Автоматизированная закрытая оросительная система

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 1 988238 Союз СоветскихСоциалистических Республик(22) Заявлено 20.05. 81 (21) 3291896/30-15 с присоединением заявки Нов А 01 6 25/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявитель 54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЗАКРЫТАЯ ОРОСИТЕЛЬН СИСТЕМА0 Изобретение относится к сельскому хозяйству, к области автоматизации,полива сельскохозяйственных культур.Известна автоматизированная дождевальная оросительная система, включающая насосную станцию, магистральный, распределительные и поливные трубопроводы, блок управления, состоящий из генератора гидравлических управляющих импульсов давления, дистанционно управляемые гидроимпульсным способом водовыпуска 1 1.Недостатки системы - невозмож-. ность включения любого водовыпуска в требуемый момент времени, так как объекты управления связаны жесткой программой: очередности ввода в действие каждого объекта, и отказ и .сбои в работе гидроимпульсных водо- выпусков при скачках давления в сети вызванных работой как головной, так и поливных задвижек.Известна также автоматизированная закрытая оросительная система, включающая насосную станцию, магистральный, распределительные н поливные трубопроводы, блок управления с программным устройством и эадатчиком команд управления, водовыпуски с гидроприводами и приемниками команд, и управляющие гидравлические линии связи, где приемники команд выполнены в виде многокаскадного гидрореле золотникового типа 1,23.Однако система характеризуетсянедостаточной надежностью исполнения команд золотниковыми гидрореле 0 при работе на оросительной воде ималым числом раздельно управляемых водовыпусков при ограниченном. числе линий связи,Цель изобретения - повышение надежности управления и увеличение качества раздельно управляемых водовыпусков без увеличения числа линий связи.Поставленная цель достигается тем что система разделена на эоны управления первого и последующего порядков и снабжена коммутаторами на линиях связи и водопропускными устройствами с гидроприводами на трубопроводах во всех зонах управления, причем коммутаторы установлены на линиях связи последовательно и имеют гидроприводы, подключенные к выходам приемников команд соответствующего порядка управления параллельнос гидроприводом водопропускных устройств.Кроме того, приемники команд системы выполнены в виде пакета последовательно составленных мембранныхгидрореле по числу линий связи, каждое из которых содержит подпружинен"ный мембранный привод и размещенныена его штоке нормально открытый инормально закрытый клапаны, входыкоторых соединены с соответствующей линией связи, выходы нормальнооткрытых клапанов соединены с надмембранной полостью привода этогоже реле, а выходы первого и последующих нормально закрытых клапанов соединены с подмембранной полостью привода следующего реле, причемвыход нормально закрытого клапанаепоследнего гидрореле подключен кодной из полостей гидропривода водопропускного устройства.При этом коммутаторы выполненыв виде двухпозиционного гидрореле,снабженного двухсторонним мембраннымгидроприводом.На фиг.1 представлена принципиальная схема оросительной системы; нафиг.2 - конструкция приемника команд;на фиг.3 - конструкция коммутатора;на фиг.4 - схема водовыпускного устройства. 30Система включает насосную станцию1, магистральный трубопровод 2, распределительные трубопроводы 3, поливные трубопроводы 4, блок управления с программным устройством 5 35и задатчиком команд б, водовыпуски 7с гидроприводом 8, гидравлические(пневматические) линии связи 9, коммутаторы 10, промежуточные приемники11 и концевые приемники 12. 40Приемник команд состоит из пакета последовательно соединенных мембранных гидрореле, состоящего иэ задней 13 и передней 14 монтажных стенок и последовательно установленных 45 между ними гидрореле, в частности 15, 16 и 17, В задней стенке 13 имеется канал входа 18 в первое гидрореле, на передней стенке - канал выхода 19управляющего сигнала (давления) на исполнительный орган гидропривода. В крышке каждого гидрореле имеются каналы 20, 21 и 22 входа управляющих сигналов.