Система управления многоопорной дождевальной машиной кругового действия

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к мелиорации. Цель изобретения - повышение надежности работы при поливе на пересеченной местности. Система управления многоопорной дождевальной машиной кругового действия включает центральный пульт управления 6, соединенный двухпроводной линией связи 7 через контакт 10 электроконтактного манометра 11 и параллельный ему диод 9 с обмоткой гидрореле 8, установленного на дождевальных машинах 3. Трехходовой клапан 22, взаимодействующий при движении дождевальной машины 3 по кругу с толкателями 23, установленными на кольце 24, укреплен на центральной опоре дождевальной машины, и соединен своим входом с подводящим трубопроводом 2, а выходом - с трубкой управления, сообщенной с мембранными приводами 26 механизмов пошагового вращения копира 27 местности, установленного на тележках дождевальной машины 3, движущихся по пересеченной местности. Копиры взаимодействуют при движении дождевальной машины 3 по уклону местности с регулирующими клапанами 28, включенными в линию питания гидроприводов 29 тележек дождевальной машины 3. Система позволяет производить оперативное дистанционное управление и контроль работы дождевальных машин 3 при их групповой работе, повышает надежность работы системы гидравлической защиты дождевальных машин от аварий, повышает качество работы системы синхронизации движения дождевальной машины 3 при работе ее на уклонах местности в предгорной зоне. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr1s А 01 G 25/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCKQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4629807/15 (22) 02,01.8g (46) 30,07.91. Бюл. N 28 (75) Э.Э.Маковский, И.A.Êèì, М.Б.Джамгирчинов и Г.M.Êèì (53) 631.347.1 {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1304786, кл. А 01 G 25/16, 1987. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МНОГООПОРНОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНОЙ

КРУГОВОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, к мелиорации. Цель иэобретения— повышение надежности работы при поливе на пересеченной местности, Система управ.ления многоопорной дождевальной машиной кругового действия включает центральный пульт управления 6, соединен-. ный двухпроводной линией связи 7 через контакт 1 0 электроконтактного манометра

11 и параллельный ему диод 9 с обмоткой гидрореле 8, установленного на дождевальных машинах 3. Трехходовой клапан 22, взаимодействующий при движении

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано на дождевальных машинах ДМ кругового действия при поливе на пересеченной местности, например. в предгорной зоне.

Цель изобретения — повышение надежности машины при работе на пересеченной местности.

На чертеже приведена блок-схема уп равления и аварийной защиты многоопорной дождевальной машины кругового действия.

ЯЛ 1665977 А1 дождевальной машины 3 по кругу с толкателями 23, установленными на кольце 24, укреплен на центральной опоре дождевальной машины, и соединен своим входом с подводящим трубопроводом 2, а выходом — с трубкой управления, сообщенной с мембранными приводами 26 механизмов пошагового вращения копира 27 местности, установленного на тележках дождевальной машины 3, движущихся по пересеченной местности. Копиры взаимодействуют при движении дождевальной машины 3 по уклону местности с регулирующими клапанами 28, включенными в линию питания гидроприводов 29 тележек дождевальной машины 3. Система позволяет производить оперативное дистанционное. управление и контроль работы дождевальных машин 3 при их групповой работе, повышает надежность работы системы гидравлической защиты дождевальных машин от аварий, повышает качество работы системы синхронизации движения дождевальной машины 3 при работе ее на уклонах местности в предгорной зоне, 1 ил.

Оросительная сеть содержит напорный трубопровод 1, подводящий трубопровод

2. Дождевальная машина 3 подключена к подводящему трубопроводу через задвижку

4 с гидроприводом и регулятор давления 5 с гидроприводом, установленные на входе ддждевальной машины. При этом клапан регулятора давления 5 может наряду с функцией регулирования давления выполнять также функцию запорного органа. Срабатывание клапана регулятора 5 последовательно с задвижкой 4 повышает надежность

1665977

4 защиты ДМ от аварий и обеспечивает закрытие трубопровода ДМ при неисправности задвижки 4. При этом регулирование скорости движения при работе ДМ на ровной местности лучше регулятором давле- 5 ния, установленном на входе ДМ, так как одновременно с измененим скорости дви жения при изменении давления изменяется и расходная характеристика дождевальных

