Регулятор скорости движения дождевальной машины

Регулятор скорости движения дождевальной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ .ДОЖДЕВАЛЬНОЙ , содержащий программньй блок, датчик скорости движения и исполнительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения качества полива путем обеспечения равномерности полива и дистанционного изменения программы полива, регулятор снабжен преобразователем время-частота и пороговым частотным устройством, а датчик скорости выполнен на герконах с фиксацией начала и окончания хода прерывистого движения и подключен через преобрааователь время-частота к пороговому устройству, выход которого соединен с исполнительным элементом, причем один выход датчика скорости подключен к програьмному блоку, выход которого соединен с пороговым устройством..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (б1) А 01 С 25/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3345725/30-15 (22) 08,10.81 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) В,И,Пронов и А.В.Кокни (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (53) 631.347.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 716886, кл, В 60 К 31/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

11 816436, кл. А Ol G 25/16, 1979. (54) (57) РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащий программный блок, датчик скорости движения и исполнительный элемент, о тличающийся тем, что, сцелью повышения качества полива путем обеспечения равномерности полива и дистанционного изменения программы полива, регулятор снабжен преобразователем время-частота и пороговым частотным устройством, а датчик ско рости выполнен на герконах с фиксацией начала и окончания хода прерывистого движения и подключен через преобразователь время-частота к пороговому устройству, выход которого соединен с исполнительным элементом, причем один выход датчика скорости подключен к программному блоку, выход которого соединен с пороговым устройством.

1090296

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может применяться на дождевальных машинах "Фрегат", "Кубань" и др. с прерывистым поступательным движением рабочих колес (с гидроприводом или с электроприводом, работающим в стартстопном режиме) для обеспечения равномерности полива на ,почвогрунтах с переменным сопротивлением. l0

Известно устройство регулирования скорости сельскохозяйственных машин, содержащее программный блок-задатчик с генератором импульсов,формирователь, интегрирующий усилитель 15 и датчик скорости, подсоединенный к дополнительному колесу, выход которого через электронный блок подключен к исполнительному элементу регулирования скорости машины (1) . 20

Недостатками устройства являются его сложность и невозможность регу- лирования скорости при прерывистости движении дождевальных машин.

Известен также регулятор скорости 25 движения дождевальных машин, включающий программный блок в виде кулачковых дисков, датчик скорости в виде дополнительного колеса с усредняющим блоком, кинематически свя- 30 занного с исполнительным элементомкраном-регулятором j2J .

Недостатками этого регулятора являются низкое качество регулирования из-за неточности измерения и задания скорости машины и отсутствие возможности дистанционного управления скоростью дождевальной машины.

Цель изобретения — повышение качества полива путем обеспечения равно40 о мерности полива и дистанционного изменения программы полива.

Цель достигается тем, что регулятор снабжен преобразователем времячастота и пороговым частотным устрой"4> àoì, а датчик скорости выполнен на герконах с фиксацией начала и окончания хода прерывистого движения и подключен через преобразователь время-частота к пороговому устройству, выход которого соединен с исполнительным элементом, причем один выход датчика скорости подключен к программному блоку, выход которого соединен с пороговым устройством.

На "фиг.l приведена блок-схема регулятора скорости движения дождевальных машин. (ДИ); на фиг.2 — пример схемного исполнения отдельных блоков регулятора.

Регулятор скорости движения дм включает датчик скорости, состоящий из блока 1 для определения начала и блока 2 окончания хода прерывистого движения, преобразователь

3 и время прерывистого движения— частота, программный блок 4 (задатчик скорости на пассивных элементах), пороговое частотное устройство 5 и исполнительный элемент 6.

На фиг.2 представлен пример выполнения регулятора на электронных элементах, где обозначено : частотозадающнй конденсатор 7, разделительный трансформатор 8, тиристоры 9 и 10„ зарядный конденсатор 11, тиристорные ключи 12 и 13, контакты

Al, А2, Bl и В2 переключателей блока 4, конденсатор 14, ключ 15 и инвертор 16.

Блоки l н 2 датчика для определения начала и окончания хода прерывистого движепия содержат контактные нли бесконтактные элементы, например герконовые переключатели, установленные на приводе колеса ДИ или в схеме управления для электрифицированных приводов колеса ДМ. Назначение этих блоков датчика — сигнализация о временй начала или окончания прерывного движения ДМ.

