Устройство управления и защиты многоопорной дождевальной машины

 

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации. Цель изобретения - повышение надежности управления и защиты дождевальной машины (дм), На напорном трубопроводе 1 установлен клапан 2 подачи воды с гидроцилиндром 3, Управление гидроцилиндром 3 осуществляется с помощью гидропереключателя 4 с каналами управления . Гидропереключатель 4 имеет сопла 11 - 14, между которыми расположены заслонки 15 и 16. Гидроцилиндр 3 имеет подпоршневую 21 и надпоршневую 22 полости. Программный (Л ff 1 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 А 01 G 25/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3897031/30-15 (22) 05.05.85 (46) 30. 11.87. Бюл. У 44 (71) Волжский филиал КонструкторскоII технологического центра АвтоматиII s эация и метрология (72) Е.С.Весов, М.П.Лоханский, В.М.Фарышов и В.Л.Солодко (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1233835, кл. А 01 G 25/09, 1981. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ

МНОГООПОРНОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ

ÄÄSUÄÄ 1 55180 А1 (57) Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации. Цель изобретения — повышение надежности управления и защиты дождевальной машины (ДМ). На напорном трубопроводе 1 установлен клапан 2 подачи воды с гидроцилиндром 3. Управление гидроцилиндром 3 осуществляется с помощью гидрапереключателя 4 с каналами управления. Гидропереключатель 4 имеет сопла 11 — 14, между которыми расположены заслонки 15 и 16. Гидроцилиндр 3 имеет подпоршневую 2 1 и надпоршневую 22 полости, Программный

13551 блок 28 содержит мембранный привод

29 и снабжен механизмом гидрозащиты

39. Система предусматривает не только надежное управление ДМ в нормальном рабочем режиме, но и защиту в аварийном режиме. В аварийном режиме при падении давления в трубопроводе

1 происходит падение давления в импульсной линии 46 гидравлической защиты и в эластичном объеме 45 исполнительного механизма 43. При этом открынается обратный клапан 48, выравнинающий давление в эластичном объеме. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к орошению сельскохозяйственных культур многоопорными,цождевальными машинами (ДМ) и может быть использовано для дистанционного"управления ДМ.

Целью изобретения является повышение недежности управления и защиты

ДМ.

На чертеже приведена схема данного устройства.

На наборном трубопроводе 1 установлен клапан 2 подачи воды с гидроцилиндром 3. Управление гидроцилиндром 3 осуществляется с помощью гидропереключателя 4 с каналами напорным

5, слива 6 и выхода 7 и 8, Питание к гидропереключателю 4 подается через фильтр 9 и кран 10.

Гидропереключатель 4 имеет сопла

11 — 14, между которыми расположены заслонки 15 и 16, связанные рычагом

17 со штоком 18 электромагнита 19, поджатым пружиной 20.

Канал выхода 7 гидравлического переключателя 4 подключен к подпоршневой полости 21 гидроцилиндра 3, а канал выхода 8 †. к надпоршненой полости 22 гидроцилиндра 3 через трехходовой гидроупранляемый клапан

23. Трехходовый клапан 23 имеет входной 24, выходной ?5 каналы и сливное отверстие 26 и снабжен подвижным запорным органом 27 со сквозным отверстием. Сливное отверстие 26 сообщено с программным блоком 28. С программным блоком 28 сообщен канал слива 6 гидропереключателя 4. Программный блок 28 содержит мембранный привод

29, сообщенный с напорным трубопроводом 1 за клапаном 2 подачи воды в ДМ.

Мембранный привод 29 контактирует со штоком 30, на котором жестко зак2 реплены цилиндрические кулачки 31, 3? и 33. И!ток 30 поджат пружиной 34.

Кулачок 31 периодически контактирует с подпружиненным сливным клапаном 35, полностью перекрывающим сливное отверстие 26 трехходового клапана 23 (слин А), а кулачок 32 — с дополнительным сливным клапаном 36, частично перекрывающим сливной канал 6 гидропереключателя 4 (слив Б). Кулачок 33 периодически контактирует с толкателем 37, ноздействующим через пружину 38 на шток 18 электромагнита

19.

