Гидроавтоматический водовыпуск

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для автоматизации полива из закрытых напорных трубопроводов с подовмпусками. Цель изобретения - повышение надежности и точности работы системы с клапанными водовыпусками в авто// 12 /8 13 , -, .// 5 8 7 5 номном режиме. Водовыпуск (В) 1 содержит запорный орган, вьшолненный в виде клапана, совмещенного с его мембранным приводом 2, Управляющая полость привода 2 через золотниковый распределитель 12 связана с входом или выходом В. Шток золотникового распределителя кинематически связан с диафрагмами мембранных гидрореле времени включения и выключения. Приводные полости 10 и 16, гидрореле 5 времени включения и гидрореле 13 времени отключения соединены прямой 18 и обратной 21 линиями связи с обратньми клапанами 20 и 23 и дросселями 19 и 22. Дроссель 19 выполнен регулируемым для настройки времени включения в работу. Рабочие полости 20 13 It 15 Л 5 26 (Л

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Sl) 4 А "1 4 25/06, 25/16

f ф С Л еФ\ д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l3, И

28

27

29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3925918/30-)5 (22) 10.07.85 (46) 23,02,87, Бюл. |Ф 7 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72) И,С. Меркурьев и А.В. Богомолов (53) 631.347.1(088,8) (56) Авторское свидетельстно СССР

Н- 954060, кл, A Ol G 25/16, А 01 G 25/06, 1981 (54) ГИДРОАВТОМАТИЧЕСКИЙ ВОДОВЪ|ПУСК (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для автоматизации полива из закрытых напорных трубопроводов с водовьлусками. Цель изобретения — повьппение надежности и точности работы системы с клапанными водовыпусками в автоfI 12 fff 13 номном режиме, Водоныпуск (В) 1 содержит запорный орган, ныполненный в виде клапана, совмещенного с его мембранным приводом 2. Управляющая полость привода 2 через золотниковый распределитель 12 связана с входом или выходом В. 1|1ток золотникового распределителя кинематически связан с диафрагмами мембранных гидрореле времени включения и выключения. Приводные полости 10 и 16, гидрореле 5 времени включения и гидрореле 13 времени отключения соединены прямой

18 и обратной 21 линиями связи с обратными клапанами 20 и 23 и дросселями 19 и 22. Дроссель 19 ныйолнен регулируемым для настройки времени включения в работу. Рабочие полости

20 1| 8 15 1д 25 2б

129! 079

9 и 17 этих реле соединены линиями связи 24, 25, 26, 31 и 32 через эолотниковый распределитель с входом В или со сливом (с выходом В). Вход линии связи 26 в рабочую полость гидрореле 5 и входы прямой и обратной линии связи 18 и 21 в приводную полость гидрореле 13 могут перекрываться клапанами 8 и 15, установленными на диафрагмах этих реле. Для исключения повторных ложных срабаИзобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в автоматизированных напорных оросительных системах в качестве автономных гидроавтоматов водораспределения осуществляющих заранее заданную программу полива беэ вмешательства оператора по сигналам начала и прекращения подачи напорной воды в оросительную сеть.

Целью изобретения является повышение надежности и точности р=боты системы с клапанными водовыпускными в автономном режиме, На чертеже представлена схема водовыпуска в открытом .состоянии.

Гидроавтоматический мембранный клапанный водовьптуск 1 снабжен мем-, бранным приводом 2, установленным в корпусе водовыпуска 3, Из выхода 4 водовыпуска осуществляется поверхностный полив, например, в борозды орошаемого поля.

Дття управления водовьптуском 1 путем изменения давления в надмембранной полости мембранного привода 2 в корпусе 3 установлены два гидрореле времени, золотниковый распределитель, клапан слива и трубопроводы линий связи. Гидрореле 5 времени включения водовыпуска выполнено в виде герметичной камеры, разделенной диафрагмой 6 с жестким центром 7 и клапаном 8 на две полости — рабочую

9 и приводную 10 в которую введен один конец штока 11 золотникового распределителя 12, Гидрореле 13 времени выключения водовыпуска состоит также из герметичной камеры, раэде.тываний при открытии в цикле IIQJIHFà системы служит клапан слива 27 иэ рабочей полости гидрореле 13. Управляющая полость клапана 27 подключена к входу В 1, а вход — к линии связи

25, которая конструктивно расположена выше линии связи 26 для создания в рабочей полости 17 давления при закрытом В, достаточного для перекрытия клапанами !5 прямой и обратнои линии связи ° 1 ила лепной диафрагмой !4 с клапанами !5 на приводную 16 и рабочую 17 полости, причем второй конец штока !1 зо— лотникового распределителя 12 введен в приводную полость !б гидрореле времени выключения. Приводные полости обоих гидрореле времени гидравлически связаны прямой линией 18 связи с регулируемым дросселем !9 и об1О ратным клапаном 20 и обратной линией 21 связи — с дросселем ?2 и обратным клапаном 23, Линия 24 связи сообщает вход водовыпуска с рабочими !

