Автоматизированная система орошения

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , а именно к орошению сельскохозяйственных культур из открытой самонапорной сети трубопроводов. Цель изобретения - повышение надежности водораспределения. Система орошения содержит размёш,енную в транспортируюш.ем трубопроводе 1 турбину. 2. На валу турбины установлены генератор 3 и редуктор 4 для механического привода программного устройства (ПУ) 6. Задатчик 24 полива имеет электрогидравлическую линию управления клапаном 16 запуска системы. ПУ включает контактную дорожку 7 устройства задания оросительного цикла и контактную дорожку 8 устройства задания времени водоподачи в каждый поливной трубопровод 9. В начале каждого поливного трубопровода установлены мембранные клапаны 10, 11, работой которых управляет ПУ. Клапаны имеют электромагнитные приводы с катушками 31, 22. Полость клапана запуска системы 16 связана трубопроводом 15 с полостью мембранного клапана 10 первого поливного трубопровода . При работе системы обеспечивается автоматический циклический полив по заранее заданной программе водоподачи. Очередной цикл полива начинается только после завершения предыдушего цикла. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. S (Л tc оо со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1287794 (so 4 А 01 G 25/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3956108/30-15 (22) 17.09.85 (46) 07.02.87. Бюл. № 5 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (72) С. В. Новожилов и В. А. Высочанский (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1135461, кл. А 01 G 25/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 906454, кл. А 01 G 25/16, 1980. (54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОРОШЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к орошению сельскохозяйственных культур из открытой самонапорной сети трубопроводов. Цель изобретения — повышение надежности водораспределения. Система орошения содержит размещенную в транспортирующем трубопроводе 1 турбину. 2. На валу турбины установлены генератор 3 и редуктор 4 для механического привода программного устройства (ПУ) 6. Задатчик 24 полива имеет электрогидравлическую линию управления клапаном 16 запуска системы. ПУ включает контактную дорожку 7 устройства задания оросительного цикла и контактную дорожку

8 устройства задания времени водоподачи в каждый поливной трубопровод 9. В начале каждого поливного трубопровода установлены мембранные клапаны 10, 11, работой которых управляет ПУ. Клапаны имеют электромагнитные приводы с катушками 31, 22.

Полость клапана запуска системы 16 связана трубопроводом 15 с полостью мембранного клапана 10 первого поливного трубопровода. При работе системы обеспечивается автоматический циклический полив по заранее заданной программе водоподачи.

Очередной цикл полива начинается только после завершения предыдущего цикла. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1287794

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к орошению сельскохозяйственных культур из закрытой самонапорной сети трубопроводов.

Цель изобретения — повышение надежности водораспределения.

На чертеже изображена схема автоматизированной системы орошения в положении запуска.

Автоматизированная система орошения содержит транспортирующий трубопровод ! с размещенной в нем турбиной 2, на валу которой установлены генератор 3 электроэнергии и редуктор 4. Выходной вал редуктора 4 кинематически связан с подвижным контактом 5 программного устройства 6, выполненного в виде концентрически расположенных контактной дорожки 7 устройства задания оросительного цикла и контактной дорожки 8 устройства задания времени водоподачи в каждый поливной трубопровод, находящихся во взаимодействии с подвижным контактом 5.

Контактная дорожка 8 разбита на изолированные друг от друга участки, число которых равно числу подсоединенных к транспортирующему трубопроводу 1 поливных трубопроводов 9 (все трубопроводы на чертеже не показаны) . В начале первого поливного трубопровода 9 установлен первый мембранный клапан 10, а в начале других поливных трубопроводов, начиная с второго установлены вторые мембранные клапаны

11 (на чертеже показан один).

Система орошения также содержит перепускные клапаны 12, (остальные на чертеже не показаны) соединенные своими входами с поливными трубопроводами 9 соответственно. Выход перепускного клапана 12 сообщен с надмембранной полостью 13 первого мембранного клапана 10, выполненного двухполостным. При этом подмембранная полость 14, примыкающая к стенке поливного трубопровода 9, первого мембранного клапана 10 сообщена трубопроводом 15 с выходом клапана 16 запуска системы.