Программный блок 28 снабжен механизмом 39 гидрозащкты, включающим в

Р себя дополнительный кулачок 40, взаимодействующий с толкателем 37. Кулачок 40 свободно насажен на шток 30

20 (шток перемещается в .осевом направлении относительно кулачка), зафиксирован подпружиненной защелкой 4 1 и имеет возможность поворота вокруг оси за счет гибкой подпружиненной тяги 42.

Подпружиненная защелка 41 связана с исполнительным механизмом 43, образованным двумя эластичнымч объемами 44 и 45,, сообщенными с импульсной линией 46 гидравлической защиты.

Эластичные объемы,44 и 45 развязаны обратными слапанами 47 и 48.

В импульсной линии 46 гидравлической защиты последовательно включены аварийные клапаны 49 сброса воды, установленные ка каждой тележке 50 дождевальной машины. Импульсная линия 46 гидравлической защиты может быть подключена к напорному трубопроводу 1 как до клапана 2 подачи воды (как показано ка чертеже), так и за ним. Обмотка электромагнита l9 подключена к входному каналу 51 включения (Ug> ) через замыкающий кон1355

180 4

4 подается давление воды в подпоршневую полость 21 гидроцилиндра 3.

Давление воды надпоршневой полости

22 гидроцилиндра 3 перебрасывает в левое крайнее положение подвижный запорный орган 27 со сквозным отверстием трехходового гидроуправляемого клапана 23 за счет протока жидкости по каналу слива 6 гидравлического, переключателя 4, сообщенному с атмосферой через слив Б, частично прикрытый клапаном 36.

После перемещения запорного органа

27 со сквозным отверстием в левое крайнее положение входной канал 24 трехходового клапана ?3 закрывается.

При этом надпоршневая полость 22 разобщается со сливом Б, а сообщает ся со сливом А через открывшееся сливное отверстие 26. В начальный момент сливной клапан 35 открыт полностью и клапан 2 подачи воды открывается.

Давление воды за клапаном 2 подачи воды повышается и контролируется программным блоком 28, мембранный привод

29 которого перемещается влево и при значении давления в пределах 1,2

1,5 кгс/смг кулачок 31, воздействуя на сливной клапан 35, закрывает слив

А. Открытие клапана 2 подачи воды прекращается, но давление за клапаном продолжает плавно нарастать и при г величине 3,0 — 4,0 кгс/см (включаются в работу дождевальные аппаратыДМ) кулачок 31 открывает сливной клапан

35. Клапан 2 подачи воды снова открывается, но при давлении порядка

6,2 кгс/см второй кулачок 31 снова закрывает сливной клапан 35 слива А.

Открытие клапана 2 подачи воды прекращается.

Если в процессе работы дождевальной машины давление-за клапаном 2 2 подачи воды падает ниже 6,2 кгс/см сливной клапан 35 открывает слив А, при этом клапан 2 подачи воды открывается, поднимая давление до задан ной величины. Если же давление за клапаном 2 подачи воды поднимается и выше 7, Окгс/см,,кулачок 33 воздействует на талкатель 37, а последний через пружину 38 давит на шток

18 электромагнита 19. Пружина 20 воздействует на рычаг 17, который еребрасывает заслонки 15 и 16 гидавлического переключателя 4. При том по каналу 8 гидравлического пе35 такт 52 сигнализатора 53 давления, установленного в импульсной линии 46, а для отключения (U „ ) — к входному

Вхг каналу 54, минуя контакт 52. Для контроля давления в напорном трубопроводе 1 за клапаном 2 подачи воды установлен второй сигнализатор 55 давления. Импульсная линия 46 гидравлической защиты соединена с напорным трубопроводом 1 через дроссель 5 . 10

Устройство управления и защиты многоопорной ДМ работает следующим образом.