,,аппаратов ДМ. 10

Центральный пульт управления 6соединен двухпроводными линиями связи 7 с обмотками электрогидрореле 8 для дистанционного управления дождевальными машинами. Обмотки злектрогидрореле 8 15 включены в цепь линии связи 7 через разделительный диод 9 и включенный параллель но ему контакг 10 элек1роконтактного манометра 11, Вход гидрореле 8 соединен с подводящим трубопроводом 2, а выход — с 20 линией гидрозащиты 12, соединяющие, сливные клапаны 13, установленные на опорах дождевальной машины, с мембранным и ри в одом отсечного клапана 14. Последний установлен в линии питания гидропривода 25

15 ведущей тележки дождевальной машины

3 последовательно с краном-эадатчиком 16, скорости движения машины, через дополнительный трехходовой клапан 17, кинематически взаимодействующий со штоком 30 ги дроп ри вода ведущей тележки. Шток дополнительного трехходового клапана взаимодействует со штоком гидропривода 15 кратковременно в момент переключения последнего на обратный ход, когда управля- 35 ющая полость гидропривода соединена с атмосферой и шток гидроцилиндра опускается под действием собственного веса. При этом на серийно оыпускаемых машинах установлен дополнительный клапан — распре- 40 делитель (не показан), вход которого соединен напорным рукавом через кран-задатчик скорости движения ДМ 16 и клапан

14 с трубопроводом ДМ 3. При прямом ходе гидропривода 15 клапан-распределитель 45 соединяет его с напорным рукавом, в верхней точке — с атмосферой, вследствие чего гидропривод опускается под действием своего веса. В системе предусматривается, что взаимодействие клапана 17 будет происхо- 50 дить после переключения гидропривода 15

ttaa движение вниз, что делает невоэмож ым

Остановку гидропривода в точке взаимодействия с клапаном 17, и отказ по этой причине системы управления. Взаимодействие 55 клапана 17 с гидроприоодом 15 может быть не более 1 с, так как время опускания самого гидроприоода не более 5 — 10 с. Элементы взаимодействия штокоо клапана 17 и гидроприоода 15 могут быть выполнены, например, аналогично устройству взаимодействия гидропривода с колесом ведущей тележки, Линия гидрозащиты 12 соединена с злектроконтактным манометром 11 и далее через дроссель 18 с мембранным приводом гидрореле 19. Вход гидрореле 19 соединен с подводящим трубопроводом 2, а два выхода — с гидроприводом задвижки 4 на входе дождевальной машины 3, кроме того, первый выход гидрореле 19 соединен через дроссель 20 или гидравлический таймер (не показан) с мембранным приводом двухходового клапана 21 управления регулятором давления 5. Трехходовой клапан 22 предназначен для синхронизации движения тележек дождевальной машины на пересеченной местности и укреплен на трубопроводе дождевальной машины, шток этого клапана взаимодействует при движении дождевальной машины с толкателями

23, установленными на кольце 24, укрепленном на центральной опоре дождевальной машины 3. Входы клапана 22 соединены с подводящим трубопроводом 2 и с атмосферой, а выход — трубкой управления 25 подключен к мембранным приводам 26 механизмов пошагового вращения копиров местности 27, установленных на каждой опоре дождевальной машины, кроме последней, движущихся по пересеченной местности. С копирами, установленными на этих опорах, взаимодействуют штоки регулиру ощих клапанов 28, установленные в линиях питания гидроприводов 29 этих опор.

Центральный пульт управления (ЦПУ) содержит контроллер на основе микроЭВМ (К 1814, К 1816 или др.), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), электронные ключи для подключения линии связи к АЦП и подачи управляющих напряжений в линию соя зи.

При этом включение гидрореле 8 осуществляется импульсом положительной полярности, который проходит через его обмотку и замкнутый В исходном сОстОянии контакт

1D манометра 11, При этом контакт 10 замкнут, так как реле перед этим выключено, а линия гидрозащиты 12 соединена с атмос-. ферой и давления на манометре нет.

Импульс же отрицательной полярности проходит через обмотку реле 8 и диод 9, который включен навстречу только положительному напряжению и не влияет на прохождение отрицательного напряжения, которым выключается электрогидрореле 8 и дождевальная машина.

