Система импульсного дождевания

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 44 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3712255/30-15 (22) 20.03 ° 84 (46) 30.01.86. Бюл. И - 4 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической .революции (72) Г.И.Денисенко, А.Ф.Домрачев, В.С.Лысенко и Н.А.Шихайлов (53) 631. 347. 1 (088. 8) (56) Сурин В.А. и др. Механизация и автоматизация полива сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1981, с.254. (54) (57) 1. СИСТЕМА ИМПУЛЬСНОГО ДОЖДЕВАНИЯ, содержащая насосную станцию, трубопроводы, импульсные дождеватели с гидроаккумуляторами и гидравлические генераторы командных сигналов с переключающим блоком, отличающаяся тем, что, с целью повышения площади захвата дождевателей и надежности системы, каждый импульсный дождеватель снабжен насосной установкой с гидроаккумулятором и объемным насосом с приводом, а гидравлический генератор командных сигналов соединен с трубопроводом через гидроуправляемый двухпозиционный клапан и с импульсным дождевателем — через два обратных клапана и два нормально закрытых подпружиненных сливных клапана, . причем гидроаккумулятор импульсного дождевателя подключен к переключакг щему блоку.

2. Система по п.1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что гидравлический генератор командных сигналов выполнен в виде четырех камер — сливной и напорной по краям камеры управления и замкнутой масляной камеры в середине корпуса генератора, причем камера управления подключена к выходу переключающего блока, напорная камера — к двухпозиционному клапану, в напорной и сливной камерах установлены напорный и сливной клапаны, связанные с общим штоком генератора, а эффективная площадь мембраны, разделяющей камеру управления и замкнутую масляную камеру, больше эффективной площади каждой крайней мембраны, и переключающий блок выполнен в виде трехходового клапана.

Изобретение относится к системам автоматического полива в сельском хозяйстве и может быть использовано для импульсного дождевания сельскохозяйственных культур автономны-. ми импульсными дождевателями, приводимыми электрическими, ветряными, гидравлическими.и другими двигате лями.

Цель изобретения — повышение площади захвата дождевателей и надежности системы.

На чертеже приведена гидравлическая схема импульсного дождевателя с генератором .командных сигналов и приводом насоса от ветрового колеса.

Система импульсного дождевания имеет например, привод насоса дождевателя от. ветронасосной установки, содержащего ветровое колесо 2 с регулируемыми поворотными лопастями, горизонтальный 3 и вертикальный 4 валы, связанные конической передачей

5. Горизонтальный вал 3 установлен на подшипниках в поворотной головке

6, а вертикальный 4,. — в неподвижно установленной башне 7.

Гидравлическая система импульсного дождевателя содержит также насосную установку 8, отключающий двухходовой двухпозиционный клапан 9 с гидроуправлением от командной магистрали 10 и пружинным возвратом, генератор 11 командных сигналов, трехходовой клапан 12 с гидроуправлением и пружинным возвратом и импульсный дождеватель 13. В качестве импульсного дождевателя 13 может быть использован серийно выпускаемый дождеватель "Коломна-15".

Насосная установка 8 содержит предохранительный клапан 14 и гидроаккумулятор 15, включенные параллельно напорному трубопроводу 16, всасывающий фильтр 17, установленный на линии всасывания 18 объемного гидронасоса 19, приводной вал гидронасоса 19 жестко соединен с вертикальным валом 4 ° Насос 19 напорным трубопроводом 16 соединен с отключающим двухходовым двухпозиционным клапаном 9, которнй соединен напор-. ным трубопроводом с напорной камерой

20 генератора 11 командных сигналов.

Генератор 11 командных .сигналов представляет собой герметичный корпус, имеющий четыре камеры: напорную

120?440

50

55 чен параллельно питающей магистрали

28 и.магистрали 37 выплеска.

