Дождевальные машины
Дальнеструйная дождевальная навесная машина ДДН-70 служит для орошения овощных и технических культур, плодовых и лесных питомников. Машина оснащена приспособлением для удобрений гидроподкормщиком. Работает от временной оросительной сети и водоемов. Агрегатируется ДДН-70 с тракт Привод рабочих органов от ВОМ трактора.
Дождеватель ДДН-70 (рис. 1) включает в себя раму, редукторы, центробежный насос 1, трубопроводы, лебедку, механизм поворота 3, ствол 5, основное 6 и малое 7 струйные сопла, эжектор и трубопровод эжектора.
Рис. 1. Дальнеструйный навесной дождеватель ДДН-70:
1 — центробежный насос; 2 — вентиль; 3 — механизм поворота; 4 — лопатка; 5 — ствол; 6 — сопло основное; 7 — сопло малое; 8 — бак-подкормщик; 9 — вентиль; 10 — всасывающий трубопровод; 11 — всасывающая сетка.
Механизм поворота 3 состоит из червячного редуктора, шарнирного валика, эксцентрика и рычага. Плечо рычага оснащено осью, несущей храповую собачку с переключателем. В период вращения валика рычаг совершает качение. При качении рычага собачка входит в зацепление с храповым колесом, способствуя ему и жестко прикрепленному к нему стакану, а также стволу 5 совершать прерывистое вращательное движение по кругу. При возвратномом ходе собачки ствол стопорится тормозом с фрикционной накладкой. При орошении по сектору переключение собачки совершается автоматически двумя упорами, размещенными в радиальных отверстиях фланца колена. Изменение угла орошаемого сектора осуществляют перестановкой этих упоров по отверстиям фланца.
Дождеватель оборудован двумя соплами: основным 6 и малым 7. Струя, выбрасываемая основным соплом 6, орошает поверхность внешней части круга, а выходящая из малого сопла 7 внутреннюю. Регулируют интенсивность дождя постановкой сменных насадок у основного сопла 6. Диаметр выходных отверстий насадок может быть 35, 45 и 55 мм. Диаметр насадки малого 7 сопла 16 мм. Малое сопло оснащено разбрызгивающей лопаткой 4 для регулирования равномерности полива. Сопла оборудованы откидными клапанами, которые прерывают доступ воздуха в дождеватель во время наполнения насоса водой перед пуском.
Выравнивание потока осуществляет выпрямитель, вмонтированный в ствол дождевателя. Перекос дождевателя устраняют цепями. Защиту от проникновения крупных растительных частиц и мусора во всасывающий трубопровод осуществляет съемная сетка 11, установленная на водозаборнике.
Запуская дождеватель в работу, из насоса удаляют воздух эжектором, сочлененным с насосом трубопроводом 10. Затем опускают лебедкой всасывающий трубопровод 10 в канал. Заполняют всасывающую линию и насос водой при работающем двигателе. Бак гидроподкормщика 8, заполненный жидкими удобрениями, через трубопроводы сообщается с напорной и всасывающей частями насоса. Трубопроводы оборудованы вентилями для регулирования количества воды, нагнетаемой в бак и забираемой из него.
Дождевальная машина ДКШ-64 «Волжанка» с фронтальным перемещением служит для полива низкорослых зерновых и технических культур, а также овощных и бахчевых культур, многолетних трав, лугов и пастбищ. Машина работает позиционно от закрытой оросительной сети. Она выполнена в виде двух дождевальных крыльев 1 (рис. 2), которые при поливе размещают по обе стороны оросительного трубопровода 10. Каждое крыло трубопровода включает в себя 32 трубы секции, 32 колеса 3, приводную тележку 8 и дождевальные аппараты 5. Поливные трубы 4 секции изготовлены из алюминиевых труб, по концам которых расположены фланцы. У секций на боковой поверхности большего по высоте фланца сделано резьбовое отверстие. При помощи этого отверстия к трубе присоединяют стояк механизма самоустановки дождевального аппарата. Внутри фланцев расположены сливные клапаны, которые используют для слива воды из трубопровода при перемещении ДКШ-64 на другое место.
