Штанга штангового опрыскивателя
Штанга штангового опрыскивателя относится к сельскохозяйственной технике, а именно к опрыскивателям растений для обработки посевов. Штанга включает центральную раму, две многозвенные фермы в виде консолей, с возможностью шарнирного крепления их к центральной раме, с шарнирными сочленениями звеньев ферм между собой, с обеспечением складывания каждой фермы два раза, при этом штанга выполнена в виде балансира, с обеспечением уравновешивания правой и левой фермы и возможностью регулирования высоты над обрабатываемой поверхностью за счет наличия концевой опоры и гибкой подвески центральной рамы к стойке опрыскивателя, а ось подвески имеет упругий элемент, закрепленный на стойке опрыскивателя, при этом штанга имеет ферменную конструкцию, с возможностью выполнения ее из труб любого сечения, а подкосы внутреннего и среднего звена ферм закреплены к ним шарнирно и складывается два раза в горизонтальной плоскости.
Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике, а именно к опрыскивателям растений для обработки посевов.
Известен колесный перекатываемый дождевальный опрыскиватель, включающий центральную раму, соединенную с приводной тележкой и с двумя консолями, которые представляют собой секционные трубопроводы с колесами и стабилизирующими каретками, выполненными в виде регулируемого тормозного устройства (см. а.с. SU 701598, МПК 4 B05B 1/20, публ. 1979 г.).
С целью исключения искривления секционного трубопровода в процессе работы импульсы крутильных его колебаний гасятся тормозным устройством, поэтому предотвращается дальнейшее распространение по трубопроводу упругого волнообразования. Однако этот дождевальный опрыскиватель трудоемок в монтаже и демонтаже, скорость его движения очень маленькая. Он не может быть использован в качестве опрыскивателя растений химикатами.
Известна также штанговая дождевальная установка по патенту RU 2019098, МПК5 B05B 1/20, публ. 1996 г., которая выбрана в качестве прототипа. Штанга дождевальной установки для орошения участков со сложным рельефом включает центральную объемную раму, установленную на тракторе при помощи поворотного опорного круга, а также включает две консольные штанги. Каждая консольная штанга выполнена в виде фермы, которая верхним своим поясом через подкос с гидроцилиндром и фиксирующую тягу и нижним своим поясом шарнирно прикреплена к центральной объемной раме. При работе на склоне поля и во время разворота консольной штанги для перевода ее после слива жидкости в транспортное положение машинист с помощью гидроцилиндра устанавливает консольную штангу вдоль длины трактора и фиксирует тягой. На нижнем поясе фермы консольной штанги установлены распылители жидкости.
Недостатком этой штанговой дождевальной установки является высокая нагруженность штанг в корневых сечениях действующими внешними силами, вызывающими механические крутильные колебания, и, как следствие, недолговечность штанг. Кроме того, конструкция каждой консольной штанги не позволяет гибко реагировать на изменение рельефа местности при движении штанговой установки по полю, что приводит к задеванию штанг за грунт и их поломке.
Известна штанга штангового опрыскивателя (см. патент RU 2220573). Штанга включает центральную объемную раму, как минимум одну ферму в виде консоли с возможностью шарнирного крепления ее к объемной раме, тягу, горизонтальный подкос, амортизатор и распылители жидкости. Ферма выполнена многозвенной. Звенья соединены между собой последовательно при помощи разъемных шарниров, размещенных в разных плоскостях с возможностью складывания фермы. Верхний и нижний пояса каждого звена выполнены в виде прямоугольных рам, связанных между собой перемычками. Ферма соединена с объемной рамой дополнительно горизонтальным подкосом при помощи дополнительных шарниров. Амортизатор обеспечивает регулирование длины тяги при перемещении консоли штанги по сложному рельефу местности. Штанга при ее транспортировке складывается два раза в вертикальной и горизонтальной плоскостях за счет установки ее звеньев на разъемных шарнирах. Штанга разворачивается в таком состоянии вдоль оси энергетического средства для ее перемещения.
Технической задачей, решаемой данным изобретением, является повышение надежности, уменьшение металлоемкости штанги штангового опрыскивателя и соответственно более мобильного реагирования на изменение рельефа местности, увеличение долговечности за счет уменьшения изгибающих моментов устройства, а также обеспечение складывания ферм штанги два раза в горизонтальной плоскости, для повышения удобства в работе.