В подмембранной полости 14 размещена пружина 17, которая упирается одним концом в мембрану 18, а вторым — в стенку поливного трубопровода 9. Выход перепускного клапана 12 сообщен с полостью 19 второго мембранного клапана 11, в которой размещена пружина 20, один конец которой упирается в корпус мембранного клапана 11, а второй — в мембрану с запорным органом 21.

Перепускные клапаны 12 снабжены электромагнитными приводами с катушками 22 соответственно, причем один конец каждой из катушек 22 подключен к одной из клемм генератора 3, а каждый из вторых концов катушек 22 — к отдельным участкам контактной дорожки 8 устройства задания времени водоподачи.

Клапан 16 запуска системы представляет собой двух позиционный клапан, сообщаю5

10 !

55 щий в нижнем положении трубопровод 15 посредством трубопровода 23 с транспортирующим трубопроводом 1, а в верхнем вход трубопровода 15 с атмосферой (со сливом).

В системе имеется задатчик 24 полива, состоящий из гигроскопического блока 25, вход которого соединен с накопительной емкостью 26, сообщенной трубопроводом через дроссель 27 с трубопроводом 9 на выходе клапана 10. В накопительной емкости 26 размещен поплавок 28 со штоком

29, свободный конец которого соединен с запорным органом 30 клапана 16 запуска системы.

Клапан 16 запуска дополнительно снабжен электромагнитным приводом с катушкой

31, один из выводов которой подключен к одной из клемм генератора 3 (к которой подключены концы катушек 22), а второй— к контактной дорожке 7 устройства задания оросительного цикла программного устройства 6.

Автоматизированная система орошения работает следующим образом.

В исходном (режиме ожидания) состоянии системы, при котором почва увлажнена в достаточной степени, накопительная емкость 26 задатчика 24 полива наполнена водой, вследствие чего поплавок 28, находясь в верхнем положении, штоком 29 поддерживает запорно-регулирующий орган

30 клапана 16 запуска системы в верхнем положении, при котором он, запирая выход трубопровода 23, сообщает подмембранную полость 14 первого мембранного клапана

10 со сливом. Надмембранная полость 13 при этом через перепускной клапан 12 сообщена с входом первого поливного трубопровода 9, сообщенного с транспортирующим трубопроводом 1, находящимся под рабочим напором воды, а под давлением воды в надмембранной полости 13 клапан

10 находится в запертом положении, вследствие чего не происходит движ . сия воды по первому поливному трубопроводу 9.

Мембранные клапаны 11, установленные на всех следующих поливных трубопроводах 9, также находятся в положении запирания последних, поэтому движение воды по транспортирующему трубопроводу 1 не происходит. Турбина 2 покоится, как и установленные на ее валу редуктор 4 и генератор 3.

Программное устройство 6 бездействует, а его подвижной контакт 5 неподвижен и находится в положении взаимодействия с контактной дорожкой 8, а именно с началом ее участка, подсоединенного к первому выводу катушки 22 электромагнитного привода первого мембранного клапана 10. Ка. тушки 22 и 31 электромагнитных приводов обесточены — система находится в режиме ожидания.

По мере высыхания почвы контрольного участка происходит падение уровня во1287794 ды в накопительной емкости 26 задатчика

24 полива, уходящей через гигроскопический блок 25, и опускание поплавка 28 при заданном уровне воды в накопительной емкости 26 штоком 29, перемещающим запорный орган 30 клапана 16 запуска системы в положение„при котором он запирает слив и по трубопроводам 23 и 15 подает напор в подмембранную полость 14 первого мембранного клапана 10.

Давление воды в подмембранной поло- 10 сти 14 уравновешивает давление в надмембранной полости 13 и под действием пружины 17 клапан откроется (вода из надмембранной полости 13 при этом вытесняется через перепускной клапан 12). Через открытый мембранный клапан 10 начинается движение

25

40 воды по первому поливному трубопроводу

9 и вследствие этого приходит в движение вода в транспортирующем трубопроводе 1.