Каждое его крыло передвигают при помощи бензинового двигателя 6, расположенного на приводной тележке 8. Двигатель 6 подает движение ходовым колесам 7 тележки и поливному трубопроводу 4. Трубопровод 4 является осью опорных колес. Располагают колеса посередине каждой секции, а крайние секции оснащают парой колес. Сборку трубопровода производят на краю поля рядом с гидрантом и подключают к нему гибким шлангом.
Механизм самоустановки (рис. 2, б) выполнен в виде трубчатого шарнирного звена с герметизирующей шайбой и противовесом 14. Во время работы противовесы обеспечивают аппаратам вертикальное положение. Дождевальные аппараты 5 присоединяют к секциям трубопровода 4 при помощи механизма самоустановки (рис. 2, б), который обеспечивает вертикальное положение аппаратов. Сборку механизма самоустановки осуществляют так, чтобы оси стояка 22, колена 15 и футорки 12 располагались в одной плоскости.
Рабочий процесс происходит следующим образом. Поливным трубопроводом 4 соединяют крыло дождевателя с гидрантом 2 оросительного трубопровода 10 и отодвигают задвижку гидранта. При воздействии воды, идущей по трубопроводу 4, закрываются сливные клапаны и начинают работать дождевальные аппараты. Выдав поливную норму, задвижку закрывают, а крыло отсоединяют от гидранта. При понижении давления ниже 0,07 МПа автоматически открываются сливные клапаны и вода самотеком вытекает из трубопровода. После этого запускают двигатель, устанавливают машину в необходимое направление для движения и крыло перемещают на другую позицию. При необходимости вместе с поливом вносить минеральные удобрения к дождевателю ДКШ 64 подключают гидроподкормщик 9.
Самоходная дождевальная машина «Фрегат» ДМУ служит для полива всех полевых культур, лугов и пастбищ, высота растений которых не превышает 2,2 м. Машина работает от закрытой оросительной сети и производит полив, вращаясь по кругу. Такое вращение создают гидроприводы, работающие от напора воды.
ДМУ включает в себя центральную неподвижную опору с поворотным колесом и шарниром, водопроводящий пояс, дождевальные струйные аппараты и систему управления машиной. Центральная неподвижная опора выполнена в виде усеченной пирамиды. Опирается она на трубчатые полозья. В центре этой опоры на кронштейне смонтирован патрубок, нижний конец которого соединяют с гидрантом оросительной сети. Верхний его конец представляет собой раструб, в который вставлен цилиндрический конец поворотного колена. Оно вращается в опорном кольце, сочлененном с водопроводящей трубой. Опору монтируют на бетонном основании, опорные полозья жестко прикрепляют к фундаменту. Трубопровод выполнен из стальных оцинкованных труб. Самоходные тележки оснащают короткими секциями труб, с которыми сочленены основные трубы водовода. Верхняя часть каждой секции трубопровода, исключая концевую, оснащена штуцерами. Штуцера коротких секций используют при отборе воды на гидропривод, а штуцера остальных секций — для монтажа дождевальных аппаратов. На штуцерах секций, исключая короткие секции, снизу прикрепляют автоматические сливные клапаны. Эти клапаны открываются при падении давления воды в трубопроводе. Фланец концевой трубы оснащен кольцом с внутренней резьбой, при помощи которой присоединяют концевой дальнеступенчатый дождевальный аппарат. Этот аппарат орошает углы квадратного поля. Жесткость водопроводящему поясу придает система тросов.
Все тележки оборудованы гидравлическим приводом, приводимым в движение напором оросительной воды. Гидропровод самоходной тележки работает так. Вода из основного трубопровода 6 (рис. 3) через фильтр 7 по армированному шлангу 8 идет под давлением в регулирующий клапан 9 и потом в клапан-распределитель 22. Затем по пустотелому штоку 2 вода поступает в верхнюю полость гидроцилиндра и проталкивает корпус 4 вверх. Этот корпус поднимает силовой рычаг 5, шарнирно присоединенный к нижней крышке гидроцилиндра. Противоположный конец этого рычага присоединен к двуплечему рычагу 19, сочлененному с горизонтальной штангой 17. Штанга 17 передвигается и, подталкивая шпоры, приводит во вращение колеса 18.
