Подвижное ирригационное устройство Советский патент 1986 года по МПК A01G25/09 

Изобретение относится к сельскохозяйственным ирригационным системам. Цель изобретения - повьшение точ ности линейного перемещения ирригационного устройства. На фиг. 1 представлена схема в плане ирригационного устройства с линейным перемещением; на фиг. 2 то же, ид сбоку; на фиг. 3 - иррига ционное устройство и средства выработки сигнала совмещения движения стоек, вид сверху; на фиг. А - датчик направления, вид сбоку; на фиг. 5 и 6 - части датчика направления с частичным вырезом; на фиг. 7 и 8 - средства привода и средства выработки сигнала опор (перспективно изображение). Ирригационное устройство выполнено как ряд соединенных между собой трубных секций или пролетов 1, удер живаемых колесными опарами 2 и фермой 3 и соединенных гибкими муфтами А в местах стыков 5, Устройство предназначаетсядля п ремещения горизонтально по полю с п мощью двигателей, электрических, гидравлических или иного рода,установленных на отдельных опорах, еле дя за траекторией с помощью следящи средств и направляясь по направляющ 6, которые могут представлять собой проволоку, установленную близко у земли на столбиках, однако в некото рых случаях это может быть труба ил рельс или сигнальная система на зем ле или под поверхностью. Силовой агрегат 7 подвешен на щтанге 8. Ирригационное устройство (фиг. 2 содержит направляющее устройство или блок датчиков 9. Блок подачи воды, в данном случае в виде открытой канавы 10, представляет собой более или менее прямую линию, хотя возможны и другие формы. Обычно каждый отрезок трубы удер живается и жестко соединен со стойкой. Кроме того, пролетное соединение осуществляется у одного конца пролета, в данном случае вблизи от того или иного конца машины. Тот конец, где инеется соединение стойки - стоечный конец или внешний конец пролета, а противоположный конец - свободнй или внутренний. Последний соединен гибким соединенени 312 или муфтой со стоечным концом следующего внутреннего отрезка трубы. Пролеты в выбранных проме жуточных точках трубопровода жестко соединены со стойками у обоих концов пролета. Таким образом, пролеты 11 и 12 не имеют свободных концов. Вместе с опорами 13-15 они образуют два более или менее жестко связанных четырехколесных устройства. Два гибких соединения 16 и 17 расположены между четырехколесным устройством для обеспечения трубопроводу гибкости и возможности управления. На фиг. 7 и 8 показаны элементы типичного соединения труб и соответствующих органов управления, которые приводят в действие привод опоры. Свободныйконец 18 секции связан со стоечным концом 19 следующей внутрен-ней секции. Гибкая разрезная муфта 20 уплотняет два конца трубы секции относительно друга друга, чтобы предотвратить утечку воды. Трубные секции соединены посредством универсального соединения, представляющего собой двойную скобу (фиг. 8), которая обеспечивает вертикальное и горизонтальное перемещение отрезка трубы относительно другого, но не допускает продольных перемещений трубы. Соединение содержит горизонтальное 21 и вертикальное 22 коромысла, которые шарнирно соединены карданным кольцом 23 с помощью крепежных винтов 24 или т.п. Карданное кольцо 23 свободно вращается относительно вертикальной оси Y или горизонтальной оси X в соответствии с углом стыка между трубами и служит- чувствительным элементом датчика 9. Вращение карданного кольца относительно вертикальной оси Y является ОДНИ из входных сигналов, используемых для приведения в действие приводов опор 2. Средства управления приводом опоры содержат универсальное соединение рычаг выключения привода, связанный с выключателем 25 привода, управляющий 1,ычаг 26 и гибкие тяги. Рычаг 26 выключaтeJш 25 установлен на контрольном пдатке 27, который закрыт крышкой. Приведение в действие выключателя 25 и рычага 26 обеспечивает подачу энергии к приводу опоры. Нычаг 26 соединен с помощью рычагов 28 с управляющим стержнем 29, который в свою очередь прикреплен к контрольному рычагу 30, установленному на оси 31, которая располагается на верхней части карданного кольца 23. Контрольньш рычаг 30 свободно поворачивается относительно вертикальной оси Y на оси 31, но обычно удерживается в неподвижном положении поперек труб с помощью контрольных стержней или гибких тяг 32. Такие тяги прикреплены к внешним концам контрольного рычага и проходят внутрь к свободному концу секции, где они закреплены на распорке 33 (фиг. 7), которая жестко прикреплена к свободному концу трубы. Распорка служит для предотвращения запутывания гибких тяг 32 в : опорной форме 3. Направляющий элемент (фиг. 4-6) содержит датчики 34 пути и средства выработки сигнала коррекции курса или 20 т.