5 полостями обоих гидрореле времени и с надмембранной полостью привода 2 через золотниковый распределитель

12, Линии 25 и 26 связи соединяют рабочие полости и соответственно гидрореле !3 и 5 с сливом (выходом

4 водовыпуска 1) через распределитель 12, Клапан ?7 слива иэ рабочей полости 17 гидрореле времени выключения разделен диафрагмой 28, выпол25 няющей роль запорного органа клапана слива, на управляющую 29 и верхнюю

30 полости, соединенные линиями 31 и 32 связи соответственно с входом нодовыпуска и с линией 25 связи (на

30 чертеже сплошные линии диафрагмы гидрореле 5 и 13 и золотника распределителя 12 соответствуют открытому состоянию .водовыпуска, пунктирные закрытому), у Гидроавтоматический водовыпуск работает следующим образок, Перед подачей напорной воды в систему полива после окончания предыдущего цикла полива и опогожнения системы все водовыпуски находятся в

1291079 закрытом состоянии, при котором мембрана привода 2, диафрагмы 6 и 14 и золотник распределителя 12 находятся в положении, показанном пунктиром.

Поскольку перед очередным циклом полива давление в системе уменьшено до атмосферного, при котором открыт клапан слива 27, остаточного давления в линии 25 связи и в полости 17 гидрореле 13 нет, и клапан 8 через диафрагму 14, шток 11 и диафрагму

6 не перекрывает линию 26 связи.

После подачи напорной воды линия

24 связи сообщает надмембранную полость привода 2 с входом 1, и ввиду того, что площадь мембраны привода, на которую действует давление сверху, больше, чем площадь, на которую действует такое же давление снизу, мембрана привода закрывает водовыпуск. При открытом клапане 8 напорная вода проходит в рабочую полость

9 гидрореле 5 времени включения и воздействует на диафрагму 6, перемещая ее и шток 11 распределителя 12 вправо, Вода из приводной камеры 10 гндрореле 5 времени включения по прямой линии IS связи через регулируемый дроссель 19 и обратный клапан

20 поступает в приводную полость гидрореле 13 времени выключения.

Конструктивно диафрагмы 6 и 14 обоих реле выполнены так, что их взаимодействие со штоком I! происходит релейно, т.е. шток 11 эолотникового распределителя 12 скачком перебрасывается в крайнее правое положение при достижении диафрагмой 6 определенного положения. Время от начала подачи напорной воды до переброски штока 11 с золотником в правое положение (показано заштрихованным) определяется настройкой дросселя 19, и может быть выбрано так, что срабатывание золотникового распределителя 12 на полив происходит у всех водовыпусков последовательно, например, через 30 мин, обеспечивая тем самым программный поочередный полив всех участков поля.

В крайнем правом положении золотника распределителя 12 надмембранная полость привода 2 сообщена с атмосферой линией 26 связи, Водовыпуск под действием напорной воды открыт и начинается полив участка поля.

При этом линия 24 связи сообщает I0

40 вход водовыпуска с рабочей полостью

17 реле 13 времени выключения водовыпуска, и диаграмма 14 под действием давления воды на входе начинает выдавливать воду из приводной полости 16 по линии 21 связи я приводную полость 10, причем калиброванное отверстие дросселя 22 рассчитано на пропуск всего объема рабочей жидкости, находящейся в полости 16, эа время работы водовыпуска при среднем давлении воды на .входе., например эа 30 мин. При отклонении давления воды на входе от среднего значения расход дросселя 22 также отклоняется и время работы реле времени выключения соответственно меняется, обеспечивая таким образом выдачу на полив расчетной дозы (объема) воды. В положении деталей системы, показанных сплошными линиями, рабочая полость 9 и надмембранная полость привода 2 сообщены линией 26 связи с выходом 4. Под давлением воды на входе мембрана привода 2 находится в верхнем положении, т.е. водовыпуск подает . воду потребителю, l1o истечении времени работы реле времени выключения водовыпуска диафрагма 14 релейно перемещает шток 14 эолотникового распределителя 12 справа налево.

