Устройство автоматизированного управления многоопорной фронтальной дождевальной машиной

Устройство автоматизированного управления многоопорной фронтальной дождевальной машиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения - повьш)ение качества управления путем коррекции скорости движения и вьщаваемой поливной нормы каждым из крыльев дождевальной машины (ДМ). Устройство включает гидрозадвижки 15 с приводом 17, подключенным через логический блок 18 и анализатор 13 к приемному коммутатору 8, установленному на ДМ. Последний при движении ДМ периодически входит в контакт с полевым коммутатором, к которому подключены датчики влагосостояния почвы и задатчики нормы полива под

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1! !

А1 (su 4 A 01 G 25 09

ar

CErny„

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ / -: д/

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ " а4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

УПРАВЛЕНИЯ МНОГООПОРНОЙ ФРОНТАЛЬНОЙ

ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНОЙ (21) 4172330/30-15 (22) 17.11.86 (46) 30.04.88. Бюл. Х - 16 (7 1) Ленинградский сельскохозяйственный институт (72) З.Ш.Юлдашев, В.С.Зарицкий, В.С.Поздникин, В.Б.Светник и Н ° Н.Сидоренко (53) 631.347.1(088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

У 1319802, кл. А 01 С 25!09, 1986.

i57) Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения повышение качества управления путем коррекции скорости движения и выдаваемой поливной нормы каждым из крыльев дождевальной машины (ДМ).

Устройство включает гидроэадвижки 15 с приводом 17, подключенным через логический блок 18 и анализатор !3 к приемному коммутатору 8, установленному на ДМ. Последний при движении

ДМ периодически входит в контакт с полевым коммутатором, к которому подключены датчики влагосостояния почвы и эадатчики нормы полива под

1Зч154!

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к малиггам и орошению с/х культур широкозахватными дождевальными гапгиггами (ДМ), и может

5 быть использовано в устройствах автоиз крыльев д ожле Вл л ьно на фиг. 2. о г датчико на полевой установлен ющего троса

?0

30 ваемость. выс о те

Приемный коммутатор 8 на ДМ предназначен для съема показаний с датчиков 1 состояния спитываемости и задатчиков 4 нормы полина обоих

KpblJIbpB через полевой коммутатор 2. каждым из крыльев ДМ (праны и левым). Первоначальная установка по гинной нормы, определяемой скоростью ДМ, поступает с блока управления скоростью OM. Анализатор 13 оценивает сигналы датчиков влагоемкости почвы под обоими крыльями /1M, вырабатывая усредненный выходной сигнал. Блок логики управляет скоростью ДМ по матического управления поливом многоопорными дМ с учетом вида с/х культур и д(гнамики технологи«осKol î процесса орошения.

Цельгн изобретения является повышение качества управления путем кор— рекции скорости движения и выдаваемой поливной нормы каждым иэ крыльев машины.

На фиг. 1 приведена блок-с. "ема устройства (без полевого коммутатора,); на фиг. 2 — схема установки датчиков состояния впитываемости на почве и задатчиков норм полива на орошаемо: > поле; «а фиг . 3 — конструкция полевого коммутатора; на фиг. 4 конструкция приемного коммутатора; на фиг. 5 — пример реализации логического блока (принципиальная электрическая схема).

Устройство включает (фиг. 1и 2) датчики 1 состояния впитываемости почвы, которые определяют агротехническое состояние поля. На орошаемом поле н зависимости от физико-механических свойств почвы и растущей на ней с/х культуры меняется его впичыДатчики состояния впитываемости 35 устанавливают на орошаемом поле равномерно под каждым крылом (левое и правое), где необходимо изменять норму полива (например, под каждым крылом установлено по три датчика). 40

Пример различных поливных норм на участках орошаемого поля под каждым принципу соответствия скорости такому минимальному значению, при котором ны?гается большая из требуемьгх норм полина (под правым или левым крыл м ДМ). Меньшая норма полива обеспечивается логическим блоком путем прикрытия задвижки 15 соотнетств юшего крыла ДМ. 5 ил. ноГоопорной фронтальной и машины (ДМ) приведен Электрические сигналы в впитываемости поступают коммутатор 2, который в стойке 3 опоры направляДатчик 1 состояния впитываемости пр ..-ставляет собой измеритель, электрическое напряжение на выходе которого прямо пропорционально состоянию впитываемости орошаемого участка поля. Задат«ик 4 нормы полива служит для задания дожденальной машине необходимой скорости движения. Он ус.танавливается ближе к направляющему тросу 5 под каждым крылом (левым и правым) и состоит из делителя напряжения, выполненного на одном потенциометре, градуиронка которого соответствует заданной норме полива.