п. Направляющие средства установлены на cot тветствующем основании или пластине 35 и закрыты кожухом. Основание 35 и кожух удерживаются на трубах (желательно в средней части). Средства определения курса содержат пару втулок 36 и 37 (фиг. 4-6), уста новленных каждая на валу 38. Каждый такой вал удерживается в подшипнике 39, который приварен или другим образом жестко прикреплен к внешней поверхности базовой пластины 35. Возвратные пружины 40 установлены между верхом втулок и кронштейнами 41. Втулки проходят в точке, где они располагаются с каждой стороны средств определения курса, представленных в данном случае тросами 5. Средства выработки сигнала коррекции, связанные с каждой втулкой, содержат рычаг 42, выключатель 43, фрикционный привод 44, однозаходную муфту 45 и синхронизатор 46. Рычаги выключателя 43 подпружинены в нейтральном или открытом положении. Однозаходная муфта 45 содержит корпус 47 закрывающий элемент 48 и подшипники 49. Муфта 45 установлена на валу 38, который проходит через базову}о пластину 35. Корпус 47 муфты 45 имеет выступ 50 для удерживания рычага 42. Фрикционный привод 44 содержит укороченный вал 51, зашплинтованный на выступе 50, спиральную пружину 52 и шайбы 53, которые удерживаются на валу с помощью стопорной гайки 54 или т.п. Упоры 55 и 56 прикреплены к

и втулка образуют угол, меньший нейтрального.

Когда устройство начинает коррек-. цию траектории,, втулка перемещается в положение П. Поскольку в этом положении втулка и рычаг образуют угол, меньший нейтрального, некоторое относительное вращение необходимо для возвращения обоих элементов в нейтральное положение. При первоначальном повороте втулки 36 вал 38, муфта 45 и рычаг 42 поворачиваются вместе в направлении нейтрального положения. . Поскольку первоначальное положение рьиага ограничено упором 53, он имеет только короткую дугу перемещения для выхода в нейтральное положение. Это вьшолняется при отключении вы7314базовой пластине 35 с любой стороны рычага 42. Когда ирригационное устройство проходит по требуемому курсу втулки 36 и 37 находятся с любой стороны троса 6, но не обязательно касаются его. При этом каждая втулка и рычаг находятся в нейтральном положении (фиг. 4, поз. 1),при котором они могут располагаться под некоторым углом друг к другу (нейтральным углом). Если ирригационное устройство отклоняется от требуемого курса одна втулка или другая соприкасается с тросом 6, что вызывает поворот вала 38 из нейтрального положения I (фиг. 4) в направлении положения II/ Когда это произойдет , элемент 48 зацепит корпус 47, поворачивая его с валом 38. Фрикционный привод 44 срединяется с корпусом 47 и рычагом 42, чтобы они вращались вместе, за счет чего удерживается нейтральный угол между рычагом 42 и втулкой 36. Такое движение рычага 42 включает выключатель 43, который в свою очередь приводит в действие синхронизатор 46 с помощью цепи (не показана). Когда выключатель 43 приведен в действие, рычаг 42 зацепляет упор 55, предотвращая дальнейшее перемещение, которое может вызвать повреждение чувствительности выключателя. Если машина продолжает неверный курс, заставляя втулку 36 перемещаться из положения III, фрикционный привод позволяет рычагу скользить по выступу 50, при этом корпус 47 продолжает вращение с валом 38 даже если рычаг 42 удерживается неподвижным упором 55. Рычаг ключателя 43 под нажатием с помощью пружины рычага выключателя„ Кроме того, во время обратного вращения муфта 4 расцепляется с корпусом 47. Когда такое расцепление произошло, втулка 36 отсоединяется от корпуса 47 и тг1кже от рычага 42, что позволя ет втулке вернуться в нейтральное положение под усилием возвратной пружины 40. Ирригационное устройство работае следующим образом. Для пояснения принципа работы ус ройства приняты обозначения: опорны стойки 57 и 58 главные опоры 59 и 60 внешние отрезки труб 61 и 62, 63 и 64, зависимые опоры 65 и 66, опоры 67 и 68, отрезки труб 69-71 ра 72. Перемещение вперед главных опор и 60 движет концы внешних отрезков крайних секций 6 и 62. Это в CBOJO очередь вызывает горизонтальное сме щение между отрезками труб е соединении между секциям за счет переме щения горизонтального коромысла 21, что заставляет карданное кольцо 23 поворачиваться относительно вертикальной оси Y (фиг. 8): Установка контрольного щитка 27 требует, чтоб он поворачивался вместе с кольцом. Однако, поскольку контрольный рычаг 30 шарнирен относительно вертикальной осиТ , он не вращается, когда удерживается гибкими тягами 52„ Таким образом, существует относительн перемещение между щитком 27 и контрольным