Устройство управления электрофицированной дождевальной машиной

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к мелиорации, и может быть использовано при поливе электрифицированными дождевальными машинами (ДМ). Цель изобретения - повышение производительности и надежности работы машины. Устройство управления электрифицированной ДМ включает блок 11 формирования импульсов изменения режимов полива, подключенный через мультиплексорные каналы 18 и 21 формирования временных интервалов работы электродвигателей 36 колес ДМ и формирования интервалов коррекции к переключателю 24 поливных норм. Последний через элементы памяти - триггеры 26 и 28 связан с блоком управления электродвигателями, выполненным в виде двух однотипных цепей из последовательно включенных элементов 2И-НЕ (поз. 33 и 29), инверторов (поз. 34 и 30) и транзисторных ключей (поз. 35 и 31), подключенных к обмотке 32 магнитного пускателя электродвигателя ведущей тележки ДМ. Для осуществления качественного управления ДМ устройство снабжено блоком 1 формирования тактовых импульсов, подключенным к блоку 2 управления распределением импульсов, осуществляющим через блок 10 дешифраторов управление работой мультиплексоров обоих каналов 18 и 21. Обнуление счетчиков и триггеров осуществляется с помощью блока 6 обнуления триггеров и узлом 14 обнуления блока 11 формирования импульсов изменения режимов полива по сигналу от кнопки 17 "Сброс" при установке исходного состояния устройства. Изменение поливной нормы происходит по сигналам микропереключателя 12, взаимодействующего со столбиками, установленными в поле пути следования машины. Для повышения надежности и производительности устройство использует также информацию о движении ДМ вдоль направляющего троса, которая снимается с кронштейна слежения за ходом ДМ вдоль троса и через блок 38 слежения поступает на второй вход схемы 2И-НЕ 33. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1547783 А1 (51) 5 А 01 G 25/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4370339/30-15 (22) 21.01.88 (46) 07.03.90. Бюл. № 9 (71) Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) Е. П. Клюев, Б. С. Болдырев, В. А. Кузнецов и А. П. Коробко (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1428307, кл. А 01 G 25/16, 1986. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНОЙ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, к мелиорации, и может быть использовано при поливе электрифицированными дождевальными машинами (ДМ) .

Цель изобретения — повышение производительности и надежности работы машины.

Устройство управления электрифицированной ДМ включает блок 11 формирования импульсов изменения режимов полива, подключенный через мультиплексорные каналы

18 и 21 формирования временных интервалов работы электродвигателей 36 колес ДМ и формирования интервалов коррекции к переключателю 24 поливных норм. Последний через элементы памяти — триггеры

26 и 28 связан с блоком управления электродвигателями, выполненными в виде двух однотипных цепей из последовательно включенных элементов 2И вЂ” НЕ (поз. 33 и 29), инверторов (поз. 34» 30) и транзисторных ключей (поз. 35 и 31), подключенных к обмотке 32 магнитного пускателя электродвигателя ведущей тележки ДМ. Для осугцествления качественного управления ДМ устройство снабжено блоком формирования тактовых импульсов, подкпоченным к блоку 2 управления распределением импульсов, осуществляющим через блок 10 дешифраторов управление работой мультиплексоров обоих каналов 18 и 2!. Обнуление счетчиков и триггеров осуществляется с помощью блока 6 обнуления триггеров и узлом 14 обнуления блока 11 формирования

1547783 импульсов изменения режимов полива по сигналу от кнопки 17 «Сброс» при установке исходного состояния устройства. Изменение поливной нормы происходит по сигналам микропереключателя 12, взаимодействующего со столбиками, установленными в поле пути следования машины. Для повышения

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при поливе сельскохозяйственных культур электрифицированными многоопорными дождевальными машинами, например, типа «Кубань-М».

Целью изобретения является повышение производительности и надежности работы дождевальной машины.

На чертеже изображена блок-схема устройства управления электрифицированной дождевальной машины.

