Система контроля для многоопорной самоходной дождевальной машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119 50 4 А 01 С 25/16 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТ до е ОНТРОЛЯ ДЛЯ МНОГОО ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИ ие относится к сел может быть исполь самоходной широкоевальной машины при ных площадей. Цель расширение функционостей системы. СисПОРНЫьско- зо(54) СИСТЕМА НОй САМОХОДНО (57) Иэобрете му хозяйству вано в состав захватной дожд орошении лосе изобретения - нальных возмо пи Ток СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Электрическая дождевальная машина фронтального перемещения "Кубань". Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЭДМф 00.000 ТО.Машина дождевальная "Коломенка" Т хническое описание и инструкция по эксплуатации ЗЗАВМФ 00.000 Т тема содержит шину питания Ц и коммутирующий переключатель, На каждой опоре установлены реле контроля выравнивания распределительного трубопровода, реле токовой и тепловой защиты электродвигателей опор, реле коммутации, реле контроля исправности датчика контроля выравнивания и реле регистрации отставания опоры. Реле контроля исправности гидроклапана установлено только на последней опоре. Через все опоры транэитно проходят три адресные шины, к кото 1 рым подсоединены адресные реле Р 1 р, Р 2 р, РЗр. Возникновение на какой-либо опоре аварийной ситуации Ъыэывает срабатывание одного иэ аварийных реле, Аварийный сигнал поступает в схему управления, которая снимает питание с электродвигателей опор дождевальной машины, отключает подачу воды или подготовленных животноводческих стоков в распределительный трубопровод дождевальной машины. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл, 1 129Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в составе самоходной широкозахватной дождевальной машины при орошении посевных площадей.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей системы, а также исключение возможностинеобнаружения аварийной опоры в случае одновременного возникновения- наней нескольких неисправностей,На фиг.1 изображена схема опросаопор и приема донесений об исправности контролируемых функциональныхэлементов; на фиг.2 - схема формирования донесений последней опоры;на фиг.З - схема расшифровки донесений и индикации неисправностей, возникающих на опорах многоопорной самоходной дождевальной машины,Система содержит шину питания0, , коммутирующий переключатель Б,реле коммутации Р , имеющее нормально разомкнутые контакты, три адресные шины 1 р, 2 р, Зр, транзитно проходящие через все опоры многоопорной самоходной дождевальной машины,три адресных реле Р 1 р, Р 2 р, РЗр,подкпюченных к адресным шинам и имеющим нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты, индикаторные.лампы Н 1, Н 2, НЗ, Н 4, Н 5, Нб и имеющие нормально разомкнутые контантыреле Р 1 контроля,;, выравнивания распределительного трубопровода, релеР 2 тепловой защиты электродвигателяопоры, реле РЗ токовой защиты электродвигателя опоры, реле Р 4 контроляисправности датчика контроля выравнивания, реле Р 5 .регистрации отставания опоры и реле Рб контроля исправности гидроклапана, установлен-.ное на последней опоре дождевальноймашины, Причем реле Р 1, Р 2, РЗ, Р 4и Р 5 установлены на каждой опоре.Система контроля для многоопорной самоходной дождевальной машиныработает следующим образом.В основу предлагаемой системыполЬжено кодирование информации обисправности контролируемых функциональных элементов опор, При этомиспользован информационный код.При возникновении на какой-либоиз опор аварийной ситуации, т.е.при срабатывании одного из следующих реле: токовой или тепловой защиты электродвигателя опоры, конт 1082роля выравнивания, контроля исправности датчика, контроля выравнивания и контроля исправности гидроклапана, аварийный сигнал Бд,ь(фиг.З) поступает в схему управления, которая снимает питание с электродвигателя опор дождевальной машины и отключает подачу воды илиподготовленных животноводческих сто ков. После этого оператор дождеваль.ной машины осуществляет поиск опоры(или опор), на которой произошланеисправность, последовательно подавая питание на реле коммутацииопор (Р ) по адресным шинам, число.