Преобразователь 3 содержит устройства преобразования интервала времени между включениями датчиков 1 и

2.в частоту. Например, интервал времени между включением датчиков l u

2 фиксируется по напряжений заряда конденсатора через токоограничительное сопротивление от сухой батареи. Затем это напряжение подается на затвор полевого транзистора, используемого в качестве переменного сопротивления, в схеме управления частотой мультивибратора. Частотный выход мультивиб-.-ратора через разделительный трансформатор подается на два раздельных плеча частотного порогового устройства 5.

Пороговое устройство,5 содержит, например, два раздельных плеча из последовательно соединенных двух тиристоров, сопротивления задатчика

4 и конденсатора. В цепи управления

1 тиристоров, подключенных последовательно к источнику питания на сухих батареях, подключены частотные выходы преобразователя время прерывисством 5, для осуществления переключения давления воды в кране-задатчике скорости ДИ гидравлического действия или для изменения длительности паузы остановки движения ДИ с электроприводом рабочих колес. Например, на ДМ "Фрегат" исполнительный элемент

6 содержит источник питания на сухих батареях 24 В, электрогидрореле, КЭГ-И, подключенное гидравлическим входом к трубопроводу ДИ, а выходом к мембранному исполнительному органу для пошагового реверсивного изменения положения крана-задатчика скорости ДИ.

Регулятор скорости движения ДИ устанавливается на дождевальных маши нах с пневматическими шинами около привода тележки ведущего колеса ДИ.

Для дистанционного изменения программы работы ДИ задатчик скорости может соединяться с диспетчерским пунктом проводной линией или импульсным радиоканалом связи.

Регулятор скорости движения дождевальной машины работает следующим образом.

При необходимости осуществить чередующийся дневной освежительный и ночной увлажнительный полив на ДМ

tt 1В

Фрегат с пневматическими шинами на холмистой местности и с разнородным грунтом, где полный оборот ДМ соответствует 18330 ходам гидроцилиндра, а неравномерность проскальзывания рабочего колеса на поле отсутствует,несмотря на то, что общее количество ходов ДМ при прерывистом движении по полю остается неизменным, в связи с переменным сопротивлением почвогрунта, особенно на уклонах,скорость движения гидроцилиндра изменяется на 50 н на участках местности с повышенным сопротивлением грунта перекатыванию или на подъеме по холмистой местности изменяется время дождевания. Это обуславливает излишний расход воды, отклонение от заданной нормы полива и для обеспечения заданной влажности почвы на всем поле требует завышенной нормы. л

После включения ДМ ".Фрегат" и уст-ройства в работу датчики 1 и 2 нача— ла и окончания хода прерывистого движения замыкают цепи в преобраэЬвателе

3 время прерывистого движения — частота и, в зависимости от интервала времени между замыканием датчиков

1090296 того движения — частота, Положительная полуволна управляющей частоты заряжает конденсатор через первый тиристор и сопротивление задатчика, а отрицательная полуволна разряжает этот конденсатор через сопротивление задатчика и второй тиристор.. При повышении частоты выше заданного порога конденсатор не успевает разрядиться, и к источнику питания одновременно подключаются два тиристора.

Импульс увеличения потребления энергии от сухих батарей двумя тиристорами используется исполнительным элементом 6 для формирования коман- 15 ды к уменьшению на одну ступень давления подачи воды в гидроцилиндр ДИ

1! It

Фрегат или сокращению длительной паузы в электрифицированных ДИ "Кубань" и др. Второе плечо порогового 20 устройства содержит те же элементы и отличается от первого плеча настройкой элементов на нижний порог срабатывания частоты и выдачи команды в исполнительный элемент 6 для уве- 25 личения на одну ступень давления в кране-задатчике скорости ДИ с гидравлическим приводом или увеличения длительности паузы между передвижениями ДИ с электрифицированным при- З0 водом, Программный блок 4 с задатчиком скорости на пассивных элементах содержит устройства для счета количества ходов прерывистого движения,уче- 35 та времени суток, а также устройства для набора и считывания программы полива с перфокарты по командам телемеханического устройства и при ручном наборе или переключения на дру-40 гую программу полива после прохождения ДМ заданного участка поля, а также корректировки по данным датчиков влажности почвы, датчиков испаряемос-. ти с дождевой струи и датчиков задан45 ного количества ходов. Отличительной особенностью задатчика 4 является

его выход — подключение согласно .заданной программе к пороговому устройству 5 пассивных элементов, например

50 сопротивлений. Это позволяет перестраивать программу работы ДИ и не требует непрерывного энергопотребления для функционирования эадатчика, что характерно для прототипа.

