительной степени повысит надежность и упростит конструкцию машины. Кроме того, исключается поломка машины при отказе запорного органа гидрозадвижки, что расширит функциональные возможности дождевальной машины и повысит надежность в ее работе. Due to the presence of a control valve mounted on the rotary knee and equipped with a stem interacting with the guide groove, as well as supplying the machine with a hydraulic protection system with a control pipe and connecting the control valve to the pressure pipe, the drive of which is communicated through the control pipe of the hydraulic protection system with a tap of the machine speed controllers, made in the form of a hydraulically controlled valve installed in the power line of the hydraulic drive of the last bogie and having adjustable drainage hole, the rack mechanism is eliminated, which during the operation of the machine in high humidity causes frequent failures (jamming), which will significantly increase reliability and simplify the design of the machine. In addition, machine breakdown is excluded in case of failure of the shutter of the hydraulic valve, which will expand the functionality of the sprinkler and increase the reliability in its operation.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая дождевальная машина; на фиг. 2 программное устройство выполненное в виде диска, в теле которого имеется направляющая канавка, отражающая профиль поля по фронту машины (вид сверху); На фиг. 3- развертка программного устройства по сечению 4. In FIG. 1 schematically shows the proposed sprinkler; in FIG. 2 software device made in the form of a disk, in the body of which there is a guide groove reflecting the field profile along the front of the machine (top view); In FIG. 3- scan software device section 4.

Дождевальная машина включает стационарную опору 1 с неподвижной трубой 2, поворотное колено 3, соединяющееся с трубопроводом 4, программное устройство в виде диска 5 по его кругу, имеется направляющая канавка 6, отражающая обратный профиль поля по фронту машины. В направляющей канавке 6 размещен шток 7 регулирующего клапана 8, взаимодействующего с ее поверхностью, отражающей обратный профиль поля по фронту машины. Регулирующий клапан 8 неподвижно закреплен на поворотном колене 3 и гидравлически связан с напорным трубопроводом 9, через гидроуправляемый клапан 10 гидропривод 11 которого связан с гидравлической системой защиты посредством управляющей трубки 12, краном-задатчиком 13 скорости движения машины, выполненного в виде гидроуправляемого клапана, установленного в линии питания 14 гидропривода 15 последней тележки. Гидропривод 16 крана-задатчика 13 снабжен дренажным отверстием 17, в линии которого установлен регулировочный золотник 18. The sprinkler includes a stationary support 1 with a fixed pipe 2, a swivel elbow 3 connected to the pipeline 4, a software device in the form of a disk 5 in its circle, there is a guide groove 6, reflecting the reverse profile of the field along the front of the machine. In the guide groove 6 is placed the rod 7 of the control valve 8, interacting with its surface, reflecting the inverse profile of the field along the front of the machine. The control valve 8 is fixedly mounted on the rotary elbow 3 and is hydraulically connected to the pressure pipe 9, through a hydraulic valve 10 the hydraulic actuator 11 of which is connected to the hydraulic protection system by means of a control tube 12, a setpoint valve 13 of the machine, made in the form of a hydraulic valve installed in power line 14 of the hydraulic actuator 15 of the last truck. The hydraulic actuator 16 of the setpoint valve 13 is equipped with a drainage hole 17, in the line of which an adjustment spool 18 is installed.

