Дождевальная система

 

1. ДОДЦЕВАЛЬНАЯСИСТЕМА, содержащая фронтально перемещаемый трубопровод, помещенный на опоры с приводами, и устройство управления перемещением трубопровода по заданному курсу, взаимодействующее с направляющей, проложенной по полю, и приводами опор трубопровода, отл. ичающая.ся тем, что, с целью упрощения конструкции и повьппения точности перемещения трубопровода по курсу, устройство управления перемещением трубопровода выполнено в виде выступающего впереди трубопровода и закрепленного на нем рычага, на конце которого установлены датчики,, взаимодействующие с направляющей и соединенные с приводами 9пор, противоположно расположенных :вблизи KQmxoB трубопровода. 2.Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что устройство управления перемещением трубопровода содержит средства для генерирования электромагнитного поля вокруг напС . 16 равляющей . 3.Система по пп. 1 и 2, о т л ичающаяся тем, что датчики содержат средства, чувствительные к электромагнитному полю. 4.Система по п. 1, о т-л и ч аю щ а я с я тем, что выступающий впереди трубопровода рычаг закреплен 4 на нем шарнирно. $ik О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПЯЬЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (.21) 2696303/30-15 (22) 29.11.78 (31) 855661 (32) 29. 11.77 (33) CILIA (46) 07.03.85. Бюл. В 9 (72) Томас N. Джонсон (США) (71) Валмонт Индастриз, Инк. (США) (53) 631.347.1(088.8), (56) Патент США К 3613703, кл. 137-1, 1975.

2. Патент США В 3974845, кл. 137-1, 1976. (54}(57) 1. ДОЖДЕВАЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая фронтально перемещаемый трубопровод, помещенный на опары с приводами, и устройство управления перемещением трубопровода по заданному курсу, взаимодействующее с направляющей, проложенной по полю, и приводами опор трубопровода, о т л.и ч а ю щ а я.с я тем, что, с целью упрощения конструкции и

„„SU„„1144610 А

1(ц А 01 G 25/16; А 01 В 69/04 повышения точности перемещения трубопровода по курсу, устройство управления перемещением трубопровода выполнено в виде выступающего впереди трубопровода и закрепленного на нем рычага, на конце которого установлены датчики,. взаимодействующие с направляющей и соединенные с приводами опор, противоположно расположенных вблизи концов трубопровода.

2. Система поп. 1, отличаю щ а я с я тем, что устройство управления перемещением тр>бопровода содержит средства для генерирования электромагнитного поля вокруг нап- ф равляющей, 3. Система по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что датчики

I содержат средства, чувствительные

С:: к электромагнитному полю.

4. Система по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что выступающий впереди. трубопровода рычаг закреплен на нем шарнирно. 4ь

1144610

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к техническггм средствам, используемьгм для полива сельскохозяйственных культур, и может быть применено в широкозахватных фронтально перемещаемых дождевальных машинах.

Известна дождевальная система, содержащая трубопровод с Приводными опорами. В данной системе индикация 10 направления производится на одном конце трубопровода, при этом опорьг на противоположных концах трубопро- вода управляются такты образом, что первая опора служи3 в качестве поворотной,цля трубопровода„ а затемдругая, и весь трубопровод перемещается как р5гд чередугащихся дуг" Овых г1>лекторий f1j .

11едог.таткам данной системы 20 является Отсутствие возможности пере мещелия концов трубопровода с oqI»Ia.ковой скоростью, Наиболее близкой к 33зобрстегггва по технической сущности и достигаемому результату является дождевальная система „. Содержагцая фронтальгго перемещаемый трубопровод, помещенный на опоры с приводами, и устройство уп равления перемещением, трубопровода ио заданному курсу, взаимодейству ащее с 33аправлягащегг, проложенной по полю, и приводами опор трубопровода 12, Недостатком известной системы является конструктивная сложность, 35

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение точности перемегцения трубопровода по курсу:

Поставленная цель достигается o I О II дождевальной СHc I e Ie JJc ройсгво управления перемещением трубопровода выполнено в виде высI,"ëé

InIIieI"o впереди трубопровода и з<гкрепленпого на нем рычага, на конце которого установлены датчики, взаимо= дс31стггу ащие с направляющей и соединеггньге с п13иводами ОпОр ггрот33вопОложно расположенных вблизи концов трубопровода.

