Устройство для программного управления гидроприводными задвижками закрытых оросительных систем

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социвпистических

Республик (1858673 (61 } Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.03.77 {21) 2458228/30-15 с присоединением заявки М— (28) Приоритет— (5 l ) M. Кл.

А 01 0 25 06

Гооударстааииый комитет

СССР по делам иаобретеиий и открытий

Опубликовано 30.08.81. Бюллетень М 32 (5З) УД К 631.347.1:

:621.6435 (088.8) Дата опубликования описания 300881 (72) Автор изобретения

И, Д. Маслов

Новочеркасский инженерно- мелиоративный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОПРИВОДНЫМИ

ЗАДВИЖКАМИ ЗАКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к устройствам для программного водораспределения в закрытых оросительных системах.

Известны устройства для программного управления гидроприводными задвижками, содержащие распределитель с конусной пробкой и счетчик импульсов давления, выполненный в виде зубчатого колеса (1).

Недостатком таких устройств является то, что оии имеют сложную кинематическую схему связи между счетчиком импульсов давления и распределителем и могут управлять только одной задвижкой.

Известны также устройства для программного управления гидроприводными задвижками, содержащие подпружиненный поршень со штоком, счетный механизм импульсов давлении, выполненный в виде зубчатого колеса и имеющий возможность взаимодействия со штоком подпружиненного поршня, управляемый золотииковьгй распределитель, в корпусе которого имеются каналы для связи с ороситель. ной системой, с атмосферой и с гидроприводом задвижки, а золотник распределителя выполнел двухпоясковым с каналамн, соединяющими запоясковые полости, и связан со штоком подпружиненного поршня механической передачей с зоной нечувствительности (2).

Недостатком таких устройств является то, что они могут управлять только одной задвижкой.

Цель изобретения — расширение функпиональt0 ных возможностей устройства для программного управления гидропрнводными задвижками закрытых оросительных систем, Указанная цель достигается тем, что в счетный механизм импульсов давления введены две неподвижные шпонки со скосом, одна из

15 которых снабжена уступом, зубчатое колесо посажено на шток подпружиненного поршня с возможностью вращения, причем в зубчатом колесе две соседние впадины выполнены уве20 личенной глубины с уступом в одной из них, а золотниковый распределитель выполнен трехпозициопным, корпус которого снабжен дополнительными каналами для соединения с гидроприводом второй задвижки.

На фиг. 1 изображено устройство для про.граммного управлетшя гидроприводными задвижками закрьгтых оросительных систем, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 показана схема подсоединения эолотникового распределителя устройства к двум гидроприводным задвижкам.

Устройство для программного управления гидроприводными задвижками состоит из поршня со штоком 2, предварительно сжатой пружины 3, цилиндра 4, корпуса 5, золотникового распределителя 6 и счетного механизма 7 ил1пульсов давления, Поршень 1 установлен в цилиндре 4 с возможностью со, вершения возвратно-поступательных движений и уплотнен кольцом 8. Золотниковый распределитель 6 состоит из двухпояскового золотника 9, который снабжен внутренними каналами 10, соединяющими эапоясковые полости между собой, и иэ гильзы 11, снабженной кольцевыми каналами 12 и отверстиями малого пламетра 13. Золотник 9 установлен в гильзе с возможностью совершения возвратно-поступательных движений и уплотнен ольцами 14, а гильза 11 эапрессована в корпус 15, который имеет каналы с подсоединительными штуцерами 16-21. Штуцер 16 служит для связи с оросительной системой, а штуцер 20 для связи с атмосферой. Штуцеры 17 и 2 1 предназначены для подсоединеии гидропривода одной задвижки, а штуцеры 18 и 19 для подсоединения гидропривода второй задвижки. Шток 2 связан с золотником 9 с помощью штифта 22 и регулировочной втулки 23, снабженной отверстием 24.

Диаметр отверстия 24 превышает диаметр штифта 22, что создает зону нечувствительности золотника 9 к перемещению штока 2.

Счетный механизм 7 импульсов давления состоит из зубчатого колеса 25 и двух шпонок

26 и 27. Сверху он закрыт крышкой 28. Зубчатое колесо 25 свободно посажено на верхнюю часть штока 2 и закреплено на нем шплинтом 29 через шайбу 30 с возможностью совершения вращательного движения. Шпонка

26 имеет скос и закреплена в кольце 31, которое расположено на радиальной перегородке корпуса 5 под зубчатым колесом 25. Положение кольца 31 и, соответственно, шпонки

26 относительно зубчатого колеса 25 зафиксировано с помощью винта 32. В исходном положении шпонка 26 находится в зацеплении с зубчатым колесом 25, Вторая шпонка

27 также имеет скос, но в отличие от шпонки 26 дополнительно снабжена уступом и закреплена неподвижно на корпусе 5 над зубчатым колесом 25. Все впадины между зубьями зубчатого колеса 25 за исключением двух

8673 4 соседних впадин 33 и 34 выполнены одинаковой глубины. Глубина впадин 33 и 34 больше глубины других впадин на ширину уступа шпонки 27. Причем впадина 34 выполнена сквозной по всей ее глубине, а впадина 33 — с уступом. Количество зубьев на зубчатом колесе 25 должно быть равно или кратно количеству гидроуправляемых задвижек в оросительной систе10

55 ме, На зубчатом колесе 25 сверху напротив каждой его впадины нанесены номера позиций, которые служат для ориентации при настройке программы работы устройства.

Устройство работает следующим образом.