Исполнительный элемент 6 содержит источник энергоснабжения и устройства для стыковки с пороговым устрой109029

1 н 2, преобразователь 3 вырабатывает различную частоту. При работе ДИ на подъем время движения гидроцилиндра привода колеса рабочей тележки ДИ увеличивается до 200Х напряжение заряда конденсатора в цепи управления полевого транзистора возрастает, возрастает также сопротивление полевого транзистора, и преобразователь 3 вырабатывает пониженную частоту, 10 при которой срабатывает второе плечо порогового устройства 5, и подает сигнал на исполнительный элемент 6 для пошагового открытия регулирующего крана-задатчика скорости движе- 15 ния ДИ до тех нор, пока заданное программатором 4 время движения гидроцилиндра привода рабочего колеса ДИ не будет обеспечено.

Во время работы ДИ программный блок 20

4 считает количество ходов прерывистого движения ДИ и после прохождения заданного количества ходов согласно программе изменяет уставку срабатывания порогового устройства 5. При 25 этом срабатывает одно нэ плеч порогового устройства 5 для увеличения или уменьшения интервала времени п1.;рывистого движения ДИ. Устройство потребляет повышенное количество зо энергии только на время переключения регулирующего крана-эадатчика скорости ДИ.

Таким образом, устройство обеспечивает равномерный полив по любой программе полива при минимальном энергопотреблении.

Работа регулятора по фиг.2 происходит следующим образом, Принцип работы этого регулятора о 40 основан на сравнении заданного про- грамматором времени с временем.факти-. ческого движения гидроцилиндра, которое измеряется путем заряда конден-, сатора от источника постоянного тока.45

При движении гидроцилиндра вверх . контакт нижнего геркона размыкается конденсатор 7 заряжается от источника постоянного тока. Совершив рабочий. ход, гидроцилиндр доходит до крайнего . верхнего положения, замыкая при этом контакт А2. Кратковременно подается напряжение на преобразователь 3 и пороговое устройство 5.

Частота, вырабатываемая мультивиб-55 ратором преобразователя 3, зависит от напряжения, снимаемого с конденсатора 7, которое, в свою очередь, пропорционально времени рабочего хода гидроцилнндра.

Через разделительный трансформатор

8 управляющая частота подется на тирнсторы порогового устройства 5. При прохождении положительной полуволны управляющей частоты отпираются тиристоры 9 и 10 и через сопротивления задатчика скорости 4, подключенные к клеммам А и AZ происходит заряд конденсаторов 11 и 14 от источника питания +Е. При прохождении отрицательной полуволны управляющей частоты происходит отпирание тирнсторных ключей 12 и 13, через которые конденсаторы ll и 14 разряжаются.

Время заряда н разряда конденсатора определяется сопротивлением задатчика скорости, временем между отпиранием тиристоров и зависит от управляющей частоты, а следовательно, от фактической скорости движения.Если время заряда конденсатора окажется больше времени между отпираниями тиристоров, произойдет замыкание источников питания через последовательно соединенные тиристоры и токоограничивающие сопротивления, т.е. произойдет срабатывание порогового элемента.

Регулирующие сопротивления задатчика скорости 4 подобраны таким образом, что при равенстве фактичес-,. кой скорости заданный первый пороговый элемент срабатывает, а второй не срабатывает, поэтому на исполнительное устройство никакие команды не подаются. Если скорость больше заданной, то не срабатывают оба нороговых элемента„ и через инвертор

16 на определенное время открыт тири-. сторный ключ 15, в результате чего двигатель исполнительного механизма приоткрывает кран-задатчик скорости ! и увеличивает скорость движения гидроцилиндра.

Если скорость меньше заданной, срабатывают оба пороговых элемента и открывается тиристорный ключ 15, что в конечном итоге приведет к уменьшению скорости.

Эффективность работы регулятора скорости ДИ заключается в обеспечении равномерности полива ДИ на поле по любой программе полива н обеспечении реализации устройства на знергонеобеспеченных ДИ. Это дает это поз воляет. ув еличить урожайнос ть на орошаемом поле до 25Х, что соответствует среднему зкономическому эффекту в, 34,4 руб/га.

7 1090296 возможность улучшить качество полива, устранить необходимость постоянного присутствия оператора на Д4 и совершенствовать технику полива. Все

1090296

Составитель Г. Параев

Редактор M.Öèòêèíà Техред A.Áàáèíåö Корректор Ю.Макаренко

Закан 2968/2 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4