В свою очередь ток воды в транспортирующем трубопроводе 1 приводит во вращение турбину 2 с установленными на ее валу редуктором 4 и генератором 3.

Напряжение с клемм генератора 3 подается на подвижной контакт 5 и вторые выводы катушек 22 электромагнитных мембранных клапанов 10 и 11, и катушки 31 электромагнитного привода клапана 16 запуска системы. Напряжение на первый вывод катушки 22 электромагнитного привода первого мембранного клапана 10 поступает через подвижный контакт 5 и участок контактной концентрической дорожки 8 устройства задания времени водоподачи в каждый поливной трубопровод программного устройства 6. Тем самым запитывается катушка

22 электромагнитного первого мембранного клапана 10, приводящая перепускной клапан

12 в положение сброса напора из надмембранной полости 13, и производится полное рабочее открытие первого мембранного клапана 10.

Начинается программная водоподача в первый поливной трубопровод 9. Длина участков контактной концентрической дорожки 8 и скорость движения подвижного контакта 5, кинематически связанного с редуктором 4, определяет длительность питания электроприводов 22 мембранных клапанов

10 и 11 поливных трубопроводов 9 и тем самым, определяет заданную длительность водоподачи в последующие трубопроводы и очередность подключения первых выводов катушек 22 к соответствующим участкам контактной дорожки 8. В процессе программной водоподачи в первый поливной трубопровод 9 осуществляется заполнение накопительной емкости 26 задатчика полива 24 по трубопроводу, сообщающему ее через дроссель 27 с поливным трубопроводом 9.

При своем движении подвижный контакт

5 программного устройства 6 вступает во взаимодействие с контактной дорожкой 7 устройства задания оросительного цикла с

55 запаздыванием (определяемым временем движения подвижного контакта 5 от начала участка контактной дорожки 8, к которому подключен первый вывод катушки 22 первого мембранного клапана 10, до начала контактной дорожки 7), обеспечивающим достаточное время для запуска системы посредством клапана 16 запуска системы.

Взаимодействие подвижного контакта 5 с контактной дорожкой 7 устройства задания оросительного цикла программного устройства 6 подключает выводы катушки 31 электромагнитного клапана 16 запуска системы к выходным клеммам генератора 3.

Срабатывание электромагнитного привода

31 клапана 16 запуска системы перемещает запорный орган 30 в верхнее положение, при котором он запирает трубопровод 23, сообщающий полость клапана 16 запуска системы с транспортирующим трубопроводом 1, и сбрасывает давление воды из подмембранной полости 14 первого мембранного клапана 10, сообщая трубопровод

15 со сливом.

По окончании участка контактной концентрической дорожки 8, подключенного к первому выводу катушки 22 первого мембранного клапана 10, подвижный контакт 5 программного устройства 6 переходит на следующий участок контактной концентрической дорожки 8.

При обесточивании катушки 22 электромагнитного первого мембранного клапана

10 перепускной клапан 12 сообщает надмембранную полость 13 с напором первого поливного трубопровода 9 и вызывает, тем самым, запирание первого мембранного клапана 10, так как подмембранная полость 14 последнего сообщена со сливом запорным органом 30, который удерживается в верхнем положении катушкой 31 электромагнитного привода клапана запуска 16 (или штоком 29 под действием поплавка 28).

Программная водоподача в поливные трубопроводы, следующие за первым трубопроводом 9, осуществляется в последовательности подключения первых выводов катушек 22 электромагнитных приводов клапанов 11 к соответствующим участкам контактной дорожки 8 программного устройства 6. В качестве клапанов 11 могут быть использованы, например, электрогидроуправляемые задвижки типа К вЂ” 809.