Устройство содержит блок 1 формирования тактовых импульсов, к выходу которого подключен блок 2 управления распределением импульсов, в состав которого входят последовательно соединенные первый 3 и второй 4 двоичные счетчики и дешифратор 5 и блок 6 обнуления двоичных счетчиков 3 и 4, третий двоичный счетчик 7. В состав блока 6 обнуления входят первая схема

2И-НЕ 8 и первый инвертор 9. Первый вход элемента 8 через замыкающий контакт кнопки «Сброс» связан с «минусом» И. источника питания постоянного тока устройства, блока 10 дешифраторов, выход которого равен времени Т полного старт-стопного режима периода работы электродвигателей колес машины. Устройство также содержит блок 11 формирования импульсов изменения режимов полива сельскохозяйственных культур, включающий третий двоичный счетчик 7, числа срабатываний переключателя 12, установленного на боковой стенке кронштейна слежения за ходом движения машины вдоль направляющего троса, и блок 13 защиты от дребезга контактов микропереключателя 12. Трос расположен на стойках, параллельно открытому оросительному каналу, из которого осуществляется забор воды дождевальной машиной, обнуление третьего двоичного счетчика 7 осуществляется узлом 14 обнуления, включающего второй элемент 2И-НЕ-15 и второй инвертор 16, причем к второму входу элемента 15 через инвертор 16 подключен третий выход третьего двоичного счетчика

7. К первому входу элемента 15 через замыкающий контакт кнопки «Сброс» 17 подключен «минус» источника питания И. устройства.

55 надежности и производительности устройство использует также информацию о движении ДМ вдоль направляющего троса, которая снимается с кронштейна слежения за ходом ДМ вдоль троса и через блок

38 слежения поступает на второй вход схемы

2И вЂ” НЕ 33. 1 ил.

К первому выходу третьего двоичного счетчика 7 подключен управляющий вход канала 18 формирования временных интервалов работы, электродвигателей колес машины, канал 18 включает блоки 19 инверторов на информационных (адресных) входах мультиплексоров 20, к второму выходу счетчика 7 подключен управляющий вход канала 21 формирования интервалов коррекции, содержащий соответственно блоки 22 инверторов на адресных входах вторых блоков 23 мультиплексоров, каналы 18 и 21 служат соответственно для формирования временных интервалов движения машины (работы и паузы) и формирования временных интервалов коррекции движения машины.

Прямые выходы сдвоенных мультиплексоров 20 подключены к первым и вторым входам переключателя 24 поливных норм, к третьему и четвертому входу переключателя 24 подключены прямые выходы сдвоенных мультиплексоров 23.

Первый выход переключателя 24 поливных норм через пятый инвертор 25 подключен к S-входу установки «1» первого триггера 26.

Инвертор 27 подключен входом к второму выходу переключателя 27, а выходом к входу второго триггера 28. Инверсный выход триггера 26 подключен к первому входу третьего элемента 2И-НЕ-29. Выход элемента 29 через седьмой инвертор 30 и первый транзисторный ключ 31 подключен к обмотке магнитного пускателя 32. Устройство содержит четвертый элемент

2И вЂ” НЕ 33 и восьмой инвертор 34, контакты пускателя управляют электродвигателями 36 колес 37 опорных тележек дождевальной машины.

Выход инвертора 9 подключен к обнуляющим входам обоих триггеров 26 и 28.

Второй выход переключателя 24 поливных норм через шестой инвертор 27 счетный вход второго триггера 28, инверсный выход этого триггера подключен к первому входу четвертого элемента 2И-НЕ 33, к второму входу которого подключены контакты блока 38 слежения по курсу опорных тележек дождевальной машины 39. Выход четвертого элемента 2И-НЕ-33 подключен через

1547783

55 восьмой инвертор 34 и второй транзисторный ключ 35 к обмотке магнитного пускателя 32. Выход четвертого элемента 33 подключен к второму входу третьего элемента

2И-НЕ-29.

Обнуление триггеров 26 и 28 осуществляется либо вручную нажатием кнопки 11

«Сброс», либо после прохождения машиной соответствующих участков орошаемого поля в результате касания микропереключателем

13 контактных столбиков. Это вызывает замыкание контакта микропереключателя 11 и формирование импульса обнуления триггеров 26 и 28 блоком обнуления 6.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом полива после предварительной установки соответствующих конта ктных столбиков вдоль напра вл яющего троса дождевальной машины (достаточно четырех столбиков в начале, конце поля и на расстояниях 1/3 и 2/3 длины поля, где требуется провести переключение дифференцированных поливных норм) оператор нажатием кнопки 17 «Сброс» устанавливает в исходное состояние третий двоичный счетчик 7, двоичные счетчики 3 и 4, а также триггеры 26 и 28.

С помощью переключателя поливных режимов 24, представляющего двухгалетный переключатель, оператор вручную устанавливает режим работы машины 39, определяющий величину полной поливной нормы, которую необходимо вылить за два прохода машины вперед и назад по полю. С помощью соответствующих коммутаций переключателем 24 устанавливаются необходимые временные интервалы длительностей импульсов работы и паузы, а следовательно, величины дифференцированных поливных норм, которые автоматически устанавливаются при достижении машиной контрольных столбиков на орошаемых участках поля.

