Дождевальная установка с электронным управлением

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства(72) Авторы Самосюк Владимир Георгиевич Дашков Владимир Николаевич Капустин Николай Федорович Басаревский Александр Николаевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства(57) Дождевальная установка с электронным управлением, содержащая пневмошасси, раму, на которой смонтирован барабан, оросительную тележку, гибкий трубопровод, связывающий барабан с оросительной тележкой, гидромеханический привод барабана,состоящий из гидротурбины, редуктора, цепной передачи, водопроводящую систему,имеющую основной и обводной каналы и оснащенную на входе в основной канал дросселем, отличающаяся тем, что снабжена электронной системой управления с электронным блоком, электрически связанным с запирающим и регулирующим дросселями, датчиком скорости и датчиком останова, причем запирающий дроссель установлен на основном канале водопроводящей системы, а регулирующий - на обводном ее канале.(56) 1. Механизация и автоматизация полива сельскохозяйственных культур. - М. Колос,1981. - С. 191-198. 2.1983 // . . - 1984. . 9,4. - . 1-7 (прототип). Полезная модель относится к области мелиорации и увлажнения почвы при выращивании зерновых и технических культур, садов, лесопитомников и других сельскохозяйственных культур и может быть использована для периодического полива и подкормки растений. Известна дождевальная установка типа Фрегат, содержащая оросительную трубу,установленную на тележке с гидроприводом и семиступенчатой ручной регулировкой скорости перемещения трубы по полю, систему автоматической синхронизации движения тележек, представляющую собой группу регулирующих дроссельных клапанов с приводами и тягами, прикрепленными к водопроводящей трубе по обе стороны тележек, систему механической аварийной защиты при критическом изгибе трубопровода. Подача воды в них осуществляется от гидранта закрытой оросительной сети или из скважины 1. Недостатком этого устройства и других его модификаций является большая металлоемкость, необходимость привлечения для эксплуатации, монтажа и демонтажа высококвалифицированных специалистов. Так как дождевальные машины постоянно находятся на поле, необходима определенная организация работ, согласованные схемы движения сельскохозяйственных агрегатов, что создает множество трудностей при работе. Этих недостатков лишена выбранная нами в качестве прототипа мобильная дождевальная установка французского производства 2, содержащая пневмошасси, раму, на которой смонтирован барабан, оросительную тележку, гибкий трубопровод, связывающий барабан с оросительной тележкой, гидромеханический привод барабана, состоящий из гидротурбины, редуктора, цепной передачи, водопроводящую систему, имеющую основной и обводной каналы и оснащенную на входе в основной канал дросселем, механически связанным с системой регулирования. Описанная установка автономна в работе, имеет высокую мобильность и минимальные затраты труда. Недостатком такой дождевальной установки является невозможность обеспечивать равномерный полив с точным дозированием воды, т.е. соответствие фактической скорости движения оросительной тележки установленной скорости на протяжении всего цикла полива. В процессе наматывания гибкого трубопровода на барабан с каждым полным слоем витков возникает последовательное увеличение диаметра намотки барабана и рост линейной скорости втягивания, который также характеризуется скачком скорости движения оросительной тележки относительно барабана. Дополнительно к увеличению скорости втягивания изменяется и сила втягивания, на которую влияет и длина размотанного гибкого трубопровода. Сила втягивания будет изменяться в зависимости от коэффициента трения гибкого трубопровода о почву, его веса и скорости перемещения. Действующая сила втягивания и соответствующий радиус намотки барабана создают крутящий момент. С уменьшением силы уменьшается и крутящий момент, число оборотов барабана увеличивается, увеличивая скорость втягивания оросительной тележки. Поэтому одного механического регулирования недостаточно, чтобы поддерживать скорость постоянной и просчитывать длину размотанного гибкого трубопровода. Только электронное регулирование может компенсировать оба фактора - скачок скорости движения и втягивающую силу. Очевидно, что упомянутая выше установка с приводом от гидротурбины в сочетании с механическими средствами регулирования не сможет в полной мере обеспечить равномерное движение оросительной тележки. 