Каждое мембранное гидрореле состоит из основания 23, корпуса 24, крышки 25, мембраны 26, прокладки 27, пружины 28, направляющего штока 29, образующего передней частью совместно с прокладкой 27 нормально закрытый клапан 30 с седлом 31, а .60 торцовой частью - нормально открытый клапан 32 с седлом 33. Полость 34 нормально закрытого и полость 35 нормально открытого клапанов соединены между собой каналами 36 и 37 65 в основании и в крышке соответственно, и поперечным каналом 38. Подмембранная полость 39 снабжена вход-ным каналом 40, полость 34 нормально закрытого клапана имеет отвод 41к следующему гидоореле или в полостьгидропривода исполнительного механизма.Трубка а (линия) связи, по которому поступает первый по очереди сигнал повышения давления, подсоединяется к каналу 18, трубки (линии) связи последующих поступающих поочередности сигналов подсоединяется к соответствующим каналам 20, 21 и 22,Первый по очередностисигнал повышения давления по трубке о черезвходной канал 18 поступает в подмембранную полость 39 первого гидрореле, перемещает мембрану с направляющим штоком налево, сжимает пружину и закрывает нормально открытыйклапан 32, одновременно открываянормально закрытый клапан 30. Затемвторой по очередности сигнал давленияпо трубке б и каналам 20 и 37 посту- .пает в полость 34, оттуда в отвод 41и через каналы в корпусе второго гидрореле в его подмембранную полость,где повторяется аналогичный цикл,Отвод 41 третьего гидрореле черезвыходной канал 19 соединен трубкойс гидроприводом исполнительного механизма.Коммутатор выполнен в виде золотника 42, поршень которого имеет кольцевые каналы 43, и снабжен с обоихсторон опорными плитами 44 и 45. Надиаметрально противоположных образующих цилиндра симметрично размещеныпатрубки, например, 46 и 47, а наобоих торцах цилиндра - корпуса 48и 49. гидропривода.Гидропривод состоит из корпуса 48опорной плиты 44, мембраны 50, крышки 51, имеющей патрубок 52 для вводасигнала давления от пакета гидрореле,Водопропускное устройство (фиг.4)состоит из корпуса 53, запорного диска 54, гидроцилиндра 55, поршня 56,сливных клапанов 57, Сливные клапаны состоят иэ корпуса 58, поршня 59,пружины 60, штока с запорным клапаном 61, седла клапана 62,Для открытия водопропускного устройства вода под давлением по трубке 63 попадает в поршневую полостьнижнего сливного клапана, сжимаетпружину и открывает сливной клапан,подготовив тем самым проход воды ватмосферу с гидропривода водопропускного устройства. Одновременновода поступает в подпоршневую полостьгидропривода, перемещает поршеньвлево, вытесняя воду из поршневойполости, которая вытекает черезслив нижнего клапана. При закрытииводопропускного устройства срабатывает другой сливной клапан, и в ат- ров в иерархической структуре и обмосферу сливается вода иэ другой по- щего числа коммутаторов.лости гидропривода, и оно эакрыва- Количество гидрореле в пакетеется, Заполняется магистральный тру- Рс(щ), где в - число линий связи.бопровод 2. Перед поливом на прог- Общее число команд при отсутствиираммном устройстве 5, для каждого 5 коммутаторовполивного,.участка выставляют полив- и = в(т) (т - 2) (й-Рную норму, которая соответствует ин- Количество команд для концевыхервалу времени между началом и окон- приемников на одном распределителете вчанием полива. последнего порядка Б 2 КЪ 4, гдеВключение нужного поливного трубо-О К 2, так как для каждого из к водопровода происходит следующим обра- выпускных устройств необходимы двекоманды - на открытие и закрытие.зомНабирается код приемника 11 на Количество порядков коммутатораоткрытие первого по очередности ком"г( - (и мутатора 10. По этой команде вклю 4чается коммутатор 10 и гидропривод Общее число коммутаторов в каждомводопропускного устройства магист- порядкерального трубопровода 2, Вода по+ + + ( - -Яступает в распределительный трубо- +2+2 2 (провод 3. Затем набирается код приемника на открытие второго по оче- где 6 - число коммутаторов в каждомредности коммутатора, включается порядке.г д пи ропривод водопропускного устрой- Общее число команд0 9ства из распределительного трубот 2провода 3 в соответствующий участок. 