Для надежной без гидроударов работы трубопроводной сети и ЦМ при включении последней в работу клапан

2 подачи воды сначала открывают до величины давления за ним в пределах

1,2 — 1,5 кгс/см, после чего ход штока клапана останавливают, ДМ за- 20 полняется водой. Дальнейшие открытия клапана осуществляют при нарастании давления до 4,0 кгс/смг (например, для ДМ типа "Фрегат" ), при котором начинает работать гидропривод опорных тележек ДМ, а окончательную остановку хода штока клапана 2 подачи воды в ДМ осуществляют при достиже— нии рабочего давления 6,2 кгс/смг для работы дождевальных аппаратов.

Если при остановленном клапане (режим основной работы) величина давлег ния за ним повышается до 7,0 кгс/см, клапан прикрывают. Закрытие клапана при запланированной или аварийной остановке дождевальной машины осуществляют с переменной скоростью.В начале закрытия скорость движения запорного органа клапана 2 может быть максимальной (для данной конст- 4О рукции клапана 2), но начиная с момента снижения давления в трубопроводе ЦМ ниже 4,0 кгс/смг (давление, при котором работает гидропривод тележек ДМ) скорость движения клапана 2 уменьшается. Относительное уменьшение скорости закрытия клапана определяют в каждом конкретном случае расчетным путем с учетом удаленности дождевальной машины от насосной стан-5О ции.

При подаче телемеханической команды на включение машины импульсный входной сигнал П „ поступает на обмотку электромагнита 19, шток 18 перемещается вниз и с помощью рычага п

17 перемещает заслонки 15 и 16. При р этом по каналу 7 гидропереключателя э

55180 6

10

5 13 реключателя 4 подается давление воды в надпоршневую полость 22 гидроцилиндра 3 через трехходовой гидроуправляемый клапан 23 ° Подпоршневая полость 21 гидроцилиндра 3 по каналу

7 сообщается со сливом Б, сообщенным с атмосферой (слив А в это время перекрыт). Подвижный запорный орган 27 со сквозным отверстием трехходового клапана 23 гидравлического . принципа действия перемещается в крайнее правое положение. Входной канал 24 сообщается с выходным каналом 25, а дополнительный канал 26 закрывается. Клапан 2 подачи воды закрывается до тех пор, пока давление за ним не снизится ниже 7,С кгс/см

2 ри этом кулачок 33 теряет контакт толкателем 37, Шток 18 управляющего электромагнита 19 перемещается вниз и с помощью рычага 17 перемещает заслонки 15 и 16. При этом по каналу 7 гидропереключателя 4 подается давление воды в подпоршневую полость 21 гидроцилиндра 3. Давление воды надпоршневой полости 22 гидроцилиндра

3 перебрасывает в левое крайнее положение подвижный запорный орган 27 со сковоэным отверстием трехходового клапана 23 за счет протока жидкости по качалу слива 6 гидравлического переключателя 4, сообщенному с атмосферой через слив Б полностью от.— крытый дополнительным сливным клапаном 36. Как только подвижный запорный орган 27 со сквозным отверстием переместится в левое крайнее положение, входной канал 24 трехходового гидроуправляемого,клапана 23 закрывается. При этом надпоршневая полость 22 разобщается со сливом Б, а сообщается со сливом А через открывшийся. дополнительный канал 26. Но учитывая, что давление эа клапаном 2 подачи воды выше 6,2 кгс см, клапан т

35 слива А полностью перекрыт кулачком 31. При этом клапан 2 подачи воды останавливается..

При подаче телемеханической команды на отключение машины импульсный входной сигнал U q обратной пот лярности поступает на обмотку электромагнита 19, шток 18 перемещается вверх и с помощью рычага 17 перемещает заслонки 15 и 16. При этом по каналу 8 гидропереключателя 4 подается давление воды в надпоршневую полость,Я2 гидроцилиндра 3 через трех15

50 ходовой клапан 23. Подпоршневая полость 21 гидроцилиндра 3 по каналу

7 сообщается со сливом Б, сооощенным с атмосферой (слив А перекрыт). Подвижный запорный орган 27 со сквозным отверстием трехходового клапана 23 гидравлического принципа действия перемещается в крайнее правое положение. Входной: канал 24 сообщается с выходным каналом 25, сливное отверстие 36 закрывается. Клапан 2 подачи воды закрывается до тех пор, пока давление за ним не снизится ниже величины начала движения гидропривода тележек. С этого момента кулачок 32 частично прикрывает дополнительный сливной клапан 36, уменьшая расход через слив Б. Клаган 2 подачи воды продолжает закрытие с меньшей скоростью. Скорость закрытия клапана 2 подачи воды можно еще уменьшить конусностью кулачка 32.