ккоторых равно числу опор машины, спомощью связанного с шиной питаниякоммутационного переключателя Я(фиг.2). Контакты коммутационных ре" 20 ле, замыкаясь, обеспечивают последовательное поступление закодированных информационных донесений об исправности контролируемых функциональных элементов опор, начиная с 25первой, по трем электрическим адрес"(фиг,2).30При наличии трех электрическихадресных шин количество неповторяющихся кодовых комбинаций, т.е, комбинаций запитанных и незапитанных 35шин, равно восьми, Следовательно,число контролируемых функциональныхэлементов опор может достигать семи(три незапитанные адресные шины индицируют исправность опоры). В элек трифицированной дождевальной машинефронтального, действия , для которойразработана предлагаемая система,признано целесообразным контролировать пять видов неисправностей, а 4 именно аварийный излом распределительного трубопровода, т.е, выходопоры из линии сверх допустимогопредела, срабатывание токовой и тепловой защиты электродвигателя опоры, 0 выход из строя датчика контроля выравнивания опоры и аварию гидроклапана, а также отставание опоры назаранее определенное расстояние,(При отставании одной из опор на за ранее определенное расстояние относительно соседних (данное расстояние меньше предельно допустимого выхода опоры из линии, при которомимеет место аварийный излом распре1291082 40 50 Вид неисправности Шина Формируемоедонесение р2 р 1 О О Срабатывание токовой защитыэлектродвигателя опоры делительного трубопровода), что имеет место при пробуксовке опоры, останавливаютсч электродвигатели всех остальных опор машины, а двигатель данной опоры продолжает работать дпя ликвидации ее отставания. Из-за возможной большой удаленности отставшей опоры от оператора и сравнительно небольшого углового отставания (40) причина остановки машины может быть не ясна оператору. Для выявления ее и предусмотрена возможность контро-ля отставания опоры).Гидроклапан, установленный на конце поддерживаемого самодвижущи мися опорами распределительного трубопровода дождевальной машины 4 иг.1), предназначен для его прочистки во избежание засорения при поливе подготовленными животноводческими сто- Л 1 ками. При поливе этими стоками гидрокпапан периодически открывается, при этом осуществляетсся частичный сброс поступающих в распределительный трубопровод под давлением живот новодческих стоков. Двигатель исполнительного механизма гидроклапана снабжен реле токовой и тепловой защиты, нормально разомкнутые контакты которых параллельно включены в 30 цепь обмотки реле контроля исправности гидроклапана. Таким образом, при срабатывании любого из них подается питание на обмотку реле Рб. Кроме реле контроля исправности гидроклапана, схема формирования донесений последней опоры включает реле контроля выравнивания распределительного трубопровода Р 1, тепловой и токовой защиты электродвигателя Р 2 и РЗ, контроля исправности датчика контроля выравнивания Р 4 и регистрации отставания опоры на заранее определенное расстояние Р 5.,Донесения об исправности контролируемых функциональных элементов опор формируются в двоичном коде, при этом за логическую единицу принято подаваемое на шину напряжение питания Б , а за логический ноль- отсутствие последнего. Формирование донесений происходитследующим образом,При коротком замыкании в цепиэлектродвигателя опоры срабатываетреле РЗ токоной защиты, При этомего нормально разомкнутый контактзамыкается, обеспечивая подачу напряжения питания на адресную шину1 р, На адресные шины 2 р. и Зр напряжение в этом случае не поступает.При срабатывании реле Р 2 тепловойзащиты электродвигателя опоры,его нормально разомкнутые контактызамыкаются, обеспечивая поступлениенапряжения питания на адресные шины1 р и 2 р, Адресная шина Зр при этомне запитывается (в последующем незапитываемые шины не упоминаются).При срабатывании реле токовойили тепловой зашиты двигателя исполнительного механизма гидроклапананапряжение питания поступает на обмотку реле Рб, нормапьно разомкнутые контакты которого, замыкаясь,обеспечивают поступление напряженияпитания на адресные шины 2 р и Зр.При возникновении аварийного излома распределительного трубопровода, происходящего при ьыходе опорыиз линии сверх допустимого предела,срабатывает реле Р 1, При этом напря-,жение питания через его замкнувшийся контакт поступает на адрес.