С первого и второго выходов счетчика

7 импульсы поступают на адресные входы первого блока мультиплексоров канала 18 формирования временного интервала работы электродвигателей колес машины, включающего импульс работы тр;, в течение которого напряжение подается на обмотки магнитного пускателя 32, управляющего электродвигателем 36 колес 37 опорной тележки машины 39. При этом полный период старт-стопной работы машины остается постоянным и равным Т=т;+т„, где т„; — длительность импульса паузы, т.е. времени, в течение которого обмотка магнитного пускателя 32 будет обесточена.

Тактовые импульсы с блока 1 формирования тактовых импульсов поступают на счетный вход первого двоичного счетчика

3, код на входе которого изменяется через

1 с, на счетный вход второго двоичного счетчика 4 поступают импульсы с интервалом (в нашем случае с интервалом 16 с) .

С выходов счетчика 3 импульсы в коде

«1-2-4-8» поступают одновременно на входы всех дешифраторов блока 10. Выходы этих дешифраторов формируют нулевые уровни с односекундным интервалом по мере изменения состояния счетчик- 3. Однако условием выдачи этих уровней с выхода каждого конкретного дешифратора блока 10 является присутствие нулевого уровня на его разрешающем входе. Эти нулевые уровни с интервалом 16 с выдаются дешифратором 5, который управляется вторым двоичным счетчиком 4, выдающим код

«1-2-4-8». Количество выходов дешифратора

5 равно количеству дешифраторов в блоке

10. Каждый выход дешифратора 5 выдает нулевой уровень на разрешающий вход только одного из дешифраторов блока 10.

Этот уровень присутствует в течение 16 с, что соответствует полному опросу всех выходов каждого отдельного дешифратора блока 10, а затем переключается на разрешающий вход последующего дешифратора.

Процесс формирования интервалов импульсов движения (работы) и коррекции происходит следующим образом.

После нажатия и отпускания кнопки

17 «Сброс», формирующей нулевой уровень, с выхода элемента 2И-НЕ-8 появляется логическая «1» при наличии на любом из его входов логических «О», которая обнуляет счетчики 3 и 4. При этом код с выхода счетчика 4 на входе дешифратора 5 формирует на его первом выходе логический

«О», который поступает только на разрешающий вход первого дешифратора блока

10. Остальные дешифраторы блока 10 закрыты выходным логическим уровнем

«1». С выходов первого дешифратора блока

10 формируются временные интервалы (0-15 с) в соответствии с изменением состояния счетчика 3, на вход которого поступают односекундные тактовые импульсы с блока 1. После прихода на вход счетчика 3 шестнадцатого импульса первый дешифратор блока 10 устанавливается в исходное (нулевое) состояние, а с выхода счетчика 3 формируется сигнал для изменения состояния счетчика 4 и дешифратора

5, в результате чего нулевой уровень теперь формируется с первого выхода второго дешифратора блока 10 и далее нулевые уровни с интервалом 10 формируются только на выходах этого второго дешифратора, так как на его разрешающий вход поступает соответствующий сигнал с дешифратора 5. Таким образом, второй дешифратор блока 10 сформирует временной интервал 16 — 31 с, третий дешифратор — интервал 32 — 47 с, четвертый дешифратор блока

10 — интервал 48 — 63 с и т.д. Далее про1547783 цесс формирования временных интервалов повторяется до подключения последнего (седьмого) дешифратора блока 10, с выхода которого формируется временной интервал

Т, равный полному периоду работы стартстопного режима работы машины.

Сигнал нулевого уровня, снимаемый с выхода последнего дешифратора (старшего разряда) блока 10, сформировавшего интервал Т=100 с, поступает на второй вход первого элемента 2И-НЕ-8, а с его выхода формируется импульс логической «1», который обнуляет счетчики 3 и 4 и процесс формирования временных интервалов работы и паузы машины повторяется снова.

С целью формирования требуемых поливных норм мли длительностей импульсов работы pi и импульсов коррекции т ;, когда необходимо выравнивать по курсу правое или левое крыло машины за счет сокращения времени т„в и раз, где для машины

«Кубань-М» n,=4, служит канал формирования временных интервалов работы машины, включающий третьи блоки интервалов 19, подключенные к информационным входам сдвоенных мультиплексоров 20, и канал 21 формирования интервала коррекции, включающий и четвертые блоки интервалов 22, подключенные к информационным входам второго блока мультиплексоров 23.

Все выходы мультиплексоров 20 и 23 подключены к входам двухканального переключателя 24 режимов поливных норм.