Движение гидроцилиндра вверх завершается, когда силовой рычаг 5, коснувшись зацепа 14, начнет тянуть вертикальную тягу 15 и коромысло 20. При воздействии на коромысло 20 курковой пружины 21 повернется и, действия на шток 1 клапана распределителя, отключит поступление воды в гидроцилиндр. В этот момент откроется сливное отверстие 23. Под действием пружины 16 гидроцилиндр пойдет вниз и вода из него начнет выливаться. Толкающая штанга возвратится в начальное положение и войдет в зацепление с очередной шпорой. При следовании вниз штанги вместе с коромыслом, которое своим нижним плечом захватывает буртик штока клапана-распределителя и возвращает подачу воды в гидроцилиндр. Цикл начнет повторяться.
Рис. 3. Схема самоходной тележки машины «Фрегат» ДМУ:
1 — шток клапана распределителя; 2 — шток цилиндра; 3 — поршень; 4 — корпус гидроцилиндра; 5 — силовой рычаг; 6 — трубопровод машины; 7 — фильтр; 8 — армированный шланг; 9 — регулирующий клапан; 10 — шток регулирующего клапана; 11 — стержень; 12 — тяга механизма регулирования скорости движения; 13 — шланг; 14 — зацеп; 15 — тяга; 16 — пружина; 17 — штанга; 18 — колеса; 19 — двуплечий рычаг; 20 — коромысло; 21 — курковая пружина; 22 — клапан-распределитель; 23 — сливное отверстие
Тележки, располагаясь на разных расстояниях от центра вращения передвигаются с неодинаковыми скоростями, поэтому все они оснащены механизмом регулировки скорости. При отставании какой-либо тележки, трубопровод изгибается и перемещает тяги 12. Под действием тяг передвигается стержень 11, который скосом воздействует на ролик нажимного рычага, а он на шток 10 регулирующего клапана 9. Проходное отверстие клапана увеличивается, наполнение водой гидроцилиндра ускоряется и повышается скорость передвижения тележки. Прекращается это тогда, когда отстающая тележка займет одну линию с остальными. При уменьшении изгиба трубы снижается подача воды в гидроцилиндр. Равномерное распределение воды по площади поливаемого участка зависит от повышения расхода воды дождевальными аппаратами, находящимися на удаленном расстоянии от неподвижной опоры. Поэтому аппараты оснащают соплами с большими отверстиями и регулируют напор воды в поливном трубопроводе.
Машину «Фрегат» изготавливают в нескольких модификациях длиной 199 – 463 м и с числом тележек от 7 – 16.
Подготовка к работе. Дождевальная машина ДМУ «Фрегат». В одну линию выравнивают тележки. Проверяют затяжку болтов и гаек, соединение подводящей трубы оросительной системы и стояка, расположение резинового шланга, сочленяющий регулирующий клапан с клапаном-распределителем. Этот клапан должен располагаться у силового рычага тележки со стороны неподвижной опоры и не соприкасаться с движущимися частями гидропривода. Промывают машину. Для этого перекрывают кран-задатчик скорости, поднимают толкатели, отсоединяют сливные клапаны, фильтры с коротких труб, концы рукавов и ставят на них заглушки. Затем в течение 10 мин осуществляют промывку. Закончив промывку, снятые детали ставят на свои места. Проверяют и при необходимости устанавливают зазоры между регулировочным болтом и штоком клапана распределителя. Этот зазор должен быть 2,8 – 8,8 мм. Зазор 1,2 – 2,4 устанавливают тогда, когда носок рычага при переключении расположен на минимальном расстоянии от штока. Обращают внимание на срабатывание привода клапана-распределителя при верхнем и нижнем положениях гидроцилиндра. При переключении рычага в момент следования гидроцилиндра вниз зазор между торцом крышки и угольником основания должен соответствовать 11 – 32 мм. При нижнем расположении цилиндра регулируют зазор установкой скобы тяги в одно из трех отверстий: для увеличения — в нижнее отверстие, а для уменьшения — в верхнее. Если перестановкой скобы тяги не удалось отрегулировать верхний и нижний зазоры, то ход цилиндра в верхнем положении изменяют перемещением пружинного штифта на одно отверстие ниже в стержне тяги. Обращают внимание на установку толкателей.
