Документ описывает гипоциклоидальную оросительную систему, предназначенную для упрощения управления дождевальной машиной при капельном орошении. Эта система, движущаяся вокруг стационарного источника воды, обеспечивает более рациональный охват орошаемых земель благодаря укороченной гипоциклоиде как траектории движения. Изобретение исключает необходимость использования дополнительного специализированного крыла, что увеличивает площадь орошаемых земель до 97%.

1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28783
(51) A01G 25/09 (2006.01)
B05B 3/12 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/1328.1
(22) 09.10.2013
(45) 15.08.2014, бюл. №8
(72) Грузин Владимир Васильевич (KZ); Жантлесов
Жангабыл Хамитович (KZ); Грузин Андрей
Васильевич (RU)
(73) Акционерное общество "Казахский
агротехнический университет им.
Сакена Сейфуллина"
(56) US №4223839, 1980
(54) ГИПОЦИКЛОИДАЛЬНАЯ
ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
(57) Настоящее изобретение относится к области
сельского хозяйства и может быть использовано для
вождения агрегата в междурядьях пропашных
культур при капельном орошении.
Задачей изобретения является упрощение
системы управления дождевальной машиной при
использовании оросительных систем, движущихся
вокруг стационарного источника воды при
орошении пригодных к освоению земель.
Гипоциклоидальная оросительная система,
пригодных к освоению земель, обеспечивается
использованием в качестве траектории движения
крайней от стационарного источника воды точки
оросительной системы, движущейся вокруг этого
стационарного источника воды, применена
гипоциклоидальная оросительная система,
пригодных к освоению земель, обеспечивающая в
качестве траектории движение крайней от
стационарного источника воды точки оросительной
системы в виде укороченной гипоциклоиды,
уравнения которой в параметрической форме имеют
следующий вид:

























,
sinsin)(
coscos)(
.
..
...
.
..
...


он
ооон
ооooон
он
ооон
ооооон
R
rR
rrRy
R
rR
rrRx
(1)
где Rн.о - радиус направляющей окружности;
ro.o - радиус образующей окружности;
φ - угол, изменения движения крайней от
стационарного источника воды точки оросительной
системы, изменяется в диапазоне [0; 2·π];
λ - коэффициент скольжения укороченной
гипоциклоиды, обеспечивающий максимальный
охват при орошении пригодных к освоению земель,
равный λ = 0,37.
При этом радиус направляющей окружности
траектории движения крайней от стационарного
источника воды точки оросительной системы
определяется зависимостью:
Rн.о=0,76·α, (2)
где α - длина стороны квадрата, в который
необходимо вписать траекторию движения крайней
от стационарного источника воды точки
оросительной системы, движущейся вокруг этого
стационарного источника воды.
Отношение радиуса направляющей окружности
Rн.о к радиусу образующей окружности
ro.o укороченной гипоциклоиды равно:
4
.
.

oo
он
r
R
(3)
Технический результат изобретения достигается
за счет отказа от использования дополнительного
специализированного крыла дополива углов при
увеличении площади охвата оросительной
системой, движущейся вокруг стационарного
источника воды.
(19)KZ(13)A4(11)28783

2. 28783
2
Настоящее изобретение относится к области
сельского хозяйства и может быть использовано для
вождения агрегата в междурядьях пропашных
культур при капельном орошении.
Из существующего уровня техники известны
дождевальные машины кругового действия,
работающие в движении, с водозабором из закрытой
оросительной сети или непосредственно из скважин
(СНиП 2.06.03-85 «Мелиоративные системы и
сооружения»).
Недостатком этого технического решения
является нерациональный охват системой орошения
пригодных к освоению земель.
Наиболее близким аналогом изобретения
является система, состоящая из непосредственно
машины кругового полива и дополнительного
специализированного крыла дополива углов,
размещённого на свободном конце крайнего от
центра пролёта (US 4223839, МПК A01G 25/09;
В05В 3/18, опубл. 23.09.1980).
Недостатком этого технического решения
являются сложность конструкций и системы
управления дождевальной машиной при орошении
пригодных к освоению земель.
Задачей изобретения является упрощение
системы управления дождевальной машиной при
использовании оросительных систем, движущихся
вокруг стационарного источника воды при
орошении пригодных к освоению земель.
Технический результат изобретения достигается
за счет отказа от использования дополнительного
специализированного крыла дополива углов при
увеличении площади охвата оросительной
системой, движущейся вокруг стационарного
источника воды.
Сущность изобретения поясняется следующей
фиг: Фиг.1 - Общий вид гипоциклоидальной
оросительной системы.
На фиг.1 изображены: квадрат 1, в который
вписаны траектории движения крайней от
стационарного источника воды точки оросительной
системы, движущейся вокруг этого стационарного
источника воды:
- 2 крайней от стационарного источника воды
круговой оросительной системы;
- 3 крайней от стационарного источника воды
гипоциклоидальной оросительной системы.
Гипоциклоидальная оросительная система,
пригодных к освоению земель, обеспечивается
использованием в качестве траектории движения
крайней от стационарного источника воды точки
оросительной системы, движущейся вокруг этого
стационарного источника в виде укороченной
гипоциклоиды, уравнения которой в
параметрической форме имеют следующий вид:

























