Устройство автоматизированного управления многоопорной фронтальной дождевальной машиной

.8)детельство СССР 1 С 25/09, 1986 3 ф ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗИРОВАННОГОУПРАВЛЕНИЯ МНОГООПОРНОЙ ФРОНТАЛЬНОЙДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНОЙ 157) Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретенияповышение качества управления путемкоррекции скорости движения и выдаваемой поливной нормы каждым изкрыльев дождевальной машины (ДМ) .Устройство включает гидроэадвижки 15с приводом 17, подключенным черезлогический блок 18 и анализатор 3к приемному коммутатору 8, установленному на ДМ, Последний при движенииДМ периодически входит в контакт сполевым коммутатором, к которомуподключены датчики влагосостоянияпочвы и эадатчики нормы полива под1 Эч 154 Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к малицам и орошению с/х культур широкозахватными дождевальцыми машинами (ДГ 1), и может5 быть использовано в устройствах автои ", крыл ье в дожлевлльцоца фиг. 2. от датчикоца полевой установлен ющего троса. 10 20 30 ваемость. высоте Приемный коммутатор 8 ца ДМ предназначен для съема показаний с датчиков 1 состояния спитываемости и задатчиков 4 нормы полива обоих крыльев через полевой коммутатор 2,каждым из крыльев ДМ (правым и левым). Первоначальная установка по.ниной нормы, определяемой скоростью ДМ,поступает с блока управления скоростью ОМ. Анализатор 13 оцениваетсигналы датчиков влагоемкости почвыпод обоими крыльями ДМ, вырабатываяусредненный выходной сигнал. Блоклогики управляет скоростью ДМ по матического управления поливом многоопорными дГ 1 с учетом вида с/М культуР и динамики технологического процесса орошения.Целью изобретения является повышение качества управления путем коррекции скорости движения и выдаваемой поливной нормы каждым цэ крыльев машины.На фиг. 1 приведена блок-схема устройства (без полевого коммутатора,); ца фиг. 2 - схема установки датчиков состояния впитываемости на почве и задатчиков норм полива ца орошаемом поле; ца фиг. 3 - конструкция полевого коммутатора; на фиг. 4 конструкция приемного коммутатора; на фиг. 5 - пример реализации логического блока (принципиальная электрическая схема).Устройство включает (фиг. 1 и 2) датчики 1 состояния впитываемости почвы, которые определяют агротехническое состояние поля. На орошаемом поле в зависимости от физико-механических свойств почвы и растущей ца ней с/х культуры меняется его впитыДатчики ссстояния впитываемости З 5 устанавливают ца орошаемом поле равномерно под каждым крылом (левое и правое), где необходимо изменять норму полива (например, под каждым крылом установлено по три датчика). 40 Пример различных поливных норм на участках орошаемого поля под каждым принципу соответствия скорости такому минимальному значению, при котором вы)тается большая из требуемыхнорм полива (под правым или левымкрыл м ДМ). Меньшая норма поливаобеспечивается логическим блокомпутем прикрытия задвижки 15 соответствюшего крыла ДМ, 5 ил,мноГоопорной фроцта.льнойй машины (ДМ) приведенЭлектрические сигналыв впитываемости поступаюткоммутатор 2, которыйв стойке 3 опоры цаправляДатчик 1 состояния впитываемости пр дставляет собой измеритель, электрическое напряжение на выходе которого прямо пропорционально состоянию впитываемости орошаемого участка поля. Задатик 4 нормы полива служит для задания дождевальной машине необходимой скорости движения. Он ус.танавливается ближе к направляющему тросу 5 под каждым крылом (левым и правым) и состоит из делителя напряжения, выполненного на одном потецциометре, градуировка которого соответствует заданной норме полива.На стойке 3 опоры направляющего троса 5 устанав.ливается изол тор 6 иэ неэлектропроводцого материала (фиг. 4).