При этом устройство управления 5О перемещением трубопровода содержит средства для reперирования электромагнитного поля вокруг направляющей.

Кроме того, датчики содержат сред" ства. чувствительные к электромаг- Л нитному полю.

Причем выступающий впереди трубо"провода рычаг закреплен на нем mapHBpIIo

На фиг. 1 показана дождевальная система, общий вид; на фиг. 2 центральная опора трубопровода; на фиг. 3 — схема работы датчика; на фиг. 4 — то же, катушка вправо от провода; на фиг. 5 — то же, катушка влево от провода; на фиг. б — электрическая блок-схема цепи детектора;. на фиг. 7 — принципиальная электрическая схема цели управления; на фиг. 8 — ус тройство механического соединения датчиков рычага и направ" ляющей; на фиг. 9 — дождевальная система другого варианта исполнения, на фиг. 10 — схема, поясняющая вариант системы управления.

Дождевальная система содержит трубопровод 1, помещенный на опоры 2 с приводами 3, Например электродвигателями. На трубопроводе 1 расположены разбрызгиватели 4 для подачи на поле водьг или воды с удобрениями.

Трубопровод 1 состоит из отдельных секций 5, каждая из которых поддерживается фермой 6 и соединена со следующей секцией гибким соедггнением 7: Трубопровод движется вдоль открытого канала 8. Вода из IIeI o забирается насосом 9. Насос 9 и всасывающий трубопровод 10 перемещагатся вместе с торцовой опорой 2. Трубопровод перемещается вдоль направляющей 11, выполненной в виде проводника, зармтого в землю. Проводник может повторять очертания орошаемого поля.

Каждая промежуто Зная опора 2 снабжена микровык:пачателями для регистрации углового смещения соседних секций трубопровода 1. Центральная опора 2 (фиг. 2) имеет горизонтальную балку 12 с колесами 13, приводимыми приводом 3.

Дождевальная система снабжена устройством цля управления перемещением трубопровода 1 по заданному курсу, выполненным в виде закрепленного на трубопроводе и выступающего впереди его рычага 14, смонтированного на фермах. 6 с помощью растяжек 15. Рычаг 14 жестко закрепrIeII на I py6uIIpo33o,IIe IIoII углом 90 о хотя допустимо и некоторое отклонение. На рычаге 14 смонтированы датчики 16, расположенные над 33аправлягащей 11 и выполненные в вице антенных катушек 17-19. Катугцка 19 является катушкой сравнения и ориентирована своей Осью горизонтально и поперек

3 11446 относительно направляющей 11. Катуш" ки 17 и 18 ориентированы своими осями под острым углом к горизонтальной и вертикальной плоскости. Катушки 17 и 18 одинаковы, только одна работает при движении трубопровода в одном направлении, а другая в противоположном. Катушки 17-19 являются средствами, чувствительными к электромагнитному полю вокруг проводника, в который подается сигнал постоянной частоты через средства для генерирования электромагнитного поля (не показаны).

Переменный магнитный поток, создаваемый зарытым проводником из наложенного на него, сигнала, окружа ет проводник в " де кольцевой диаг-. раммы направленности, в силу чего в каждой из катушек 17-19 индуцируется напряжение, пропорциональное компоненту вектора потока, который проецируется вдоль оси катушки. Фаза напряжения в каждой катушке определяется относительным направлением 25 вектора потока вдоль оси катушки (этот принцип показан на фиг. 3-5, где векторы потока показаны стрел,ками) .

Так как катушка 19 сравнения рас- 30 положена горизонтально, ее компонент вектора всегда находится в одном направлении. Однако, поскольку катушки 17 и 18 расположены под острым углом и соориентированы так, как 35 указано выше, величина и направление компонента вектора вызывают изменение в зависимости от поперечного положения относительно проводника.

