Автоматизированная закрытая оросительная система

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских Социалистических

Республик (nj 98823 8 (61)Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.05. 81 (21) 3291896/30-15 с присоединением заявки N9—

Р М Кд з

A 01 6 25/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150183. Бюллетень Й9 2

Дата опубликования описания 15.01.83

t$3) УДК 631. 347. . 1 (088. 8) A.Â. Óãðþìoâ, A.Ô. Aáðàìoâ,. И. В. Пак,. A. È. озлов", ",;, A С. Ким, Л. К. Козлова, Н.Й. Гречихин, Б. Е Юрай, ":- Л.-".

А.Í.Àãðåëîâ и Б.A.Ðÿáêèí / ., ".".- ; г-., Всесоюзное научно-производственное объеДйттеаще " - ..;.: по механизации орошения Радуга (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЗАКРЫТАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ

СИСТЕМА

Изобретение относится к сельско му хозяйству, к области автоматизации,полива сельскохозяйственных культур.

Известна автоматизированная дождевальная оросительная система, включающая насосную станцию, магистральный, распределительные и поливные трубопроводы, блок управления, состоящий из генератора гидравлических управляющих импульсов давления, дистанционно управляемые гидроимпульсным способом водовыпуска (l ).

Недостатки системы — невозмож-. ность включения любого водовыпуска в требуемый момент времени, так как объекты управления связаны жесткой программой: очередности ввода в дейcraze каждого объекта, и отказ и .сбои в работе гидроимпульсных водовыпусков при скачках давления в сети, вызванных работой как головной, так и поливных задвижек.

Известна также автоматизированная закрытая оросительная система, включающая насосную станцию, магистральный, распределительные н поливные трубопроводы, блок управления с программным устройством и эадатчиком команд управления, водовыпуски с гидроприводами и приемниками Команд, и управляющие гидравлические .линии связи, где приемники команд выполнены в виде многокаскадного гидрореле золотникового типа $2 3.

Однако система характеризуется недостаточной надежностью исполнения команд золотниковыми гидрореле при работе на оросительной воде и малым числом раздельно управляемых водовыпусков при ограниченном. числе линий связи.

Цель изобретения — повышение надежности управления и увеличение качества раздельно управляемых водовыпусков без увеличения числа линий связи.

Поставленная цель достигается тем, что система разделена на эоны управления первого и последующего порядков и снабжена коммутаторами на линиях связи и водопропускными устройствами с гидроприводами на трубопроводах во всех зонах управления, причем коммутаторы установлены на линиях связи последовательно и имеют гидроприводы, подключенные к выходам приемников команд соответствующего порядка управления параллельно

988238 с гидроприводом водопропускных устройств.

Кроме того, приемники команд системы выполнены в виде пакета последовательно составленных мембранных гидрореле по числу линий связи, каж- 5 дое из которых содержит подпружиненный мембранный привод и размещенные на его штоке нормально открытый и нормально закрытый клапаны, входы которых соединены с соответствую- 10 щей линией связи, выходы нормально открытых клапанов соединены с надмембранной полостью привода этого же реле, а выходы первого и последующих нормально закрытых клапанов соединены с подмембранной полостью привода следующего реле, причем выход нормально закрытого клапана последнего гидрореле подключен к одной из полостей гидропривода водо- ур пропускного устройства.

При этом коммутаторы выполнены в виде двухпозиционного гидрореле, снабженного двухсторонним мембранным гидроприводом.

На фиг.1 представлена принципиальная схема оросительной системы; на фиг.2 — конструкция приемника команд; на фиг.3 — конструкция коммутатора; на фиг.4 — схема водовыпускного устройства. 30

Система включает насосную станцию

1, магистральный трубопровод 2, распределительные трубопроводы 3, поливные трубопроводы 4, блок управления с программным устройством 5 35 и задатчиком команд 6, водовыпуски 7 с гидроприводом 8, гидравлические (пневматические) линии связи 9, коммутаторы 10, промежуточные приемники

11 и концевые приемники 12. 40

Приемник команд состоит из пакета последовательно соединенных мембранных гидрореле, состоящего иэ задней 13 и передней 14 монтажных стенок и последовательно установленных 45 между ними гидрореле, в частности 15, 16 и 17. В задней стенке 13 имеется канал входа 18 в первое гидрореле, на передней стенке — канал выхода 19 управляющего сигнала (давления) на исполнительный орган гидропривода.