На стойке 3 опоры направлякшего троса 5 устанавливается изол тор 6 иэ неэлектропроводного материала (фиг. 4).

Коммутатор 2 поля представляет собой контактные площадки 7, соединенные со всеми датчиками 1 состояния впитываемости правого и левого крыльев, а также с эадатчиками 4 нормы полива при помощи соединительных приводов. Контактные площадки 7 изолированы между собой и установлены на стойке 3 на фиксированной з 1

Коммутатор 8 ШДМ устанавливается на блоке 9 (раме jIM) блока синхронизаци

I над направляющим тросом 5, закрепляется на ней на пружинных подвесках

10 и катится по направляющему тросу

5 на ролике 11. Такая конструкция позволяет избежать несогласованного соединения приемного коммутатора 8

ДМ с полевым коммутатором 2. Пружинная подвеска 10 и ролик 11 позволяют исключить влияние рельефа на точность установки ДМ по отношению к опоре 3 и боковое отклонение линии ДМ от направляющего троса 5.

Блок 12 ручного управления предназначен для ручного управления движением ДМ и, когда нет необходимости управлять машиной по программе, отключает всю автоматику.

Анализатор 13 механического процесса полива состоит из сумматора сигналов, которые поступают от датчиков 1 состояния впитываемости (соответственно от левого и правого крыла), и усилителя для усиления сигнала и задатчика 4 нормы полива.

Анализатор 13 предназначен для определения среднего значения поливной нормы воды с учетом показаний дат1

391544

4 движек 15 и одновременно изменяет

v скорость движения ДМ, определяя необходимую скорость движения. Логи5 ческий блок 18 представляет собой устройство, которое определяет ту минимальную скорость движения, при которой происходит полив в пределах необходимой нормы.

10 заданных норм полива.

Задатчик 4 нормы полива служит для задания дождевальной машине скорости движения, выдачи требуемой для данной культуры нормы полива, и устанавливается ближе к направляющему тросу под каждым крылом. Он состоит из делителя напряжения, выполненного на одном потенциометре, градуировка которого соответствует данной норме полива. Блок 14 управления скоростью движения ДМ выполнен в виде таймера. В зависимости от соотношения времени "работа-пауза" скорость jjM регулируется в широких пределах и, как следствие, регулируется норма полива.

Задвижки 15 предназначены для дросселирования напорной оросительной воды в трубопроводе 16 питания дождевальной машины и дают возможность управлять расходом воды в правом и левом крыяьях ДМ. Приводы 17 гидрозадвижек 15 состоят из электродвигателей, которые при включении приводят к перемещению гидроэадвижек 15.

Логический блок 18 вырабатывает команды на электрогидропривод 17 за

С учетом заданных норм полива под каждым крылом (левым и правым) определяется как необходимая скорость движения крайних тележек 19, так и

15 необходимая величина дросселирования задвижками 15 того крыла машин (правого или левого), где необходима меньшая норма полива.

Питающий насос 20 служит для подачи

20 оросительной воды через гидрозадвижку 15 в требопровод 16 питания. Приемный коммутатор 8 на ДМ выполнен в виде токосъемных контактов, установленных вертикально на изоляционных пластинах 21. Пластины снабжены направляющими 22, выполненными в виде вилки и служащими для "захвата" полевого коммутатора 2 при движении машины.

30 Устройство автоматизированного управления многоопорной ДМ работает следующим образом.

В блоке 14 управления скоростью движения ДМ устанавливается начальная норма полива, например 600 м /га.

Передвигаясь, ДМ подходит к началу участка поля (фиг, 2, точка А). Пластины 21 и направляющие 22 приемного коммутатора 8 ДМ, взаимодействуя со

40 стойкой 3, обеспечивают надежное соединение (раэъемнбе) коммутатора 8 с коммутатором 2.

По достижении ДМ точки А через контактные площадки 7 подается элект4Б рическое питание на датчики 1 состояния впитываемости и эадатчики 4 нормы полива, а также осуществляется съем сигналов с датчиков t состояния впитываемости и задатчиков 4 нормы

50 .полива °

После поступления сигналов на приемный коммутатор 8 анализатор 13 и логический блок 18 вырабатывают команду на электропривод 17 гидрозадвижки, который открывает ее полностью. Скорость крайних тележек 19 зависит от нормы полива, так как производительность питающего ДМ насоса 20 постоянна.