Техническая задача решается за счет того, что штанга штангового опрыскивателя, включает центральную раму, две многозвенные фермы в виде консолей, с возможностью шарнирного крепления их к центральной раме, с шарнирными сочленениями звеньев ферм между собой, с обеспечением складывания каждой фермы в горизонтальной плоскости, при этом штанга выполнена в виде балансира, с обеспечением уравновешивания правой и левой фермы и возможностью регулирования высоты над обрабатываемой поверхностью за счет наличия концевой опоры и гибкой подвески центральной рамы к стойке опрыскивателя, а ось подвески имеет упругий элемент, закрепленный на стойке опрыскивателя, при этом штанга имеет ферменную конструкцию, с возможностью выполнения ее из труб любого сечения, а подкосы внутреннего и среднего звена ферм закреплены к ним шарнирно.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
На фиг.1 изображено правое крыло штанги с центральной рамкой и центральной стойкой в аксонометрии в разложенном положении;
На фиг.2 изображено правое крыло штанги с центральной рамкой в аксонометрии в разложенном положении;
На фиг.3 изображено правое крыло штанги с центральной рамкой и центральной стойкой в аксонометрии в транспортном положении;
На фиг.4 изображен универсальный шарнир штанг;
Штанга штангового опрыскивателя включает правое и левое крыло, каждое в виде фермы 1, соединенных каждая с центральной рамой 2. Ферма 1 выполнена многозвенной. Звенья соединены между собой последовательно при помощи шарниров, с возможностью складывания фермы 1.
Центральная рама 2, выполнена в виде ферменной конструкции. Внутреннее звено 3 фермы 1 выполнено в виде трубы 4 и имеет подкос вертикальной плоскости 5 и горизонтальный подкос 6. Внутреннее звено 3 фермы 1 прикреплено верхним концом подкоса вертикальной плоскости 5 к верхнему углу центральной рамы 2 при помощи шарнира 7. Конец трубы 4 внутреннего звена 3 фермы 1 прикреплен в вертикальной плоскости к нижнему углу центральной рамы 2 шарниром 8 и в горизонтальной плоскости концом горизонтального подкоса 6 к другому нижнему углу центральной рамы 2 при помощи шарнира 9.
Ферма 1 кроме внутреннего звена 3 имеет среднее звено 10 и крайнее звено 11. Внутреннее звено 3 соединено со средним звеном 10 фермы 1 шарнирным сочленением 12. Среднее звено 10 фермы 1 соединено с крайним звеном 11 пружинным шарниром 13 с вертикальной осью (на фиг не показана). Верхний и нижний пояса каждого из звеньев 3, 10 выполнены в виде трубы 4, 14 соответственно. Трубы 4, 14 могут быть выполнены разного сечения и разной формы: круглая, прямоугольная, и выбирается в зависимости от величины размаха штанг (трубы должны выдерживать крутильную нагрузку).
Для удержания среднего звена 10 фермы 1 штанги в вертикальной плоскости конструкцией предусмотрены подкосы 15, соединяющие узел 16 и шарнир 17 на вертикальной стойке 18. На вертикальной стойке 18 закреплен подкос 19 внутреннего звена 3, который соединяет вертикальную стойку 18 внутреннего звена 3 и трубу 4 внутреннего звена 3 для восприятия вертикальных нагрузок.
Крайнее звено 11 выполнено также как и внутреннее звено 3 и среднее звено 10 в виде трубы 20. Крайнее звено имеет также концевую опору 21 для обеспечения расположения ферм 1 (левой и правой) в горизонтальном положении при наезде на препятствие.
Центральная рама 2 предназначена для передачи нагрузок в вертикальной и горизонтальной плоскостях от ферм 1 (левая и правая) на стойку опрыскивателя 22. Центральная рама 2 выполнена из труб квадратного или круглого сечения (на фиг не показано) и воспринимает нагрузки в горизонтальной и вертикальной плоскости.
Центральная рама 2 подвешена, к стойке опрыскивателя 22 с помощью элемента 23, и имеет возможность перемещения относительно стойки опрыскивателя 22 в диапазоне, заданном ограничителями 24, размещенными на раме 2 попарно сверху и снизу и разнесенными друг от друга на расстояние, обеспечивающее размещение в них с небольшим зазором вертикальных элементов 25 стойки опрыскивателя 22. Ограничители 24 позволяют штанге иметь свободный ход в небольшом диапазоне, характерном для работы опрыскивателя при эксплуатации и защищает конструкцию от избыточных динамических нагрузок. Для обеспечения компенсации возникающих при колебании ферм 1 штанги предусмотрено устройство 26, выполненное в виде, например, гидроцилиндра.
Подкос вертикальной плоскости 5 выполнен в виде трубчатой конструкции. Он удерживает ферму 1 штанги в вертикальной плоскости за счет крепления в шарнире 27 к внутреннему звену 3 и к центральной раме 2 посредством шарнира 7.
Подкос 4 удерживает всю ферму 1 штанги в горизонтальной плоскости за счет крепления в шарнире 9 внутреннего звена 3 и центральной раме 2 посредством шарнира 9.
