Система программного управления многоопорной дождевальной машиной кругового действия

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и позволяет обеспечить управление широкозахватной дождевальной машиной кругового действия с учетом влажности среды. Цель изобретения - повышение надежности работы машины и качества полива. Система программного управления включает запорный орган 16 с гидроприводом 19, управляемым гидрореле, гидросистему аварийной защиты 5 с клапанами 8 и мембранным сливным клапаном 6, а также испаромер 9, поплавок 10 которого управляет подсосом воздуха в канал 13 струйного элемента 11. Блок программного управления системы включает первый 24 и второй 32 гравитационные гидравлические элементы, гидравлически связанные через сифонный гидравлический элемент 41 задержки. Дождемерный сосуд 45 узла автоматического отключения системы подключен через воронку 47 каналом 40 к входу второго гидравлического элемента 32. Если емкость испаромера 9 полна, следовательно, воды в почве достаточно и полив не нужен. Обязательным условием начала полива является полное или частичное опорожнение емкости испаромера 9. При этом канал 13 управления открывается и вода идет в канал 14 на запуск машины и по каналу 25 в левый стакан первого гравитационного элемента 24. При этом клапан элемента 24 открывается, вода по каналам 27,28,22 и обратный клапан, установленный на канале 22, попадает на гидрореле и привод 19 запорного органа 16 открывает задвижку. Дождевальная машина запущена. Параллельно с запуском машины и далее до срабатывания элемента задержки 41 идут технологические процессы попродувке трубы и др. Останов машины в дальнейшем происходит при срабатывании одного из аварийных клапанов 8 или клапана 6 останова машины. При срабатывании одного из этих клапанов в линии защиты 5 падает давление и обратный клапан, установленный на канале 23, закрывается. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Р1) А 01 С 25/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4189145/30-15 (22) 29.01.87 (46) 15 . 04 . 90. Бюл. Р 14 (71) Всесоюзный государственный головной проектно-изыскательский и «аучно — исследовательский институт по проектированию водохозяйственных и мелиоративных объектов им. F..Е.Алексеевского "Союзгипроводхоз" и Институт проблем управления (72) И.M.Бурдо, В.И.Городничев, Л.А.Залманзон, M.Б.Куликов, А.Ф.Савостьянов, А.Н.Шубин и М.С.Яковлев (53) 63 1,347.1 (088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

Р 1371632, кл. А 01 С 25/16„1985. (54) СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

МНОГООПОРНОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНОЙ

КРУГОВОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и позволяет обеспечить

„„SU„„3 556594 А 1 управление широкозахватной дождевальной машиной кругового действия с учетом влажности среды. Цель изобретения — повышение надежности работы машины и качества полива. Система программного управления. включает запор ный орган 16 с гидроприводом 19, управляемым гидрореле, гидросистему аварийной защиты 5 с клапанами 8 и мембранным сливным клапаном 6, а также испаромер 9, поплавок 10 которого управляет подсосом воздуха в канал 13 струйного элемента 11. Блок программного управления системы включает первый 24 и второй 32 гравитационные гидравлические элементы, гидравлически связанные через сифонный гидравлический элемент 4 1 задержки. Дождемерный сосуд 45 узла автоматического отключения системы подключен через воронку 47 каналом 40 к входу второго

1556594

4 гидравлического элемента 32. Если емкость испаромера 9 полна, следовательно, воды в почве достаточно и полив не нужен. Обязательным усло5 вием начала полива является полное или частичное опорожнение емкости испаромера 9. При этом канал 13 уп-. равления открывается и вода идет в канал 14 на запуск машины и по кана- 1р лу 25 в левый стакан первого гравитационного элемента 24. При этом клапан элемента 24 открывается, вода по каналам 27, 28, 22 и через обратный клапан, установленный на канале 22„попадает 15 орган 16 установлен на патрубке 17 напорного трубопровода 1 для подачи

25 воды в центральную опору 18 машины.

Запорный орган снабжен гидроприводом

19, управляемым посредством гидрореле типа ДМУ-12. 720 2), и имеет входной канал 20 и канал 21 слива. Гидрореле мембранного типа снабжено на входных каналах 22 и 23 обратными клапанами, Обратные клапаны, установленные на каналах 23 и 22, в своей конструкции имеют сливные дренажные отверстия, позволяющие при падении давления на входе клапанов (клапан закрыт) разгружать давление во внутренних полостях клапанов, а значит, и в гидрореле.