Оросительный цикл, при котором водоподача произведена во все поливные трубопроводы 9, оканчивается за один полный оборот подвижного контакта 5. При возвращении подвижного контакта 5 вновь на начальный участок контактной дорожки 8, к которому подключен первый вывод катушки

22 первого мембранного клапана 10, обрывается контактная дорожка 7 устройства задания оросительного цикла. В резуль1287794

Формула изобретения

50

Составитель Л. Пантелеева

Редактор А. Петров Текред И. 13ерес Корректор С. Черни

Заказ 7727/2 Тираж 653 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тате обесточивается катушка 31 электромагнитного клапана 16 запуска системы, прекращающего удерживать запорный орган

30 в верхнем положении. Если к этому моменту почва контрольного участка высохла до предела, определяемого допустимым падением уровня воды в накопительной емкости 6, то произойдет перемещение запорного органа 30 клапана запуска 16 в нижнее положение и вновь откроется первый мембранный клапан 10, и начнется очередной 10 оросительный цикл. Если же уровень воды в накопительной емкости 26 не понизился до порога срабатывания„то запорный орган 30 клапана запуска системы 16 остается в верхнем положении и система переходит в описанный режим ожидания.

Применение системы обеспечивает автоматическии циклическии полив по заранее заданной программе водоподачи. Очередной цикл полива в предлагаемой системе может начаться только по завершении водоподачи в предыдущем цикле в каждый поливной трубопровод, что значительно повышает надежность цепи управления, вследствие чего улучшается качество полива, сокращаются непроизводительные затраты воды, простои. Энергопотребление системы минимально: потребляемая мощность клапанов электромагнитным приводом не превышает 5 Вт, причем электроэнергия цепи управления и электроснабжения вырабатывается в процессе работы системы, преобразуя энергию распределяемой воды.

1. Автоматизированная система ороше- 3

35 ния, содержащая транспортирующий и поливные трубопроводы, трубопровод гидравлического управления, клапан запуска системы, установленный на трубопроводе гидравлического управления, сообщающемся с транспортирующим трубопроводом, программное устройство, включающее устройство задания оросительного цикла и устройство задания времени водоподачи в каждый наливной трубопровод, мембранные клапаны, установленные на входе каждого наливного трубопровода, снабженные управляющими гидроприводами и связанные с устроиством задания времени водоподачи в каждый поливной трубопровод, задатчик полива с линией управления клапаном запуска системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности водораспределения, система снабжена турбиной, установленной в транспортирующем трубопроводе и имеющей размещенные на ее валу генератор и редуктор, программное устройство дополнительно содержит подвижный контакт, а устройство задания оросительного цикла и устройство задания времени водоподачи в каждый поливной трубопровод выполнены в виде контактных концентрических дорожек, причем контактная концентрическая дорожка последнего разделена на изолированные друг от друга участки, соответствующие каждому поливному трубопроводу, при этом подвижный контакт программного устройства связан с выходным валом редуктора, соприкасается с контактными дорожками и подключен к одной из клемм генератора, другая клемма которого соединена с первыми выводами катушек электромагнитных приводов, которыми дополнительно снабжены клапан запуска системы и мембранные клапаны поливного трубопроводов, причем вторые, выводы катушек электромагнитных приводов мембранных клапанов поливных трубопроводов соединены с соответствующими участками контактной концентрической дорожки устройства задания времени водоподачи в каждый поливной трубопровод, а второй вывод катушки электромагнитного привода клапана запуска системы соединен с контактной концентрической дорожкой устройства задания оросительного цикла, при этом клапан запуска системы связан с мембранным клапаном первого поливного трубопровода посредством трубопровода гидравлического управления.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что задатчик полива выполнен в виде гигроскопического элемента, связанного с накопительной емкостью, в которой размещен поплавок со штоком, причем накопительная емкость сообы1ена с первым поливным трубопроводом.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что мембранные клапаны поливных трубопроводов имеют двухполостные мембранные гидроприводы, состоящие из мембраны и двух полостей, одна из которых связана с поливным трубопроводом, а в другой установлена пружина, которая одним концом сопряжена со стенкой поливного трубопровода, а другим — с мембраной, причем у мембранного клапана первого оросительного трубопровода полость, в которой установлена пружина, связана с клапаном запуска системы.