Дождевальная машина работает следующим образом. При монтаже машины на поле на неподвижной трубе 2 устанавливается и корректируется по рельефу поля программное устройства выполненное в виде диска 5 с направляющей канавкой 6, отражающей обратный рельеф данного орошаемого поля. После корректировки диск 5 жестко закрепляется на неподвижной трубе 2 и оператором дождевальной машины производится запуск машины, в результате чего происходит подъем давления в управляющей трубке 12 системы защиты, вызывающей открытие гидроуправляющего клапана 10 с помощью гидропривода 11, и вода из напорного трубопровода 19 подается через регулирующий клапан 8 в гидропривод 17 крана-задатчика 13 последней тележки машины. Кран-задатчик 13 открывается, обеспечивая подачу воды из трубопровода 4 машины в гидропривод 15 последней тележки, в результате чего машина начинает движение. Оператор устанавливает заданную поливную норму с помощью регулировочного золотника 18, уменьшая или увеличивая отток воды из гидропривода 16 через дренажное отверстие 17. В результате падения или подъема давления в гидроприводе 16 запорный элемент крана-задатчика 13 скорости уменьшает или увеличивает расход, поступающий в гидропривод 15 последней тележки, что обеспечивает получение определенной скорости движения машины, соответствующей заданной норме полива, т.е. постоянный отток воды через дренажное отверстие 17 обеспечивает получение постоянной заданной скорости движения машины (норму полива). Sprinkler machine operates as follows. When mounting the machine on the field on a fixed pipe 2, software devices made in the form of a disk 5 with a guide groove 6 reflecting the reverse relief of the irrigated field are installed and adjusted according to the relief of the field. After adjusting, the disk 5 is rigidly fixed to the stationary pipe 2 and the sprinkler operator starts the machine, as a result of which the pressure in the control tube 12 of the protection system rises, causing the hydraulic control valve 10 to open by means of the hydraulic actuator 11, and water from the pressure pipe 19 is supplied through the control valve 8 in the hydraulic actuator 17 of the setpoint valve 13 of the last truck of the machine. The setpoint valve 13 opens, providing water from the pipeline 4 of the machine to the hydraulic drive 15 of the last truck, as a result of which the machine begins to move. The operator sets the desired irrigation rate using the adjusting valve 18, reducing or increasing the outflow of water from the hydraulic actuator 16 through the drainage hole 17. As a result of the pressure drop or increase in the hydraulic actuator 16, the shut-off element of the speed control valve 13 reduces or increases the flow rate entering the hydraulic actuator 15 of the latter carts, which provides a certain speed of the machine, corresponding to a given rate of irrigation, i.e. a constant outflow of water through the drainage hole 17 provides a constant predetermined speed of the machine (irrigation rate).

Дальнейшее изменение нормы полива (скорости движения машины) происходит автоматически в зависимости от рельефа почвы по фронту машины следующим образом. A further change in the irrigation rate (vehicle speed) occurs automatically depending on the topography of the soil along the front of the machine as follows.

Движение машины вызывает вращение поворотного колена 3 вокруг стационарной опоры 1 и неподвижной трубы 2. В результате чего жестко закрепленный на поворотном колене 3 регулирующий клапан 8, вращаясь на поворотном колене 3, постоянно взаимодействует штоком 7 с направляющей канавкой 6 диска 5 программного устройства, отражающей обратный рельеф поля. Неровности рельефа, отраженные в канавке 6 диска 5 программного устройства, воспринимает шток 7, который, перемещаясь вверх или вниз, изменяет расход воды, поступающей в гидропривод 16 крана-задатчика 13, что вызывает, в связи с постоянным оттоком воды из дренажного отверстия 17 через регулировочный золотник 18, подъем или падение давления в гидроприводе 16 крана-задатчика 13 скорости движения машины, а это повлечет за собой изменение скорости движения машины (норма полива). Причем в связи с отражением обратного профиля рельефа поля в канавке 6 будет происходить увеличение скорости движения дождевальных машин, и следовательно уменьшение нормы полива в местах понижения рельефа поля, а в местах повышения рельефа поля уменьшение скорости движения машины и увеличение нормы полива. The movement of the machine causes the rotary knee 3 to rotate around the stationary support 1 and the fixed tube 2. As a result, the control valve 8, fixed on the rotary knee 3, rotates on the rotary knee 3 and constantly interacts with the rod 7 with the guide groove 6 of the disk 5 of the software device, which reflects the opposite field relief. Roughnesses in the relief reflected in the groove 6 of the disk 5 of the software device are perceived by the rod 7, which, moving up or down, changes the flow rate of water entering the hydraulic actuator 16 of the setpoint valve 13, which causes, due to the constant outflow of water from the drainage hole 17 through adjustment spool 18, rise or fall in pressure in the hydraulic actuator 16 of the setpoint valve 13 of the machine speed, and this will entail a change in the speed of the machine (irrigation rate). Moreover, due to the reflection of the inverse profile of the field topography in the groove 6, there will be an increase in the speed of movement of sprinkler machines, and consequently, a decrease in the irrigation rate in places of lowering the field topography, and in places of increasing field relief, a decrease in the speed of the machine and increase in watering rate.