40 В то же время при наличии давления на входе одного из обратных клапанов, т.е. клапан пропускает давление в гидрореле, размер дренажного отверстия в обратном клапане недостаточен для из45 менения давления гидрореле ниже порога его срабатывания. Порог срабатывания используемого стандартного гидрореле не боее i ат, а рабочее давление дождевальной машины не ниже 6 ат.

Первый гравитационный гидравлический элемент 24 блока программного управления включает два сосуда с входными каналами 25 и 26 (первый и второй), каналом 27 питания и выходным каналом 28, подключенным каналами 27

55 через обратный клапан с одним из вхо" дов гидрореле. Второй вход 26 первого гравитационного гидравлического элемента ГГЭ 24 связан со стаканом

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для автоматизации управления широкозахватными дождевальными машинами с помощью средств гидроавтоматики.

Цель изобретения - повышение надежности работы машины и качества полива.

На фиг.1 приведена схема системы управления; на фиг.2 — гидравлическая схема управления приводом запорного органа, на фиг.3 — представлен фрагмент системы.

Система управления дождевальной машиной (ДМ) кругового действия построена на гидравлических элементах автоматики с питанием от напорного трубопровода 1 через патрубок 2. Трубопровод 3 машины установлен на тележках 4 и защищен от поломок и изгибов с помощью известной 5 линии гидрозащиты, подключенной входом к с концу трубопровода 3 ДМ. В конце линии защиты установлены мембранный сливной канал 6 и отводная трубка 7, а сама защита осуществляется с помощью сливных клапанов 8, кинематически связанных с положением секций трубопровода 3 ДМ на каждой тележке

4 машины. Основным элементом индикации необходимости полива является испаромер 9 с поплавком 10, управляющий работой струйного элемента 11 с входным каналом 12 посредством управляющей трубки 13„ связанной с управляющей полостью струйного элемента и установленной с возможностью перекрытия ее входа пробкой на конце штока поплавка 10. Струйный элемент имеет два выходных канала 14 и 15, на гицрореле и привод 19 запорного органа 16 открыва ет задвижку. Дождевальная машина запущена. Параллельно с запуском машины и далее до срабатывания элемента задержки 41 идут технологические процессы по продувк.трубы и др. Останов машины в дальней-шем происходит при срабатывании одного из аварийных клапанов 8 или клапана 6 останова машины. При срабатывании одного из этих клапанов в линии защиты 5 падает давление и обратный клапан, установленный на канале 23, закрывается. 3 ил. первый иэ которых 14 связан с первым входом программного блока управления, а второй 15 — со сливом. Запорный

1556594

29 со сливным отверстием (предста вляю1шгй собой элемент задержки) . Стакан 29 снабжен входным каналом 30 и выходным патрубком 31 Блок программного управления содержит также втоS рой гравитационный гицравчический элемент (ГГ ) 32 с каналами питания

33 и выходным 34,. сосуд 35 второго ГГЭ имеет,цва входа и выход, соединенный воронкой 36 с входным каналом 30 стакана 29. Выходной канал второго ГГЭ

32 каналом 37 с дросселем 38 связан с сосудом 35 и является выходом программного блока управления. К правому сосуду 39 второго ГГЭ 32 подключен второй входной канал 40 блока управления, который гидравлически связан с узлом автоматического останова.Второй вхоц второго гравитационного гид- 20 равлического элемечта 32 (в сосуд 35) осуществляется через сифонный элемент задержки 4 1 по линии 42. Вход последнего, представляющего собой стакан с 1 выходной сифонной трубкой, линией 43 25 соединен с дросселем 44, подключенным к выходу первого ГГЭ 24.

Узел автоматического останова выполнен в виде дождемерного стакана

45 с выходной сифонной трубкой 46.

Выход трубки 46 установлен над воронкой 47, связанной с каналом 40 второго ГГЭ. Рычажный гидравлический переключатель узла автоматического останова имеет на одном плече груз

48, а на другом — сосуд 49, связанный с выходным каналом 14 струйного элемента. Заслонка 50 кинематически связана с гидравлическим переключателем.и установлена с возможностью перекрытия гидравлической связи между трубкой 46 и воронкой 47, подавая при этом воду из трубки 46 на слив.

