Система программного управления многоопорной дождевальной машиной кругового действия

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 51)5 А 01 С 2571 нный го напо и ктутенных ныл Алек- стичев,А.Ф ЯковЕН Й ьскотся к с т обесп ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ Гкнт СССР(71) Всесоюзный государствеловной проектно-изыскательскучно-исследовательский инстпроектированию водохозяйствмелиоративных объектов им, Есеевского "Союзгипроводхозтут проблем управления(54) СИСТЕМА ПРОГРАММНОГОМНОГООПОРНОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ 1КРУГОВОГО ДЕЙСТВИЯ(57) Изобретение относиму хозяйству и позволяе управление широкозахватнои дождевальной машиной кругового действия с учетом влажности среды. Цель изобретения - повышение надежности работы машины и качества полива. Система программного управления, включает запорорган 16 с гидроприводом 19, управляемым гидрореле, гидросистему аварийной защиты 5 с клапанами 8 и мембранным сливным клапаном 6, а также испаромер 9, поплавок 10 которого управляет подсосом воздуха в канал 13 струйного элемента 11. Блок программного управления системы включает первый 24 и второй 32 гравитационные гидравлические элементы, гидравлически связанные через сифонный гидравлический элемент 4 1 задержки, Дождемерный сосуд 45 узла автоматического отключения системы подключен через воронку 47 каналом 40 к входу второго1556594 4 гидравлического элемента 32, Если емкость испаромера 9 полна, следовательно, воды в почве достаточно и полив не нужен. Обязательным усло 5 вием начала полива является полное или частичное опорожнение емкости испаромера 9. При этом канал 13 управления открывается и вода идет в канал 14 на запуск машины и по кана лу 25 в левый стакан первого гравитационного элемента 24. При этом клапан элемента 24 открывается, вода по каналам 27, 28, 22 и через обратный клапан, установленный на канале 22 попадает 15 орган 16 установлен на патрубке 17напорного трубопровода 1 для подачи25 воды в центральную опору 18 машины.Запорный орган снабжен гидроприводом19, управляемым посредством гидрорелетипа ДМУ.720 (фиг.2),и имеет входной канал 20 и канал 21 слива, Гидрореле мембранного типа снабжено навходных каналах 22 и 23 обратнымиклапанами,Обратные клапаны, установленныена каналах 23 и 22, в своей конструкции имеют сливные дренажные отверстия,позволяющие при падении давления навходе клапанов (клапан закрыт) разгружать давление во внутренних полостях клапанов, а значит, и в гидрореле.40 В то же время при наличии давления навходе одного из обратных клапанов,т.е. клапан пропускает давление в гидрореле, размер дренажного отверстия вобратном клапане недостаточен для из 45 менения давления гидрореле ниже порога его срабатывания, Порог срабатывания используемого стандартного гидрореле не боее 1 ат, а рабочее давлениедождевальной машины не ниже 6 ат,Первый гравитационный гидравлический элемент 24 блока программного управления включает два сосуда с входными каналами 25 и 26 (первый и второй), каналом 27 питания и выходнымканалом 28, поцключенным каналами 2755через обратный клапан с одним из вхо"дов гидрореле. Второй вход 26 первого гравитационного гидравлическогоэлемента ГГЭ 24 связан со стаканом Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для автомаТизации управления широкозахватными дождевальными машинами с помощью средств гидроавтоматики.Цель изобретения - повышение наНежности работы машины и качества полива.На фиг.1 приведена схема системы управления; на фиг.2 - гидравлическая схема управления приводом запорного органа, на фиг.3 - представлен фрагмент системы.Система управления дождевальной машиной (ДМ) кругового действия построена на гидравлических элементах автоматики с питанием от напорного трубопровода 1 через патрубок 2. Трубопровод 3 машины установлен на тележках 4 и защищен от поломок и изгибов с помощью известной 5 линии гидрозащиты, подключенной входом к концу трубопровода 3 ДМ, В конце линии защиты установлень 1 мембранный сливной канал 6 и отводная трубка 7, а сама защита осуществляется с помощью сливных клапанов 8, кинематически связанных с положением секций трубопровода 3 ДМ на каждой тележке 4 машины. Основным элементом индикации необходимости полива является испаромер 9 с поплавком 10, управляющий работой струйного элемента 11 с входным каналом 12 посредством управляющей трубки 13 связанной с управляющей полостью струйного элемента и установленной с возможностью перекрытия ее входа пробкой на конце штока поплавка 10. Струйный элемент имеет два выходных канала 14 и 15,на гицрореле и привод 19 запорногооргана 16 открывает задвижку. Дождевальная машина запущена. Параллельнос запуском машины и далее до срабатывания элемента задержки 41 идуттехнологические процессы по продувк.:трубы и др. Останов машины в дальней-.шем происходит при срабатывании одного из аварийных клапанов 8 или клапана 6 останова машины. При срабатывании одного из этих клапанов в линиизащиты 5 падает давление и обратныйклапан, установленный на канале 23,закрывается. 