Коммутатор 2 поля представляет собой контактные площадки 7, соединенные со всеми датчиками 1 состояния впитываемости правого и левого крыльев, а также с эадатчиками 4 нормы полива при помощи соединительных приводов. Контактные площадки 7 изолированы между собой и установлены ца стойке 3 ца фиксированной91544адвижек 15 и одновременно изменяет и скорость движения ДМ, определяя необходимую скорость движения. Логический блок 18 представляет собой5устройство, которое определяет туминимальную скорость движения, прикоторой происходит полив в пределахнеобходимой нормы. з 13 Коммутатор 8 ШДМ устанавливается на блоке 9 (раме ДМ) блока синхронизаци над направляющим тросом 5, закрепляется на ней на пружинных подвесках 10 и катится по направляющему тросу 5 на ролике 11. Такая конструкция позволяет избежать несогласованного соединения приемного коммутатора 8 ДМ с полевым коммутатором 2. Пружинная подвеска 10 и ролик 11 позволяют исключить влияние рельефа на точность установки ДМ по отношению к опоре 3 и боковое отклонение линии ДМ от направляющего троса 5.Блок 12 ручного управления предназначен для ручного управления движением ДМ и, когда нет необходимости управлять машиной по программе, отключает всю автоматику.Анализатор 13 механического процесса полива состоит из сумматора сигналов, которые поступают от датчиков 1 состояния впитываемости (соответственно от левого и правого крыла), и усилителя для усиления сигнала и задатчика 4 нормы полива. Анализатор 13 предназначен для определения среднего значения поливной нормы воды с учетом показаний датчиков 1 состояния заданных норм полива.Задатчик 4 нормы полива служит для задания дождевальной машине скорости движения, выдачи требуемой для данной культуры нормы полива, и устанавливается ближе к направляющему тросу под каждым крылом. Он состоит из делителя напряжения, выполненного на одном потенциометре, градуировка которого соответствует данной норме полива. Блок 14 управления скоростью движения ДМ выполнен в виде таймера. В зависимости от соотношения времени "работа-пауза" скорость ДМ регулируется в широких пределах и, как следствие, регулируется норма полива.Задвижки 15 предназначены для дросселирования напорной оросительной воды в трубопроводе 16 питания дождевальной машины и дают возможность управлять расходом воды в правом и левом крыяьях ДМ. Приводы 17 гидро- задвижек 15 состоят из электродвигателей, которые при включении приводят к перемещению гидрозадвижек 15.Логический блок 18 вырабатывает команды на электрогидропривод 17 за 10С учетом заданных норм полива подкаждым крылом (левым и правым) определяется как необходимая скоростьдвижения крайних тележек 19, так и 15 необходимая величина дросселированиязадвижками 15 того крыла машин (правого или левого), где необходима меньшая норма полива.Питающий насос 20 служит для подачи 20 оросительной воды через гидрозадвижку 15 в требопровод 16 питания. Приемный коммутатор 8 на ДМ выполненв виде токосъемных контактов, установленных вертикально на изоляционных пластинах 21, Пластины снабженынаправляющими 22, выполненными ввиде вилки и служащими для "захвата"полевого коммутатора 2 при движениимашины.30 Устройство автоматизированногоуправления многоопорной ДМ работаетследующим образом.В блоке 14 управления скоростьюдвижения ДМ устанавливается начальнаянорма полива, например 600 м/га,Передвигаясь, ДМ подходит к началуучастка поля (фиг, 2, точка А). Пластины 21 и направляющие 22 приемногокоммутатора 8 ДМ, взаимодействуя состойкой 3, обеспечивают надежноесоединение (раэъемнбе) коммутатора 8с коммутатором 2.По достижении ДМ точки А черезконтактные площадки 7 подается элект рическое питание на датчики 1 состояния впитываемости и эадатчики 4 нормыполива, а также осуществляется съемсигналов с датчиков 1 состояния впитываемости и задатчиков 4 нормыполиваПосле поступления сигналов на приемный коммутатор 8 анализатор 13 илогический блок 18 вырабатывают команду на электропривод 17 гидрозадвижки, который открывает ее полностью. Скорость крайних тележек 19зависит от нормы полива, так какпроизводительность питающего ДМ насоса 20 постоянна.