При подъеме и опускании гидроцилиндра передний толкатель не должен задевать за головку крепления оси рычага-переключателя клапана-распределителя. При проверке стопоров колес добиваются, чтобы их боковая поверхность располагалась заподлицо с торцом зацепа (допустимый выступ не должен превышать 10 мм). Проверяют и при необходимости регулируют положение трубопроводов в вертикальной плоскости натяжением поддерживающих тросов пролетов. Регулируют систему гидрозащиты. Проверяют систему на герметичность, дефекты устраняют.
Трубопровод ДКШ-64 «Волжанка». Осуществляют сезонное техническое обслуживание машины. Укрепляют дождевальные аппараты и механизмы самоустановки, проверяют легкость их вращения. На ведущей тележке ставят реверс редуктор, двигатель, бензобак, цепи и оградительные кожухи. Производят смазку тележки. К первичному валу редуктора прикрепляют зазор между внутренней стенкой фланца и резиновой пластиной сливного клапана, он должен быть 10 мм. Натяжением спиц регулируют в вертикальной плоскости опорные и ведущие колеса машины. Производят проверку вращения механизмов самоустановки. Вращение их должно быть свободным в шарнирах. Проверяют и при необходимости регулируют вращение дождевальных аппаратов, изменяя натяжения пружины реактивной лопатки.
Дождевальная машина ДДН-70. Подготавливают к работе тракторы и навесные машины. Навеску тракторов устанавливают по трехточечной схеме, при этом осуществляют следующее:
- левую и правую нижние тяги прикрепляют соответственно к левым и правым серьгам;
- до предела наращивают длину раскосов и устанавливают их на свободный ход;
- закрепляют ограничительные цепи;
- устанавливают центральную тягу по оси симметрии;
- подсоединяют серьги раскосов к головкам подъемных рычагов слева по ходу трактора;
- проверяют работу гидроподъемника.
Собирают всасывающий патрубок. Монтируют лебедку на кронштейне всасывающего трубопровода барабаном впереди по ходу трактора, перебрасывают трос через блок на раскосе дождевателя и прицепляют его к крючку на всасывающем трубопроводе. Ветвь троса, идущая на барабан, располагается на блоке сверху. Устанавливают вакуум-аппарат на патрубок выхлопного коллектора и насадную часть выхлопной трубы ставят на верхний патрубок вакуум-аппарата, затягивают хомуты и подсоединяют отсосную трубу. Производят проверку насосного оборудования, осуществив несколько кратковременных (в течение 1 – 2 мин) включений водяного насоса, убеждаются в нормальной работе его привода.
Общее устройство и рабочий процесс дождевальной машины ДДН-70
Дождеватель дальнеструйный ДДН-70 навешивают на тракторы Т-74 и ДТ-75. Привод осуществляется от вала отбора мощности. Состоит из основного редуктора 7, консольного насоса б, червячного редуктора, дождевального аппарата 3, бака-подкормщика 9, всасывающего трубопровода 4, вакуумной системы (эжектора), карданного вала, разгрузочных цепей и рамы 8 с навесным устройством.
Дождеватель работает позиционно из открытых временных оросительных каналов. При работе насоса вода из источника по всасывающему шлангу поступает в насос и через напорный патрубок в дождевальный аппарат, где разделяется на две струи. Одна струя выходит из насадки диаметром 55 мм (большая насадка), а другая — 16 мм (малая насадка). Струя большой насадки орошает внешнюю сторону круга, струя из малой насадки — центральную часть круга. Обе струи постепенно распадаются на капли, которые в виде дождя падают на растения и почву. Для более интенсивного дробления малой струи на капли над малым соплом закреплена лопатка.
Одновременно с поливом этой машиной можно вносить и минеральные удобрения. Удобрения засыпают в бак-подкормщик перед началом полива. В баке они растворяются, постепенно попадают во всасывающую линию и со струей разносятся по полю. Производительность машины 0,85 га/ч.
Основной редуктор. Одноступенчатый повышающий основной редуктор смонтирован в чугунном корпусе, имеющем две вытянутые лапы, которыми он закреплен на раме. Входной вал редуктора соединен с валом отбора мощности трактора карданной передачей. На входном валу установлена ведущая шестерня, находящаяся в зацеплении с ведомой шестерней выходного вала. Валы вращаются в шариковых и роликовых подшипниках. Корпус редуктора у входного вала имеет горловину для крепления консольного насоса.
