Комбинированный сельскохозяйственный агрегат

 

Использование: в сельском хозяйстве для возделывания сельскохозяйственных культур в зонах орошаемого земледелия. Сущность изобретения: комбинированный сельскохозяйственный агрегат содержит трактор с насосом для забора воды, соединенный трубопроводом с машиной для внутрипочвенного полива, агрегатируемой с трактором, при этом оба трактора снабжены несущими двухконсольными фермами с закрепленными на них водопроводящими трубопроводами и смонтированными на вертикальных полноповоротных колонках, Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для возделывания сельскохозяйственных культур в зонах орошаемого земледелия. Цель изобретения - повышение урожайности , производительности и снижение расхода поливной воды. На фиг.1 показан агрегат при движении по дороге, вид сбоку; на фиг.2 - то же, при движении рядом обоих тракторов с фермами вдоль водозаборного канала, вид в плане; на фиг.4 - агрегат, вид сбоку; на фиг.5 смонтированных на поворотных кругах. Обе фермы одними консолями соединены между собой кинематической цепью с обеспечением четырех степеней свободы и возможностью расположения консолей одна над другой, а другие консоли фермы снабжены противовесами, упорами и рабочими органами в виде вентиляторов с воздушными соплами, снабженными распылителями. Кинематическая цепь соединения консолей ферм выполнена в виде вращательных и подпружиненных поступательных кинематических пар, установленных на консолях обеих ферм. Каждый упор выполнен из соединенных гидроцилиндра и жидкостного демпфера , штоки которых расположены в противоположные стороны и соединены с поворотным кругом и фермами. Каждый трактор с фермой снабжен чувствительным элементом, связанным с гидродвигателем привода поворотного круга. Трактор с насосом снабжен поворотным брусом с гибким рыхлительным органом, расположенным по периметру поперечного сечения водозаборного канала. 4 з.п.ф-лы, 15 ил. агрегат при движении на участке поля, вид в плане; на фиг.6 - поперечный разрез фермы у трактора с насосом; на фиг.7 - цепь кинематических пар, соединяющая две фермы; на фиг.8 и 9 - центральная полноповоротная колонка; на фиг.Ю - упор; на фиг.11 - автоматическая схема с чувствительным элементом, например, флюгером; на фиг. 12 - гибкий рабочий орган в водозаборном канале; на фиг. 13 - схема работы трактора при выполнении мелкодисперсного дождевания при ветре; на фиг.14 - схема расположения СО Ю ю о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 01 G 25/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М () ,0 (С) (21) 4470535/15 (22) 05.08,88, (46) 15.06.92. Бюл.¹ 22 (71) Алма-Атинский городской центр научнотехнического творчества молодежи "Конта кт" (72) Б.В,Архипов (53) 631,347,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 829032, кл. А 01 G 25/09, 1979. (54) КОМБИНИРОВАННЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ АГРЕГАТ (57) Использование: в сельском хозяйстве для возделывания сельскохозяйственных культур в зонах орошаемого земледелия, Сущность изобретения; комбинированный сельскохозяйственный агрегат содержит трактор с насосом для забора воды, соединенный трубопроводом с машиной для внутрипочвенного полива, агрегатируемой с трактором, при этом оба трактора снабжены несущими двухконсольными фермами с закрепленными на них водопроводящими трубопроводами и смонтированными на вертикальных полноповоротных колонках, Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для возделывания сельскохозяйственных культур в зонах орошаемого земледелия.

Цель изобретения — повышение урожайности, производительности и снижение расхода поливной воды.

На фиг.1 показан агрегат при движении по дороге, вид сбоку; на фиг,2 — то же, при движении рядом обоих тракторов с фермами вдоль водозаборного канала, вид в плане; на фиг.4 — агрегат, вид сбоку; на фиг.5—