Гибкие штанги 51 и 52, обмотанные вокруг центральной опоры 18, соединяют (фиг.1) первый — отводную трубку 7 с обратным клапаном на входе гидрореле с каналом слива 21, а второй

52 — управляющую полость 53 с выходом блока программного управления.

Трубопровод машины снабжен патрубком 54, установленным на том же расстоянии от центральной опоры, что и стакан 45 с целью наполнения последнего только при проезде машины при поливе над дождемерным стаканом. Кран

55 установлен на отводном патрубке

2 в линии питания обоих ГГЭ и струйного элемента 1I.

Система программного управления дождевальной машиной работает следующим образом.

Для пуска машины открывают кран

15 и напорная воца поступает в каналы питания обоих гравитационных элементов 24 и 32 и струйного элемента

11. При заполненном испаромере 9 (когда поливать не нужно) трубка 13 перекрыта пробкой поплавка 10 и вода направляется на слив по каналу 15, поэтому она не поступает по каналу

25 в блок программного управления, в гравитационный элемент 24, последний не пе, включается, работа блока управления блокирована и движения, т.е. pa6o ãà машины на полив, не может осуществляться.

При низком уровне в испаромере 9 канал управления ДМ (трубка 13) открыт, вода поступает через канал 14 и канал 25 в первый сосуд первого

-равитационного гидравлического элемента (ГГЭ) 24, переключая последний и открывая этим проход воды через клапан ГГЭ и канал 28 к каналу 22, и далее, через обратный клапан к гидрореле с каналом слива 21.

Гидрореле переключившись, подает напорную воду в подпоршневую полость гидропривода 19 запорного органа,16, а надпоршневую полость гидропривода подключает к сливу. Запорный орган

35 открывается, начинается заполнение трубопровода машины и линии гидрозащиты. В это время мембранный сливной клапан 6 открыт, так как в полости 53 нет давления, поскольку второй

ГГЭ 32 не переключился. Происходит продувка трубопровода и линии защиты и другие операции подготовки машины к работе.

Одновременно по каналу 28 и линии

43 вода через дроссель 44 поступает в элемент задержки (стакан) 41 и при наполнении его через сифонную трубку

42 поступает в левый сосуд ГГЭ 32, переключая элемент 32 и открывая его клапан на пропуск воды в выходной канал 34. Вода по шлангу 52 поступает в полость 53 клапана 6 и закрывает его, заканчивая подготовку машины к

55 работе и продувку линии 5 защиты, из которой затем вода по шлангу 51 поступает под давлением в канал 23 и через обратный клапан в управляющую полость гидрореле.

1556594 (аким образом, при запуске машины пр зисхоппт заполнение трубопровода 3 липин 5 защиты водой. В этот момент кпапаH 6 открыт, так KRK в полости

53 нет давления, в это же время н канапе 22 есть давление и обратный клав пан на линии пропускает давление в привод гидрореле, этим же давлением обратный клапан закрывает канал 23.

Затем после окончания заполнения трубо ровода 3 и линии 5 защиты водой поднимается давление в линии и клапан 6 закрывается, в трубопроводе 3, пинии забриты 5 шланга 51 и канале 23 давление растет до рабочего, а в ка- п; пе 22 давление падает до атмосферного. 1!ри этом под действием давления в канале 23 обратный клапан на этой линии открывается и пропускает давление в мембранный привод гидрореле, а обратный клапан на канале 22 закрывается, так как клапан гидрореле закрыт и канал 22 через дроссель 44 и линию 43 соединен с атмосферой. При 25 этом дальнейшее управление берет на себя линия гидрозащиты, обеспечивая поддержание открытым запорного органа 16, а поступление воды к каналу

22 прекращается, что достигается пе- 30 рекпючением ГГЭ 24 в исходное положение подачей воды через .отверстие сосуда 35 в воронку 36 и далее, через стакан 29 и канал 26 в правый сосуд первого ГГЭ. Указанное поступ- 35 ление воды в канал 23 происходит изза большой длины линии передачи с запаздыванием, но ври этом и подача воды в канал 26 тоже задерживается элементом задержки со стаканом 29, 40 чем обеспечивается бесперебойное управление открытием запорного органа 16.

