Дождевальная система

(31) (32) (33) (46) (72) (71) (53) , (56) кл.2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 2696303/30-1529.11.7885566129.11.77США07,03,85. Бюл. В 9Томас М, Джонсон (США)Валмонт Индастриз, Инк. (США631,347.1(088.8)Патент США У 3613703,37-1, 1975.Патент США В 3974845,37-1, 1976.(54) (57) 1, ДОЖДЕВАЛЬНАЯ СИСТЕМА,содержащая Фронтально перемещаемыйтрубопровод, помещенный на опары сприводами, и устройство управленияперемещением трубопровода по заданному курсу, взаимодействующее снаправляющей, проложенной по полю,и приводами опор трубопровода,о т л.и ч а ю щ а я.с я тем, что,с целью упрощения конструкции и повышения точности перемещения трубопровода по курсу, устройство управления перемещением трубопровода выполнено в виде выступающего впереди трубопровода и закрепленного на нем рычага, на конце которого установлены датчики,. взаимодействующие с направляющей и соединенные с приводами опор, противоположно расположенных вблизи концов трубопровода,2, Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что устройство управления перемещением тр,бопровода содержит средства для генерирования электромагнитного поля вокруг направляющей.3. Система по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что датчикисодержат средства, чувствительные к электромагнитному полю.4. Система по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что выступающий впереди трубопровода рычаг закреплен на нем шарнирно.Изобретение относится к сельскомухозяйству, а именно к техническьсредствам, используемым для поливасельскохоз 51 йственных культур иможет быть применено в широкозахватных фронтально перемещаемых дождевальных машинах.Известна дождевальная система,содержащая трубопровод с Приводнымиопорами, В данной системе индикация 10направления производится на одномконце трубопровода, при этом Опорына противоположных концах трубопровода управляются такты образом, чтопервая Опора служит в качестве поворотной,цля трубопровода а затемдругая, и весь трубопровод перемещается как р 5 д чередуощихся дугОВыхтректорий 1 ДНедостатком данной системы 20является отсутствие возможности перемещеция концов трубопровода с одиаковой скоростью,Наибо,пее близкой к изобретению потехнической сущцости и достцгаемому 25результату является дождевальная1 стема, содержащая фронтально пере"мецаеьы 51 трубопровод, помещен цый наопоры с приводами, и устройство управлеция перемещением. трубоироводаИО заданному курсу, взаимодествующеес цаправляощей, проложенной по полю,и приводами опор трубопровода 12,Недостатком известной систеыявляется конструктивная сложность,35Цезь изобретения - упрощение конструкции и повышение точности перемеценя трубопровода по курсу:Поставленная цель достигаетсятем. что В дождевальцой системе устройство управления перемещением трубопровода Выполнено в ВиДе Быс 1 улаошего впереги трубопровода и закрепленного на нем рычага, на конце которого установлены датчики, взаимодсйстгующие с направляющей и соединениие с привода 1 и Опор, противоположно расположенных вблизи концовтрубопровода. При этом устройство управления Яперемещением трубопровода содержитсредства для генерирования электромагнитно О поля вокруг направляющей.Кроме того, датчики содержат сред"ства. чувствительнье к электромаг- Онитному пола.Причем выступающий впереди трубо".провода рычаг закреплен на нем шарнирна На фиг. 1 показана дождевальнаясистема, общий вид; ца фиг. 2центральная опора трубопровода; нафиг. 3 - схеча работы датчика;на фиг. 4 - то же, катушка вправо отпровода; на фиг. 5 - то же, катушкавлево от провода; на фиг, б - электрическая блок-схема цепи детектора;.на фиг. 7 - принципиальная электрическая схема цели управления; нафиг. 8 - устройство механическогосоединения датчиков рычага и направ"ляющей; ца фиг. 9 - дождевальнаясистема другого варианта исполнения,на фиг, 10 - схема, поясняющаявариант системы управления,Дождевальная система содержиттрубопровод 1, помещеццьп ца опоры 2с приводами 3, например электродвигателями, На трубопроводе 1 расположены разбрызгиватези 4 для подачи наполе воды или воды с удобрениями.Трубопровод 1 состоит из отдельныхсекций 5, каждая из которых поддерживается фермой 6 и соединена состедуощей секцией гибким соедпением7: Трубопровод движется вдоль открытого канала 8, Вода из него забирается цасосом 9. Насос 9 и всасывающий трубопровод 10 перемещаотся вмесге с торцовой опорой 2. Трубопроводперемещается вдоль направляющей 11,выполненной в виде проводника,зарытого в зеьлю. Проводник можетповторять очертания орошаемого поля.