1665977,6

Система управления многоопорной дождевальной машиной работает следующим образом.

Перед поливом в контроллер ЦПУ 6 вводят программу включения и выключения каждой из установленных в поле дождевальных машин (очередность их включения и выключения нормы поливов). Для включения дождевальной машины ЦПУ 6 подает в линию связи 7 импульс напряжения положительной полярности + 27 В длительностью 1 с, Гидрореле 8 включается и соединяет линию гидроэащиты 12 с подводящим трубопроводом 2, Напор воды из трубопровода подается в линию гидрозащиты 12 и при закрытых сливных клапанах 13 (ДМ исправна) подается на мембранный привод клапана 14, а также через трехходовый клапан 17 на электроконтактный манометр 11 и через дроссель или гидравлический таймер (не показан) на мембранный привод гидрореле 19. После подачи импульса напряжения на включение электрогидрореле 8 ЦПУ уменьшает напряжение в линии связи до контрольного (например 3-6 В), После переключения гидрореле 19 включает гидропривод задвижки 4 на открытие последней и подает напорную воду через дроссель 20 (или гидравлический таймер) на мембранный привод клапана 21 управления регулятора давления 5.

Регулятор давления 5, задвижка 4, клапан 14 открываются. в дождевальную машину 3 подается напор воды из подводящего трубопровода 2 и дождевальная машина начинает движение и полив. При каждом ходе колеса ведущей тележки дождеальной машины дополнительный трехходовый клапан

17 кратковременно взаимодействует с толкаталем, связанным с приводом ведущей тележки. При этом клапан 17 отключает от линии гидрозащиты манометр 11 и соединяет его с атмосферой. Давление на электроконтактном манометре 11 кратковременно падает, контакт 10 размыкается.

Время взаимодействия штоков гидропривода 15 и клапана 17 (размеры толкателя) выбирается таким, чтобы срабатывал только электроконтактный манометр, а выдержка времени на срабатывание гидрореле 19 была больше укаэанного времени взаимодействия штоков. При этом контроллер ЦПУ контролирует появление импульсов тока в линии связи 7, т.е. контролирует интервалы времени на начало движения и остановку движения дождевальной машины после подачи команд на остановку и начало движения, которые являются характеристикой времени открытия и закрытия запорных

55 органов. Время открытия и закрытия запорных органов может быть характеристикой их исправности. Время хода колеса ведущей тележки является характеристикой нормы полива и может быть сигналом о завязании дождевальной машины при превышении времени хода колеса ведущей тележки заданного допустимого. В случае неисправности запорных органов время их открытия и закрытия больше заданного допустимого, и в этом случае ЦПУ подает сигнализацию о неисправности запорных органов и подает команду на выключение ДМ.

Выключение дождевальной машины по сигналам ЦПУ осуществляет подачей в линию связи 7 импульса напряжения отрицательной полярности напряжением минус 9

В. Импульс тока, проходя через разделительный диод 9 и обмотку злектрогидрореле

8, выключает его. Электрогидрореле 8 соединяет линию гидрозащиты 12 с атмосферой, давление в ней падает, отсечной клапан 14 закрывается и прерывает подачу воды в гидропривод ведущей тележки, движение дождевальной машины прекращается. Гидрореле 19 выключается, переключает гидропривод задвижки на закрытие и подает напор воды через дроссель

20 на мембранный привод клапана 21, который закрывается с выдержкой. времени, превышающей время закрытия задвижки 4.

При аварийном положении трубопровода дождевальной машины (при изгибе трубопровода больше критического) на неисправнойопоре дождевальной машины открывается сливной клапан 13. Давление в линии гидрозащиты 12 падает, что вызывает быстрое закрытие отсечного клапана 14 и остановку движения дождевальной машины, предотвращающую дальнейший изгиб трубопровода ДМ и его поломку. После этого происходит постепенное закрытие задвижки 4 и регулятора давления 5, т.е. прекращение подачи воды в трубопровод дождевальной машины 3. Полив прекращается.

