SU1409166A1 - Способ автоматизированного водораспределени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сельскому .хоз йству и может быть при.менеио ири но- ливе 1ннрокоза.хватными дождева.тьны.ми ма- шина.ми (лТ, типа «Кубань с забором воды в движении из откр|)1тых ороситоле11. Цел) изобретени  -- повышение надежiKJciH . упрощение и снижение : ксилуат 1 циоиных затрат нроцессг) водо 1ас11ределе- ни . Слюсоб включает подачу воды из источника 1 орон1ени  в расиреде.тительный капа , i (f- K) 7 носредспип ре1 ул тора 2 водо- подачи на его входе, снабженного б.током 4 регулировани  и задатчиком 5 расхода. Во- донодача в РК равна 1 оминаль11()му водо- нотреб-теник) включенных н работу ДЛ 9. За- бо воды оросител ми 8 pei у.1ируете  путем настройки параметров гидравлических )отивлений Л на входах в оросите.ти 8 из РК. Сп()С()б 11р( дусматринает также кор- рскцнк подаваемо и в РК pacxo.ia по сигпа- .1ам датчика 12 yp вн  li последнем оросителе и задание забираемо1 о ()|1оси1е.1 м11 8 расхода либо путем ручно11 настройки .ipoc- селей затворов в оросител х, либо на стройкой гидрав,1Ически.х сопротив.тени 13 па в.хода.х в оросители на расход, равньп водопотреблению ДЛА. 5 ил. ( а с

Description

. 3

Изобретение относитс  к со.льскому хоз йству и может быть применено на открытых о)оснте. 1ьных системах при полиЕ е се.льскохоз йстненных культур HI и ро козах ватными маншнами с забором водь| и движении из отк)ытых о|)осителей, нанриме|), типа «Кубань.

11ельк) изобретени   вл етс  новьпнспие наде 1;пости, уп)он1ение и снижение н.|уатационных затрат нрсцесса водо К1СИре- делени .

(люсоб автоматизированного водорас- иределени  )еализуетс  следующим образом .

В расиределиге.льный Kaiia.i подаетс  |)ас- ход, равный номииа.чьиому видопо гребле- иию вк.-1К)чеии1)1х дождевальных машин, причем величина :(гого расхода устанав.тивает- с  по сиг на.там ради(с11гна.1изаторов вк. по- ченных машин.

Забираемый из распреде.штельиого кана- .la ор(Х ите.1Ями дождева.чьных ма1нин расход устанав.тиваетс  равным водопотреб, 1еник) машины на уровне, заиас воды над кото) обеснечш ает номииал1)Пое водоиотреблеиие маиппП) в течение в)емепи добе1 ани  расхода от источника о()О1пени  до данного оросите. 1 , причем достигаетс  настройкой вручную ре1Л . 1И уемого гид)авлическо го сопротив. 1ени  дроссел  или наладкой автоматически регулируемо1Ч ) гидравлического со11рогив, 1еип  гидроавтомата на входе оросител .

Подаваемый ti |)асиределпте. 1Ы1ыГ1 канал расход кор)ектируетс  ио сигналам датчика уровней в нижнем оросителе.

На фиг. 1 представлена схема aHioxia- тизироваипо оросптельной системы д,1Я реализации способа автоматического водорас- пределени ; на фи1. 2 .1ектрическа  схема задатчика расхода системы: па фпг Л схема водозабора в оросите.чь. вариа1{г п)- менеии  дроссел  HJMI ) хправ/км. ии; на фиг. 4схема водозабора с актоматическим рпег Л1 руемым гидросопротивлением по сигналам датчик;) уровн  и сителе; па фш. 5 датчик уровн  в сите, 1е.