),», 1739909 А1 смонтированных на поворотных кругах. Обе фермы одними консолями соединены между собой кинематической цепью с обеспечением четырех степеней свободы и возможностью расположения консолей одна над другой, а другие консоли фермы снабжены противовесами, упорами и рабочими органами в виде вентиляторов с воздушными соплами, снабженными распылителями, Кинематическая цепь соединения консолей ферм выполнена в виде вращательных и подпружиненных поступательных кинематических пар, установленных на консолях обеих ферм, Каждый упор выполнен из соединенныхх гидроцилиндра и жидкостного демпфера, штоки которых расположены в противоположные стороны и соединены с поворотным кругом и фермами, Каждый трактор с фермой снабжен чувствительным элементом, связанным с гидродвигателем привода поворотного круга. Трактор с насосом снабжен поворотным брусом с гибким рыхлительным органом, расположенным по периметру поперечного сечения водозаборного канала, 4 з,п,ф-лы, 15 ил. агрегат при движении на участке поля, вид в плане; на фиг.6 — поперечный разрез фермы у трактора с насосом; на фиг.7 — цепь кинематических пар, соединяющая две фермы; на фиг.8 и 9 — центральная полноповоротная колонка; на фиг.10 — упор; на фиг.11 — автоматическая схема с чувствительным элементом, например, флюгером; на фиг.12— гибкий рабочий орган в водозаборном канале; на фиг.13 — схема работы трактора при выполнении мелкодисперсного дождевания при ветре; на фиг.14 — схема расположения

1739909 водопроводящего трубопровода с открылками, снабженными распылителями воды при ветре; на фиг.15 — схема расположения трактора с фермой при выполнении мелкодисперсного дождевания при отсутствии ветра.

Комбинированный агрегат содержит трактор 1 с насосом 2, трактор 3 с машиной

4 внутрипочвенного полива, гидравлически соединенной с насосом 2. В зависимости от вида выполняемых операций вместо машины внутрипочвенного полива с трактором 3 агрегатируются другие почвообрабатывающие орудия, посевные и посадочные машины, снабженные коллекторами для подачи поливной воды к рабочим органам . Агрегатируемые орудия и машины могут быть навесными, полунавесными, прицепными, широкозахватными. Оба трактора снабжены несущими двухконсольными фермами с прикрепленным к ним водопроводящим трубопроводом с возможностью поворота вокруг своей продольной оси. Трактор 1 с насосом 2 снабжен фермой 5, а трактор 3 с машиной 4 внутрипочвенного полива снабжен фермой 6, Водопроводящий трубопров;;г. 7 выполнен из легкого материала, например полиэтилена (см,фиг,7 и 14), Каждая ферма в средней части установлена на горизонтальные оси 8, диаметрально противоположно закрепленные на опорном поворотном круге 9 (см,фиг.1,2,6). Каждый опорный поворотный круг 9 закреплен на тракторе с возможностью свободно от взаимодействия ферм и принудительно приводом вращаться в любую сторону, совершать любое число оборотов вокруг трактора.

Трактор находится внутри опорного поворотного круга с горизонтальными осями, При этом ферма обладает двумя степенями свободы перемещения относительно трактора. Две степени свободы перемещения существенно повышают устойчивость трактора. Дополнительно устойчивость трактора благодаря наличию двух степеней свободы может быть повышена установкой опорного поворотного круга на высоте центра либо ниже тяжести трактора. Одна консоль каждой фермы снабжена противовесом 10 и упором 11 с возможностью его контакта с опорным поворотным кругом 9, Консоли без противовесов соединены между собой кинематической цепью, состоящей из вращательных и поступательных кинематических пар с обеспечением четырех степеней свободы относительного перемещения (см.фиг,7) с возможностью расположения концевых частей консолей одной над другой. Это необходимо для обеспечения возможности их скрещивания

10 обеспечивающие три степени свободы от15

25 плоскости, 30

50 ее в поток воздуха, создаваемый осевым вентилятором. При выполнении внутрипочвенного полива вентиляторы устанавливаются на концах консолей с противовесами для увлажнения мелкодиспергированной

45 при обгоне одного трактора другим и для случая использования длинных ферм и агрегатирования трактора 3 с узкозахватным комбинированным орудием, например плугом. Оптимальное отношение консолей без противовесов равно единице, но может быть больше и меньше в диапазоне 0,9-1,1.

Кинематическая цепь (см.фиг,7) содержит три вращательные пары 12, 13 и 14, носительного поворота ферм; в горизонтальной плоскости — пара 12; в вертикальной плоскости — пара 13; вокруг продольной оси ферм — пара 14, Остальные поступательные пары 16 и 15 обеспечивают одну степень свободы относительного перемещения ферм вдоль их продольной оси.