Первый канал коммутирует режимы интервалов работы машины т;, а второй канал— режимы интервалов коррекции Tii. Адресные входы всех мультиплексоров каналов

18 и 21 одновременно управляются третьим двоичным счетчиком 7, коэффициент пересчета которого равен 4, что в нашем случае соответствует количеству информационных входов каждого мультиплексора и количеству контрольных столбиков, расположенных вдоль направляющего троса по курсу движения машины. Столбики при движении машины воздействуют на микропереключатель 12 блока 11 изменения режимов полива, в результате чего вырабатываются импульсы, изменяющие состояние двоичного счетчика 7. Информационные входы всех мультиплексоров подключены путем распайки к выходам дешифраторов блока

10. Причем распайка проводится в соответствии с таблицей поливных норм данного типа электрической дождевальной машины, где заранее задаются величины интервалов работы тр,, паузы т„;, коррекции т ; для различных орошаемых участков поля, на которых реализуется технология ступенчатого полива за два прохода машины по полю и соответствующим переключением от контрольных столбиков дифференцированных поливных норм при движении машины вперед и назад по полю. Благодаря тому, что при движении машины 39.в одну сторону, например вперед, счетчик 7 в конце поля возвращается в исходное состояние, при движении машины в обратную сторону назад последовательность переключения поливных норм повторяется.

Для дождевальных машин типа «Кубань-М» интервалы импульсов работы тр; — 4т ;, поэтому одновременные входы мультиплексоров 23 канала 21 формирования импульса коррекции т ; и мультиплексоров канала формирования импульса работы т„подключаются к дешифраторам блока 10 таким образом, что временный интервал одновременного входа мультиплексора 20 в 4 раза больше временного интервала, подключаемого к такому же входу мультиплексора 23. Таким образом, на всем орошаемом поле достаточно иметь 4 контрольных столбика, при движении машины назад контрольные столбики позволяют 0 сформировать временные интервалы, которые при сложении дифференцированных поливных норм за два прохода машины вперед и назад дают полную поливную норму на каждом отдельном орошаемом

25 участке

Схемно выходы мультиплексоров канала

18 подключены к контактам одной галеты переключателя 24 (входы первый и второй), а выходы мультиплексоров канала 21 подключены к контактам второй галеты ч0 переключателя 24 (входы третий и четвертый).

Общие выходные контакты с переключателя 24 (выход первый) через инвертор

25 подключены на S-вход установки «1» первого триггера 26, а второй выход инвертор 27 — на S-вход установки «1» второго триггера 28, которые формируют временные интервалы работы т; и коррекции т ;.

При формировании импульса «Сброс» на входах обнуления триггеров 26 и 28 при нажатии кнопки 17 «Сброс» или после завершения формирования полного периода работы Т старт-стопного режима работы на инверсных выходах триггеров 26 и 28 устанавливается уровень логической «1» и начинается отсчет интервалов времени работы Tpi и коррекции т ; одновременно.

Уровень логической «1» поступает на первый вход третьего элемента 2И-НЕ-29 и инвертируется седьмым инвертором 30, а вслучае отсутствия сигнала коррекции с элемента 33 на втором входе элемента 29 присутствует логическая «1», которая поступает на базу транзистора первого ключа

31, транзистор ключа открывается, исполнительное реле в цепи коллектора транзистора срабатывает и своими контактами подключает электропитание на, обмотку магнитного пускателя 32, контакты которого подключают энергопитание на обмотку электродвигателя 36, приводящего через

1547783

Формула изобретения

20

45

55

9 колесный редуктор в движение колеса 3? опорных тележек дождевальной машины 39.

После завершения заданного интервала импульсов работы т„с выхода, выбранного переключателем 24, мультиплексора канала 18 проходит импульс логического

«О», который, инвертируясь элементом 25, в виде логической «1», поступает íà S-вход первого триггера 26, который устанавливается по своему инверсному выходу в логический «О» и данный уровень поступает на первый вход третьего элемента 2И-НЕ-29.