.Автоматизированна  оросите.тьна  система содержит источник орошени . ;л л тор 2 водоподачи, состо щий из затвора 3 с 11ривод(П1, блока 4 регулировани , задатчика 5 расхода и датчика 6 расхода, а также распределите.льный кана;| 7, о(тси- тели 8 с дождевальными машииами ), иа каждой из которых установ.чены радиосигнализаторы 10, и датчики 11 верхнего и 12 нижпего ровн . Все оросители 8, KJXJMC самого нижнего, присоединены к расиреде, 1и- те, 1ьн()му каиал} 7 чере ; кмулнруемое гид- )ав.;1ическое со11ротив,1ение 13, а в необходимых дл  создани  достаточного уровн  армпроваи регу,тирук)Н1.ими ни ми 14 со стабилизаторами уровн  верх5

5

0

5

5

Her(j 6be(jia Задатчик pacxo.ia о ((()иг. 2) содержит входные реле 15, 16 с контактами , ре, 17 времени с коитакга.ми, регу- , 1ирук)П1ие у,тементы 18 (показан вариант 1кчи),тьзовани  резне го|)ов), суммирующий узел 19 блока 4 регулировани  и контакты

2022 сигнальных pe, ie, св занных с приемником радиосигнализаroj OB 10. Вход реле 15 соединен с датчиком 1 1 верхнего уровн  (показан в виде замыкаюи1е1-о контакта, а

0 вход реле 16 соединен с датчиком 12 нижнего уровн , причем контакт реле 15 св зан с вычитающим входом суммируюи1его уз- ,а 19 блока 4 регулировани .

Регу,1ируе.1ое вручную гидрав/шческое c(MipoTnii, iefine 1 ii Iд))ссе, 1ь) может при.ме- п гьс  как li пригосдииепи  оросн- те.т  8 к рас11ред(.)11Ч 1Ы1ому каналу 7 без пе)епада уровпс й, гак и при иа.пичии пере- па.та ((fiiu-. 3,1. В первом с, необходимо регу,1ирую1иее соо П жение 14, вк, чаклпее затвор ео стаби.тиза гором уровн  верхнего бь(ч(а njui вьшо пснии его в виде водослива, а во втором с ((})иг. .3) )ас- ||реде,:иггельн)|Г| ,; нм ули) клиего соор - жени  не имеет, по 1и)довы11 ск н проситель снабжен K. ianafHiM 23, закрывающим переиу-. кпук. трубу 24 по сигпа.чу датчика 25 прс. LC. ibiioi o верхпе. урс вн  Ив.

Ва 1и;пг автоматически регу, 1ируемс)го гидравлического сои|)отш, к ии  гидроавтоматов иа входах в opocn ic. in ((1иг. 4) может быть вып .г шеи в вид1 затвора 13 в водо- В| 1и скно11 т)убе 24, содержап1его ; ,апор- Н1)1И орган (показан в виде водопап(;,1н е- Mo;i гпбкой оболочки, встав, lennoii в iiycKHyio I рубу 24), соединенный с вхо.т- пым j)и,:ьтpoм и св занный , 1инией св зи в НИД1 1-рубки с датчико.м у()овн , у1. танов- лс пным , OjJocHTe.ie 8.

Датчик у 1овн  соде;)жит (фиг. 5) к 25 с Bo.ioiibinx CKHoii nte, ibK) 2ti, K. ianan- , 1епту 27, non. iaBOK 28, датчик иижиег( ioH- н  настро1 ки, inianrv 29, noinaiiOK 3li,

0 пить 31, 32, (|нп са-1ор 33, рыча|- 34 n -(aine, iKy 35.

Б.иж 4 ре1Л, (фиг. I, 2) сравнивает сигна,:1Ы о в( 1ичине треб ч мого Q)- )acxo.ia и величине 1;оданаемого Q l расхода. (.)беепечиваетс  иодача Q.f livrcM MejieMCine- ни  затвора 3, т.е. отк)ывастс  затвор при ( Qr: 11, его при Q-i Q,. (д|гпа, 1 формируетс  как сумма XQi помина,тьных расхо.чов Q l включенных дождева, ьпьгх машин и коррективах ю0 шегч) -+: Q;,. расхода, т.е. Qri- Q- При )абота1)Н1.е(1 дождевал1)НО11 ма1нине ее радиосигиа. шзатор О .подает сшиа,, кото- |)Ь1Й вызывает с П1батыг ,ание с оогвегствуд)- шек) реле 20, 21 и.пи 22 и замыкает pe.ie 20,

21или 22 и зам);1кание их кон гак 5 тов в цеп х резисторов 18. Так как последние настраиваютс  гак, что гок про- иорциопалеи расходу св запигн с этим резист(|)ом дождевал1Л1ой машины, то

контакт реле 16, снижении уровн  заданного, ко1да

на основном входе суммирующего уз. К 19 нолучим сигнал Q. Величина Qi,. принимаетс  равной номинальному расход) дождевальной маншны QH. Сигнал +QK подает которое срабатын ет при в нижнем оросителе до замыкаетс  контакт 12 датчика нижнего у)овн . (Сигнал Q. подает контакт реле 15 ири повьнпении |)ои- н  (замыкаетс  контакт датчика И верхнего уровн ).