,
sinsin)(
coscos)(
.
..
...
.
..
...


он
ооон
ооooон
он
ооон
ооооон
R
rR
rrRy
R
rR
rrRx
(1)
где Rн.о - радиус направляющей окружности,
который определяется зависимостью:
Rн.о = 0,76·α, (2)
где α - длина стороны квадрата, в который
необходимо вписать траекторию движения крайней
от стационарного источника воды точки
оросительной системы, движущейся вокруг этого
стационарного источника воды;
ro.o - радиус образующей окружности;
φ - угол, изменения движения крайней от
стационарного источника воды точки оросительной
системы, изменяется в диапазоне [0; 2·π];
λ - коэффициент скольжения укороченной
гипоциклоиды, обеспечивающий максимальный
охват при орошении пригодных к освоению земель,
равный λ = 0,37.
Отношение радиуса направляющей окружности
Rн.о к радиусу образующей окружности ro.o
укороченной гипоциклоиды равно:
4
.
.

oo
он
r
R
(3)
Использование в качестве траектории движения
крайней от стационарного источника воды точки
оросительной системы, движущейся вокруг этого
стационарного источника воды, укороченной
гипоциклоиды позволит увеличить площадь охвата
орошаемых земель данной оросительной системой
за счёт отказа от использования дополнительного
специализированного крыла дополива углов.
Предлагаемая траектория движения крайней от
стационарного источника воды точки оросительной
системы, движущейся вокруг этого стационарного
источника воды, обеспечит прирост дополнительно
орошаемой площади до 24,1% по сравнению с
традиционной круговой траекторией. Таким
образом, площадь использования земельных угодий,
орошаемых с помощью гипоциклоидальной
оросительной системы, достигнет 97% от
максимально возможной, квадратной.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Гипоциклоидальная оросительная система,
включающая стационарный источник воды в виде
опорной башни, закреплённой к цементной основе,
на которой находится контрольная панель и
генератор, и движущая вокруг этого стационарного
источника воды, одну или несколько опорных
тележек, на которых находятся все механизмы,
приводящие систему в движение, один или
несколько пролётов, на которых смонтированы
устройства для разбрызгивания воды,
отличающаяся тем, что в качестве траектории
движения крайней от стационарного источника
воды точки оросительной системы, движущейся
вокруг этого стационарного источника воды,
применена гипоциклоидальная оросительная
система, пригодных к освоению земель,
обеспечивающая в качестве траектории движение
крайней от стационарного источника воды точки
оросительной системы в виде укороченной
гипоциклоиды, уравнения которой в
параметрической форме имеют следующий вид:

3. 28783
3

























,
sinsin)(
coscos)(
.
..
...
.
..
...


он
ооон
ооooон
он
ооон
ооооон
R
rR
rrRy
R
rR
rrRx
(1)
где Rн.о - радиус направляющей окружности;
ro.o - радиус образующей окружности;
φ - угол, изменения движения крайней от
стационарного источника воды точки оросительной
системы, изменяется в диапазоне [0; 2·π ];
λ - коэффициент скольжения укороченной
гипоциклоиды, обеспечивающий максимальный
охват при орошении пригодных к освоению земель,
равный λ = 0,37.
2. Гипоциклоидальная оросительная система по
п.1, отличающаяся тем, что радиус направляющей
окружности траектории движения крайней от
стационарного источника воды точки оросительной
системы определяется зависимостью:
Rн.о = 0,76·α, (2)
где α - длина стороны квадрата, в который
необходимо вписать траекторию движения крайней
от стационарного источника воды точки
оросительной системы, движущейся вокруг этого
стационарного источника воды.
3. Гипоциклоидальная оросительная система по
п.1, отличающаяся тем, что отношение радиуса
направляющей окружности Rн.o. к радиусу
образующей окружности rо.о. укороченной
гипоциклоиды равно:
4
.
.

oo
он
r
R
(3).
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор Е. Барч