Работа гидравлической защиты ДМ осуществляется следующим образом.

При включении в работу подкачивающей насосной станции повышается давление в напорном трубопроводе 1 до клапана 2 подачи воды, а также в импульсной линии 46 гидравлической защиты и в эластичных объемах 45 и

44 (через открытый обратный клапан

47) исполнительного механизма 43.

Когда идет процесс заполнения импульсной линии 46, давление в эластичном объеме 44 за счет дросселя 56 ниже, чем в напорном трубопроводе 1. Обратный клапан 47 при этом открыт, а клапан 48 закрыт. При закончившемся про" цессе заполнения импульсной линии 46 гидравлической защиты и эластичных объемов 44 и 45 обратный клапан 47 закрывается. Через дроссель 56 осуществляется небольшой проток жидкости, компенсирующий утечки в импульсной линии 46 гидравлической защиты.

При срабатывании гидравлической защиты (один иэ последовательно соединенных клапанбв 49 сброса воды открывается) происходит резкое падение статического давления в импульсной линии 46 гидравлической защиты и в эластичном объеме 45 исполнительного механизма 43„ Обратный клапан 47 закрывается. Усилие избыточного давления в эластичном объеме 44 исполнительного механизма 43 воздействует на эластичный объем 45, перемещая подпружиненную защелку 41 вниз. КуСоставитель Г.Параев

Техред М. Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 5730!2 Тираж 628 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва R-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

7 13551 лачок 40 поворачивается вокруг оси за счет воздействия гибкой подпружиненной тяги 42. Толкатель 37 подни-" мается вверх и .через пружину 38 воздействует на шток 18 управляющего электромагнита 19.,Рычаг 17 перемещает заслонки 15 и 16. При этом по каналу 8 гидравлического переключателя 4 подается давление воды в надпоршневую полость 22 гидроцилиндра 3 через трехходовой клапан 23 гидравлического принципа действия. Клапан

2 подачи воды закрывается, причем этот процесс аналогичен процессу при телемеханическом отключении машины. 15

При падении давления в напорном трубопроводе 1 происходит падение давления в импульсной линии 46 гидравлической защиты и в эластичном объеме 45 исполнительного механизма 20

43. При этом открывается обратный клапан 48, выравнивающий давление в эластичном объеме 44.

Ф о р м у л а изобретения

1. Устройство управления и защиты многоопорной дождевальной машины, включающее управляемый электромагнитом гидропереключатель, напорный и сливной входы которого соединены через сливной"клапан со сливом и через кран — с напорным трубопроводом до клапана подачи воды в машину, а выходы подсоединены к надпоршневой 35 и подпоршневой полостям гидроцилиндра клапана подачи воды, и аварийные клапаны сброса, установленные пос80 8 ледовательно в импульсной линии защиты машины, соединенной с одного конца с трубопроводом машины, а с другого — с напорным входом гидропереклю- чателя, а также сигнализаторы давления в трубопроводе машины и в импульсной линии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности управления и защиты, устройство снабжено трехходовым гидроуправляемым клапаном, имеющим сливное отверстие и установленным между одним из

J выходов гидропереключателя и надпоршневой полостью гидроцилиндра, и программным блоком, выполненным в виде установленных на штоке с возможностью осевого смещения под действием мембранного привода подпружиненных кулачков, кинематически связанных со штоками электромагнита и сливного клапана, а также со штоком дополнительного сливного клапана, подключенного к сливному отверстию трехходового гидроуправляемого клапана.

2. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено механизмом гидрозащиты, выполненным в виде установленного на штоке программного блока с воэможностью поворота дополнительного кулачка, кинематически связанного со штоком электромагнита и приводимого исполнительным механизмом, подключЕнным к напорному входу гидропереключателя и состоящим из двух эластичных камер, связанных между собой двумя встречно включенными обратными клапанами.