В крышке каждого гидрореле имеются каналы 20, 21 и 22 входа управляющих сигналов.

Каждое мембранное гидрореле состоит из основания 23, корпуса 24, крышки 25, мембраны 26, прокладки

27, пружины 28, направляющего штока 29, образующего передней частью совместно с прокладкой 27 нормально закрытый клапан 30 с седлом 31, а торцовой частью — нормально открытый клапан 32 с седлом 33. Полость

34 нормально закрытого и полость 35 нормально открытого клапанов соединены между собой каналами 36 и 37 65 в основании и в крышке соответствен но, и поперечным каналом 38. Подмембранная полость 39 снабжена вход- ным каналом 40, полость 34 нормально закрытого клапана имеет отвод 41 к следующему гидюореле или в полость гидропривода исполнительного механизма.

Трубка а (линия) связи, по которому поступает первый по очереди сигнал повышения давления, подсоединяется к каналу 18, трубки (линии) связи последующих поступающих поочередности сигналов подсоединяется к соответствующим каналам 20, 21 и 22.

Первый по очередности сигнал повышения давления по трубке о через входной канал 18 поступает в подмембранную полость 39 первого гидрореле, перемещает мембрану с направляющим штоком налево, сжимает пружину и закрывает нормально открытый клапан 32, одновременно открывая нормально закрытый клапан 30. Затем второй по очередности сигнал давления по трубке 6 и каналам 20 и 37 посту-пает в полость 34, оттуда в отвод 41 и через каналы в корпусе второго гидрореле в его подмембранную полость, где повторяется аналогичный цикл.

Отвод 41 третьего гидрореле через выходной канал 19 соединен трубкой с гидроприводом исполнительного механизма.

Коммутатор выполнен в виде золотника 42, поршень которого имеет кольцевые каналы 43, и снабжен с обоих сторон опорными плитами 44 и 45. На диаметрально противоположных образующих цилиндра симметрично размещены патрубки, например, 46 и 47, а на обоих торцах цилиндра — корпуса 48 и 49. гидропривода.

Гидропривод состоит из корпуса 48 опорной плиты 44, мембраны 50, крышки 51, имеющей патрубок 52 для ввода сигнала давления от пакета гидрореле.

Водопропускное устройство (фиг.4) состоит из корпуса 53, запорного диска 54, гидроцилиндра 55, поршня 56, сливных клапанов 57, Сливные клапаны состоят иэ корпуса 58, поршня 59, пружины 60, штока с запорным клапаном 61, седла клапана 62.

Для открытия водопропускного устройства вода под давлением по трубке 63 попадает в поршневую полость нижнего сливного клапана, сжимает пружину и открывает сливной клапан, подготовив тем самым проход воды в атмосферу с гидропривода водопропускного устройства. Одновременно вода поступает в подпоршневую полость гидропривода, перемещает поршень влево, вытесняя .воду из поршневой полости, которая вытекает через слив нижнего клапана. При закрытии водопропускного устройства срабаты988238 вает другой сливной клапан, и в ат- ров в иерархической структуре и обмосферу сливается вода иэ другой по- щего числа коммутаторов. лости гидропривода, и оно эакрыва- Количество гидрореле в пакете ется, Заполняется магистральный тру- Pc(m-l), где m — число линий связи. бопровод 2. Перед поливом на прог- Общее число команд при отсутствии раммном устройстве 5, для каждого 5 коммутаторов поливного..участка выставляют полив- п = m(m-1)(m — 2)...(m-P) ную норму, которая соответствует ин- Количество команд для концевых ервалу времени между началом и окон- приемников на одном распределителе те в т чанием полива. последнего порядка S,2 ° К 4, где

Включение нужного поливного трубо- р К 2, так как для каждого из к водопровода происходит следующим обра - выпускных устройств необходимы две команды — на открытие и закрытие. зом ..

Набирается код приемника 11 на Количество порядков коммутатора открытие первого по очередности комг(— (и-S) мутатора 10. По этой команде вклю- 15 4 чается коммутатор 10 и гидропривод Общее число коммутаторов в каждом водопропускного устройства магист- порядке рального трубопровода 2. Вода по + + + < — -Я ступает в распределительный трубо- " + 2+ + 2 2 (и S); провод 3. Затем набирается код при- 20 емника на открытие второго по оче- где 6 — число коммутаторов в каждом редности коммутатора, включается порядке. г д п и ропривод водопропускного устрой- Общее число команд

0 ства из распределительного трубоT 2 провода 3 в соответствующий участок. 25 Сумма

Затем набирается код приемника 12 2Р +26 +... 2Р +S n для включения гидропривода требуемо- Например, линий связи го поливного трубопровода 4.