25 СуммаЗатем набирается код приемника 12 2 Р +26 +2 Р +Яидля включения гидропривода требуемо- Например, линий связиго поливного трубопровода 4,Для установки адреса объекта вво- п = 124 = 24,дят обозначения лини связи. иний связи Линии при этом на распределителе последнегоимеют обозначения а, порядка число поливных трубопроводоврядок взаимного расположения букв К = 4, Я = 8, примем число порядков2 1 =4=4,обуславливается очередностью подачи2 фсигналов. Например 6 В а. означает, Б = 4 4 8 = 128 команд.ал повышения подает- После выдачи поливной нормы прося в трубку (линию) , втоб ( ) б второй сигнал граммное устройство выдает командуподается в тру ку Ь, тРетибк б третий - в труб- задатчику - соответствующую группуку а, четвертый - в тру ку ъ.т й - в трубку ъ. На- сигналов на закрытие водовыпусков,пример, нео х ибходимо включить полив- а потом на отключения коммутаторов.ной трубопровод. Набирается код при- Годовой экономический эффект приемника 11 б, , э, Ъ для отк1 б ъ для открытия 40 внедрении оросительной системы скоммутатора 10, После исполнения кО, П олнения ко- дистанционным управлением составляетманды включается коммутатор и гид- около 350 3 ру ,/иб/га.ропривод водопропускного устройства,затем набирается код приемника 53, а, в, ъ для открытития следующего 45 формула изобретениякомм татора 55, По исполнению команкомму Р1, Автоматизированная закрытаяды включается коммутатор и соответкное устрой- оросительная система, включающая наствующее ему водопропускное устсосную станцию, магистральный, расство, затем набирается код приемниивные т бопровоб для открытия водовы.50 пределительные и поливные тру опровоскного устройства 7 поливного тру- ды, блок управления с пр рог аммнымпускного устро стваустройством и задатчиком команд упвления водовыпуски с гидропривоСледова , длтельно я включения по- .Рав еами правляемыми приемниками коман 1ивного т убопровода 4 набираетсяб и управляющие гидравлические линииадрес из трех групп команд: а бь. , 55 ит л и ч а ю щ а я с я тем,ба Въ, В а б Ъ . На закрытие полив- связи, о т л,и ч а ю щ а я с я теого т бопровода 4 набирается адрес что с целью повышения надежностиб правления и увеличения количестваРиэ с дующ Рле их т ех групп э,а ъ Уа Ь ъ Ь , т.е. команды по- разде льно управляемых водовыпускове аленных в без увеличения числа линий связи,даются от наиболее удаленных в ея ке объектов. система разделена на зена на эоны управленияиерархическом порядкея емкость рассмат- первого и пос ледующего порядков иИнформационная еммутаторами на линияхекса истанционного снабжена кориваемого комплек допропускными устройствамин я оп е еляется количеством связи и водуправления определе в паке- с гидроприводами на трубопроводах вовления, причем комму 988238таторы установлены на линиях связи последовательно и имеют гидроприводы,: подключенные к выходам приемников команд соответствующего порядка управления параллельно с гидроприводом водопропускных устройств. 52. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что приемники команд выполнены в виде пакета последовательно составленных мембранных гидрореле по числу линий связи, каж дое из которых содержит подпружиненный мембранный привод и размещенные на его штоке нормально открытый и нормально закрытый клапаны, входы которых соединены с соответствующей линией связи, выходы нормально открытых клапанов соединены с надмембранной полостью привода этого же реле, а выходы первого и последующих нормально закрытых клапанов соединены с подмембранной полостью привода следующего реле, причем выходнормально закрытого клапана последнего гидрореле подключен к однойиэ полостей гидропривода водопропускного устройства.3. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что коммутаторы выполнены в виде двухпоэиционного гидрореле, снабженного двухсторонниммембранным гидроприводом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Винокур Е.Я, и др. Автоматизированный полив дождеванием. Гидротехника и мелиорацияф, 1968,Р 1, с, 33-34.2, Авторское свидетельство СССРР 862866, кл. А 01 6 25/16, 1981.988238 Составитель Г.ПараевТехред И.Гайду Корректор О.Билак овту актор акаэ 1090 4 илиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проект 2 Тираж 719 НИИПИ Государственного по делам иэобретений 13035, Москва, Ж, РПод комитета ССС и открытий ушская наб.,