Регулятор скорости движения дождевальной машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ(19) (11 ЕСПУБЛИН 11 А 01 С 25/1 ур .;,С ПИСАН ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ С ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(72) В,И,Пронов и А.В,Кокни (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (53) 631,347,1(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 716886, кл, В 60 К 31/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССР Ф 816436, кл. А 01 С 25/16, 1979, (54)(57) РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИ 1 Ы, содержащий программный блок, датчик скорости движения и исполнительный элемент, о тличающийся тем, что, сцелью повышения качества полива путем обеспечения равномерности полива и дистанционного изменения программы полива, регулятор снабжен преобразователем время-частота и пороговым частотным устройством, а датчик скорости выполнен на герконах с фиксацией начала и окончания хода прерывистого движения и подключен через преобразователь время-частота к пороговому устройству, выход которого соединен с исполнительным элементом, причем один выход датчика скорости подключен к программному блоку, выход которого соединен с пороговым еустроиством.Изобретение относится к сельскомухозяйству и может применяться на дождевальных машинах "Фрегат", "Кубань"и др. с прерывистым поступательнымдвижением рабочих колес (с гидроприводом или с электроприводом, работающим в стартстопном режиме) дляобеспечения равномерности полива на ,почвогрунтах с переменным сопротивлением. 0Известно устройство регулированияскорости сельскохозяйственных машин, содержащее программный блок-задатчик с генератором импульсов,формирователь, интегрирующий усилитель 15 и датчик скорости, подсоединенный к дополнительному колесу, выход которого через электронный блок подключен к исполнительному элементу регулирования скорости машины 1, 20Недостатками устройства являются его сложность и невозможность регу-лирования скорости при прерывистости движении дождевальных машин.Известен также регулятор скорости 25 движения дождевальных машин, включающий программный блок в виде кулачковых дисков, датчик скорости в виде дополнительного колеса с усредняющим блоком, кинематически связанного с исполнительным элементом- краном-регулятором 2.Недостатками этого регулятора являются низкое качество регулирования из-за неточности измерения и задания скорости машины и отсутствие возможности дистанционного управления скоростью дождевальной машины.Цель изобретения - повышение качества полива путем обеспечения равно 40о мерности полива и дистанционного из- менения программы полива,Цель достигается тем, что регулятор снабжен преобразователем время- частота и пороговым частотным устрой"45 ивом, а датчик скорости выполнен на герконах с фиксацией начала и окончания хода прерывистого движения и подключен через преобразователь время-частота к пороговому устройству, выход которого соединен с исполнительным элементом, причем один выход датчика скорости подключен к программному блоку, выход которого соединен с пороговым устройством. На "фиг.1 приведена блок-схема регулятора скорости движения дождевальных машин. (ДМ)1 на фиг.2 - пример схемного исполнения отдельныхблоков регулятора,Регулятор скорости движения ДМвключает датчик скорости, состоящий из блока 1 для определения начала и блока 2 окончания хода прерывистого движения, преобразователь3 и время прерывистого движения -частота, программный блок 4 (задатчик скорости на пассивных элементах),пороговое частотное устройство 5и исполнительный элемент 6.На Фиг,2 представлен пример выполнения регулятора на электронныхэлементах, где обозначено : частотозадающнй конденсатор 7, разделительный трансформатор 8 , тиристоры 9и 10, зарядный конденсатор 11, тиристорные ключи 12 и 13, контактыА 1, А 2, В 1 и В 2 переключателей блока 4, конденсатор 14, ключ 15 и инвертор 16.Блоки 1 н 2 датчика для определения начала и окончания хода прерывистого движепия содержат контактныенли бесконтактные элементы, напримергерконовые переключатели, установленные на приводе колеса ДМ или всхеме управления для электрифицированных приводов колеса ДМ. Назначение этих блоков датчика - сигнализация о временй начала или окончанияпрерывного движения ДМ.Преобразователь 3 содержит устройства преобразования интервала времени между включениями датчиков 1 и2.