Система импульсного дождевания работает следующим образом.

t0

20, замкнутую масляную 21, управления 22 и сливную 23, разделенные тремя гибкими мембранами 24., которые жестко соединены посредством штока

25. Эффективная площадь средней мембраны 24, разделяющей камеру 22 управления, соединенную командной магистралью 10 с импульсным дождевателем 13 посредством трехходового клапана 12, и смежную с ней замкну- тую масляную камеру 21, больше, чем эффективные площади двух других мембран 24. В напорной 20 и сливной

23 камерах, расположенных по краям генератора 11 командных сигналов, расположены напорный 26 и сливной

27 клапаны, причем клапан 26, установленный в напорной камере 20> соединен с питающей магистралью 28, а клапан 27 сливной камеры — со сливом. Кроме того, сливная камера 23 соединена с питающей магистралью 28, которая через два последовательно включенных обратных клапана 29 соединена с гидроаккумулятором 30 импульсного дождевателя 31. его газовая камера 32 заполнена газом под давлением и отделена от жидкостной камеры 30 гидроаккумулятора эластичной мембраной 33. Над гидроаккумуля- торой установлена с возможностью о поворота на 360 дождевальная насадка 34 типа Роса-3 с механизмом поворота. Перед обратными клапанами

29 в питающую магистраль 27 включена магистраль 35 управления, связанная с большей камерой управления нормально закрытого клапана 36.Этот клапан соединяет магистраль 37 выплеска, соединенную с дождевальной насадкой.34, с магистралью 38 управления, также подключенной к питающей магистрали 28 между обратными клапанами 29. Магистраль 38 управления также соединена с меньшей камерой управления нормально закрытого клапана 36, в .которой установлена воэвратная пружина, и большей камерой управления нормально закрытого,клапана 39, в которой также установлена возвратная пружина. Меньшая камера управления клапана 39 соединена с питающей магистралью 28 магистралью

40 управления, а сам клапан 39 вклю1207440

15

25

35

45

Вращение от ветроколеса 2 ветронасосной установки 1 через горизонтальный вал 3, коническую передачу

5 и вертикальный вал 4 передается объемному гидронасосу- 19. Вода через всасывающий. фильтр 17 подается по линии 18.всасывания в объемный гидронасос 19, который подает ее через напорный трубопровод 16 в гидроаккумулятор 15 и через открытый отключающий двухходовой двухпозиционный клапан 9 (фиг. 1, положение З) в напорную камеру 20 генератора 11 командных сигналов.

Так как в начальный момент времени давление в камере 30 гидроаккумулятора импульсного дождевателя 31 отсутствует, то трехходовой клапан

12 находится в положении S удерживаемый своей возвратной пружиной.

При этом он соединяет камеру 22 управления генератора 11 командных

1 сигналов со сливом, и шток 25 с жесткими центрами под действием нарастающего давления в напорной камере 20, действующего на нижнюю (по чертежу) мембрану 24, перемещается вверх, закрывая при этом клапан 27 и открывая клапан 26, соединенный с питающей магистралью 28. Вода от объемного гидронасоса 19 под давле- нием по питающей магистрали 28, проходя через обратные клапаны 29, начинает наполнять жидкостную камеру

30 гидроаккумулятора, деформируя при этом эластичную мембрану 33 и сжимая газ, находящийся в газовой камере 32. При этом жидкость (вода) под давлением также поступает по магистрали 35 управления в большую камеру управления нормально закрытого клапана 36, по магистрали 38 управления в меньшую камеру управления того же клапана и в большую камеру управления нормально закрытого клапана 39 и по магистрали 40 управления в меньшую камеру управления клапана 39, удерживая нормально закрытые клапаны 36 и 39 соответственно в положениях 8 и O, Происходит элемент цикла полива "Наполнение".

При достижении давлением жидкости в жидкостной камере 30 гидроаккумулятора некоторой величины, соответст55 вующей расчетному объему жидкости, на которое настроен трехходовой клапан 12, последний под действием давления, преодолевая усилие пружины, переключается в положение O . .Происхо дит элемент цикла Срабатывание клапана 12"..

При срабатывании клапана 12 давле-. ние жидкости в командной магистрали

10 резко возрастает и переключает отключающий двухходовой двухпозиционный клапан,9 в положение Ф, преодолевая усилие его пружины. Это элемент цик.. ла полива "Переключение клапана 9", прекращающая подачу жидкости объем-ного гидронасоса 19 в напорную камеру 20.

Одновременно жидкость под давлением через командную магистраль 10 попадает в камеру 22 управления и перемещает шток 25 вниз, закрывая при этом клапан 26 и открывая клапан 27, который соединяет питающую магистраль 28 со сливом. Происходит элемент цикла полива "Переключение генератора командных сигналов" в результате которого резко падает давление в питающей магистрали 28, а следовательно, и в магистрали 35 управления и большей камере управления нормально закрытого клапана 36; после чего последний под действием возвратной пружины, установленной в меньшей камере управления клапана 36, и давления жидкости в ней переключается в положение 4. Происходит элемент цикла "Переключение клапана 36".

