Способ управления водоподачей в оросительный канал с дождевальной машиной и устройство для его осуществления
Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для автоматизации управления водоподачи в оросительный канал с забором из него воды для полива многоопорной дождевальной машиной (ДМ). Цель изобретения - повышение экономичности и качества управления водоподачей на загрязненных каналах с большими уклонами. Способ управления водоподачей в оросительный канал реализуется устройством управления. Управление регулятором расхода 2 осуш,ествляют с помош,ью блока управления 3. Блок управления работает по сигналам датчиков пройденного пути и направления движения ДМ. Для учета подачи необходимого дополнительного положительного (или отрицательного) расхода важно учитывать направление движения ДМ вниз (или вверх) по течению. Способ предлагает использование для управления сигналов двух датчиков минимального и максимального уровней воды перед подпорной перемычкой . Датчики сигнализируют о недостатке воды или переполнение канала перед ДМ. Положение в вертикальной плоскости датчиков при движении ДМ изменяется посредством механической связи чувствительных элементов датчиков с шестерней . Блоком управления 3 учитывается заданная скорость движения ДМ. Подача сигнала с реостата датчика скорости 8 ДМ осушествляется через контакты 16 и изолированный от земли направляюший трос 6. Для каналов различной длины передаточное отношение кинематической связи от датчика пройденного пути к чувствительным элементам датчиков уровней воды изменяется. Изменение осушествляется заменой зубчаты.х шестерен. Оно дает дополнительные преимущества участка инерционности каналов с различной длиной и уклонами. 2 с.п. ф-лы, 5 ил. (О (Л Фиг./ со N3 ОС О5 Npii со
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3860621/30-! 5 (22) 27.02.85 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (75) Ю. И. Гринь, А. М. Жарковский, М. Ш. Марголин и Ф. И. Гончаров (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1275073. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВОДОПОДАЧЕЙ В ОРОСИТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ С
ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для автоматизации управления водоподачи в оросительный канал с забором из него воды для полива многоопорной дождевальной машиной (JIM). Цель изобретения — повышение экономичности и качества управления водоподачей на загрязненных каналах с большими уклонами. Способ управления водоподачей в оросительный канал реализуется устройством управления. Управление регулятором расхода 2 осуществляют с помощью блока управления 3. Блок управления работает по сигналам датчиков пройденного пути и направления движения ДМ. Для учета
„„SU„„1323649 А 1 (511 4 Е 02 В 13 00, А 01 G 25 16 подачи необходимого дополнительного положительного (или отрицательного) расхода важно учитывать направление движения ДМ вниз (или вверх) по течению. Способ предлагает использование для управления сигналов двух датчиков минимального и максимального уровней воды перед подпорной перемычкой. Датчики сигнализируют о недостатке воды или переполнение канала перед ДМ. Положение в вертикальной плоскости датчиков при движении ДМ изменяется посредством механической связи чувствительных элементов датчиков с шестерней. Блоком управления 3 учитывается заданная скорость движения ДМ. Подача сигнала с реостата датчика скорости 8 ДМ осуществляется через контакты 16 и изолированный от земли направляющий трос 6.
Для каналов различной длины передаточное отношение кинематической связи от датчика пройденного пути к чувствительным элементам датчиков уровней воды изменяется.
Изменение осуществляется заменой зубчатых шестерен. Оно дает дополнительные преимущества участка инерционности каналов с различной длиной и уклонами. 2 с.п, ф-лы, 5 ил.
1323649
Изобретение относится к сеlbcKoму хозяйству и мож T быть использовано при поливе сельскохозяйственных культур многоопорными дождевальными MBIIIHHBMH с забором воды из оросительных каналов.
1(гл>.к> изобретения является повышение эко>fo:>iè÷ffoñTH и качества управления водоподачей на загрязненных каналах с больIlIfIiIH УК IOIIB>IH.
На фиг. 1 представлена схема участка оросительного канала с устройством управления водоподачей и дождевальной машиной; fiB фиг. 2 - разрез канала перед подпорной перемычкой дождевальной машины (ДМ) с установленными на ffeH сигнализаторами уровня, латчиками пройденного пути и скорости движения ДМ; на фиг. 3 —— электрическая схема устройства; на фиг. 4 кинематическая связь элементов блока изменения вертикаль:-юго положения чувствите If Illafx элементов дат IHI(oE3 уровня; HB фиг., > — конструкция чувствительного элемента датчика минимального уровня.
Регулирование водоподачи осушествляется с учетом скорости и направления движения дожлевальной мац1ины, ге расстояния от головы канала и скорости изменения уровней воды перед по и1орной перемычкой.