Врем  иодачи корректируюпичо расхода зависит от BL 1ИЧИИЫ резервной емкости нижнего оросиге.1  и усганавливасгс  уставкой контакта реле 17 времени, ко1 о|1а  выбираетс  но формуле Т .

Необходимое врем  никла корректировани  устанавливаетс  контактом реле 17 времени и принимаетс  болыним времени Т на величину времени добегани  ;i,o нижнего оросител . Контакты реле 15, 16 создают цепи самоннтани  этих pe,ie, контакт включают реле 17 времени, а контакт последнего создает ему цепь самог1И1ани  до окг)н- чани  uiK. ia корректировани .

Положение ( величина открыти ) вручную регулируемог о гидравлического сопротивлени  13 (фиг. 3), которое может быт.. выполнено в виде HUiTa на входе и пгре- нускнук) трубу, в виде затвора и. ш вентил  на т))убе 24 (фиг. 4) и т.п., устанавливаетс  оператором один )аз npis первом включении в работу дождеиа.1ьной машины на данном оросителе, нричем номина. Nil уровень при номинальном расходе QH машины выбираетс  так, чтобы между уровн ми Ни и Ни в ороснтеле заключалс  o6beMW, равный произведению W Q- пом.ина.аь- ного расхода Q машины lia врем  tg добегани  от источника 1 орошени  до данного оросител . При этом необчоди.мо, чтобь уровень Hi. был несколько (на 5-8 см) вьине уровн , минимально донускаемого техусло- ви ми эксплуатации мапгины. (р11с- тика автоматически регулируемого гидравлического сопротнв.лени  13 .частраиваггс  установкой уровн  поплавков 28 и 30.

Радиоси1 на,1нзаторы И) включают {)еле 20--22 через цепь из радпопереличтчика, устаиовленног о р дом с рег хл тором подо- подачи, радиоприемника и блока фил1) ров (эти б,чоки вход т в комп;1ект радиосиг- пализа ора).

Способ авто.матического юдор-аспреде.пе- ни  реализуетс  следующим образом.

При включении в работу каких-либо дождевальных машин 9 их радиосигна.пизато- ры 10 подают соответствуюндие сигналы, что приводит к за.мыканию соответствуюп1их контактов реле 20, 21 и,;1и 22 и по влеиию сигнала Q пропо 1циональпого расходу работающих манит. Блок 4 регулировани  будет измен т) .3aTB(jpa 3 до тех нор. пока нодаваемьп -i расход Q,.,

0

5

0

не станет равн1 1м Qi. Пзменение ко,1ичества работакмцих маи1нн из-за включени  иовых и,1и отк;|ючени  работающих нриводит к не- мед, 1епному измененню количества включеи- ных контактов pe, ie 20 22, нзмеиеник Q, Q .., что ведет к изменению положени  затвора 3 с обеспечением Qn Qrp, т.е. обеспечивает подачу в распределите.тьиый капа, расхода соответс1венно номинна.пьно- му водопотреблению включенных дождеваль- ньгх машин.

Забор воды оросителем ири наладке дрос- се, 1ем (фиг. 3) происходит с, |едуюн1.им образом .