нуюширу 2 р.При появлении неисправности датчика контроля выравнивания опорысрабатывает реле Р 4 и через его замкнувшиеся контакты напряжение питания поступает на адресные шины 2 ри Зр.При возникновении углового отставания опоры относительно соседнихсрабатывает реле Р 5 и напряжениепитания поступает на адресную шинуЗр.Если опора исправна, напряжениена всех трех адресных шинах отсутствует,В представленной таблице истинности приведено соответствие формируемых донесений различным видамнеисправностей опор машины.11291082 6Продолжение таблицы Формируемоедонесение Вид неисправности Шина 1 р 2 р Зр О Срабатывание тепловой защиты электродвигателя опоры О Выход опоры из линии О 1 Неисправность датчика контроля выравнивания О1 Отставание опоры1 Неисправность гидроклапана О Опора исправна О О О Таким образом, каждой неисправности, которая может возникнуть наопоре, соответствует определенная 25комбинация в двоичном коде.При замыкании контактов реле Ркоммутации сформированные донесенияпоступают по адресным шинам 1 р, 2 р,Зр на обмотки адресных реле Р 1 р, ЗОР 2 р, РЗр (фиг,2)Схемы формирования донесений входят в состав блоков автоматики опор,унификация которых, т.е. взаимоэаменяемость блоков и соединяющих ихкабелей, обеспечивается ступенчатымсдвигом на "1" номера выходного контакта каждой адресной шины, проходящей через блок автоматики, по отношению к входному (фиг.2). Следова- щтельно, блоки автоматики не привязаны к конкретным опорам и адрескаждого из них (за исключением блока автоматики последней опоры) определяется местом его монтажа на опорах дождевальной машины,В схеме расшифровки донесений ииндикации, возникающих на опорахнеисправностей (фиг.З), контактыадресных реле Р 1 р, Р 2 р и РЗР подклю Оченных к адресным электрическим шинам, сведены в три цепи, по которымнапряжение питания Б может бытьподано на шесть индикаторных лампН 1, Н 2, НЗ, Н 4, Н 5 и Е 16.В каждую из этих цепей входятнормально замкнутые и нормально ра"зомкнутые контакты всех трех реле,соединенные последовательно. Расшифровка донесений и индикация неисправностей осуществляетсяследующим образом.При поступлении напряжения питания по адресной шине 1 р, что соответствует первому донесению, сраба-.тывает адресное реле Р 1 р и его вхо-,.дящий в первую цепь нормально разомкнутый контакт замыкаясь обеспечивает поступление напряжения питания на индикаторную лампу Н 1, сигнализирующую о срабатывании токовойзащиты адресного,цвигателя опрашиваемой опоры,При этом размыкание или перебросконтактов данного адресного реле,которые расположены в двух другихцепях, не приводит к загоранию иныхиндикаторных ламп. Поэтому в дальнейшем речь будет вестись лишь отех контактах трех означенных адресных реле, срабатывание которых приводит к загоранию какой-либо индикаторной лампы,При поступлении напряжения питания одновременно по адресным шинам 1 р и 2 р, что соответствует второму донесению, срабатывает адресные реле Рр и Р 2 р, При этом расположенный в первой цепи контакт адресного реле Р 1 р замыкается, а расположенный также в первой цепи контакт адресного реле Р 2 р размыкает цепь питания индикаторной лампы Н 1 н замыкает цепь питания индикаторной лампы Н 2, которая, загораясь, сигнализирует о сра-(батывании тепловой защиты электродвигателя опрашиваемой опоры.При поступлении напряжения питания по адресной шине 2 р (третье донесение) срабатывает адресное релеР 2 р иего входящий во вторую цепьнормально разомкнутый контакт замыкаясь обеспечивает поступление напряжения питания на индикаторнуюпампу НЗ, сигнализирующую о выходеопрашиваемой опоры иэ линии сверхдопустимого предела.При одновременном поступлениинапряжения питания по .адресным шинам 2 р и Зр (четвертое донесение)срабатывают адресные реле Р 2 р иРЗр, При этом расположенный во второй цепи контакт адресного реле Р 2 рзамыкается, а контакт адресного реле РЗр, также расположенный во второй цепи, размыкает цепь питания индикаторной лампы НЗ и замыкает цепьпитания индикаторной лампы Н 4, которая, загсраясь, сигнализирует онеисправности датчика контроля выравнивания опрашиваемой опоры.