в частоту, Например, интервал времени между включением датчиков 1 и2 фиксируется по напряжений зарядаконденсатора через токоограничительноесопротивление от сухой батареи. Затемэто напряжение подается на затвор щполевого транзистора, используемогов качестве переменного сопротивления,в схеме управления частотой мультивибратора. Частотный выход мультивиб-.ратора через разделительный трансформатор подается на два раздельных пле- .ча частотного порогового устройства 5,Пороговое устройство,5 содержит, например, два раздельных плеча из последовательно соединенных двух тиристоров сопротивления задатчика 4 и конденсатора, В цепи управления тиристоров, подключенных последовательно к источнику питания на сухих батареях, подключены частотные выходы преобразователя время прерывисством 5, для осуществления переключения давления воды в кране-задатчике скорости ДМ гидравлического действия или для изменения длительностипаузы остановки движения ДМ с электроприводом рабочих колес. Например,на ДМ "Фрегат" исполнительный элемент6 содержит источник питания на сухихбатареях 24 В, электрогидрореле,КЭГ-И, подключенное гидравлическимвходом к трубопроводу ЛМ, а выходомк мембранному исполнительному органу для пошаговогореверсивного изменения положения крана-задатчика скорости ДМ.Регулятор скорости движения ДМустанавливается на дождевальных маши нах с пневматическими шинами околопривода тележки ведущего колеса ДМ.Для дистанционного изменения программы работы ДМ задатчик скорости может соединяться с диспетчерским пунктом проводной линией или импульснымрадиоканалом связи,Регулятор скорости движения дождевальной машины работает следующим образом,При необходимости осуществить чередующийся дневной освежительный иночной увлажнительный полив на ДМ1 1 ВФрегат с пневматическими шинами нахолмистой местности и с разнородным грунтом, где полный оборот ДМсоответствует 18330 ходам гидроцилиндра, а неравномерность проскальзывания рабочего колеса на поле отсутствует,несмотря на то, что общееколичество ходов ДМ при прерывистомдвижении по полю остается неизменным,в связи с переменным сопротивлениемпочвогрунта, особенно на уклонах,скорость движения гидроцилиндра изменяется на 503 н на участках местности с повышенным сопротивлением грунта перекатыванию или на подъеме похолмистой местности изменяется времядождевания. Это обуславливает излишнийрасход воды, отклонение от заданнойнормы полива и для обеспечения заданной влажности почвы на всем поле требует завышенной нормы.лПосле включения ДМ "Фрегат" и устройства в работу датчики 1 и 2 начала и окончания хода прерывистого движения замыкают цепи в преобраэЬвателе3 время прерывистого движения - частота и, в зависимости от интервалавремени между замыканием датчиков 1090296того движения - частота, Положительная полуволна управляющей частотызаряжает конденсатор через первыйтиристор и сопротивление задатчика,а отрицательная полуволна разряжаетэтОт конденсатор через сопротивление задатчика и второй тиристор,.Приповышении частоты выше заданногопорога конденсатор не успевает разрядиться, и к источнику питания одновременно подключаются два тиристора.Импульс увеличения потребленияэнергии от сухих батарей двумя тиристорами используется исполнительнымэлементом 6 для формирования команды к уменьшению на одну ступень давления подачи воды в гидроцилиндр ДМ1 1фрегат или сокращению длительнойпаузы в электрифицированных ДМ Кубань" и др, Второе плечо порогового 20устройства содержит те же элементыи отличается от первого плеча настройкой элементов на нижний порогсрабатывания частоты и выдачи командыв исполнительный элемент 6 для увеличения на одну ступень давления вкране-задатчике скорости ДМ с гидравлическим приводом или увеличениядлительности паузы между передвижениями ДМ с электрифицированным при- З 0водом,Программный блок 4 с задатчикомскорости на пассивных элементах содер.жит устройства для счета количества ходов прерывистого движения,учета времени суток, а также устройствадля набораи считывания программыполива с перфокарты по командам телемеханического устройства и при ручном наборе или переключения на дру-.40гую программу полива после прохождения ДМ заданного участка поля, а также корректировки по данным датчиковвлажности почвы, датчиков испаряемос-,ти с дождевой струи и датчиков задан 45ного количества ходов. Отличительнойособенностью задатчика 4 являетсяего выход - подключение согласно .