Без перепада уровней стабилизатор уровн  на затворе 14 (фиг. I) поддерживает в верхнем бьефе неизмепный уровень П , который при неработающей машиие устанав- ливаегс  и в оросите,и 8. Вклк1ченна  машина потребл ет 1асх(;д С,м, уровень П плавно снижаетс . С.1ответственно с этим носте- иенно увеличиваетс  забираемый о|1осите- ;ii M ()асход, причем проц .ч с стаби,1изируе 1с  (исходный режим), когда подаваемый в ороситель и заби)ае.мыГ| машиной расхо.чы )авны. Колебани  того и.1и дрчгого расхода выз1)1ваю1 такое изменение уровн , ко- горое, измен   n(Jдaвaeмый |1асход, возвращает режнм в исходное .-осто нне. При этом в процессе включени  машины в оросите- .;и- сработай об ьем laHee нако|г ;енно11 в этом 0 оросите, le воды, ,, ото;)ый по ус. ювию настройки равё}1 динамг- скомх запасу воды в вь1шепаспо, 1оженно11 час гп распреде.читель- ного кана,ла, 1И )этому хчипиченны при iiK. iKi- чении машнны расход придет к даином о||С)сите, 1Ю к л оменту выхода системы в исходный режим и вк, 1ючеиие каждой данной машины практически не оказы1 ает вли ни  на ситуацию в других ороси гел х. Ана- лсл ично протекает процесс и при отк, 1юче- ппи машин. Уменьи1ИВ1пийс  при уменьшении водоподачи затвором 3 динамический запас 1«)ды в распроде,1ител|,пом канале заио,1- н ет обьем именно в данном оросите.че меж- д ург)вн ми Н -Ни. практич(Ч-ки не сжазы- ва  в. ш ни  на си гуацик1 в д|.гих оросите ,.IHX. Вариант с перС падом уровней

5

5

0

0

I ем,

I тЯ

((|)И1 .1) отличаетс  огк)г, при П : Н, обеспечивает и устойчивую ()аботу.

Лабор во. Ц) о|1осит(мем

том (фИ1 . 4) lIpOHCXO UIT

разом.

При зано,лнепн()м оросите.ле

гго к i ; iaH 5ак|И)1иа с1 к этом

с гидроавтома- след Ю1цим обН

П

поплавки 28,

подн ты. K,ia

пап-,тента 27 по,тиостью перекрывает ше,ть 2Н BiiinycK воды через трубку 25 прекращен, поэтому запорны орган (ijinr. 4i по,тност ью закрывает подачу вод1)1 и оросите.ть. При вк.тючении машин1)1 уровеш, снижаетс , по- п.тавок ,30 опхскаст си. ().чнак() .аш.е.тка 35

и фпкс; Т()() 33 хдерживают i. lanan-.Tei

в нат нутом состо нии. Щель 26 : акрыта, подача в ороситель не происходит. Только после снижени  уровн  до уровн  в оросителе Ни, соответствующего но.минально- му водопотреблению машины, поплавок 30 через нить 31 и рычаг 34 сни.мает :ia- щелку 35 и освободит фиксатор 33, при утом клапан-ле}1та 27 нат гиваетс  силой только одного поплавка 28 за вычетом веса регулировочного груза 32, по вл етс  проток воды через П1ель 26, оболочка запо)- ного органа частпчно слюрожн етс  и в ороситель подаетс  рас.ход, уве:1ичиваюп|ийс  с у.менынепием уровп  и опусканием поплавка . Процесс стабилизируетс .

При отк. 1ючении мапишы уровень повы- ншетс , non. iaBOK 28 поднимаетс . Однако он не может нат нуть клапап-.-ишту 27 так, чтобы полностью перекрыть щель 26, поэтому подаваемый в ороситель расход почтп не мен етс . При достижении уровп  отк)Ы- то по в.1 етс  дополнительна  больп1а  си;1а поплавка 30, клапан-;1ента 27 начинает эффективно перекрывать щель 26, оболочка наполн етс  п подача в ороситель быстро уменьн1аетс , фиксатор 33 становитс  на защелку 35, подача воды в ороситель цре- кран1аетс . Таки.м образом, при включении мащипы в работу обеспечено срабатывание, а при отключении ма1липы заполнение расчетного обьема даппого оросител . Так как величина этого объема настройкой уста- повлена равной динамическому запасу воды в распределительно.м канале, то включение п отк;|ючение в каждом оросите.1е на работу других оросителей вли ни  не оказывает .