Каждая промежуто ная опора 2снабжена микровык;почателями длярегистрации углового смещения соседних секций трубопровода 1. Центральная опора 2 (фиг, 2) имеет горизонтальную балку 12 с колесами 13,приводщьии приводом 3. Дождевальная система снабжена устройством цля управления перемещением трубопровода 1 по заданному курсу, выполненным в виде закрепленного на трубопроводе и выступающего впереди его рычага 14, смонтированного на фермах. 6 с помощью растяжек 5. Рычаг 14 жестко закреплен на трубопровоце под углом 90о хотя допустимо и некоторое отклонение, На рычаге 14 смонтированы датчики 16, расположенные над иаправлтпощей 11 и выполненные в вице антенных катушек 17-19, Катушка 19 является катушкой сравнения и ориентирована своей Осью горизонтально и поперек3 11446 относительно направляющей 11. Катуш" ки 17 и 18 ориентированы своими осями под острым углом к горизонтальной и вертикальной плоскости. Катушки 17 и 18 одинаковы, только одна работает при движении трубопровода в одном направлении, а другая в противоположном. Катушки 17-19 являютсясредствами, чувствительными к электромагнитному полю вокруг проводника, 10 в который подается сигнал постоянной частоты через средства для генерирования электромагнитного поля (непоказаны).Переменный магнитный поток, соз даваемый зарытым проводником изналоженного на него, сигнала, окружа ет проводник вяде кольцевой диаг-, раммы направленности, в силу чего в каждой из катушек 17-19 индуци руется напряжение, пропорциональное компоненту вектора потока, который проецируется вдоль оси катушки. Фаза напряжения в каждой катушке определяется относительным направлением 25 вектора потока вдоль оси катушки (этот принцип показан на фиг, 3-5, где векторы потока показаны стрел,ками) .Так как катушка 19 сравнения рас- ЗОположена горизонтально, ее компонентвектора всегда находится в одномнаправлении. Однако, поскольку катушки 17 и 18 расположены под острымуглом и соориентированы так, как 35указано выше, величина и направлениекомпонента вектора вызывают изменение в зависимости от поперечногоположения относительно проводника.Когда катушки 17 и 18 находятся 40непосредственно над проводником,они не имеют компонента вектора,индуцированного в катушке (Фиг. 3).Если катушка находится вправо отпроводника, компонент Вектора вдоль 45его оси будет индуцироваться в одномнаправлении (Фиг. 4), а когда катушка находится влево от проводника,компонент скорости будет индуцироваться в противоположном направлении 50(фиг. 5), Один из этих компонентоввектора будет совпадать по фазес компонентом вектора, индуцированным в катушке 19 сравнения, а другойЮне будет совпадать по фазе на 180 . 55Это различие по фазам используетсяв детекторе и схемах управления приводами кольцевых опор 2. 10 4Схема детектора 20 предназначена для получения сигналов управления. Выходные сигналы катушек 17-19 подаются на входы усилителя и цепей Фильтров 21-23 соответственно. Выходные сигналы усилителя и цепей фильтров 21 и 22 подаются на избирательную схему 24 антенны, которая отбирает .сигнал соответствующей катушки 17 и 18. Выходной сигнал схемы 24 подается на пороговый детек 1тор 25 и фазовый компаратор 26, Выходной сигнал из усилителя и фильтра 23, представляющий антенну сравнения, также подается в фазовый компаратор 26, а выходные сигналы порогового детектора 25 и Фазового компаратора 26 - в логическую схему 27 выбора направления, которая вырабатывает выходные сигналы для использования в цепи управления.В качестве предохоанительной мерь 1 выходной сигнал усилителя и фильтра 23 также подается в пороговьп детек тор 28 сравнения, откуда выходной сигнал подается в предохранительную схему 29 выходного сигнала 30. Поро- говый детектор 28 выключает систему, если выходное напряжение антенны сравнения падает ниже заданного уровня, что показывает, что датчик находится за пределами заданного расстоянчя от зарытого проводника.Выходы 30 и 31 схемы детектора 20 соединены с цепью управления (Фиг. 7), содержащей блок 32 управления для концевой опоры 2, блок 33 управления для другой концевой опоры 2 и блоки 34 управления для каждой промежуточной опоры 2, Цепь управления также содержит источник 35 трехфазного тока для привода электродвигателей опор посредством реле 36, соединенных с каждым двигателем. Другой источник 37 однофаэового тока подсоединен посредством микровыключателей 38. Выходной сигнал источника 37 тока также подается через процентное реле 39 времени, на контактные рычаги реле 40 и 41. Реле 40 и 41 времени обычно выключены (как показано на Фиг. 7) и переводятся во включенное положение только при возбуждении их катушек.Выходы 30 и 31 цепи детектора 20 соединены с катушками реле 40 и 41 и обычно включенные контакты этих реле подсоединены к катушкам реле 36, 1144610взаимодействующих с концевыми опорами 2.