Автоматизированная оросительная система

(54) АВТОСИСТЕМА ых Дав Об режиме прерыванием. культур в автоматическом вистым (импульсным) дожд ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Казахский нский институт вод(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть применено в дождевальной технике, работающей в импульсном режиме. Цель изобретения повышение надежности и экономичности оросительной системы, Автоматизированная оросительная система состоит из насосной станции 1, магистрального 2, двух участковых распределительных 3 трубопроводов, а также двух групп поливных 4 трубопроводов с импульсными дождевальными аппаратами 5 и командными дождевальными аппаратами (ДА) 33 и 34 на каждом участке. Поочередное включение в работу каждого из . двух участков полива осуществляется устройством поочередной подачи воды в них, включающим четырехходовой двухИзобретение относится к сельскомухозяйству и может быть использованодля орошения сельскохозяйственных 2позиционный клапанный распределитель 23 с релейно-рычажным механизмом 24, кинематически связанным со штоками . гидрореле 27 и 28 левого и правого участков орошения, а также пятиходовым двухпозиционным управляющим клапаном (УК) 7. Вход УК 7 связан с магистральным трубопроводом 2, а четыре выхода - через мультипликатор 6 давления - с входами клапанного распределителя 23. УК 7 снабжен релейно-рычажным приводом, кинематически свя-занным с поршнем 15 мультипликатора. Последний периодически поочередно по каналу 13 низкого давления подает воду большим расходом на начальное заполнение одного из участков орошения, а по каналу высокого давления 20 подает воду малым расходом высокого давления на дозаполнение с требуемым рабочим давлением другого участа орошения, Срабатывание и дождевателей на каждом из участков орошения происходит по командам генераторов импульсов на каждом участке, включающих гидрореле 27 и 28, уп равляющим сигналом для которых служит давление в командных ДА 33 и 34, а исполнительными органами - парные, запорный и сливной клапаны, соответственно 29, 31 для левого участка И 32, 30 для правого участка.1 з.п. Ф-лы, 2 ил .Цель изобретения - повышение на" дежности и экономичности работы системы.На фиг,. 1 и 2 показана принципиальная схема автоматизированной оросительной системы в двух положениях ее работы соответственно.Автоматизированная еросительная система включает насосную станцию 1, магистральный 2, распределительные 3 и две группы поливных 4 трубопрово". дов, с водовыпусками импульсного действия, например импульсными дождевальными аппаратами (ДА) 5, а также уст ройство поочередной подачи воды. Послецнее состоит из мультипликатора 6 давления и управляющего пятиходового двухпозиционного клапана 7, выполненного с возможностью резкого переключыия его из однои позиции в другую. Пятиходовой двухпозиционный управля" ющий клапан 7 (управляющий клапан) соединен входным каналом 8 с магистральным трубопроводом, Управляющий 25 клапан 7 посредством релеиного пружинного рычажного механизма, включающего рычаги 9 и путевые выключатели 10 ив крайнем правом положении соединяет свою полость А через канал 12 30 связи с полостью В мультипликатора, а полость Б - с каналом 13 низкого давления и через канал 14 - с полостьюмультипликатора, В крайнем левом .положении управляющего клапана 7 его полость А соединена с каналом 13 низкого давления., а полость Б - с полостью Г мультипликатора 6.Путем воздействия поршня 15 мультипликатора на путевые выключатели 10происходит резкое переключение управляющего клапана 7. Поршневые полости В и Г мультипликатора через обратные клапаны сообщаются с полостями Д и Е, в которых перемещаются штоки 16 и 17, 45 выполненные в виде удлиненного вала мультипликатора. Полость Е каналом 18 связи, а полость Д - каналом 19 связи через обратные клапаны соединены с каналом 20 связи высокого давле 50 ния.Каналом 21 полость В мультипликато 4 ра соединена с полостью Д, а кааалом 22 - полость Е с полостью Г. Пода,ча воды на полин осуществляется через 55 двухпозиционный четырехходовой клапанньй распределитель 23, связанный с каналами связи высокого 20 и низкого 13 давления. Управлеаций клапан 7 работает синхронно с гидромультипликатором, а клапанный распределитель 23,поочередно, в противофазе, подсоединяет каналы высокого и низкого давления с правой и левой половинами оросительной системы.Клапанный распределитель 23, всвою очередь снабжен релейно-рычажным курковым механизмом 24, кинематически связанным со штоками 25 и 26дифференциальных поршней гидрореле27 и 28 генераторов импульсов давления. Последние включают также напорные 29 и 30 и сливные 31 и 32 клапаны, командные импульсные аппараты 33и 34, позволяющие регулировать времяих наполнения дросселями 35 и 36, иресиверы 37 и 38, служащие для стабилизации давления, Таким образом, время срабатьвания клапанного распределителя 23 зависит от времени наполнения пневмогидроаккумуляторов командных аппаратов 33 и 34 (заведомо помещенных в наихудшие условия по наполнению) и может регулироваться дросселями 35 и 36 в широком диапазоне(5-300 с),Каналы 39 и 40 служат для соединения выходов клапанного распределителя с запорными органами на входах враспределительные трубопроводы, каналы 41 и 42 соединяют выходы ресиверов 37 и 38 с надпоршневыми полостями поршней меньшего диаметра гидрореле 27 и 28, Каналы 43 - 45 соединяют управляющие полости мембранных приводов напорного 29 и сливного 31 клапанов (образующих вместе запорныйорган на входе левого распределительного трубопровода) с выходом гидрореле 27, а каналы 46 " 48 - соответственно управляющие полости мембранныхприводов напорного 30 и сливного 32клапанов с выходом гидрореле 28, .