Шарниры 7, 8 и 9 имеют типовую конструкцию с двумя разнесенными взаимно перпендикулярными осями 28 и 29 соответственно и обеспечивают минимизацию изгибающего момента при передаче нагрузок в горизонтальной и вертикальной плоскостях от фермы 1 к центральной раме 2.
Шарнир 16 и шарнирное сочленение 12 выполняют функцию поворота фермы 1 из рабочего положения в транспортное.
Шарнирное сочленение 12 и шарнир 16 обеспечивают возможность складывания в горизонтальной плоскости среднего звена 10 на 180 градусов по отношению к внутреннему звену 3.
Пружинный шарнир 13 обеспечивает разворот на 180 градусов крайнего звена относительно среднего звена 10.
Кроме того, устройство обеспечено фиксатором 30 шарнирного сочленения 12 от разворота в горизонтальной плоскости. Фиксатор 30 шарнирно сочленен с внутренним звеном 3.
Устройство имеет также ограничитель 31 для фиксации среднего звена 10 в разложенном состоянии.
Штанговый опрыскиватель работает следующим образом. В рабочем положении ферма 1 штанги развернута и образует консоль с концевой опорой 21. Шарнирное сочленение 12 заблокировано от перемещений фиксатором 30.
В процессе движения штангового опрыскивателя (на фиг. не показан) по обрабатываемому полю гидронасосом (на чертеже не показан) из емкости установленной на раме опрыскивателя подается необходимый объем жидкости в распылители (на фиг не показаны), установленные на штанге 1 с шагом, выбранным из условий получения требуемой равномерности распределения жидкости. При этом все механические возмущения, вызванные движением энергетического средства по неровностям поля передаются на центральную раму 2 через подкос вертикальной плоскости 5 и горизонтальный подкос 6, при этом шарниры 7, 8 и 9 разгружают конструкцию от изгибающих моментов, значительно увеличивая ее надежность. При касании концевой опоры 21 растений или земли (из-за за неровности рельефа или других факторов) крайнее звено 11 поворачивается в пружинном шарнире 13 в горизонтальной плоскости и вся конструкция штанг 1 вместе с центральной рамой 2 поворачивается до упора ограничителей 24 в стойку опрыскивателя 22. Таким образом, обеспечивается безопасность от разрушения конструкции ферм 1 штанг при соприкосновении концов штанг с препятствиями на обрабатываемом поле. В зависимости от агротехнических требований высота штанги над обрабатываемой поверхностью может регулироваться за счет втягивания или выпускания штока гидроцилиндра 26, связанного с упругим элементом 23 с центральной рамой 2.
При опрыскивании горизонтальность ферм 1 штанг обеспечивается за счет маятниковой устойчивости штанги, имеющей большой момент инерции и подвески центральной рамы 2 к стойке опрыскивателя 22 за точку подвеса с помощью упругой связи 23.
Колебания штанги в вертикальной плоскости при опрыскивании ограничиваются ограничителями 24.
Для передвижения энергетического средства по проезжим дорогам и от одного обрабатываемого участка к другому производится складывание установленной на нем штанги 1 в транспортное положение.
Оно осуществляется следующим образом. Освобождается фиксатор 30 вертикального шарнирного сочленения 12. Внутренне звено 3 поворачивается (гидроцилиндром или вручную) перпендикулярно центральной раме 2, при повороте горизонтальный подкос 6 поворачивает среднее звено 10 на 180 градусов в транспортное положение, параллельное внутреннему звену 3.
Работа устройства подтверждает выполнение технической задачи, а именно, повышение надежности, уменьшение металлоемкости штанги штангового опрыскивателя за счет ферменной конструкции и достигается, соответственно, более мобильное реагирования на изменение рельефа местности, увеличение долговечности за счет уменьшения изгибающих моментов устройства. Обеспечивается складывание ферм штанги два раза в горизонтальной плоскости.
Полезная модель позволит использовать штангу штангового опрыскивателя для обработки химикатами растений на участках со сложным рельефом местности за счет обеспечения регулирования подъема и спуска консоли штанги во время ее перемещения, а также позволит транспортировать штангу в сложенном состоянии.
Штанга штангового опрыскивателя, включающая центральную раму, две многозвенные фермы в виде консолей, с возможностью шарнирного крепления их к центральной раме, с шарнирными сочленениями звеньев ферм между собой, с обеспечением складывания каждой фермы два раза, отличающаяся тем, что штанга выполнена в виде балансира, с обеспечением уравновешивания правой и левой фермы и возможностью регулирования высоты над обрабатываемой поверхностью за счет наличия концевой опоры и гибкой подвески центральной рамы к стойке опрыскивателя, а ось подвески имеет упругий элемент, закрепленный на стойке опрыскивателя, при этом штанга имеет ферменную конструкцию, с возможностью выполнения ее из труб любого сечения, а подкосы внутреннего и среднего звена ферм закреплены к ним шарнирно.