Во время движения дождевальной машины по кругу трехходовой клапан 22 взаимодействует с толкателями 23, установленными на кольце 24. При каждом взаимодействии его с толкателем через клапан 22 подается напорная вода по трубке управления 25 на мембранные приводы 26 механизмов пошагового вращения копиров местности 27. Последние взаимодействуют с регулирующими клапанами 28, установленными в линии питания гидроприводов

29 тележек дождевальной машины 3. При каждом перемещении копира местности изменяется диаметр проходного отверстия

1665g77

10 I 5

;>5 клапана 28. Этим подстраивается синхронизация движения тележек дождевальной машины к движению ведущей тележки дождевэльной машины при различных положениях участков (секций) дождевальной машины, например, на местности с уклоном, Корректирование работы гидроприводов опор дождеоальной машины позволяет ,устранить изгиб трубопровода дождеваль,ной машины при движении дождевальной ,машины вверх и вниз по уклону и поддерживать прямолинейное положение трубопровода дождевальной машины. Это позволяет увеличить запас времени на постепенное безударное закрытиезадви>кки на входедо, ждеоальной машины и на прекращение подачи воды в трубопровод до>кдевальной машины, устраняет ложные остановки до,ждеоальной машины из-за срабатывания ,системы гидрозащиты вследствие изгиба трубопровода, возникающего при движении дождевальной глашины на пересеченной

Гл ест н ости.

Э кономическая эффективность системы управления и аварийной защиты дожде, оальной машины заключается в повышении ,.гадежности защиты дождевальной машины

or аварий, качества управления движением дождевальной машины, повышение надежности работы ДМ и производительности труда за счет дистанционного контроля работы дождевальных машин и системы ее защиты. Использование регулятора давления в трубопроводе дождевальной машины для работы о качесте дополнительного запорного органа позволяет повысить надежность защиты до>кдевальных машин от аварий при отказе штатной задвижки на входе до>кдевальной машины. Устранение дросселя на входе линии гидрозащиты также повышает надежность защиты дождеоальных машин от аварий и повышает оперативность работы системы управления, что повышает качество управления работой дождеоальных машин, Формула изобретения

1. Система управления многоопорной дождевальной машиной кругового действия, включающая установленную на входе трубопровода машины задвижку с гидроприводом, подкл1оченным к гидрореле с мембранным приводом, связанным гидравлической линией связи с выходом линии гидрозащиты машины, снабженной сливны ли клапанами на ее опорах, клапан регуля30

55 тора с гидроприводом, установленный перед задвижкой, а также отсечной клапан с гидроприводом, установленный между концом трубопровода машины и краном-задатчиком скорости ведущей тележки машины, причем гидропривод отсечного клапана подключен к выходу линии гидрозащиты, отличающаяся стем, что, с целью повышения надежности работы при поливе на пересеченной местности, система снаб>кена установленным на центральной опоре машины неподвижным кольцом с толкателями, трехходовым клапаном, расположенным на трубопроводе машины с возможностью взаимодействия его штока с толкателями, регулирующими клапанами, размещенными в линиях питания гидроприводов опор машины для движения по пересеченной местности, и копирами с мембранными приводами, установленными на трубопроводе MBlllHllbi с возможностью взаимодействия копиров при их вращении со штоками регулирующих клапанов, а также двухходовым клапаном с гидроприводом, подключенным к одному из выходов гидрореле через дроссель, причем двухходовой клапан установлен между управляющей полостью гидропривода клапана регулятора давления и сливом, при этом первый вход трехходового клапана соединен с входом клапана регулятора давления, второй вход — с атмосферой. а выход — с управляющими полостями мембранных приводов копиров.

2. Система управления по п.1, о т л и ч ающа я с я тем,,..что, с целью повышения оперативности и точности управления машиной путем осуществления контроля за ее работой с центрального пульта управления, система снабжена электрогидрореле с электролинией связи его c,öåí Tðàëüíûì пультом управления, дополнительным трехходовым клапаном и дросселем, устеновленным в гидравлической линии связи между мембранным приводом гидрореле и выходом линии гидрозащиты, электроконтактным манометром, подключенным в этой же линии, и диодом, включенным в электролинию связи параллельно с размыкающимся контактом электроконтактного манометра, причем дополнительный трехходовой клапан установлен на ведущей тележке машины с возможностью взаимодействия его штока со штоком гидропривода этой тележки, а второй вход дополнительного трехходового клапана подключен к сливу.

1665977

Составитель Г. Параев

Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид

Редактор В. Ковтун

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2470 Тираж 380 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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