2 47462008.10.30 Задачей заявляемой полезной модели является повышение качества дождевания и безопасности работы установки. Решение поставленной задачи достигается тем, что дождевальная установка с электронным управлением, содержащая пневмошасси, раму, на которой смонтирован барабан,оросительную тележку, гибкий трубопровод, связывающий барабан с оросительной тележкой, гидромеханический привод барабана, состоящий из гидротурбины, редуктора,цепной передачи, водопроводящую систему, имеющую основной и обводной каналы и оснащенную на входе в основной канал дросселем, снабжена электронной системой управления с электронным блоком, электрически связанным с запирающим и регулирующим дросселями, датчиком скорости и датчиком останова, причем запирающий дроссель установлен на основном канале водопроводящей системы, а регулирующий - на обводном ее канале. Сущность заявляемой полезной модели поясняется схемами, где на фиг. 1 изображен общий вид дождевальной установки - вид сбоку, на фиг. 2 - схема гидромеханического привода установки с электронным управлением. Дождевальная установка содержит пневмошасси 1, раму 2, на которой смонтирован барабан 3, имеющий возможность поворачиваться относительно горизонтальной 4 и вертикальной 5 осей, гидромеханический привод барабана 6, гибкий трубопровод 7, сообщающий водопроводящую систему барабана 3 и оросительной тележки 8, ограничитель 9,копир 10, тягу 11, рычаг выключения 12 и электронную систему управления 13 (фиг. 1, 2). Гидромеханический привод барабана состоит из гидротурбины 14, сообщенной механически через клиноременную передачу 15, редуктор 16 и цепную передачу 17 и гидравлически посредством водопроводящей системы с оросительной тележкой 8. Водопроводящая система состоит из двух каналов основного канала 1 питания гидротурбины 14, снабженного на входе дросселем 18, и обводного канала 11 (так называемая система байпас - параллельная ветка с дросселем 19). При этом дроссель 18 необходим для обеспечения безопасности системы предохранение от гидроудара в начале орошения и прекращение подачи воды в конце орошения. Дроссель 19 предназначен для автоматического дросселирования части водяного потока, подаваемого на гидротурбину 14. Электронная система управления предназначена для контроля за процессом дождевания (давление, расход, скорость движения оросительной тележки, время начального и конечного орошения) и обеспечения безопасности при работе установки, и включает в себя электронный блок 20, запирающий и регулирующий моторы с заслонками (дроссели 18 и 19), датчик скорости 21, датчик останова 22, магнит 23 и комплект кабелей для подключения датчиков и управляемых устройств. Принцип действия дождевальной установки с электронным управлением заключается в следующем. Электронный блок 20 следит за процессом наматывания гибкого трубопровода посредством датчиков скорости 21 и останова 22, обрабатывает полученную от них информацию и взаимодействует с дросселями 18 и 19. Чтобы скорость движения оросительной тележки оставалась постоянной, когда окружность намотки увеличивается с ростом числа витков, электронный блок 20 управляет регулирующим дросселем 19, степень открытия его изменяется, и объем воды, который идет в гидротурбину 14, уменьшается. В конце цикла полива ограничитель 9 нажимает на копир 10, который посредством тяги 11 воздействует на рычаг выключения 12 редуктора 16, и намотка прекращается. Одновременно с этим датчик останова 22 фиксирует удаление от него магнита 23, закрепленного на тяге 11 и также подает сигнал в электронный блок 20, который в свою очередь подает сигнал в исполнительный механизм для закрытия дросселя 18. Подача воды прекращается, и гидротурбина 14 останавливается. Заявленная полезная модель позволяет повысить безопасность работы дождевальной установки с электронным управлением благодаря предохранению от гидроудара в начале орошения и прекращению подачи воды в конце орошения, а за счет применения элек 3 47462008.10.30 тронной системы управления, контролирующей давление, расход, скорость движения оросительной тележки, время начального и конечного орошения, повысить качество дождевания. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4