Каждая ферма относительно трактора, имея две степени свободы, может поворачиваться на угол в вертикэльной плоскости на горизонтальных осях 8, закрепленных на опорном поворотном круге 9, и вместе с ним поворачиваться в горизонтальной

В целом общая кинематическая цепь агрегата содержит восемь степеней свободы перемещения. При крайних положениях звеньев 17 и 18 поступательных пар 15 и 16 одна степень свободы ликвидируется. Остальные семь степеней свободы обеспечивают шесть степеней свободы относительного перемещения тракторов соединенными фермами при движении их по поверхности поля. Этим выполнено необходимое условие для надежной работы агрегата на полях с рельефом с различным направлением уклонов поверхности.

Звенья поступательных пар подпружинены пружинами 19 и соединены с жидкостным демпфером 20 для гашения толчков от пру жин, возникающих, например, при внезапном съезде гусеницы трактора в борозду, На концах консолей каждой фермы закреплены с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях осевые вентиляторы 21 с воздушными соплами 22, снабженными распылителями 23 для мелкодиспергирования воды и подачи водой поверхности растений.

При выполнении отдельно каждым трактором с фермой только мелкодисперсного дождевания осевыми вентиляторами снабжаются обе консоли фермы. а водопроводящий трубопровод 7 по длине снабжается открылками 24 с распылителями воды

1739909

55 (см.фиг.14). Фермы отсоединяют друг от друга, трактор 3 вместо машины 4 внутрипочвенного полива снабжается насосом и водозаборником 25, аналогичным насосу и водозаборнику на.тракторе 1, Оба трактора с фермами отдельно на разных участках поля выполняют мелкодисперсное дождевание (см,фиг.15 и 13).

Водопроводящий трубопровод 7 каждой фермы с неподвижным трубопроводом

26 на тракторе (см,фиг.6, 8 и 10) соединены центральной полноповоротной колонкой

27, выполненной с полой осью с расположением в ней центральной групповой полноповоротной колонки 28 для соединения гибких гидросиловых маслопроводов. Подвижная часть центральной полноповоротной колонки снабжена двумя отводами, соединенными гибкими рукавами 29 (см,фиг.8) с водопроводящим трубопроводом 7. Каждый упор 11 выполнен из жестко соединенных между собой гидроцилиндра

30 и жидкостного демпфера 31, штоки которых обращены в противоположные стороны. Шток 32 демпфера шарнирно соединен с опорным поворотным кругом 9, а шток 33 гидроцилиндра 30 шарнирно соединен с консолью ферм 5 и 6 (см.фиг.10), Полный ход поршня демпфера 31 соответствует углу "а".

Ход поршня гидроцилиндра 30 позволяет угол поворота "а" сместить относительно горизонта. При смещении угла "а", например фермы 6, ферма 5 смещается на некоторый угол "б". Величина угла "а" выбирается из расчета возможной работы трактора с орудием на полях с уклонами поверхности поля в разные стороны. При изменении частного уклона на общем поперечном уклоне положение трактора с орудием меняется относительно трактора с насосом, При упоре фермы в опорный поворотный круг — поршень демпфера в крайнем верхнем положении, вторая ферма начинает поворачиваться на некоторый угол в вертикальной плоскости и удерживается противовесом в таком положении, Противовесы обеспечивают постоянную автоматическую силовую взаимосвязь между фермами.

Этим исключается самопроизвольное свободное колебание ферм при изменении положения трактора с орудием на поверхности поля. Для обеспечения плавности принудительного перемещения ферм в вертикальной плоскости служат демпферы

31, Для управления гидроцилиндром 30 его плоскости соединены через центральную групповую полноповоротную колонку 28 с гидрораспределителем 34 в кабине тракто-. ра.

На тракторе 3, на конце консоли без противовеса фермы 6, подпружиненное звено 18 поступательной пары 16 соединено с кулачком 35 двустороннего действия, обеспечивающим ведомому звену-ролику 36 одностороннее движение. Ролик Зб кинематически связан с подпружиненным золотником гидрораспределителя 37 (см.фиг.7 и 8) гидравлики, соединенным через центральную групповую полноповоротную колонку 28 с полостями гидроцилиндра

38, последний штоком соединен с подпружиненным рычагом 39 ручной настройки регулятора 40 числа оборотов коленчатого вала двигателя трактора 3. Кулачок 35 воздействует на ролик 36 в крайних положениях при сжатии пружин — при растяжении либо сжатии консолей без противовесов, В обоих случаях трактор 3 снижает свою поступательную скорость движения.

