Система последовательной дозированной по времени подачи проточной среды

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 14.01.81 (21) 3235743/18-24

151) М.Кп з с присоединением заявки ¹â€”

l (23) Приоритет

G 05 D 7/06

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.09.82.Бюллетень ¹34 (53) УДК 621.646. . 3 (088. 8) Дата опубликования описания 15.09.82 (72) Авторы изобретения

Л.А. Залманзон, Г.Г.Молчанов, Ю.А.Асташкин, Л.С.Абрамсон и Л.Л.Егоров

Ордена Ленина институт проблем управления государственный ордена Трудового Красного проектно-изыскательский.и научно-исследова институт по переброске и распределению вод и Сибирских рек им. Е.Е.Алексеевского (71) Заявители (54) СИСТЕМА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ДОЗИРОВАННОЙ

ПО ВРЕМЕНИ ПОДАЧИ ПРОТОЧНОЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к гидропневматике, более конкретно к управлению расходом проточной среды в разветвляющихся трубопроводах. 5

Известна система подачи проточной среды с магистральным и расходными трубопроводами, содержащая распределительные узлы и блок управления(1).

Недостатком этой системы является то, что она не обеспечивает последо-. вательную дозированную по времени подачу проточной. среды, например; для полива полей °

Известна также система пэследовательной дозированной подачи среды; содержащая источник подачи проточной среды, магистральный трубопровод, соединенный посредством распределительных узлов, имеющих устройство привода, с каждым расходным трубопроводом (2).

Однако эта система недостаточно эффективна, так как требует для своей реализации сложных технических средств: источников электроэнергии, проводных линий связи, электромоторов, шестеренных редукторов, электроконтактных коробок с кулачковыми приводами. Все эти устройства к тому

;же должны применяться в каждом узле ЗО ветвления если расходные трубопроводы удалены один от другого на большое расстояние. Для некоторых систем полива полей расстояние между расходными трубопроводами может достигать сотен метров. Ввиду указанного оказывается затруднительным обеспечение точного и надежного дозирования подачи воды.

Целью изобретения является повышение надежнОсти работы системы. Цель. достигается тем, что в каждый распределительный .узел дополнительно введен гидромеханический блок управления, включающий в себя последовательно соединенные входной элемент ИЛИ, стабилизатор расхода и дозировочно-исполнительный элемент, причем распределительный узел выполнен в виде тройникового переключателя, вход и один из выходов которого соединен с магистральным трубопроводом, а второй выход - с.расходным трубопроводом, входы элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам тройникового переключателя, устройство. привода которого связано механически с выходом дозировочно-исполнительного элемента, связанного гидравлически со сливом, 959040

Магистральный трубопровод на входе распределительного узла имеет дренажное отверстие.

На фиг, 1 представлена схема предлагаемой системы последовательной дозированной по времени подачи проточ- S ной среды; на фиг. 2 — вариант схемы распределительного узла системы, предназначенного для работы с жидкостями, не содержащими механических включений; на фиг. 3 — то же, предназначенного для работы с жидкостями, содержащими механические включения; на фиг. 4 — главный выключатель системы.

Система последовательной дозированной по времени подачи проточной среды, содержит источник подачи проточной среды 1, магистральный трубопровод 2, соединенный посредством распределительных узлов 3, 2О имеющих устройство привода 4, с каждым расходным трубопроводом 5. В каждый распределительный узел введен гидромеханический блок управления 6, включающий в себя последовательно соединенные входной элемент ИЛИ 7, стабилизатор расхода 8 и дозировочноисполнительный элемент 9. Вход 10 и адин из выходов 11 распределительного: узла, выполненного в виде тройникового переключателя, соединены с магистральным трубопроводом, а второй выход 12 — с расходным трубопроводом, выходы элементы ИЛИ через каналы 13 и 14 подключены соответственно к выходам тройникового переключателя, 5 устройство привода которого механически связано с выходом дозировочно-исполнительного элемента, связанного гидравлически со сливом.

Магистральный трубопровод при 40 использовании непроточного элемента

ИЛИ на входе распределительного узла имеет дренажное отверстие 15.

При работе с жидкостями, не содержащими механические включения (фиг.2) 45 тройниковый переключатель 3 содержит два. запорных клапана 16 и 17, связанных с рычагом 18, который опирается в точке опоры 19 и конец которого связан с грузом 20. Шток 21 клапана

16 связан с устройством привода переключателя. Дозировочно-исполнительный элемент содержит сосуд 22, соединенный через дроссель 23 с выходом стабилизатора расхода 8 и жестко связанный с устройством привода 4.переключателя. Сосуд 22 связан с кронштейном. 24, на котором с помощью троса

25 подвешено тело 26, находящееся внутри сосуда, кроме того, сосуд 22 имеет сливное отверстие 27. 60

При работе с жидкостями, содержащими механические включения, (фиг.3) элемент ИЛИ выполнен в виде силовых гидромеханических преобразователей

28 и 29, опирающихся на рычаг 30, fc которому подвешен груз 31 и который соединен с поршнем 32 аккумулятора

33, имеющим отверстие 34, соединенное с входом стабилизатора расхода 8.Гидроаккумулятор 33 через клапан 35 соединен с .резервуаром 36, который в свою очередь соединен со сливным поддоном 37, Сливное отверстие 27 сосуда 22 соединено со сливным поддоном 37.