В результате переключения клапана 36 резко падает давление в магист рали 38 и в большей камере управления нормально закрытого клапана 39. При этом давление в питающей магистрали

28 на участке от жидкостной камеры

30 до обратного клапана 29 остается высоким и по магистрали 40, связанной с меньшей камерой управления нормально закрытого клапана 39, преодолевая усилие -возвратной пружины в большей камере управления того же клапана 39, переключает последний в положение 8 . Происходит элемент цикла полива "Переключение клапана 39— выплеск"., в результате чего жидкость из жидкостной камеры 30 аккумулятора по питающей магистрали 27 через клапан 39 и по магистрали 37 выпрыска попадает в дождевальную насадку 34.

В результате выплеска дождевальная насадка 34 поворачивается на угол 3-5, а давление в камере управb ления трехходового клапана 12 пони1207440 б в

Срабатывание- клвааиа 12

Нваолнение б в в б в б а

Переключение «лвавив 9

Переключение ГХС

Переключение клвавив 36 Переключение клваана 39вынрыск

1 в и б в

Закрытие хлаиаив 12

Переключена- клалвнв 9 в d а б б d б . б . б б

Переклячение ГХС

Нврекличение клвавнв 36

Перекличеине клвнвнв 39ЩДЯ иа & б и р и и е ч в и и а. FKC-генератор. комвнаньа снтнклов1 а и баолоиение.клвавнов сотлвсно Фиг. 1; Вклвааи 27 эвкрыт, клаави 26 открыт; Н " клвавн .27 открыт, клвави 26 saayan. кается до тех пор, пока он под действием возвратной пружины не переключается в положение ф . Происходит элемент цикла полива "Закрытие кла-. пана 12"., в результате которого командная магистраль 10 соединяется са сливом, вызвав понижение давления в .камере 22 .управления генератора 11 командных сигналов и в камере управления отключающего двухходового двухпозиционного клапана 9, который под действием возвратной пружины переключается в положение,8, произведя тем самым элемент цикла полива "Переключение клапана 9". После этого жид-: кость под давлением из объемного гидронасоса 9 и гидроаккумулятора 15 по напорному трубопроводу 16 через указанный клапан 9 попадает в напорную камеру 20, вызвав прогиб нижней мембраны 24, смещение штока 25 вверх, saкрытие клапана 27 и открытие клапана

26, т.е. переключение генератора 11

: командных сигналов. После этого элемента цикла полива давление жидкости в питающей магистрали 28 вновь возрастает, и она по магистрали 35 управления, попав в большую камеру управления нормально закрытого клапана 36 и преодолевая усилие возвратной пружины его малой камеры управле ния, переключает его в положение о выполнив элемент цикла полива "Переключение клапана 36", после чего под действием возвратной пружины большей камеры управления клапана 39 и дав- ления в этой камере, происходит элемент. цикла "Переключение клапана 39", На этом рабочий цикл заканчивается, ;и система готова к выполнению эле15 мента цикла "Наполнение".

Работа гидравлической системы импульсного дождевания представлена в таблице.. Все время, пока

20 отключающий двухходовой двухпозици. онный клапан 9 находится в положении Й-, объемный гидронасос 19 перепускает жидкость через предохранительный клапан 14 на слив. Гидроак25 кумулятор 15 обеспечивает готовность системы к работе после длительного перерыва. Частота циклов зависит от производительности насосной станции 18

1207440

УУ

1Â

I

ВНИИПИ Заказ 62/2 Тираж 679 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Предлагаемая система импульсного дождевания обеспечивает. автономную работу каждого импульсного дождевателя от своего источника энергии, что в случае применения ветронасосного или ветроэлектрического агрегата в качестве приводного двигателя полностью исключает как водопроводные, так и электрические коммуникации и обеспечивает тем самым полную автономность работы гидравлической системы импульсного дождевания. Кроме того, в насосной установке предлагаемой конструкции применяется гидронасос объемного типа, что значительно поднимает давление в гидроаккумуляторе импульсного дождевателя и увеличивает тем самым радиус полива, а следовательно, уменьшает необходимое количество импульсных дождевателей для полива такой же

10 площади, а применение компактного мембранного генератора командных сигналов без трущихся пар значительно повышает надежность системы, работающей на воде.