После прохождения ДМ круга полива она подходит к исходному положению 45 и патрубок 54 оказывается над стаканом 45. Последний заполняется так, что через трубку 46 сифона вытекает вода. Если при этом в испаромере 9 вода не дошла до верхнего уровня, ос- 5О тается открытой трубка 13 управления, вода продолжает поступать в сосуд

49 и заслонка 50 остается в приподнятом положении и вылившаяся из трубки . 46 вода проходит на слив. Машина продолжает движение и делает следующий круг. Если же при подходе машины к исходному ее положению уровень в испаромере 9 высокий, пробка на штоке поплавка закрывает канал 13, вода через струйны" 11 поступает на слив, а в сосуд 49 не поступает, заслонка 50 под действием груза опус— кается и вытекшая из трубки сифона

46 вода проходит в приемную воронку

47 и далее по каналу 40 заполняет сосуд 39. Второй ГГЭ переключается и с.воим клапаном отключает поступление воды в выходной канал 34.

Снимается давление в шланге 52 и в полости 53 клапана 6, сливной клапан открывается, падает давление в шланге 51 и в канале ?3 и гидрореле, переключая гидропривод 19, закрывает запорный орган 16. Машина останавливается в исходном положении.

Если при движении машины по кругу возникаеТ аварнннан ситуация (аварийный взлом трубопровода ДМ) в месте аварийной тележки откроется клапан 8 аварийной линии .5 гидроэащиты, в ней снимается давление и аналогично описанному падает давление в канале 23 и происходит аварийный останов машины перекрытием запорного органа 16 с помощью гидрореле с каналом слива

21, с тем отличием, что этот останов производится вне зависимости от уровня воды в испаромере 9, Гибкие шпанги предварительно наматываются оператором и при работе ДМ раскручиваются. Оператором устанавливается необходимое время задержки элементом 41 задержки путем изменения высоты установки трубки сифона в нем.

Описанная гидроавтоматическая система управления широкозахватной дождевальной машиной обеспечивает управление при ее круговом движении с учетом влажности среды, при этом значительно повышаются показатели надежности работы и качество полива.

Формула и з о б р е т е н и я

Система программного управления многоопорной дождевальной машиной кругового действия, включающая запорный орган, установленный между напорным трубопроводом и трубопроводом машины, гидрореле, два входа которого подключены к.первому выходу блока программного управления и входу линии гидравлической аварийной защиты, а выходы — к полостям гидропривода запорного органа, а также подключенные к блоку программного управления!

556594 испаромер и узел автоматического останова, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы машины и качества полива систеЭ

5 ма снабжена мембранным сливным клапаном отключения, установленным на линии аварийной защиты, двумя обратными клапанами, установленными на входах гидрореле, двумя гибкими шлангами, один из которых установлен между вторым выходом блока программного управления и управляющей полостью мембранного сливного клапана, а второй — между выходом линии аварийной защиты и обратным клапаном на одном из входов гидрореле, а также струйным элементом, установленным между напорным трубопроводом и первым входом блока программного управления, снабженным каналом управления, выполненным с возможностью перекрытия его пробкой на штоке поплавка испаромера, а также патрубком на трубопроводе машины и стаканом дождемера узла автоматического останова, установлен-;ыми на равных расстояниях от центра вращения машины, причем стакан дождемера через заслонку гравитационного переключателя узла автоматического останова связан с приемной воронкой, установленной на втором входе блока программного управления, выполненного в виде первого гравитационного элемента, первый вход которого связан с выходом струйного элемента, а выход — с входом обратного клапана на втором входе гидрореле и через дроссель и сифонный элемент задержки - с вторым входом второго гравитационного элемента, первый вход которого соединен с приемной воронкой, первый выход — с мембранным сливным клапаном через гибкий шланг, а второй выход через дополнительную воронку и стакан со сливным отверстием — с вторым входом первого гравитационного гидравлического элемента.

1556594

Составитель Г.Параев

Редактор M.Íåäoëóæeíêî Техред М,Ходанич

Корректор А.Обручар

Заказ 670

Подписное

Тираж 465

BfMKIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101