1391544

В точке А (фиг. 2) на участке 1 под левым крылом ДМ необходимо, например, осуществить полив с нормой

400 м /га, а на участке 2 под правым крылом ДМ вЂ” с нормой 500 м /га.

Эти показания нормы полива при помощи коммутатора 2 поля от задатчиков

4 нормы полива поступают на анализатор 13. На анализатор 13 одновремен- 10 но поступают сигналы от датчиков 1 состояния впитываемости. Лналиэатор

13 определяет среднее значение показаний всех датчиков состояния впитываемости по крыльям ДМ. На основе среднего их значения анализатор 13 дает команду ня привод 17 гидрозадвижки. При этом логический блок 18 определяет минимальную скорость движения, при которой можнО выдать 20 норму полива 500 м /гя. Хаким образом, на участке I с нормой полива

400 м /га и участке II с нормой полина 500 м /га машина будет двигатьсЯ с MHJJJJMQльной скОРОстью, котОРЯЯ 25 обеспечивает полив с расходом

500 м /га. На участке I гипрозадвижка 15 призакрыта на величину, при которой обеспечивается норма полива

400 м /га, я на участке II гидрозад- 30 нижка 15 полностью открыта. На границе участков 3 и 4 с нормой полива

300 и 250 м /га соответственно цикл операций управления работой многоопорной дождевальной машины повторяется.

Логический блок 18 можно дополнить, например, гидравлически, пневматически, электрически и т.п., одновременно доведя схему логического блока до уровня известных функциональных блоков.

Рассмотрим принцип действия логического блока 18 (принципиальняя схема логического блока 18 приведена на фиг. 1) .

Логический блок Оаботает следую- щим образом.

Сигнал, пропорциональный необходимой норме полива, поступает на преобразователь 23 напряжения во временной интервал, на выходе которого формируется дискретный сигнал, поступающий на входы R триггеров 24. При этом на вход S триггеров 24 поступает сигнал от задатчика скорости движения ЩДМ. От инверсного выхода триггеров 24 сигналы, длительность которых может быть различной, поступают на элемент И 25. На выходе элемента И 25 будет самый короткий по длительности импульс, поступающий на вход эядатчика скорости движения

ШДМ. С инверсного выхода элемента

И 25 сигнал поступает на интегратор

26, где интегрируется. Проинтегриропанный сигнал поступает на входы сумматоров 27 и 28, на другие входы сюда же поступают сигналы от анализатора 13. После суммирования на выходе сумматоров 27 и 28 будет сиг- нал, пропорциональный разности норм полива под каждым крылом. Выходной сигнал сумматоров поступает на входы привода 17 гидрозадвижки. Привод 17 гидрозядвпжки открывает (закрывает) гидро задвижку 15 ня величину, пропорциональную входному сигналу, поступающему от сумматоров 27 и 28.

Настоящая принципиальная схема логического блока может быть реализована на базе микросхем серии К155 и

К176 или же более современных микросхем К555. о

Применение изобретения позволит экономить поливную воду, производить эыборочный полив участков с различными c/õ культурами разными поливнь ми нормами, что повышает урожайность с/х культур, а также снизить водную эрозию почвы.

Ф О р м у л я и э о б р е т е н и я

Устройство автоматизированного управления многоопорной фронтальной дождевальной машиной, включающее установленные на тележках с эл ктроприводом трубопроводы правого и левого крыльев машины, блок синхронизации движения по курсу с направляющим тросом и блок управления скоростью движения машины, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества управления путем коррекции скорости движения и выдаваемой поливной нормы каждым иэ крыльев машины, устройство снабжено установленными на входах в трубопроводы правого и левого крыла задвижками с электрогидроприводом, шарнирно укрепленным на раме машины приемным коммутатором с опорным роликом, кинематически связанным с направляющим тросом, и подключенными последовательно между приемным коммутатором и эпектрогидроприводами задвижек правого и левого крыльен

13915 i4

Риг. Л анализатором технологического процесса полива и логическим блоком, подключенным к блоку управления скоростью движения машины, а также установленными на опорах направляюшего троса полевыми коммутаторами с подключенными к ним датчиками состояния впитываемости почвы и эадатчиками норм полива орошаемых правым и

5 левым крыльями машины участков поля.

1391544

0m задатчика сноросгпи 36ижения

4(d

Пра

Я%юли

Риг5

Составитель Г. Параев

Техред М.Дидык Корректор А. Зимокосов

Редактор А. Маковская

Заказ 1831/2 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4