Формирование импульса коррекции т ; происходит следующим образом. В случае отставания одной из тележек машины, например, правого крыла замыкаются контакты блока 38 слежения в линию, На второй вход четвертого элемента 2И-НЕ-33 поступает логический «О», с инверсного входа второго триггера 28, также поступает сигнал логического «О». На выходе элемента 33 возникает сигнал логической «1», который поступает на второй вход третьего элемента 2И-НЕ-29. На выходе элемента 29 появляется сигнал логического «О», который инвертируясь элементом 30, закрывает транзисторный ключ 31. Контакты реле включенные в коллектор транзистора ключа

31 запрещают прохождение импульса работы тр; на обмотку магнитного пускателя

32. В тоже время на выходе элемента ЗЗ появляется логическая «1», которая, инвертируясь элементом 34 в логический «О», открывает ключ 35, и на обмотку магнитного пускателя 32 поступают импульсы т ; 1/4тр,. Отставшая тележка начинает двигаться с большей скоростью, догоняет тележки, вышедшие вперед ранее по линии, после чего с выхода блока 38 формируется сигнал логической «1», который запрещает прохождение временного импульса коррекции на обмотку магнитного пускателя

32. Начинается формирование импульса работы тр,—— Т вЂ” т„;, где T=100 с для дождевальной машины «Кубань-М». Таким образом контакты реле транзисторных ключей

31 и 35 управляют длительностями времени подачи импульсов тр, и т ; на обмотку магнитного пускателя 32 и электрически не влияют друг на друга, т.е. когда формируется т;, то формирование т ; не происходит и обратно.

Устройство управления поливом электрифицированной дождевальной машины позволяет повысить на 20 — 30О производительность дождевальной машины при ступенчатой технологии полива за счет исключения ручной предварительной установки временного интервала коррекции движения машины, а также повысить надежность работы дождевальной машины за счет исключения малонадежного таймера коррекции, обеспечить повышение качества полива и урожайность орошаемых сельскохозяйственных культур на 10 — 15ОА, .

Устройство управления электрифн цированной дождевальной машиной, включающее канал формирования временных интервалов работы электродвигателей колес vaшины, управляющий вход которого подкпючен к выходу формирователя импульсов изменения режимов полива, а выход — к переключателю поливных норм, выход пос10 леднего через триггер соединен с входом блока управления электродвигателями колес, к второму входу которого подключен также блок слежения по курсу, а также блок формирования тактовых импульсов с подключенным к нему блоком управления распределением импульсов, выполненным в виде последовательно включенных первого и второго двоично-десятичных счетчиков и дешифратора, блок дешифраторов, информационные входы которого связаны с выходами блока управления распределением импульсов, а информационные выходы — с информационными входами канала формирования временных интервалов работы электродвигателей, блоком обнуления двоичных счетчиков и узлом обнуления блока формирования импульсов изменения режимов полива, первые входы каждого нз которых подключены к источнику питания через кнопку «Сброс», причем блок обнуления двоичных счетчиков выполнен в виде последовательно включенных второи схемы

2И-НЕ и второго инвертора, причем второй вход второй схемы 2И-НЕ подключен к выходу блока дешифраторов, а ее выход — к обнуляющим входам двоично-десятичных счетчиков блока управ пения распределения импульсов, кроме того, блок формирования импульсов изменения режимов полива выполнен в виде последовательно включенных микропереключателя контактных столбиков для установки по пути следования машины, узла защиты от дребезга контактов микропереключателя и третьего двоично-десятичного счетчика, обнуляющи и вход которого подключен к выходу первой схемы 2И-НЕ на входе узла обнуления блока формирования импульсов изменения режимов полива, а выход через первый инвертор узла обнуления — к второму входу первой схемы 2И-НЕ, канал формирования временных интервалов работы электродвигателей колес выполнен в виде трех последовательно включенных мультиплексоров с инверторами на информационных входах, а блок управления электродвигателями колес выполнен в виде последовательно включенных третьего элемента 2И-НЕ, третьего инвертора и транзисторного ключа. подключенного к обмотке магHHTHot о пускателя электродвигателя колес ведущей тележки машины, а блок слежения по курсу связан с микропереключателем, установленным на кронштейне слежения за ходом машины

1547783

С оста ви тель Г,га рае в

Редактор H. 1333ppHKQ Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 92 Тираж 461 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Г1атент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10! вдоль направляющего троса, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы дождевальной машины, устройство снабжено каналом формирования интервалов коррекции, управляющий вход которого подключен к выходу третьего двоично-десятичного счетчика, информационные входы — к информационным выходам блока дешифраторов, а выход — к дополнительному входу переключателя поливных норм, а также дополнительным триггером, подключенным к выходу последнего, и дополнительными последовательно включенными схемой 2И-НЕ, инвертором и транзисторным ключом, причем первый вход дополнительной схемы 2И-НЕ соединен с выходом дополнительного триггера, второй вход — к выходу третьей схемы 2И.-НЕ, а выход дополнительного транзисторного ключа — к обмотке магнитного пускателя электродвигателя колеса ведущей тележки машины.