Учет скорости и направления движения до>кдевальной машины позволяет при удалении последней от головы канала увеличить расход регулятора расхода на величину, геобходимуlo для заполнения увеличивающейся длины и обьема участка канала межд% его на алом и подпорной перемычкой. При изменеllHè IIBllpBBления движения машины, т.е.
1ри ег приближении к голове канала, происх1>дит уменыпение дл lllhl и объема участка капала между его нача lovi и подпорш>й перемычкой, поэтому для баланса воды, поступавшей в канал и забираемой машиной, необходимо уменьшение расхода воды -:ерез регулятор расхода в голове канала. При этом
10>1 (!ольпlе скорость движения дождевальп>й машины, тем болыпе необходимо изменять расход регулятора расхода.
Учет расстояния, на котором находится дож (евал>ная ма1пипа, от головы канала и скорое>ч1 изменения у1,овней ьоды перед перемычкой позволяет исключить, особенно
liðH мciêñH>IBëьном удалении vlEIIIIHíы от головы канала, запаздывание прихода дспол1ительного расхода воды при падении уров;1я воды перед перемычкой, 3 при нарастании уровня воды перед перемычкой — запаздывание прикрытия регулятора расхода в голове канала. Это особенно заметно на тех системах, где уклоны каналов в пределах
0,001- 0,01, возможно засорение водоз .бор1югo устройства машины, вследствие чегo происходит быстрое изменение уровня воды перед подпорной перемычкой машины, когда нарушается баланс волы, подаваемой через регуляторы расхода и забираемый дождевальной м11п>иной.
Шестерня 11 датчика пройденного пути связана с блоком изменения вертикального положения чувствительных элементов дBTчиков максимального и минимального уровней, выполненных в виде зубчатых реек, входящих в зацепление с разных сторон с шестерней, посаженной на один ва,: с шестерней 11 датчика пройденного пути (фиг. 4). С целью изменения величины вертикальных перемешений в зависимости от пройденного пути для каналов различ loll длины устройство снабжено ускорителем 14 и замедлителем 15 скорости вертйкального перемещения чувствительных элементов датчиков 12 и 13 уровня.
Дистанционная связь реостата датчика скорости и датчиков максимального и минимального уровней с блоком 3 управл:: осуществляется по направляющему тросу 6, который изолирован от стоек 7 полиэтиленовыми трубками и через два и более контакта 16, скользящих по тросу 6., соедин и с блоком 3 управления регулятора 2 расхода (фиг. 3). Чувствительные элементы обоих датчиков уровня выполнг, 1ы в виде поплавков 17, которые через поливную воду имеют надежный контакт с землей, и установленных в защитном кожухе 18 с BQBвратной пружиной 19 контактов, полклю «енных к полюсам исто,ника тока (на фиг. 5 приведена схема датчика минимального уровня). Исключение засорения поплавка обеспечивается помещением последнего в сетчатый контейнер, который может быть выполнен общим для обоих датчиков уровнеи и для входа всасывающей линии дождевальной машины.
Устройство для осуществления способа управления водоподачей в оросительный канал 1 включает установленный в начале канала 1 регулятор 2 расхода с блоком 3 управления. Вдоль канала вперед и назад может перемещаться дождевальная машина 4 с водозаборным устройством и передвижной подпорной перемычкой 5. Для поддержания прямолинейности движения машины вдоль канала служит направляюший
1О трос 6, установленный на поддерживающих стойках 7, расположенных друг от друга на одинаковом расстоянии. На дождевальной машине 4 установлен датчик 8 скорости (указатель скорости с таймером) с
15 реостатом на выходе и датчик 9 пройденного пути, снабженный штангой 10, кинематически связанной со стойками 7 крепления троса 6 и поворачиваю>цей при каждом взаимодействии с ними шестерню 11 на один зуб. Шестерня 11 через механичес20 кую передачу связана с датчиками 12 и 13 минимального уровня и максимального уровня воды соответственно 13. Это позволяет изменять настройку дат -:иков на заданный уровень волы перед подпорной перемычкой.
1 32 564 ;1
Способ правле;!ия водопода !ей !>с шест»>!ян>т следуlo»tèì образом, СкоросTh 1»ижения мàl»èíû задается при помощи таймера оператором в зависимости от требуемой поливной нормы Q. 11ри сре,iней скорости движения машины 1: дополнительный рас",o;t, который должен подавать регулятор расхода, должен быть
8 V, где 8 площадь поперечного сечения оросительного канала (знак + при движении к концу канала, знак — при движении к началу канала).