Корректирование подаваемого в распределительный канал расхода по сигналам датчика уровп  в последнем оросите.ле необходимо в св зи с тем, что потребление, т.е. забираемый расход XQ,,, дождевальных .ма- HJHH, не  вл етс  строго посто нным, имеютс  испарение, фильтраци , погрещпость регулировани  и т.д., подаваемый расход Q,, пе может быть всегда точно равен забираемому .ми расходу Q. имеет место небаланс, которьп может быть как положительным , так п отрицательным: QH -Qi. В перво.м случае подаетс  излишек воды, котор1)1Й ведет к постепенному повьпнепию уровп  в пижпем оросителе, во втором случае уровень в нижнем оросителе снижаетс , п|)и точной настройке уровень мен етс  очень медленно. При снижении уровн  в нижнем оросителе до установленного замкнетс  контакт и включит ре,те 16 (фиг. 2). Включаетс  реле 17 времени, подаетс  сигнал на коррекцию расхода +QR, поэтому требуемый расход увеличиваетс  от Q до Q + 0. В систему подаетс  у не- ,1ичепный расход, причем подача этого расхода осу1цеств.:1 етс  в течепие времени, ус- тановлеппогч) контактом ре.ле 17 1фемепи.

5

,,

0 5

5

0

5

После размыкани  конгакта реле 17 реле 16 отк. 1ючаетс . Размыкание его контакта приводит к уменьшению нодавае.мого расхода, однако до окончани  цикла корректировани  (т.е. до размыкани  контакта реле 17 времени схема заблокирована, что позвол ет подавать пебольпще корректирующие объемы воды при больпщх зпачепи х времени добегани .

При повьппении уровн  в нижнем оро- сите.че замыкаетс  контакт датчика 1 верхнего уровн , включающий реле 15, и схема (ф иг. 2) работает апалогич1ю с тем различием , что корректирующий расход имеет отрицательный зна1ч, поэтому подаваемый расход на зaдaпн(Je врем  уменьшитс  oi Q до Q -QK. что в итоге приведет к снижению уровн  в нижнем оросителе, т.е. к возвращению уровн  в диапазон между уровн ми, установленными датчиками 11 верхнего и 12 нижнего уровн .

В пебольп1их системах, вместо описанной автоматической кор н ;чтировки можно предусмотреть или пе|)подическую подстройку резисторов 18, или установку кнопок ручной корректировки взамен контактов датчика уровней в нижнем оросителе, установленных р до.м с задатчиком Г), что значительно снижает затраты.

Таким образом, настройкой регулируемого гидравлического сопротивлени  на забор оросителе.м расхода воды, равного номинальному водопот)еблепию машины па уровне, запас воды пад когорым обеспечивает работу в течение времени добегани  расхода от источника до данного оросител , достигаетс  исключение вли ни  включений и отк;поченпй мап1ип в данном оросителе па все оросители, что снимает ограничени  по количеству и графику включений и отключений машин без yi - розы их остановок и излишних сбросов вод1) и повьипает надежность орО1пени  при значительно.м yripontennn и снижении стоимости системы управлени  за счет исключени  датчиков уровп  во всех ороспте.п х, кроме нижнего, делает возможным создание автоматизированной оросител1 ной системы без прокладки липни электроспабжепи  п использовани  элект и);1р1пи)дов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ автоматизированного водораспре де.чени , включающий подачу в раснредс- лительпый капа.-i расхода, соответствующего номина.льному водопотреблению включенных дождевальных по сигналам сигнализаторов их работы, и забор воды в оросители , устапавливаемый путем настройки па- )аметров гидроавтоматов на входах в оросители пз раснределите.лыюго канала, отличающийс  тем, что. с це;1ью повышени  надежности, упропн пи  п снижени  экс- п, 1уатап,ионных затрат )цесса водораспределени . ;и)6о) воды оросите,IHVHI устаиав- ливаетс  равым водопотреблеиию машии на уровн х к оросител х, запас воды над которыми обеспечивает номина.(зе водо- потребление мапшн в течение времени добегани  расхода от иачала раснреде.ште. и, но() кана.та до сослдкмствующего оросите д , причем (j6HUiii расход распределите.и,- иосо Kaiia.ia корректируетс  но сигна.юм датчика у)ови  в пос.1едием оросшчме.

   (pus.5

   (ригЛ

   Z2

   , 34

   (риг. 5