Когда катушки 17 и 18 находятся 40 непосредственно над проводником, они не имеют компонента вектора, индуцированного в катушке (фиг. 3).

Если катушка находится вправо от проводника, компонент вектора вдоль

его оси будет индуцироваться в одном направлении (фиг. 4), а когда катушка находится влево от проводника, компонент скорости будет индуцироваться в противоположном направлении у> (фиг. 5), Один из этих компонентов вектора будет совпадать по фазе с компонентом вектора, индуцированным в катушке 19 сравнения, а другой

Ф не будет совпадать по фазе на 180

Это различие по фазам используется в детекторе и схемах управления приводами кольцевых опор 2.

10 4

Схема детектора 20 предназначена для получения сигналов управления.

Выходные сигналы катушек 17-19 подаются на входы усилителя и цепей фильтров 21-23 соответственно. Выходные сигналы усилителя и цепей фильтров 21 и 22 подаются на избирательную схему 24 антенны, которая отбирает .сигнал соответствующей катушки 17 и 18. Выходной сигнал схемы 24 подается на пороговый детекI тор 25 и фазовый компаратор 26. Выходной сигнал из усилителя и фильтра

23, представляющий антенну сравнения, также подается в фазовый компаратор

26, а выходные сигналы порогового детектора 25 и фазового компаратора

26 — в логическую схему 27 выбора направления, которая вырабатывает выходные сигналы для использования в цепи управления.

В качестве предохранительной меры выходной сигнал усилителя и фильтра

23 также подается в пороговьп детек-" тор 28 сравнения, откуда выходной сигнал подается в предохранительную схему 29 выходного сигнала 30. Поро- говый детектор 28 выключает систему, если выходное напряжение антенны сравнения падает ниже заданного уровня, что показывает, что датчик находится за пределами заданного расстоянчя от зарытого проводника.

Выходы 30 и 31 схемы детектора

20 соединены с цепью управления (фиг. 7), содержащей блок 32 управления для концевой опоры 2, блок 33 управления для другой концевой опоры

2 и блоки 34 управления для каждой промежуточной опоры 2. Цепь управления также содержит источник 35 трехфазного тока для привода электродвигателей опор посрегством реле 36, соединенных с каждым двигателем. Другой источник 37 однофаэового тока подсоединен посредством микровыключателей 38. Выходной сигнал источника 37 тока также подается через процентное реле 39 времени, на контактные рычаги реле 40 и 41. Реле °

40 и 41 времени обычно выключены (как показано на фиг. 7) и переводятся во включенное положение только при возбуждении их катушек.

Выходы 30 и 31 цепи детектора 20 соединены с катушками реле 40 и 41 и обычно включенные контакты этих реле подсоединены к катушкам реле 36, 1144610 взаимодействующих с концевыми опорами 2.

В устройстве механического соединения датчиков рычага и направля!ощей (фиг. 8), в качестве направляю- 5 щей 11 используется, например, провод или рельс„ или т.п. и расположена она над землей. На рычаге 14 установлены датчики в виде микровыключателей 42, распот!оженных по обе 1О стороны направляющей 11, такигл образом, что один из микровыключателей входит в зацепление с проводом, когда рычаг поворачивается вправо (фиг. 8), а другой выключается при 15 зацеплении с протзодом, когда рычаг 14 поворачивается влево.

В дождевальной системе другого вар!панта исполнения (фиг. 9) рычаг 1 закреr нен на трубопроводе 1 шарнирно 20 для поворота вокруг вертикальной оси., Б качестве направляющей 11 использован провод, расположенный над землей. Передний конец рычага 14

ПОВОротнО пОдсоецинен к проводу в Ь точке 43. Угловой датчик (не гтоказан) регистоирует угол глежду рычаго"r и трубопроводом, фиксирует отклонение его от заданногQ угла, наг!ример л

90, и подает сигнал на противопо- 30 о ложные опоры трубопровода.