заданной программе к пороговому устройству 5 пассивных элементов, например50сопротивлений. Это позволяет перестраивать программу работы ДМ и не требует непрерывного энергопотреблениядля функционирования эадатчика, чтохарактерно для прототипа.55Исполнительный элемент 6 содержитисточник энергоснабжения и устройства для стыковки с пороговым устрой1 н 2, преобразователь 3 вырабатываетразличную частоту, При работе ДИ наподъем время движения гидроцилиндрапривода колеса рабочей тележки ДИувеличивается до 2003, напряжение 5заряда конденсатора в цепи управления полевого транзистора возрастает,возрастает также сопротивление полевого транзистора, и преобразователь 3вырабатывает пониженную частоту,1 Опри которой срабатывает второе плечопорогового устройства 5, и подаетсигнал на исполнительный элемент 6для пошагового открытия регулирующего крана-задатчика скорости движения ДИ до тех нор, пока заданноепрограмматором 4 время движениягидроцилиндра привода рабочего колеса ДИ не будет обеспечено.Во время работы ДИ программный блок 204 считает количество ходов прерывистого движения ДИ и после прохождениязаданного количества ходов согласнопрограмме изменяет уставку срабатывания порогового устройства 5. При 25этом срабатывает одно нэ плеч порогового устройства 5 для увеличенияили уменьшения интервала временип 1;рывистого движения ДИ. Устройствопотребляет повышенное количество зоэнергии только на время переключениярегулирующего крана-эадатчика скорости ДИфТаким образом, устройство обеспечивает равномерный полив по любойпрограмме полива при минимальномэнергопотреблении.Работа регулятора по Фиг.2 происходит следующим образом,Принцип работы этого регулятора о 4 Ооснован на сравнении заданного про-грамматором времени с временем.факти-.ческого движения годроцилиндра, которое измеряется путем заряда конден-,сатора от источника постоянного тока.45О При движении гидроцилиндра вверх.контакт нижнего геркона размыкаетсяконденсатор 7 заряжается от источника постоянного тока. Совершив рабочий.ход, гидроцилиндр доходит до крайнеговерхнего положения, замыкая при этомконтакт А 2. Кратковременно подаетсянапряжение на преобразователь 3 ипороговое устройство 5.Частота, вырабатываемая мультивиб ратором преобразователя 3, зависитот напряжения, снимаемого с конденсатора 7, которое, в свою очередь,пропорционально времени рабочего хода гидроцилнндра.Через разделительный трансформатор 8 управляющая частота подется на тирнсторы порогового устройства 5. При прохождении положительной полуволны управляющей частоты отпираются тиристоры 9 и 1 О и через сопротивления задатчика скорости 4, подключенные к клеммам А и А , происходит заряд конденсаторов 11 и 14 от источника питания +Е. При прохождении отрицательной полуволны управляющей частоты происходит отпирание тирнсторных ключей 12 и 13, через которые конденсаторы 11 и 14 разряжаются.Время заряда н разряда конденсатора определяется сопротивлением задатчика скорости, временем между отпиранием тиристоров и зависит от управляющей частоты, а следовательно, от Фактической скорости движения.Если время заряда конденсатора окажется больше времени между отпираниями тиристоров, произойдет замыкание источников питания через последовательно соединенные тиристоры и токоограничивающие сопротивления, т.е. произойдет срабатывание порогового элемента,Регулирующие сопротивления задатчика скорости 4 подобраны таким образом, что при равенстве Фактичес-,. кой скорости заданный первый пороговый элемент срабатывает, а второй не срабатывает, поэтому на исполннтельное устройство никакие командь 1, не подаются, Если скорость больше заданной, то не срабатывают оба нороговых элемента и через инвертор 16 наопределенное время открыт тири-. сторный ключ 15, в результате чего двигатель исполнительного механизма приоткрывает кран-задатчик скоростии увеличивает скорость движения гидроцилиндра.Если скорость меньше заданной, срабатывают оба пороговых элемента и открывается тиристорныйключ 15, что в конечном итоге приведет к уменьшению скорости.Эффективность работы регулятора скорости ДИ заключается в обеспечении равномерности полива ДИ наполе по любой программе полива н обеспечении реализации устройства на знергонеобеспеченных ДИ. Это даетэто позволяет. увеличить урожайностьна орошаемом поле до 253, что соответствует среднему зкономическому эффекту в, 34,4 руб/га,7 1090296и возможность улучшить качество полива, устранить необхоДимость постоянного присутствия оператора на ДЯ и совершенствовать технику полива. Все/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужг Проектна Тираж 72 И Государственног по делам иэобрет 13035, Москва, Ж, 2 Подлис о комитета СССР ений и открытий Раушская наб., д