Клапаны 15 одновременно перекрывают линии 21 и 18 свяэи, а клапан

8 перекрывает линию 26 связи, и гидрореле 5 и 13, золотник распределителя 12 и мембрана запорного органа водовыпуска, осуществившего полив в данном цикле орошения, занимают положение, показанное на чертеже пунктиром. В это время в следующем по порядку полива на системе водовыпуске открывается эапорный орган 2, осуществляя полив очередного участка поля °

После отключения, т.е. прекращения полива рассматриваемым водовыпуском, на его входе сохраняется давление, При этом, с учетом того, что водовыпуск может работать на таких системах полива, когда давление на

его выходе может превышать атмосферное, оно по линии 26 связи в рабочую полость 9 не передается, так как клапан 8 перекрывает линию 26 связи, причем площадь отверстия линии 26 связи определяется расчетом так, чтобы сила давления на клапан 8 с стороны линии 26 связи была меньше.1291079 силы давления воды с стороны рабочей полости 17. Давление в полости 17 поддерживается из-за перекрытия линии 32 связи клапаном 27 слива, управляющая полость которого находится под давлением напорной воды на входе водовыпуска.

В этом положении рассматриваемый водовыпуск находится до тех пор, пока не осуществится последовательный цикл полива всеми водовыпусками, т.е. до тех пор, пока давление в системе полива не снижается до атмосферного (до следующего цикла полива всеми водовыпусками системы орошения). Как только давление на входе снижается до атмосферного, диаф.рагма 28 под действием давления воды в полости 17 опускается, открывая сброс по линии 32 связи, Давление в полости 17 в это время уменьшается до величины, необходимой для поддержания в закрытом состоянии клапанов 15 и клапана 8 на линии 26 связи, Регулирование давления в полости 17 осуществляется изменением высоты линий 25 и 32 связи, Каждый из водовыпусков системы полива после срабатывания на полив находится в этом положении равновесия (пунктирные линии на чертеже), пока при следующем цикле полива давление на входах водовыпусков не увеличится до рабочего. При увеличении давления на входе давление в линии 26 связи поднимается, отжимает клапан

8 и начинается перемещение диафрагм

6 и 14 слева направо.

Время вытеснения воды иэ приводной полости 10 или время работы реле 5 времени включения регулируется путем маневрирования дросселем 19.

Скорость движения диафрагмы 6 зависит от давления на входе 1. При отклонении давления на входе от среднего, по которому рассчитывается степень дросселирования дросселем

19, скорость перемещения диафрагмы

6 меняется и время работы реле 5 соответственно меняется по такому же закону, как и у других водовыпусков °

Этим обеспечивается синхронизация работы водовыпусков, Клапан 27 пере.крывает сбросную линию 32 связи и сброс воды из полости 17 происходит через линию 25 связи. Когда рабочая жидкость вытесняется иэ полости 10, то жесткий центр 7 перемещает шток

I1 золотникового распределителя 12

ЗО

Гидроавтоматический водовьпуск. включающий клапан с мембранным приводом, кинематически связанные IIoc редством общего штока гидрореле времени включения и выключения, мембранные приводы которых имеют рабочую и приводную полости, причем приводные полости обоих реле гидравлически соединены двумя параллельными линиями связи с разнонаправленными обратными клапанами и настраиваемыми дросселями, а рабочие полости посредством гидравлических линий связи через эолотниковый распределитель, приводимый штоком, гидравлически соединены с входом и выходом водовыпуска, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности работы в автономном режиме, водовыпуск снабжен диафрагменным клапаном слива иэ рабочей полости, реле времени выключения, причем управляющая полость клапана слива подключена к входу водовыпуска, а верхняя точка линии связи рабочей полости гидрореле времени выключений с выходом водовыпуска установлена выше верхней точки линии связи рабочей полости гидрореле времени включения с выходом водовыпуска, С

25 вправо (показано сплошными линиями)

Иэ полости диафрагменного привода 2 и иэ полости 9 гидрореле 5 вода сбрасывается на выход, Водовыпуск включается, а направление движения диафрагм 6 и 14 меняется. Цикл работы рассматриваемого водовыпуска и всех. остальных на системе полива повторяется.

Применение изобретения позволит обеспечить синхронизацию работы водовыпусков на оросительных системах, что приведет к исключению нестационарных режимов работы трубопроводов и увеличению их долговечности, а также к стабильной работе водовыпусков под постоянным давлением и увеличению точности подачи воды потребителю, Кроме этого, уменьшается металлоемкость систем за счет уменьшения объема емкостей пропорционально давлению в трубопроводах. Увеличится точность доэирования водоподачи эа счет исключения влияния вязкости жидкости на время работы гидрореле времени °

Формула изобретения