3 ил. первый иэ которых 14 связан с первымвходом программного блока управления,а второй 15 - со сливом. Запорный1556594 29 со сливным отверстием (представляющий собой элемент задержки), Стакан 29 снабжен входным каналом 30 и выходным патрубком 31. Блок программного управления содержит также вто 5 рой гравитационный гицравчический элемент (ГГЭ) 32 с каналами питания 33 и выходным 34 сосуд 35 второго ГГЭ имеет,цва входа и выход, соединенный воронкой 36 с входным каналом 30 стакана 29. Выходной канал второго ГГЭ 32 каналом 37 с дросселем 38 связан с сосудом 35 и является выходом программного блока управления. К правому сосуду 39 второго ГГЭ 32 подключен второй входной канал 40 блока управления, который гидравлически связан с узлом автоматического останова.Второй вхоц второго гравитационного гид равлического элемечта 32 (в сосуд 35) осуществляется через сифонный элемент задержки 4 1 по линии 42. Вход последнего, представляющего собой стакан с выходной сифонной трубкой, линией 43 25 соединен с дросселем 44, подключенным к выходу первого ГГЭ 24.Узел автоматического останова выполнен в виде дождемерного стакана 45 с выходной сифонной трубкой 46, Выход трубки 46 установлен над воронкой 47, связанной с каналом 40 второго ГГЭ. Рычажный гидравлический переключатель узла автоматического останова имеет на одном плече груз 48, а на другом - сосуд 49, связанный с выходным каналом 14 струйного элемента. Заслонка 50 кинематически связана с гидравлическим переключателем.и установлена с возможностью перекрытия гидравлической связи между трубкой 46 и воронкой 47, подавая при этом воду из трубки 46 на слив.Гибкие штанги 51 и 52, обмотанные вокруг центральной опоры 18, соединяют (фиг.1) первый - отводную трубку 7 с обратным клапаном на входе гидро- реле с каналом слива 21, а второй 52 - управляющую полость 53 с выходом блока программного управления.Трубопровод машины снабжен патрубком 54, установленным на том же расстоянии от центральной опоры, что и стакан 45 с целью наполнения последнего только при проезде машины при поливе над дождемерным стаканом. Кран 55 установлен на отводном патрубке 2 в линии питания обоих ГГЭ и струйного элемента 11. Система программного управлениядождевальной машиной работает следующим образом,Для пуска машины открывают кран15 и напорная воца поступает в каналы питания обоих гравитационных элементов 24 и 32 и струйного элемента11, При заполненном испаромере 9(когда поливать не нужно) трубка 13перекрыта пробкой поплавка 1 О и воданаправляется на слив по каналу 15,поэтому она не поступает по каналу25 в блок программного управления,в гравитационный элемент 24, последний не пе,.включается, работа блокауправления блокирована и движения,т.е. работа машины на полив, не можетосуществляться.При низком уровне в испаромере 9канал управления ДМ (трубка 13) открыт, вода поступает через канал 14и канал 25 в первый сосуд первогоравитационного гидравлического элемента (ГГЭ) 24, переключая последнийи открывая этим проход воды черезклапан ГГЭ и канал 28 к каналу 22, идалее, через обратный клапан к гидрореле с каналом слива 21,30 Гидрорелепереключившись, подаетнапорную воду в подпоршневую полостьгидропривода 19 запорного органа,16,а надпоршневую полость гидроприводаподключает к сливу. Запорный орган35открывается, начинается заполнениетрубопровода машины и линии гидрозащиты. В это время мембранный сливной клапан 6 открыт, так как в полости 53 нет давления, поскольку второйГГЭ 32 не переключился. Происходитпродувка трубопровода и линии защитыи другие операции подготовки машинык работе,Одновременно по каналу 28 и линии43 вода через дроссель 44 поступает вэлемент задержки (стакан) 4 1 и принаполнении его через сифонную трубку42 поступает в левый сосуд ГГЭ 32,переключая элемент 32 и открывая егоклапан на пропуск воды в выходнойканал 34. Вода по шлангу 52 поступает в полость 53 клапана 6 и закрываетего, заканчивая подготовку машины к 55работе и продувку линии 5 защиты, изкоторой затем вода по шлангу 51 поступает под давлением в канал 23 и через обратный клапан в управляющую полость гидрореле.аким образом, при запуске машины цроисхоппт заполнение трубопровода 3 пцпиц 5 защиты водой. В этот момент клапан 6 открыт, так как в полости5 53 цет давпеция, в это же время н кацапе 22 есть давление и обратный кла - пац ца лицин пропускает давление в привод гидрореле, этим же давлением обратцый клапан закрывает канал 23. Затем после окончания заполнения трубопровода 3 и линии 5 защиты водой поднимается давление в линии и клапан 6 закрывается, в трубопроводе 3, пинии за 11 иты 5 шланга 51 и канале 23 давление растет до рабочего, а в ка-п; пе 22 давление падает до атмосферного. 1 ри этом под действием давления в канале 23 обратный клапан на этой линии открывается и пропускает давление в мембранный привод гидро- реле, а обратный клапан на канале 22 закрывается, так как клапан гидрореле закрыт и канал 22 через дроссель 44 и линию 43 соединен с атмосферой. При 25 этом дальнейшее управление берет на себя, пиния гидрозащиты, обеспечивая поддержание открытым запорного органа 16, а поступление воды к каналу 22 прекращается, что достигается пе рекпючецием ГГЭ 24 в исходное положение подачей воды через .