Консольный насос. Состоит насос из корпуса 1, рабочего колеса 2 и крышки 3. Чугунный корпус насоса крепят болтами к горловине 6 редуктора. Снизу корпус имеет две опорные лапы, которыми он фиксируется на раме. Рабочее колесо, установленное с помощью двух шпонок 7 на хвостовике выходного вала 8 редуктора, с торца прижимается шайбой и гайкой. Крышка привинчена к корпусу насоса болтами 5. Для герметичности между крышкой и корпусом поставлено резиновое кольцо 4. К чугунной крышке насоса присоединен всасывающий шланг, а к напорному патрубку корпуса — дождевальный аппарат. Консольный насос центробежного типа.
Червячный редуктор. Предназначен для снижения частоты вращения дождевального аппарата. Крепят его болтами к основному редуктору. Вал червяка имеет плоский хвостовик, который входит в вилку заднего конца входного вала основного редуктора и получает от него вращение. Вертикальный вал червячного колеса шарнирным валиком соединяется с валом реверсивного механизма (механизма вращения) дождевального аппарата. Вал червяка установлен в корпусе редуктора на шариковых подшипниках, вертикальный вал с червячным колесом — на втулках. Чтобы в редуктор через зазоры между вертикальным валом и крышкой не попадала вода, на валу установлен отражатель.
Дождевальный аппарат. Это устройство предназначено для образования дождевых капель и равномерного разбрызгивания их по орошаемому участку. Аппарат состоит из конусной трубы (переходник), корпуса со стаканом, механизма вращения и ствола. В верхней части стакана запрессована шестерня с числом зубьев z = 130. К шестерне болтами крепится колено ствола. Стакан со стволом может вращаться в корпусе аппарата с помощью механизма вращения. Он состоит из эксцентрика, планки со стойкой, собачки с пружиной, позволяет поливать участок по кругу или сектору, с различным углом сектора в любой части круга. Вращение по сектору осуществляется постановкой упорных пальцев в отверстия прилива ствола. Упорные пальцы в крайних положениях переключают собачку механизма и тем самым изменяют направление движения ствола.
Ствол аппарата состоит из трубы, колена, выпрямителя, большой и малой насадок. Выпрямитель установлен внутри ствола, обеспечивает выравнивание потока жидкости и увеличивает за счет этого дальность струи. Он представляет собой патрубок, к внутренним стенкам которого приварены восемь направляющих полос. Большие насадки сменные, 0 55 (основная), 50, 45 и 35 мм; малая насадка 0 16 мм. Над малой насадкой закреплена разбрызгивающая лопатка для дробления струи на капли.
Бак-подкормщик. Цилиндрический бак-подкормщик предназначен для внесения удобрений при поливе. В верхней части находится горловина для засыпки удобрений. Внутри бака установлен шнек для перемешивания удобрений. Вращают его вручную рукояткой.
Горловина бака закрыта заглушкой с уплотнением из специального резинового манжета, обеспечивающего выход воздуха при автоматическом заполнении бака водой. Трубопроводами бак сообщается с напорной и всасывающей частями насоса. Трубопроводы снабжены вентилями для регулирования расхода воды, подаваемой в бак и отсасываемой из него.
Всасывающий трубопровод. Трубопровод представляет собой гибкий спиральный рукав длиной 4 м. Одним концом патрубок присоединяют к насосу, на другом конце расположена приемная сетка. Трубопровод цепью подвешивается к стойкам, установленным на раме. В транспортном положении трубопровод закрепляется вертикально.
Эжектор. Предназначен для заполнения насоса водой перед пуском в работу. Его устанавливают на выхлопной трубе трактора. Эжектор соединен трубопроводом с патрубком трубы дождевального аппарата.
Разгрузочные цепи. Предназначены для обеспечения соосности вала отбора мощности трактора и вала редуктора, а также разгрузки гидросистемы трактора при работе машины. Цепи одним концом крепятся к трактору, другим — к раме машины.
Рама с навесным устройством. Рама изготовлена из труб прямоугольного сечения, предназначена для навески машины на трактор и установки всех узлов машины. Раму в трех точках присоединяют к рычагам навесной гидросистемы трактора.