При поступлении напряжения питания по адресной шине Зр (пятое донесение) срабатывает адресное релеРЗр, При этом его входящий в третьюцепь нормально разомкнутый контактзамыкается, обеспечивая поступлениенапряжения питания на индикаторнуюлампу Н 5, сигнализирующую об отставании опрашиваемой опоры относительно соседних на заранее определенное расстояние.При одновременном поступлении напряжения питания по адресным шинам1 р и Зр (шестое донесение) срабатывают адресные реле Р 1 р и РЗр, Приэтом расположенный в третьей цепиконтакт адресного реле РЗр замыкается, а контакт адресного реле Р 1 р,также входящий в данную цепь, размыкает цепь питания индикаторнойлампы Н 5 и замыкает цепь питания индикаторной лампы Н 6, загорание которой сигнализирует о неисправностигидроклапана, что имеет место лишьпри опросе последней опоры дождевапьной машины.Отсутствие напряжения питанияна всех трех адресных шинах не приводит к загоранию какой-либо индикаторной лампы, что свидетельствует об исправности опрашиваемой опоры дождевальной машины.Таким о бр аз ом, по сту пление на схему донесения, характеризующего неисправность одного из контролируемых функциональных элементов опрашиваемой опоры, обязательно приводит к загоранию индикаторной лампы, сигнализирующей о наличии данной неисправности.Предлагаемое устройство расчитано на отыскание какой-либо одной из возможных неисправностей, кото 570 рые могут возникнуть на опоре, Од,новременное возникновение двух илиболее неисправностей на одной опореявляется крайне маловероятным событием, если принять. во.внимание то,что при появлении одной неисправности на любой из самодвижущихся опор дождевальной машины с электродвигателей всех опор сразу же снимаетсяпитание и прекращается подача водыили подготовленных животноводческих личии напряжения на всех трех адресных шинах, Для идентификации неисправности опоры в этом случае в предлагаемое устройство введена дополнительная индикаторная лампа Н 7 "Опора неисправна", Эта лампа подключена к шине питания через последовательно соединенные, нормально ра 55 стоков. Учитывая, что основным назначением системы контроля являетсяидентификация неисправности опоры,предусмотрена возможность отысканияаварийной опоры при одновременномвозникновении на ней нескольких неисправностей.При наличии одной неисправностиаварийная опора выявляется по загоранию одной из индикаторных ламп,При одновременном возникновении наопоре двух и более неисправностей З 5 на адресных электрических шинах сформировано донесение, которое идентифицировано как одна неисправность,отличная от происшедших или совпадающая с одной из них. Но и в этомслучае должна загореться одна изиндикаторных ламп, свидетельствуяо неисправности опоры. Однако приодновременном возникновении на опоре нескольких неисправностей наадресных электрических шинах можетбыть сформировано такое донесение,при котором не загорится ни однаиз индикаторных ламп, и опора можетбыть ошибочно прйнята за исправйую.Такая ситуация имеет место при на20 Формула изобретения 1. Система контроля для многоопорной самоходной.дождевальной машины, содержащая электрическую схему ,управления,. с шиной питания, предназначенную для отключения электродвигателей на всех.опорах при аварий; ном изломе распределительного трубопровода, систему контроля выравнивания распределительного трубопровода, включающую реле контроля выравнивания распределительного трубо 50 зомкнутые контакты адресных реле Р 1 р, Р 2 р и РЗр и загорается при одновременном их срабатывании, т.е, при наличии питающего напряжения на всех трех адресных электрических шинах.Таким образом, хотя при одновре" менном возникновении нескольких неисправностей на одной опоре эти кон кретные неисправности не могут быть выявлены, неисправная опора идентифицируется и в этом случае.Предлагаемая система контроля для многоопорной самоходной дождевальной машины обладает рядом преимуществ и позволяет произвести аварийную остановку дождевальной машины не только при выходе из линии опоры и срабатывания тепловой или токовой защиты электродвигателей опор, но также при неисправности датчиков контроля выравнивания и гидроклапана, что исключает воэможность выхода опор из линии сверх допустимого предела из-за неисправности датчиков контроля выравнивания и необходимость последующей выставки машины в линию вручную, а также возможность засорения распределительного трубопровода иэ-за неисправности гидроклапана приполиве животноводческими стоками.