каналы 49 и 50 обратной связи соединяют полость гидроаккумуляторов командных импульсных дождевальных аппаратов (ДА) 33 и 34 с надпоршневыми полостями поршней большего диаметрагидрореле 27 и 28.Так как для заполнения всех дождевателей эоны недостаточно объема полости Г или В мультипликатора, тогидромультипликатор работает в непрерьвном режиме синхронно с клапаном 7,который управляет его работой, в результате этого к клапанному распределителю 23 постоянно подаются расходы5 15830 воды: по каналу 13 - низкого давления,по каналу 20 - высокого давления. Подача в каналы 39 или 40 воды высокого или низкого давления регулируется временем наполнения командных дождевателей 33 и 34 участков путем подачи .сигналов о наполнении по каналам 49 и 50 обратной связи на большие ступени гидрореле 27 и 28, штоки 25 и10 26 которых, попеременно воздействуя на курковый механизм 24 клапанного распределителя, переключают его в левое или правое положение.Так, одно срабатывание клапана распределителя приходится на несколько сотен срабатываний клапана 7. Это соотношение зависит от количества им,пульсных ДА 5, представляющих собой, например, гидропневмоаккумулятор с 20 разделительной мембраной, снабженный струйным дождевателем. Все импульсные ДА срабатывают синхронно по команде аналогичного им командного дождевателя, Наполнение полостей клапанов 30 25 и 32 идет по прямым каналам 51 и 52,Система работает следующим образом.При создании напора воды в магистральном трубопроводе 2 (фиг. 1), вода 30 по каналу 8 связи через полость А управляющего клапана 7 и канал 12 поступает а полость В мультипликатора, воздействуя на поршень 15. Одновременно по каналу 21 вода попадает в полость Д, В результате давления на шток 16 и поршень 15 происходит перемещение последнего вправо. Иэ полости Г вода по каналу 14 и полости Б управлякицего клапана 7 поступает в канал 4 О 13 низкого давления, а из полости Е по каналу 18 связи - в канал 20 высокого давления. При достижении поршнем крайнего правого положения последний через пу- .45 тевой выключатель 11 и рычаги 9 переключает управляющий клапан 7 в положение, при котором канал 8 через полость Б и канал 14 соединяется с полостью Г. Левый путевой выключатель занимает рабочее положение, а полость А разомкнута с водоподводящим каналом 8, Вода поступает в полость Г и Е мультипликатора, и его поршень перемещается влево, при этом вода из полости В вытесняется в канал 13 низкого давления через канал,12, полость А стреляющего клапана, а из полости Д че 48 6реэ канал 9 - в трубопровод 20 высокого давления.При работе напорообразующего устройства к клапанному распределителю23 постоянно подается малый расходпри высоком давлении по трубопроводу20 и больший расход при низком давлении по трубопроводу 13.На фиг. 1 и 2 условно показаны два участка (зоны) автоматизированной системы. Если левый участок системы заполняется большим расходом при низком давлении, то параллельно с этим правый, заполненный ранее большим расходом при низком давлении, дозаполняется малым расходом при высоком давлении с тем, чтобы достигнуть верхнего предела срабатывания этой эоны системы. При срабатывании правой зоны малый расход воды при высоком давлении идет на доэаполнение левой зоны, а больший расход при низком давлении - на заполнение правой. Процесс продолжается циклически. Переключение осуществляется клапанным распределителем 23.При левом положении релейно-рычажного механизма клапанного распределителя 23 большой расход воды через него иэ какала 13 низкого давления поступает в канал 40 и через ресивер 38 и канал 42 связи передается на поршень меньшего диаметра гидрореле 28, далее по каналам 48 и 46 воздействует на мембрану сливного клапана 32 и запирает его. Давление воды от гидро- реле 28 по каналам 48 и 47 передается также на мембрану сливного клапана 32 и открывает его, Через напорный клапан 30, канал 52 и распределитель" ный трубопровод 3 происходит заполнение групп поливных трубопроводов 4 правой зоны с импульсными ДА 5 и командного аппарата 34 большим расходом при низком давлении. Скорость заполнения командного аппаратара отрегулирована дросселем 36 так, что он заполняется последним.