В устройстве механического соединения датчиков рычага и направляощей (фиг. 8), в качестве направляю щей 11 используется, например, провод ипи рельс или т,п. и расположена оца цад землей, На рычаге 14 установлены датчики в виде микровыключатезтей ч 2, расположенных по обе 1 О стороны направляюЦей 11, такигл образом, что один из микровыключателей входит в зацепление с проводом, когда рычаг поворачивается вправо (фиг. 8), а другой выключается при 15 зацеплении с протзодом, когда рычаг 14 поворачивается влево,В дождевальцой системе другого варПанта исполнения (фиг. 9) рычаг 1 закрегцец ца труботтроводе 1 шарнирно 20 цтя поворота вокруг вертикальной оси. В тсатестве направляющей 11 использован провод, расположенный над землей. Передний конец рычага 1 А поворотцо подсоеттинец к ттровоцу в Ь точке 43. Угловой датчик (не ттоказан)регистрттрует угол между рычагом и трубопроводом, фиксирует отклонение его от заданцого угла, например п 90 , и подает сигнал на притивопо Ооложные опоры трубопровода.Работа дождевальной системы по первомч варианту осуществляетсяследуошим образом.В инале дтзижецит цачицают перемещаться концевые Опоры 2, которые образуют углы с соседними секциями и соответсттзецно начинают перемещаться промежуточные опоры в ответ ца вкзцочецце их микровьпслючателей и так до самой последней центральной опорь 1, после чего промежуточные опоры выравцитзаются с тсонцевьыи, так как число их оборотов больше, и весь трубопровод поддерживается в прямом положении.При отклонении системы от курса датчик переглещается ца одну сторону направляющей. Когда это происходит, схема детектора 20 выравнивает выходной сигнал, который через блоки 34 прекращает подачу энергии на соответствующую .сонцевую опору 2 и она останавливается, Другая концевая опора 2 продолжает движение ц вся система, сохраняя прямую линию, поворачивается вокруг неподвижной опоры, Б силу этого датчик перемещается назад в эоу цатРэнллющей дя уда;аннет тзы -ходного сигнала из цепи детектора,переключения блока 34 и для повторного включения привода неподвижнойопоры. Снова обе опоры перемещаютсяпо полю.Управление перемещением системыможно осуществлять также путем уменьшения-уветичеция скорости движенияуправзяемо опорыНа длинных системах могут управля-:ться опоры, расположенные вблизиконцевых опор, в ответ на сигналдатчика путем существенного снижения их скоростей,Работа системы по второму вариантуосуществляется следующим образом,В начале движения система перемешается по траектории, обозначеннойпозицией А (фиг. 10). Далее приотклонении труботтровода от заданногокурса система смещается в положение Б.Б этом положеции точка шарнирногозакрепления рычага 14 с трубопроводом смещается вправо относительнонаправляюшей и угол между рычагоми трубопроводом становится острьи.Задаццое значение этого угла регистрируется угловым датчиком и приводневой концевой опоры останавливается.Другая концевая опора продолжаетдвихсение.В силу этого вся система поворачивается вокруг неподвижной опорыдо тех пор, пока угол между трубопроводом и рычагом не станет равнымо90 . Когда система достигает позиции С, обе концевые опоры геремещаются вперед с полной скоростью. Кор.Ректировка перемещения в этом случаеосуществляется при перемещении воображаемой точки, расположенной наконце воображаемой линии, равнойпо длине рычагу 14 в направлениинаправляющей 11 для совыещейия спередним концом рьчага в точке ч 3.Воображаемая линия образует угол во90 с трубопроводом 1 и пересекаетточку шарнирного соединения рычага1 с трубопроводом 1, Таким образом,воображаемые точка и линия эквивалентны катушкам 17 или 18 датчиков1 б и рычагу 14 первого вариантауправления.Когда воображаемая точка расположена справа от провода (фиг. 10), левая концевая Опора останавливается, а правая продолжает движение до тех1144610 7пор, пока условия позигии С не достигают воображаемой точки позади на проводе.П ри перемещении обоих концевых опор 2 вперед с позиции С рычаг 14 5 начинает поворачиваться и угол мел между рычагом и трубопроводом становится тупым. Это заставляет воображаемую точку перемещаться влево относительно провода. Когда угол между рычагом 14 и трубопроводом 7 становится ".упым на заданную величину, это положение регистрируется датчиком и останавливается правая концевая опора 2, а левая продолжает перемещение до тех пор, пока угоп между рычагом и трубопроводом не станет равным Ю а воображаемая точка вновь не окажется на проводе (позиция Е). При этом перемещение между позициями О и Е в действительности представляет собой поворотное перемещение вокруг правой опоры 2. Так продолжается до тех пор, пока концевые опоры не будут перемещаться с одинаковой скоростью.Применение изобретения позволит с меньшими затратами технических средств и с высокой точностью осуществлять вождение шгрокоэахватных дождевальных машин по заданному курсу.