На магистральном трубопроводе после источника подачи проточной среды

1 расположен главный выключатель 38, содержащий отсечной клапан 39, polar

40 привода клапана с грузом 41. С концом рычага 40 соединен резервуар системы временного дозирования 42, имеющий сливное отверстие 43, сильфонное устройство 44 и тела 45 и 46, погруженные в резервуар и соединенные через резервуарные блоки 47 и

48 с тросами 49 и 50 временной настройки интервалов включения и вы-, ключения главного выключателя. Система содержит также кран 51 и канал питания 52.

Система последовательной дозированной повремени подачи проточной среды работает следующим образом.

При закрытом главном выключателе

38 проточная среда от источника подачи 1 не поступает в магистральный трубопровод 2. При открытии выключателя 38 проточная среда через вход

10 первого распределительного узла

3 поступает в первый расходный трубопровод 5, отходящий от выхода 12 первого распределительного узла, а к другим распределительным узлам не проходит. С началом поступления проточной среды в первый расходный трубопровод 5,онапо каналу13 проходит через элемент 7,выполняющий логическую функциюИЛИ,и через стабилизатор расхода 8 в дозировочно-исполнительный элемент 9. По истечение заданного времени дозирования дозировочно-исполнительным элементом 9 формируется сигнал,покоторому первый распределительный узел 3 переводится в положение, при котором прекращается доступ проточной среды в первый расходный трубопровод 5, отходящий от выхода 12 первого распределительного узла и открывается доступ проточной среды ко второму распределительному узлу. 3, в отходящий от него .второй расходный трубопровод 5. При этом по каналу 14 от первого распределительного узла проточная среда продолжает поступать через элемент

ИЛИ 7 и стабилизатор расхода 8 в дозировочно-исполнительный элемент

9, вследствие чего удерживается в неизменном положении первый распределительный узел 3. Он находится в этом положении до окончания всего цикла дозирования. Таким же образом, 959040 автоматически включаются в работу на заданные для каждого иэ расходных трубопроводов интервалы времени (возможно различные для разных расходных трубопроводов) последующие распределительные узлы до и-ro узла включительно. Магистральный трубопровод за и-ым распределительным узлом заглушен. По окончании подачи проточной среды в и-ый расходный трубопровод цикл работы системы заканчивается. После этого главный выключатель

38 переводится в положение, при котором магистральный трубопровод отключается от источника подачи проточ ной среды 1. При этом прекращает поступать проточная среда по каналам

14, к гидромеханическим блокам управления б и за счет этого все распределительные узлы 3 автоматически переводятся в положение, в котором они находились до начала работы. По истечение времени, необходимого для слива проточной среды из дозировочноисполнительных элементов, система оказывается подготовленной к следующему циклу работы.

Выполнение указанных операций поясняется дальше. При работе на жидкостях, не содержащих механические включения, распределение жидкости проходит следующим образом (фиг, 2). При включении подачи жидкость проходит в трубопровод 5. Жидкость поступает при этом по каналу

13 через элемент ИЛИ 7 и стабилизатор расхода 8 к соплу 23. Проходное сечение сопла 23 и сливного отверстия 27 в сосуде 22 выбираются так, что с началом протока жидкости через сопло 23 происходит постепенное заполнение сосуда 22. Когда масса жидкости сосуда достигает заданного значения, сосуд через устройство привода 4 поворачивает рычаг 18 относительно точки опоры 19, и, преодолевая действие массы груза 26 через шток 21, закрывает клапан 16 и открывает клапан 17. Доступ жидкости к следующему распределительному узлу 3 открывается. Вследствие того, что жидкость после переключения клапанов

16 и 17 поступает по каналу 14 к элементу ИЛИ 7 и далее через стабилизатор расхода 8 и сопло 20 в сосуд

22, то сосуд продолжает оставаться заполненным настолько (допускается перелив), что клапаны 16 и 17 удерживаются в неизменном положении до конца. По окончании работы давление в магистральном трубопроводе понижается, так как он соединен в каждом распределительном узле через канал

14 и сопло 27 с атмосферой. Время в течение которого производится подача жидкости в расходный трубопровод. 5, настраивается установкой положения тела 26 в сосуде 22 с по65 большим, чем суммарное время подачи мощью троса 25, перекинутого через кронштейн 24.

Показанный на фиг. 3 вариант распределения жидкости отличается тем, что разделены система подачи рабочей жидкости в гидромеханический блок управления и система подачи основной проточной среды. Вследствие . этого при некотором конструктивном усложнении достигается воэможность

1О дозирования таких проточных сред, как жидкости, содержащие механические включения или газовые среды.