Паралелльно с этим от канала 20 высокого давления через клапанный распределитель 23 и канал 39 связи идет доэаполнение левой эоны системы . малым расходом воды при высоком давлении. При достижении в командном аппарате 33 давления верхнего предела срабатывания, оно по каналу 49 обратной связи передается на поршень большего диаметра гидрореле 27, пре 158 ЗО 48одолевает давление в ресивере, перемещая дифференциальный поршень в крайнее правое положение, н перекрывает канал 45 связи. Выход гидрореле 27 разобщается с надмембранными полостями напорного 29 и сливного 31 клапанов и соединяется с атмосферой. Шток 25 гидрореле 27 при этом переключает курковый механизм в положение, показанное на фиг, 1, При этом открывает 10 ря напорный 29 и закрывается сливной 31 клапаны левого запорного органа и происходит срабатывание командного ДА и всех остальных импульсных ДА левой части оросительной системы. После выплеска из всех ДА левой зоны накопленного в них объема воды на прилежащую площадь давлением воды в ресивере дифференциальный поршень гндрореле 27 занимает крайнее левое первоначальноеположение.В правом положении релейно-рычажного механизма 24 левая эона системы через клапанный распределитель 23 соединяется с трубопроводом низкого давления и заполняется большим расходом воды при низком давлении,. При этом постоянным давлением воды в ресивере 3 гидрореле 27 управляетработой на О порного 29 (открыт) и сливного 31 (закрыт) клапанов. Идет наполнение системы через канал 39, напорный клапан, канал 51 в группу поливных трубопроводов с импульсными ДА и командного аппарата.35В то же самое время правая зона системы дозаполняется малым расходом при высоком давлении. При поступле - нии команды от командного аппарата. 40 34 под действием давления на поршень большего диаметра гидрореле 28, превышающего давление в ресивере 38, происходит перемещение поршня, и его шток переключает релейно-рычажный механизм 24 в левое положение. Гидро- реле 28 работает на слив, давление в правой зоне системы снижается до атмосферного, срабатывают напорный и сливной клапаны ЗО и 32, командный аппарат 34, импульсные ДА 5 и происходит выплеск накопленного объема воды на .прилежащую площадь, Под действием давления воды в ресивере дифференциальный поршень гидрореле 2855 зажима крайнее правое положение. Последущцая работа системы происходит аналогично описанному, т.е. циклично в противофазе происходит работа зон автоматизированной оросительной системы.Использование предлагаемой системы позволяет автоматически производить полив при снижении затрат энергии и труда. За счет работы в меньшем диапазоне собственных пульсаций расхода и напора при сохранении параметров работы импульсных аппаратов системы, удается значительно повысить надежность напорообраэующего устройства.формула изобретения1. Автоматизированная оросительная система, включающая насосную станцию с магистральньщ трубопроводом, двухпоэиционный четырехходовый клапанный распределитель, два выхода которого подключены к входам двух распределительных трубопроводов, на входах которых установлены запорные органы, выполненные в виде противофазно включенных мембранных напорного и сливного клапанов, а также импульсные дождевальные аппараты, установленные на распределительных трубопроводах, гидрореле, выполненные в виде дифференциальных гидроцилиндров, поршни которых кинематически связаны со штоком клапанного распределителя через релейно-рычажный механизм переключения, причем надпоршневые полости поршней большего диаметра гидрореле связаны с полостями командных импуцьсных дождевателей на каждом нз рас 11 ределительных трубопроводов, цад 11 оршневые. полости поршней меньшего диаметра " с управляющими полостями сливного и напорного клапанов соответствующего распределительного трубопровода, а промежуточные полости - со сливом, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности системы, она снабжена двумя ресиверами, соединенными входами через обратные клапаны с входами распределительных трубопроводов до запорных органов, а выходами - с надпоршневыми полостями поршней меньшего диаметра соответствующих гидрореле, и мультипликатором с управляющим пяти- ходовым двухпоэиционным клапаном, шток которого связан со штоком мультипликатора релейным пружинным рычажным механизмом, причем первые два противофаэных выхода управляющего клапана подключены к двум входам мультипликатора, вторые два входа запараллелены и подключены к первому низконапорному входу двухпозиционного четырехходового клапанного распреде 5 лителя, а вход управляющего клапана соединен с магистральным трубопроводом, при этом выход мультипликатора подключен к второму высоконапорному входу двухпозиционного четырехходового клапанного распределителя. 2, Система по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что мультипликатор вы полнен в вице камеры с поршнем, раэ деляющим последнюю на две полости,и, двух герметичных цилиндров с внутренним диаметром меньше диаметра камеры, соеДиненных через прямовключенные обратные клапаны с полостями камеры, причем вал поршня удлинен с обеих сторон, имеет диаметр меньше внутренГ нпх диаметров цилиндров и установлен с возможностью перемещения в последних, а внутренние полости каждого из цилиндров соединены через обратновключенные обратные клапаны с вторым напорным входом двухпоэиционного четырехходового клапанного распределителя1583048 ставитель Г. Пара хред Л;Сердюкова. Редактор Н. Яцола орректор С. Шевкун акаэ 2211 Тираж 465 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и рткрытиям при ГКНТ СЧСР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О