В точке А (фиг. 2) на участке 1 под левым крылом ДМ необходимо, например, осуществить полив с нормой 400 м /га, а ца участке 2 под правым крылом ДМ - с нормой 500 м /га. Эти показания нормы полива при помощи коммутатора 2 поля от задатчиков 4 нормы полива поступают на анализатор 13, На анализатор 13 одновремен цо поступают сигналы от датчиков 1 состояния впитываемости. Лцалиэатор 13 определяет среднее значение показаний всех датчиков состояния впитываемости по крыльям ДМ. йа основе среднего их значения анализатор 13 дает команду ца привод 17 гидрозадвижки. При этом логический блок 18 определяет минимальную скорость движения, при которой можно выдать 20 норму полива 500 м/га. Хаким образом, на участке 1 с нормой полива 400 м/га и участке 11 с нормой полина 500 м /га машина будет двигаться с минимальной скоростью, которая 25 обеспечивает полив с расходом 500 м/га. На участке 1 гипрозадвижка 15 призакрыта ца величину, при которой обеспечивается норма полива 400 мэ /га, а ца участке 11 гидрозаднижка 15 полностью открыта. На границе участков 3 и 4 с нормой полива 300 и 250 м /га соответственно цикл операций управления работой многоопорной дождевальной машины повторяется.35Логический блок 18 можно дополнить, например, гидравлическц, пневматически, электрически и т.п., одновременно доведя схему логического блока до уровня известных функциональных блоков.Рассмотрим принцип действия логического блока 18 (принципцальцая схема логического блока 18 приведенаца Фиг. 1) .Логический блок Оаботает следующим образом.Сигнал, пропорциональный необходимой норме полива, поступает на преобразователь 23 напряжения во временной интервал, на выходе которого формируется дискретный сигнал, поступающий на входы К триггеров 24, При этом на вход Б триггеров 24 поступает сигнал от задатчика скорости движения ЩДМ. От инверсного выхода триггеров 24 сигналы, длительность которых может быть различной, поступают ца элемент И 25. На выходе элемента И 25 будет самый короткий по длительности импульс, поступающий на вход эадатчика скорости движения ШДМ, С инверсного выхода элемента И 25 сигнал поступает на интегратор 2 б, где интегрируется. Проинтегрироцанный сигнал поступает на входы сумматоров 27 и 28, на другие входы сюда же поступают сигналы от анализатора 13. После суммирования на выходе сумматоров 27 и 28 будет сиг- нал, пропорциональный разности норм полива под каждым крылом. Выходной сигнал сумматоров поступает на входы привода 17 гидрозадвижки. Привод 17 гипрозддвцжки открывает (закрывает) гидро пднцжку 15 ца величину, пропорциональную входному сигналу, поступающему от сумматоров 27 и 28. Настоящая принципиальная схема логического блока может быть реализована ца базе микросхем серии К 155 и К 17 б или же более современных микросхем К 555.оПрименение изобретения позволит экономить поливную воду, производить зыборочцый полив участков с различцыми с/х культурами разными поливными нормами, что повышает урожайность с/х культур, а также снизить водную эрозию почвы. формулаиэобретенияУстройство автоматизированного управления многоопорной фронтальной дождевальцой машиной, включающее установленные ца тележках с электроприводом трубопроводы правого и левого крыльев машины, блок синхронизации движения по курсу с направляющим тросом и блок управления скоростью движения машины, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества управления путем коррекции скорости движения и выдаваемой поливной нормы каждым иэ крыльев машины, устройство снабжено установленными на входах в трубопроводы правого и левого крыла задвижками с электрогидроприводом, шарнирно укрепленным на раме машиныприемным коммутатором с опорным роликом, кицематически связанным с направляющим тросом, и подключенными последовательно между приемным коммутатором и э.пектрогидроприводами задвщек правого и левого крыльен139154 Риг. Л анализатором технологического процесса полива и логическим блоком,подключенным к блоку управленияскоростью движения машины, а такжеустановленными на опорах направляюшего троса полевыми коммутаторами с подключенными к ним датчиками состояния впитываемости почвы и эадатчиками норм полива орошаемых правым и 5левым крыльями машины участков поля.1391544 Ол эадащчика снаросгпи 06 ижения ЖИфПра иФоР ами г.5 аказ 1831/ Тираж 661 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытии 035, Москва, Ж, Раушская набПодписноеСССР д, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро Проектная Составитель Г. ПараевРедактор А. Маковская Техред М.Дидык Корректор А. Зимокосо