На тракторе 1, на конце консоли без противовеса фермы 5, звено 17 поступательной пары 15 (см.фиг.З, 7 и 9) соединено с подпружиненным контактным двуплечим рычагом 41, последний с золотником гидрораспределителя 37, гидравлически соединенным через центральную групповую полноповоротную колонку 28 с реверсивным плунжерным гидродвигателем 42, который соединен через управляемую муфту 43, например, звездочку 44 и цепь с опорным поворотным кругом 9. Муфта 43 находится в отключенном состоянии для обеспечения свободног0 вращения опорного поворотного круга 9 вокруг тракторов от взаимодействия ферм при движении агрегата по полю и трактора 3 на поворотной полосе, Каждый трактор (см.фиг.11) с фермой снабжен чувствительным элементом (например, флюгером) 45, реагирующим на изменения направления ветра, кинематически соединен с демпфером 46 и золотником гидрораспределителя 37, гидравлически соединенным через центральную групповую полноповоротную колонку с гидродвигателем 42 привода опорного поворотного круга 9, Демпфер 46 гасит csoбодные колебания элемента 45.

При разделении агрегата на две части для вы пол н ения мел кодисперсно го дождевания гидрораспределитель 37 на каждой ферме теряет свое назначение, т.е. оказывается свободным. В этом случае к нему подсоединяют элемент 45, а все остальное остается прежним. При отклонении чувствительного элемента 45 гидродвигатель 42 включается и поворачивает ферму перпендикулярно направлению ветра (см.фиг.13— поворот фермы против часовой стрелки), 1739909

25

Трактор 1 с насосом 2 снабжен поворотным брусом 47 с гибким рыхлительным органом 48, например цепью, с расположением по периметру поперечного сечения водозаборного канала 49 (см.фиг,6,12 и 3) на расстояниии от водозаборника 25 насоса 2. Это расстояние необходимо для осаждения обратно на дно песка до подхода водозаборника 25 и пропуска ила с водой в него, т.е. для разделения песка и ила после рыхления осадка, и для подачи части крупнотоннажных удобрений из водозаборного канала внутрь пахотного слоя почвы.

Позицией 50 обозначен гибкий рукав, соединяющий водопроводящие трубопроводы 7, Позицией 51 обозначен гидродвигатель привода осевого вентилятора 21, При выполнении комбинированной почвообработки навесными узкозахватными комбинированными орудиями, например плугом, трактор 3 выполняет челночный способ движения. Первый проход у водозаборного канала 49 (см.фиг.З). Так же начинает посев пропашных культур, При работе трактора 3 с прицепными широкоэахватныорудиями, например дисковым лущальником ЛД-10, первый проход у водозаборного канала на одном смежном участке с переходом через водозаборный канал на поворотной полосе на периферию второго смежного участка, т.е. выполняется гоновый способ движения. Предварительно перед началом работы агрегата водозаборные каналы заполняют поливной водой, затем изолируют ее шлюзами-водосливами от двух противоположных распределительных каналов.

При заборе воды в движении агрегатом вода дополнительно насыщается плохорастворимыми частицами удобрений и илом гибким рыхлительным органом 48 (см.фиг.3 и 6) и подается насосом 2 к рабочим органам для внесения в почву. При заборе воды s движении от понижения уровня вода автоматически с двух сторон поступает в водозаборный канал из двух противоположных распределительных каналов к водозаборнику 25 насоса 2, В начале второго периода вегетации совместно с внутрипочвенным поливом за один проход агрегата выполняют мелкодисперсное дождевание, Для этого включают вентиляторы 21 с подачей воды к распылителям 23. Во втором периоде вегетации переходят на мелкодисперсное дождевание сразу после выполнения внутрипочвенного полива и выполняют до конца вегетации.

Для этого агрегат разделяют на две части.

Перед.мелкодисперсным дождеванием поливную воду изолируют в водозаборном канале и осветляют отстоем. Так как при мелкодисперсном дождевании расход воды на 1 га с интервалом 1-2 ч на одно увлажнение составляет 0,4-1 м /га, то емкость водоз заборного канала обеспечивает работу агрегата на протяжении нескольких световых дней. При этом за ночь водозаборный канал автоматически пополняется водой.