отверстие сосуда 35 в воронку 36 и далее, через стакан 29 и канал 26 в правый сосуд первого ГГЭ. Указанное поступление воды в канал 23 происходит .изза большой длины линии передачи с запаздыванием, но при этом и подача воды в канал 26 тоже задерживается элементом задержки со стаканом 29, 40 чем обеспечивается бесперебойное управление открытием запорного органа 16.После прохождения ДМ круга полива она подходит к исходному положению 45 и патрубок 54 оказывается над стаканом 45. Последний заполняется так, что через трубку 46 сифона вытекает вода, Если при этом в испаромере 9вода не дошла до верхнего уровня, ос тается открытой трубка 13 управления, вода продолжает поступать в сосуд 49 и заслонка 50 остается в приподнятом положении и вылившаяся из трубки . 46 вода проходит на слив. Машина продолжает движение и делает следующий круг, Если же при подходе машины к исходному ее положению уровень в испаромере 9 высокий, пробка на штоке поплавка закрывает канал 13, вода через струйный элемент 11 поступает ца слив, а в сосуд 49 не поступает, заслонка 50 под действием груза опускается и вытекшая из трубки сифона 46 вода проходит в приемную воронку 47 и далее по каналу 40 заполняет сосуд 39. Второй ГГЭ переключается и с.воим клапаном отключает поступление воды в выходной канал 34.Снимается давление в шланге 52 и в полости 53 клапана 6, сливной клапан открывается, падает давление в шланге 51 и в канале 23 и гидрореле,переключая гидропривод 19, закрывает запорный орган 16, Машина останавливается в исходном положении,Если при движении машины по кругу возникаеф аварийная ситуация (аварийный взлом трубопровода ДМ) в месте аварийной тележки откроется клапан 8 аварийной линии .5 гидрозащиты, в ней снимается давление и аналогично описанному падает давление в канале 23 и происходит аварийный останов машины перекрытием запорного органа 16 с помощью гидрореле с каналом слива 21, с тем отличием, что этот останов производится вне зависимости от уровня воды в испаромере 9,Гибкие шпанги предварительно наматываются оператором и при работе ДМ раскручиваются. Оператором устанавливается необходимое время задержки элементом 41 задержки путем изменения высоты установки трубки сифона в нем.Описанная гидроавтоматическая система управления широкозахватной дождевальной машиной обеспечивает управление при ее круговом движении с учетом влажности среды, при этом значительно повышаются показатели надежности работы и качество полива.Формула и з о б р е т е н и яСистема программного управления многоопорной дождевальной машиной кругового действия, включающая запорный орган, установленный между напорным трубопроводом и трубопроводом машины, гидрореле, два входа которого подключены к.первому выходу блока программного управления и входу линии гидравлической аварийной защиты, а выходы - к полостям гидропривода запорного органа, а также подключенные к блоку программного управленияиспаромер и узел автоматического останова, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы машины и качества полива систеФ5 ма снабжена мембранным сливным клапаном отключения, установленным на линии аварийной защиты, двумя обратными клапанами, установленными на входах гидрореле, двумя гибкими шлангами, один из которых установлен между вторым выходом блока программного управления и управляющей полостью мембранного сливного клапана, а второй - между выходом линии аварийной защиты и обратным клапаном на одном из входов гидрореле, а также струйным элементом, установленным между напорным трубопроводом и первым входом блока программного управления, снабженным каналом управления, выполненным с возможностью перекрытия его пробкой на штоке поплавка испаромера, а также патрубком на трубопроводе машины и стаканом дождемера узла автоматического останова, установлен,ыми на равных расстояниях от центравращения машины, причем стакан дождемера через заслонку гравитационногопереключателя узла автоматическогоостанова связан с приемной воронкой,установленной на втором входе блокапрограммного управления, выполненного в виде первого гравитационного элемента, первый вход которого связанс выходом струйного элемента, а выход - с входом обратного клапана навтором входе гидрореле и через дроссель исионный элемент задержки - свторым входом второго гравитационного элемента, первый вход которогосоединен с приемной воронкой, первый выход - с мембранным сливным клапаном через гибкий шланг, а второйвыход через дополнительную воронкуи стакан со сливным отверстием - свторым входом первого гравитационногогидравлического элемента..Недолуженко Техред М,Ходанич ректор А.Обруч ак Подписно 5 а СССР ельскиц комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 изводствениоЗаказ 670 ВНИИПИ Гос рственног 113035митета по изобретениям и сква, Ж, Раушская наб ткрытиям при д, 4/5