Для установки адреса объекта вво- и = 1..2 -4 = 24, дят обозначения лики связи. и 3< ний связи Линии при этом на распределителе последнего имеют обозначения а, порядка число поливных трубопроводов рядок взаимного расположения букв К = 4, S = 8, примем число порядков

2 1 = 4 = 4, обуславливается очередностью подачи

2 сигналов. Например 6 Ва< означает, Н = 4-4. 8 = 128 команд. ал повышения подает- После выдачи поливной нормы прося в трубку (линию), вто б () б второй сигнал граммное устройство выдает команду подается в тру ку Ь, трети бк g третий — в труб- задатчику — соответствующую группу ку а, четвертый — в тру ку ъ. т и — в трубку ъ. На- сигналов на закрытие водовыпусков, пример, нео х и бходимо .включить полив- а потом на отключения коммутаторов. ной трубопровод. Набирается код при- Годовой экономический эффект при емника 11 d,, э,.Ъ для отк

1 Ь .ъ для открытия 40 внедрении оросительной системы с коммутатора 10. После исполнения кО. П олнения ко- дистанционным управлением составляет манды включается коммутатор и гид- около 350 3 ру /

""- 80 б/га. ропривод водопропускного устройства, затем набирается код приемника 53

, а, в, ъ для открыти тия следующего 45 формула изобретения комм татора 55. По исполнению команкомму р

1. Автоматизированная закрытая ды включается коммутатор и соответкное устрой- оросительная система, включающая наствующее ему водопропускное уст сосную станцию, магистральный, расство, затем набирается код приемниивные т бопровоб для открытия водовы-50 пределительные и поливные тру опровоскного устройства 7 поливного тру- ды, блок управления с пр р

or аммным пускного устро ства устройством и задатчиком команд упвления водовыпуски с гидропривоСледова, дл тельно я включения по- .Рав е ами правляемыми приемниками коман1 ивного т убопровода 4 набирается

° 5 и управляющие гидравлические линии адРес из тРех гРупп команд: а бь1-, 55 и тличающаяся тем, ба8ъ, В а О Ъ . На закрытие полив- связи, о т л.и ч а ю щ а я с я те ого т бопровода 4 набирается адрес что с целью повышения надежности б правления и увеличения количества

Р из с дующ р ле их т ех групп в,а ъ У а Ьъ Ь, т.е. команды по- разде льно управляемых водовыпусков е аленных в без увеличения числа линий связи, даются от наиболее удаленных в е я ке объектов. система разделена на з ена на эоны управления иерархическом порядке я емкость рассмат- первого и пос ледующего порядков и .

Информационная е ммутаторами на линиях екса истанционного снабжена ко риваемого комплек д опропускными устройствами н я оп е еляется количеством связи и вод управления опред еле в паке- с гидроприводами на трубопроводах во вления, причем коммуР

988238 таторы установлены на линиях связи последовательно и имеют гидроприводы,. подключенные к выходам приемников команд соответствующего порядка управления параллельно с гидроприводом водопропускных устройств. 5

2. Система по п.l о т л и ч а ющ а я с я тем, что приемники команд выполнены в виде пакета последовательно составленных мембранных гидрореле по числу линий связи, каж- 10 дое из которых содержит подпружиненный мембранный привод и размещенные на его штоке нормально открытый и нормально закрытый клапаны, входы которых соединены с соответствующей линией связи, выходы нормально открытых клапанов соединены с надмембранной полостью привода этого же реле, а выходы первого и последующих нормально закрытых клапанов соединены с подмембранной полостью привода следующего реле, причем выход нормально закрытого клапана последнего гидрореле подключен к одной иэ полостей гидропривода водопропускного устройства.

3. Система по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что коммутаторы выполнены в виде двухпоэиционного гидрореле, снабженного двухсторонним мембранным гидроприводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Винокур Е.Я. и др. Автоматизированный полив дождеванием. Гидротехника и мелиорация, 1968, Р 1, с. 33-34.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 862866, кл. А 01 G 25/16, 1981.

988238

Составитель Г. Параев

Редактор В.Ковтун Техред И.Гайду Корректор О.Билак

Закаэ 10907/2 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4