При возникновении аварийной ситуации машины происходит срабатывание системы аварийной защиты, которое вызывает падение давления в управляющей трубке 12, что приводит к падению давления в гидроприводе 11 и закрытию гидроуправляемого клапана 10. When a machine emergency occurs, the emergency protection system is triggered, which causes a pressure drop in the control tube 12, which leads to a pressure drop in the hydraulic actuator 11 and the closing of the hydraulic valve 10.

В связи с этим происходит прекращение подачи воды из напорного трубопровода 9 к регулирующему клапану 8 в гидропривод 16 крана-задатчика 13. Постоянный отток из гидропривода 16 крана-задатчика 13 через дренажное отверстие 17 регулировочного золотника 18 вызывает падение давления в гидроприводе 16 и перекрытие запорного элемента крана-задатчика 13. Подача воды в гидропривод 15 последней тележки прекращается, что приводит к ее остановке. В результате этого происходит остановка всей машины, что исключает дальнейшее искривление трубопровода 4 машины и поломку машины при отказе гидрозадвижки. In this regard, the water supply stops from the pressure pipe 9 to the control valve 8 to the hydraulic actuator 16 of the setpoint valve 13. A constant outflow from the hydraulic actuator 16 of the setpoint valve 13 through the drain hole 17 of the adjusting valve 18 causes a pressure drop in the hydraulic actuator 16 and the shut-off element closes setpoint valve 13. The water supply to the hydraulic drive 15 of the last bogie stops, which leads to its stop. As a result of this, the entire machine stops, which excludes further bending of the pipeline 4 of the machine and breakdown of the machine in case of failure of the hydraulic valve.

Предлагаемая дождевальная машина позволит в сравнении с базовой (прототипом) повысить равномерность распределения поливной воды на орошаемом поле, исключает переувлажнение в пониженных участках поля, снизит подъем уровня грунтовых вод. The proposed irrigation machine will allow, in comparison with the base (prototype), to increase the uniformity of the distribution of irrigation water on the irrigated field, exclude overmoistening in lowered areas of the field, and reduce the rise in groundwater level.

Кроме этого расширяется функциональная возможность по сравнению с базовым (прототипом), т.к. исключается поломка машины при отказе гидрораздвижки. In addition, the functionality is expanded in comparison with the base (prototype), because damage to the machine is prevented in case of failure of hydraulic expansion.

В целом предложенному техническому решению дождевальной машине - присуще простота конструкции, надежность в работе и расширение функциональной возможности. In general, the proposed technical solution for the sprinkler machine is characterized by simplicity of design, reliability in operation and expansion of functionality.

Claims

A sprinkler machine, including a stationary support with a rotary elbow, to which a pressure pipe is connected, equipped with sprinkler devices and placed on self-propelled carts with hydraulic actuator, the latter of which is equipped with a task speed crane for the machine, associated with a software device for changing the speed of the machine, characterized in that the software device has a disk mounted on a fixed tube, in the body of which a guide groove is made, reflecting the inverse profile of the field along the front of the engine the machine, and a control valve mounted on the rotary knee and equipped with a rod interacting with the guide groove, the machine is equipped with a hydraulic protection system with a control tube, and the control valve is connected to the pressure pipe through a hydraulic valve having an actuator connected to the control pipe of the hydraulic protection system , and with a crane with a speed control unit, made in the form of a hydraulic valve installed in the power line of the hydraulic drive of the last truck and having a drainage regulator polished hole.