При использовании предлагаемой системы появляется возможность выявить все вышедшие из линии опоры при любом количестве этих опор.Предлагаемая система позволяет за короткое время (не превышающее 15-20 с идентифицировать все неисправные опоры и выявить их неис." правные функциональные элементы. Система реализована на электромагнит" ных реле и индикаторных лампах и не требует ни настройки, ни регулировки в процессе производства, сборки и эксплуатации. провода, установленного на каждой опоре, блок коммутации, включающий коммутирующий переключатель и реле коммутации реле токовой и тепловой защиты электродвигателей опор и элементы индикации, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в нее дополнительно введены установленные на каждой опоре реле контроля исправности датчика контроля выравнивания распределительного трубопровода, реле регистрации отставания опоры, адресные реле, установленное на последней опоре реле контроля исправности гидроклапана и три электрические адресные шины, транзитно проходящие через все опоры и подключенные к обмоткам адресных реле, при этом нормально разомкнутыеконтакты реле токовой и тепловой защиты электродвигателя опоры, реле контроля выравнивания распределительного трубопровода, реле контроля исправности датчика контроля выравнивания, реле регистрации отставания опоры и реле контроля исправности гидроклапана соединены с шиной питания, причем нормально разамкнутые контакты реле тепловой и токовой защиты электродвигателя опоры, реле контроля выравнивания распределительного трубопровода, реле контроля исправности датчика контроля выравнивания и реле контроля исправности гидроклапана, параллельно подключены к схеме управления, а нормально разомкнутые контакты реле токовой и тепловой защиты электродвигателя опоры и реле контроля исправности гидроклапана соединены параллельно и через нормально разомкнутый контакт реле коммутации подсоединены к первой электрической адресной шине, кроме того, нормально разомкнутые контакты реле. контроля выравнивания распределительного трубопровода, реле тепловой защиты электродвигателя опоры и реле контроля исправности датчика контроля выравнивания распределительного трубопровода соединены параллельно и через нормально разомкнутый контакт реле коммутации подключены к второй электрической адресной шине, также нормально разомкнутые контакты реле контроля исправности датчика контроля выравнивания, реле регистрации отставания опоры и реле контроляисправности гидроклапана соединеныпараллельно и через нормально разомкнутый контакт реле коммутацииподключены к третьей электрическойадресной шине, при этом индикаториые лампы включены параллельно ичерез последовательно соединенныеконтакты соответствующих адресныхреле связаны с шиной питания, первая - через нормально замкнутые кон Отакты второго и третьего адресныхреле и нормально разомкнутый контактпервого адресного реле, вторая -через нормально замкнутый контакттретьего адресного реле и нормальноразомкнутый контакт первого и второго адресных реле, третья - черезнормально замкнутые контакты первого и второго адресных реле и нормально разомкнутый контакт второго адресного реле, четвертая - через нормально разомкнутые контакты второго итретьего адресных реле и нормальнозамкнутый контакт первого адресного,реле, пятая - через нормально замкнутые контакты первого и второго адресныхреле и нормально разомкнутый контакттретьего адресного реле, шестая -череэ нормально разомкнутые контакты первого и третьего адресных релеи нормально замкнутый контакт третьего адресного реле. 2. Система по п.1, о т и и ч а ю - . щ а я с я тем, что реле коммутации установлены на каждой опоре дождевальной машины.3. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью исклю" чения воэможности необнаружения аварийной опоры в случае одновременного возникновения на ней нескольких неисправностей, в нее введена дополнительная индикаторная лампочка, подключенная к шине питания через последовательно соединенные нормально разомкнутые контакты первого, второ- го и третьего адресных реле.амборская 7927/3 Тираж 630 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Р