Незначительные отклонения от средней скОрОсти, которые обуславливаются пробуксовкой колес и рельефом местности, нет необходимости измерять, так как канал llo сравнению с этими изменениями скорости значительно более инерционный объект. Засоренность воды л канале не влияет н3 скорость движения машины. В этом слу !ае изменяется расход воды, забираемый машиной, однако благодаря датчикам уровней во избежание перелива через канал уменьшается расход волы через регулятор на входе канала. г(ят !Ик 8 скорости и шестерня 11 счетчика расстояния конструктивно установлены на одной оси с возможностьк> независимого проворачивания. При работе устройства они кинематически не связаны, так как счетчик расстояния — шестерня 1 позволяет менять уста вку датчиков 2 и 13 уровня в зависимости от удаленности машины от головы канала и направления ее движения, я дат IHK 8 скорости позволяет в зависимости от направления движения машины и ее скорости обеспечивать дополнительно vivte»I Illp»He или увеличение расхОд3 лолы.
Уст ройство дл я осуществлен и я iipeдлагаемого способа работает следук>щим образом.
Регулятор 2 расхода с помощью блока 3 управления при включении дождевальной ма !
Нины 4 настраивается на расход, равный расходу дождевяльной ма!Ни»hl. При достижсiIH Ii 3» !3 нного м ровня ВОды пере I подпорной перемычкой 5 таймером задается скорость и включается ход машины, а датчик 8 скорости с реостатом уста н»вливается в положение, соответствуlo1Itee заданной скорости. В соответствии с этой скоростью с учетом сопротивления линии связи - троса 6 (фиг. 3! изменяется настройка управляющего устройства 3 для увеличения расхода воды. если машина
;I»èжется с заданной скоростью, удаляясь от начала канала. и на уменьшение расхода волы, если машина движется, приближаясь к началу канала. Это позволяет при удалении машины от начала канала заполнить дополнительным расходом увели-! ива!оп!Ийся объем канала до подпорной перемычки, а при приближении уменьшить расход волы в начале канала на величину, соответствующуK> умен!мнению объе 1» K Я Н 3,Л Я:l 0 I! Е Р С;113 H Г Я Ю! ЦЕ И С 11 С» 3;t » I I! I О! t с ко рос Th10 подпор пои перемычки. Тя ки м ot>р»зОм, в з3»иeèхlo TH от скорости длпже»lid. 3I3iIlItHhI ll Еe !!»НРЗБ,Н HHЯ НРО»ехо titT дистанционное управление по H»iip»»ляю!цему тросу 6 н через блок 3 упри»ления ре у,-ятором 2 р3схОД3, всг!едстлис чего осуществляется экономическая Boдопoда 13 в оросите,!ьный канал и исключаются непроизводительные сбросы воды через подпорHу10 перемы Iêó.
В процессе эксплуатации дожде»аль»ой мап!ины н3 протяжении поливного сезон» возможно заряст»1!Не канала лодорос.>ями и
1 засорение плалак>щим мусором. В этих условиях водозаборное устройство дождева lhной машины постеrlcHHo забивается и з»бираемый насосом расход воды уменьш»ется, вследствие чего возможен перелив воды «срез подпорную перемычку. В этом случае
20 чувствительный эленеIIT дятчикя максимально! 0 vp013HH 1 3, зя хl ы каясь H3 3!. мл ю lep!. 3 поливную воду, вызывает i меньшение н»пряжения, подаваемогO по тросу 6 наход блока 3 управ le»HH, всг!едстлие чего регулятор 2 расхода закрывается. При уменьшении уровня во ibl перед перемычкой, ITo может быть при изменении рас;ода воды )I3 лхо It канала, чу»с г»ительный элемент дятчи к» 1 2 мини м»,1ьного vpoBHH фиксирме1. предельный нижний уровень и, замыкаясь на
Зо землю, лызыв .O Tу!K: itчение напряжения, подаваемого по T >ne) 6 ня лх!>д устройства, вследствие чего регулятор 2 открь!ляется ня максимальную величиях (фиг.,3).