При подаче импульса давления воды через штуцер 16 от оросительной системы, а именно при повышении давления, поршень 1, сжимая пружину 3, продвигается вверх вместе со штоком 2. При этом поднимается также и зубчатое колесо 25. Один из его зубьев попадает на скос шпонки 27. В результате зубчатое колесо 25 поворачивается на полшага и затем упирается в уступ шпонки 27. Высота этого уступа такова, что ход поршня 1 и его штока 2 равен величине диаметра отверстия 24 в регулировочной втулке 23 за вычетом диаметра штифта

22. Поэтому нижняя часть штока 2 со штифтом 22 останавливается, не входя во взаимодействие с регулировочной втулкой 23, и золотник 9 остается на месте в первой позиции.

В это время в эолотниковом распределителе

6 штуцер 16 соединен со штуцерами 19 и 21 и вода череэ них иэ оросительной системы под давлением попадает в надпоршневые полости гидроцилиндров двух задвижек. Подпоршневые полости гидроцилиндров этих задвижек через штуцеры 17, 18 и 20 соединены с атмосферой. Поэтому обе задвижки закрываются или остаются закрытыми.

При подаче следующего импульса давления воды, а именно при понижении давления пружина 3 возвращает поршень 1 и его шток

2 в исходное положение. При этом зубчатое колесо 25 опускается. Один из его зубьев попадает на скос шпонки 26. В результате зубчатое колесо 25 поворачивается еще на полшага.

Вращение зубчатого колеса 25 под действием чередующихся импульсов давления воды в оросительной системе беэ изменения положения золотника 9 происходит до тех пор, пока при очередном повышении давления шпонка

27 не попадает во впадину зубчатого колеса

25 большей глубины, например во впадину 33 с уступом. В результате ход поршня 1 и его штока 2 увеличивается и превышает зону нечувствительности золотника 9. Нижняя часть штока 2 штифтом 22 захватывает регулировочную втулку 23 и переводит золотник 9 во вторую рабочУю позицию. В этой позиции

858673 6 порядке возрастания номеров. Это обеспечивает последовательное переключение задвижек от начала распределительного трубопровода к его концу так, что одновременно открыта

5 одна задвижка.

Расширение функциональных возможностей устройства для программного управления гидроприводными задвижками закрытых оросительных систем позволяет уменьшить их

1О количество в оросительной системе в два раза, в золотниковом распределителе 6 соединяются между собой штуцеры 20 и 19, а также штуцеры 16 и 18. В результате одна из задвижек открывается. Другая задвижка остается закрытой, так как штуцеры 17 и 21 соединены с атмосферой и с оросительной системой соответственно.

Очередное снижение давления в оросительной системе приводит к возврату поршня ° 1 и золотника 9 в исходное положение, а зубчатое колесо 25, взаимодействуя со шпонкой

26, поворачивается еще на полшага.

Последующий подъем давления в оросительной системе приводит вновь к поднятию поршня 1 и его штока 2. Зубчатое колесо 25 поворачивается еще на полшага. В результате шпонка 27 попадает в его сквозную глубокую впадину 34. Ход поршня 1 и его штока

2 еще больше увеличивается. В итоге золотник 9 переходит в третью рабочую позицию.

При этом канал 10 в золотнике 9 перекрывается, попадая между двумя уплотнительными кольцами 14. Штуцеры 18 и 21 соединяются с атмосферой, а штуцеры 17 и 19 с оросительной системой. В результате открывается вторая задвижка, а первая закрывается, При последующей подаче чередующихся импульсов давления устройство работает в той же последовательности, как описано выше.

Устройство может быть использовано для программного управления гидроприводиыми задвижками в закрытой оросительной системе, которая, например, состоит из распределительного трубопровода для подвода воды и оросительных трубопроводов, расположенных симметрично по обе стороны от распределительного трубопровода и снабженных индивидуальными гидроуправляемыми задвижками. Для создания управляющих импульсов давления в начале распределительного трубопровода устанавливается задвижка с дистанционным управлением. Периодическое переключение этой задвижки создает импульсы изменения давления в распределительном трубопроводе, являющиеся командами для устройств программного управления задвижками. Настройка программы работы задвижек производится установкой зубчатых колес счетных механизмов всех устройств в соответствующие позиции, например на нечетные позиции в

Формула изобретения

Устройство для программного управления гидроприводными задвижками закрытых оросительных систем, содержащее подпружиненный поршень со штоком, счетный механизм импуль сов давления, выполненный в виде зубчатого колеса и имеющий воэможность взаимодействия со штоком подпружиненного поршня, управляемый эолотниковый разпределитель, в корпусе кЬторого имеются каналы для связи с оросительной системой, с атмосферой и с гндроприводом задвижки, а золотник распределителя выполнен двухпоясковым с каналами, соединяющими запоясковые полости, и связан со штоком подпружиненного поршня механической передачей с зоной нечувствительности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 30 с целью расширения функциональных возможностей, в счетный механизм импульсов давления введены две неподвижные шпонки со скосом, одна из которых снабжена уступом, зубчатое колесо посажено на шток подпружиненного поршня с возможностью вращения, причем в зубчатом колесе две соседние впадины выполнены увеличенной глубины с уступом в одной из них, а золотниковый распределитель выполнен трехпозиционным, корпус

4О которого снабжен дополнительными каналами для соединения с гидроприводом второй задвижки.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Р 343665,,кл. А 01 G 25 06, 1971.

2. Автоматизация закрытых оросительных систем. т. 15, Новочеркасск, 1976, вып. 9, с. 28 (прототип).

858673

2Е Ф Я

Составитель В. Добротворцев

Техред И. Асталош Корректор М. Шароши

Редактор Е. Папп

Подписное

Тираж 700

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7349/5

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