При отсутствии ветра ферму располагают перпендикулярно оси трактора. Сопла 22 с вентиляторами устанавливают соосно продольной оси фермы (см.фиг.15). B этом случае общая ширина захвата увеличивается на двойную длину факела. Прирост к длине фермы составляет 70-80 м, Гибкий рыхлительный орган 48 демонтируют.

При ветре включают автомат, например флюгер, для непрерывной автоматической установки фермы перпендикулярно направлению ветра при движении трактора вдоль водозаборного канала. Предварительно поворачивают вокруг своей оси водопроводящий трубопровод 7 с открылками 24 в положение факелов иэ распылителей по направлению ветра и воздушных сопел 22 (см.фиг.13, 14 и 11). Ферма непрерывно меняет свое положение в горизонтальной плоскости относительно трактора благодаря чувствительному элементу 45, реагирующему на изменения направления ветра, последний, перемещая золотник гидрораспределителя 37, управляет реверсивным гидроприводом опорного поворотного круга, Благодаря этому по длине фермы формируется качественный и широкий факел мелкодиспергированной влаги, позволяющий существенно использовать транспортирующую способность потока воздуха при ветре.

С целью формирования при ветре шиоокого сплошного фронта распространения облака мелкодиспергированной влаги на большой площади массива полей трактора с фермами в движении вдоль водозаборных каналов располагают на участках поля на одинаковом расстоянии друг от друга в проекции на вертикальную плоскость, перпендикулярной направлению ветра, Таким образом, при суховеях формируется устойчивая стратификация.

При работе агрегата вблизи лесополос, садов при отсутствии ветра выполняется мелкодисперсное дождевание одновременно полевых культур и древесных насаждений, для чего используется один вентилятор на одной из консолей фермы. При ветре лесополоса, сад увлажняются широким факелом — всей фермой. В этом случае кроме

1739909

10 увлажнения деревьев и наземной части лесополосы за ней от увлажненного потока воздуха достигается повышенное защитное действие полевых культур, т.е. усиливается полезное свойство лесополосы.

Предлагаемый агрегат за счет существенного повышения качества мелкодисперсного дождевания и оперативности его выполнения с повышением производительности в два раза от разделения агрегата на две части способен сократить расход воды на транспирацию в 6-10 раз с повышением урожайности сельскохозяйственных культур в 1,5-2 раза в сравнении с известными агрегатами, Формула изобретения

1. Комбинированный сельскохозяйственный агрегат, содержащий трактор с насосом для забора воды из канала, соединенный трубопроводом с машиной для внутрипочвенного полива, агрегатируемой с трактором, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения производительности и снижений расхода поливной воды, оба трактора снабжены несущими двухконсольными фермами с закрепленными на них водопроводящими трубопроводами и смонтированными на вертикальных полноповоротных колонках, установленных на горизонтальных осях, смонтированных на поворотных кругах, снабженных приводом, при атом обе фермы одними консолями соединены между собой кинематической цепью с обеспечением четырех степеней свободы и возможностью расположения консолей одна над другой, а другие консоли фермы снабжены противовесами, упорами и рабочими органами в виде вентиляторов с воздушными соплами, снабженными распы5 лителями.

2, Агрегат по п.1, отличающийся тем, что кинематическая цепь соединения консолей ферм выполнена в виде вращательных и подпружиненных поступатель10 ных кин=-матических пар, установленных соответственно на консолях обеих ферм, при атом по-:тупательные пары одной консоли связаны через кулачковый механизм и гидроси-Ti;y -рычагом управ,ления двига15 телем первого трактора, а поступательные пары другой фермы — с приводом поворотного кру а второго трактора.

3. Агрегат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что каждый упор

20 выполнен из жестко соединенных гидроцилиндра и жидкостного демпфера, штоки которых расположены в прОтивоположные стороны и соединены с поворотным кругом и фермами.

25 4. Агрегат по пп.1-3, о т л и ч а юшийся тем, что каждый трактор с фермой снабжен чувствительным элементом, связанным с гидрсдвигателем привода поворотного круга.

30 5, Агрегат по п.1, отличающийся тем, что трактор с насосом снабжен поворотным брусом с гибким рыхлительным органом, расположенным по периметру поперечного сечения водозаборного кана35 ла.

1739909

1739909

1739909

1739909

i739909

1739909

Составитель С. Архипов

Редактор М. Бандура Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Заказ 2026 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101