Работа дождевальной системы по первому варианту осуществляется следу!ошим образом.

В нача re дтзижения на !!!лают перемещаться концевые опорь! 2, которые образуют углы с соседними секциями и соответсттзенно начинаю- перемещаться промежуточные опоры в ответ на BK.!rrî÷åíèå их микровыключателей и так до самой последней центральной опоры, после чего промежуто-!ные опоры выравнитзаются с концевь!ми, так

KBK число их оборотов больше, и весь трубопровод поддерживается в прямом положении.

При отклонении системы от курса датчик переглещается на одну сторону направляющей. Когда это происходит, схема детектора 20 выравнивает выходной сигнал, который через блоки 34 прекращает подачу энергии на соответствующую:концевую опору 2 и Она останавливается, Другая концевая опора 2 продолжает движение и вся система, сохраняя прямую линию, поворачивается вокруг неподвижной опоры. Б силу этого датчик перемещается назад в зоr! j нат!рэнллющей д!!я уда:!ен!!я вы ходного сигнала из цепи детектора, переключения блока 34 и для повторного включения привода неподвижной опоры. Снова обе опоры перемещаются по полю.

Управление перемещением системы можно осуществлять также путем уменьшения-увеличения скорости движения управляемой опоры., На длинных системах могут управля-: ться опоры, расположенные вблизи концевых опор, в ответ на сигнал датчика путем существенного снижения их скоростей.

Работа системы по второму варианту осуществляется следующим образом.

В начале движения система перемешается по траектории, обозначенной позицией A (фиг. 10). Далее при отклонении трубогтровода от заданного курса система смещается в положение Б.

Б этом положении точка шарнирного закрепления рычага 14 с трубопроводом смещается вправо относительно направляюшей и угол между рычагом и трубопроводом становится остри!.

Зада!!ное значение этого угла регистрируется угловым датчиком и привод левой концевой опоры останавливается.

Другая концевая опора продолжает движение.

В силу этого вся система поворачивается вокруг неподвижной опоры до тех пор, пока угол между трубопроводом и рычагом не станет равным о

90 . Когда система достигает позиции С, обе концевые опоры геремещаются вперед с полной скоростью. Кор.ректировка перемещения в этом случае осуществляется при перемещении воображаемой точки, расположенной на конце воображаемой линии, равной по длине рычагу 14 в направлении направляющей 11 для совмещейия с передним концом рь .чага в точке 43.

Воображаемая линия образует угол в о

90 с трубопроводом 1 и пересекает точку шарнирного соединения рычага

14 с трубопроводом 1. Таким образом, воображаемые точка и линия эквивалентны катушкам 17 или 18 датчиков

16 и рычагу 14 первого варианта управления.

Когда воображаемая точка расположена справа от провода (фиг. 10), левая концевая опора останавливается, а правая продолжает движение до тех

1144К1О

7 пор, пока условия позигии С не достигают воображаемой точки позади на проводе.

П ри перемещении обоих концевых опор 2 вперед с позиции С рычаг 14 5 начинает поворачиваться и угол ме л между рычагом и трубопроводом становится тупым. Это заставляет воображаемую точку перемещаться влево относительно провода. Когда угол между рычагом 14 и трубопроводом 7 становится ".упым на заданную величину, это положение

I регистрируется датчиком и останавливается правая концевая опора 2, а левая продолжает перемещение до тех пор, пока угоп между рычагом и трубопроводом не станет равным

<1 (1 а воображаемая точка вновь не окажется на проводе (позиция Е). При этом перемещение между позициями О и Е в действительности представляет собой поворотное перемещение вокруг правой опоры 2. Так продолжается до тех пор, пока концевые опоры не будут перемещаться с одинаковой скоростью.

Применение изобретения позволит с меньшими затратами технических средств и с высокой точностью осуществлять вождение шгрокоэахватных дождевальных машин по заданному курсу.

71

Ъ—

11 4610 Рог. 4 г(ю) 1146630

4ъв.д

l!44610