Распределение жидкости происходит следующим образом. При поступлении рабочей проточной среды (жидкости или газа) в расходный трубопровод 5 создается давление в камере элемента 28, который, преодолевая противодействие груза 31 через рычаг 30 и поршневой элемент 32, воздействует на жидкость в аккумуляторе 33. Создаваемый давлением жидкости клапан

35 закрывается и жидкость нагнетается через отверстие 34 и стабилизатор расхода 8 к соплу 23. Дальнейшее дозирование расхода и переключение клапанов 16 и 17 происходит также как и для описанного варианта распределения жидкости, не содержащей механические включения (фиг. 2). После переключения клапанов 16 и 17 снижа ется давление в элементе 28, но соз- дается давление в элементе 29 (оба эти элементы выполняют вместе с рычажной передачей функции элемента

ИЛИ, для которого на фиг. 1 и фиг. 2 было принято обозначение

7). При этом продолжается подача жидкости под давлением из аккумулятора 33 к соплу 23. В течение всей

40 работы жидкость, вытекающая из сосуда 22 в поддон 37 стекает в резервуар

36. По окончании работы (при закрытии главного выключателя 38 согласно фиг. 1) происходит понижение давле45 ния в магистральном трубопроводе, что обеспечивается наличием в данном варианте схемы дренажных отверстий 15.

При этом под действием груза 31 порш" невой элемент 32 переходит в верхнее положение, клапан 35 открывается и осуществляется переток накопившейся в резервуаре 36 жидкости в аккумулятор 33. Это происходит во всех распределительных узлах и таким образом, по окончании цикла работы система оказывается подготовленной к следующему циклу работы.

Главный выключатель 38 (фиг ° 4) работает по принципу циклического временного дозирования интервалов времени, в течение которых главный выключатель пропускает жидкость в магистральный трубопровод 2 и отключает подачу в него жидкости. Первый иэ этих .интервалов берется несколько

959040 рабочей жидкости через все расходные трубопроводы. Второй интервал берется таким, чтобы при подготовке к следующему циклу работы был .произведен слив жидкости из гидромеханических блоков управления распределительных узлов. При включении главного выключателя в работу с открытием крана 51 начинается поступление жидкости по каналу 52 в резервуар

42. При этом отсечной клапан 39 от- tO крыт. При заполнении резервуара 42 до заданного уровня жидкости происходит закрытие клапана 39. Время заполнения резервуара 42 до этого уровня регулируется изменением положения 15 тела 45. После этого клапан 39 закрывается, а заполнение сосуда 42 продолжается дальше, По достижении жидкостью уровня расположения колена сильфонного устройства 44 резервуар 42 опустошается. Клапан 39 открывается и начинается следующий цикл работы главного выключатели. Время .выдержки клапана 39 в закрытом состоянии регулируется изменением положения тела 46.

Приведенными схемами иллюстрируются лишь некоторые из возможных вариантов выполнения предлагаемой системы последовательной дозированной по времени подачи проточной среды. Возможны и другие варианты конструктивного выполнения элементов данной системы. Например (фиг.2) элемент ИЛИ может быть струйным или может быть выполнен в виде тройникового канала. Стабилизатор расхода в гидромеханическом блоке управления может быть струйным или может

/ быть выполнен в виде работающего с ,переливом сосуда. 40

Использование предлагаемого изобретения позволяет существенно повысить эффективность и эксплуатационную надежность систем последовательной дозированной по времени подачи проточной среды, например таких как, предназначенные для ирригационной техники.

Формула изобретения

1. Система последовательной дозированной по времени подачи проточной среды, содержащая источник подачи проточной среды, магистральный трубопровод, соединенный посредством распределительных узлов, имеющих устройство привода, с каждым расходным трубопроводом, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, c,öåëüþ повышения надежности работы системы, в каждый распределительный узел дополнительно введен гидромеханический блок управления, включающий в себя последовательно соединенные входной элемент ИЛИ, стабилизатор расхода и доэировочно-исполнительный эле-, мент, причем распределительный узел выполнен в виде тройникового переключателя, вход и один из выходов которого соединены с магистральным трубопроводом, а второй выход — с расходным трубопроводом, входы элемента

ИЛИ подключены соответственно к выходам тройникового переключателя, устройство привода которого связано механически с выходом дозировочно-исполнительного элемента, связанного гидравлически со сливом, 2. Система по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что магистральный трубопровод на входе распределительного узла имеет дренажное отверстие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ганкин М.Э. Лвтоматизация и телемеханизация производственных процессов. М., "Колос", 1977, с. 224, рис. VII-II.

2. Там же, с. 22, рис. 1-7.

959040

Фиа Ь

Составитель В. Подражанский

ТехредЛ.Пекарь Корректор О. Билак

Редактор A. Гулько

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

Заказ 7015/64 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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