При работе устройства непроизводите,1!ные сбросы»o»û исключаются, тяк кяк учигывается расстояние машины от регулят1>ра Н» всем протяжении канала. >то обеспечивается тем, что датчик расстояния при движении машины 4, цепляясь и!ти!!гой 1О зя стойки 7, каждый раз поворачивает шестерню 11 на один зуб. Прн этом благо40 даря механической пе!>Сдаче дитчик 12. фикeирукпций мини>1»л1:ный уровень, перемепь»ется вверх при удалении машины от головы канала, а датчик 3 максимального уровня -- вниз. При движении машины !lo напра»!eiilt10 к началу канала происходит обратное: датчик 12 переме!цается вниз, я датчик 13 -- ввср; (фиг. 2). Таким образом, на датчике 12 минимального уровня меняется настройка предельного уровня следук>-! цнм ооразом: когдя расход л начале к»пяля должен увели !Нлаться в начале канала уровень этот меньше (на фи1.. 2 показан пунктирной линией), а л конце канала больше (спло!иная линия). Анас!Оги 1но меняется н»стройк» датчик» максимального уровня 13: л начале канала предель55 ный Цюле11h, 11PH KoToPOKI 0TK,Ho !ЯeTcH Рeгулятор 2 рясхо,>!1, будет боль!Не (на фиг. 2 показан пмнктиром). а в конце канала рпепокязан пунктппо;1), » в конце канала ре! )« < > <) <1 (. » < > . К . l ) >I >I <": < : » > ; 1(1 Ь> ,1,".1 It 1)()де,<ыгох) уров:<е I ни if .: 2 пока 11!
ill>! . ll„l<>Ill f >I
II<.ð<..l подпорной перемычкой для обеспечения возможности рабог) l оросительного ка-!!aла без аварийных ситуаций шестерня 1 снабжена шестернями !4 и 15 ускорения и замедления скорости перемещения чувствительных элементов датчиков 12 и !3 уровня, <гозволякнцими при одних и тех же пройд<. Нных ма<ниной расстояниях изменять настройку датчиков на разну<о величину. Ускори гель 14 необходимо применять на коротких каналах, а замедлитель 15 -- на длинных. Таким образом, благодаря изменению:<астройки предельных значений максимального и минимального уровней с учетом скоро<.ти нх измеl!ения перед подпорной перемычкой и расстояния дождевальной машины от начала канала исключаются непроизводительные сбросы воды и аварийные оста)ковки машины на загрязненных каналах с большими уклонами. Фор>«ула изобретения 1. Способ управления водоподачей в оросительный канал с дождевальной машиной, вкл<очающий управление регулятором расхода в начале оросительного канала по сигналам датчиков пройденного пути и направления движения дождевальной машины и сигналнзатора уровня перед ш. редвижHoH подпорной перемычкой дождевальной ман<ины, отлича<ои<ийся тем, что, с целью попы<пения экономичности и качества управления на загрязненных каналах с большими уклонами, управление водопочачей осу<цествляется с учетом изменения скорости движения и пройденного пути дождеваль. ной мал<иной на всем протяжении канала путем изменеHHH при движении MBIIIHHhf вертикалhflolо положения чувствителblfhfx элементов датчиков максимального и минимального уровня сигнализатора уровня перед подпорной перемычкой, п ри этом одновремеHIIo осуществляе гся коррекция управления регулятором расхода с учетом скорости изменения уровня перед подпорной перемычкой. 2. Устройство для управления водопо-! О дачей в оросительный канал с дождевальной машиной, включающее блок управления регулятором расхо)а в начале оросительного канала, подключенный посредством направляющего троса, изолированного от земли токонепроводящими стойками, к установленным на дождевальной машине источнику тока, сигнализатору уровня перед передвижной подпорной перемычкой, выполненному в виде датчиков минимального и максимального уровней, и к датчику пройденНОГО п)ти, выполненноГО В виде кинематически связанной посредством штанги с токонепроводящими стойками шестерни, отличаюи<ееся тем, «Io, с целью повышения экономичности и качества управления водоподачей на загрязненных каналах с боль25 шими уклонами, устройство снабжено установленными на дождевальной машине блоком изменения вертикального положения чувствительных элементов датчиков максимального и минимального уровней, выполненного в виде реек, связанных посредством червячной передачи с шестерней датчика пройденного пути, датчиком скорости с исполнительным механизмом в виде реостата и подвижными контактами для взаимодействия с направляющим тросом, электрически связанными с первым контактом чувствительного элемента датчика максимального уровня и с первым полюсом источника тока, второй полк)с которого подсоединен K первому контакту реостата датчика скорости машины и к первому контакту чувстви4р тельного элемента датчика минимального уровня, причем вторые контакты обоих датчиков уровня и реостата заземлены. 132364г! 17 1Г К Г !!! (Составитель Г. Параев Редактор М. Бандура Техред И. Верее Корректор!. Рсшетник Заказ 2938!33 Тираж 606 I1oëil è i:íîc ВНИИПИ Государственного комитета СССР по ледам изобретений и«откргятий 113036, Москва, Ж вЂ” -35, Раушская н;нь, л. 4 6 Гlроизволственно-полиграфическое предприятие, г У кгорол, i,i. !11яп ктнпя. 4