рычагом 30. Такое перемещение приводит в действие рычаг выключателя 25 через контрольньй стер жень 29 и звено 28. Это приводит в действие привод зависимых опор 65 и 66, перемещая их,. . Когда опоры 65 и. 66 перемещаются вперед, горизонтальное коромысло у свободного конца отрезков трубы 12 поворачивает карданное кольцо 23 у следующего- универсального соединени опять относительно вертикальной оси Y. Это в свою очередь выключает выключатель в следующих смежных секци ях, и процесс повторяется в следующем участке труб. Такой сигнал рассогласования проходит от обеих конц вых стоек 59 и 60 в направлении сере-55 дины фермы. В некоторых промежуточных точках два сигнала могут встретиться и погаситься. Если машина сим5316 матричная (фиг. I и 2), и если обе стороны ее продвигаются с одной скоростью, то внутренние сигналы встречаются и аннулируют в отрезках труб 69 и 70 средней секции. Сигнал совмещения в четырехколесных устройствах несколько отличается от распространения его в пролетах 11 и 12. Эти пролеты не имеют свободных концов, способных вызвать вращение карданного кольца. Вместо поворота контрольного рычага 30 использованы гибкие тяги 32. В свою очередь происходит выключение рычага выключателя 25 и запускается привод.Во время нормальной работы сигналы совмещения распространяются в обо их направлениях время от времени от любой точ-ки вдоль машины. Первичным импульсом для приведения в действие зависимых стоек является движение главных стоек с соответствующим идущим внутрь сигналом совмещения, необходимо распространять сигналы в 11ротивоположнь х направлениях. Например, предположим, что пролеты 61 и 63 совмещены., а пролеты 63 и 71 нет. Опора 67 приводится в движение, причем свободный коней, отрезка должен реагировать на движение зависимой опоры 67, а также и;лавной опоры 59. Данное изобретение осуществляет это. Когда машина отклоняется от требуемой траектории, средства направлеНИН корректируют траекторию, поворачивая машину обратно на соответствующую колею. Если, например, машина отклоняется влево, втулка 36 касается направляющего троса 5, что заставляет трос перемещаться в направлении 111(фиг. 4). Это приводит в действие вторичный синхронизатор 46, который прерывает обычное управление первичного синхронизатора над главными опорами 59 и 60. Вторичный синхронизатор изменяет скорость одной главной опоры, Желательно,чтобы это снизило скорость движения вперед, заставляя машину выйти на новую, скорректирован ую траекторию следующим способом. Левая концрвая опора 59 продолжает перемещаться вперед с нормальной t скоростью. Это в свою очередь перемещает левосторонние зависимые опоры вперед, поскольку они реагируют на рассогласование, вызванное движением главной опоры. Когда сигнал рассогласования достигает промежуточных опор. он больше не погашается соответствующим сигналом, идущим от правосто ронних опор машины, поскольку права опора остановлена или замедлила дви жение с помощью управляющих средств Когда зависимая стойка 15 перемещае ся вперед (фиг. 3), гибкие тяги 32 вращают контрольный рычаг 30 на опо ре. Он, в свою очередь, толкает ко трольный стержень в звено для приве дения в действие выключателя в конт рольном щитке, который вызывает дви жение опоры 72. Когда опора перемещ ется вперед, ее гибкие тяги 32 засставляют контрольный рычаг следую- щей внешней опоры 68 поворачинаться выключая выключатель привода и запу кая эту опору. Такой сигнал продолжает распространяться таким же обра зом вправо к крайней опоре. В результате вся маигина поворачивается на оси за правой крайней опорой, за счет чего корректируется траектория возвращая машину обратно в нужную позицию. Когда машина начинает корректировать свое положение, втулка 36 начинает перемещаться из положения III в направлении положения I. Затем вторичный синхронизатор 46 отключается, возвращая правую главную опору 60 к прежней скорости. Чтобы убедиться в необходимости двунаправленного распространения сигнала, достаточно обратиться к фиг. 3 и 7. Нормальное распространение внутрь сигнала происходит при повороте карданного кольца относительно вертикальной оси. Такое вращение вызывается поворотом соединени в результате движения свободного конца 18 секции. Таким образом, если опора, показанная на фиг, 7, окажется опорой 67, то распространение сигнала внутрь наблюдается, когда опора 65 переместится вперед относительно опоры 67, вызывая поворот относительно вертикальной оси у кардан ного кольца 23 с помощью горизонталь ного коромысла у свободного конца 18. Такое перемещение вызывает смеще ние и контрольного щитка 27, включая через выключатель мотор на опоре 67, отрезок 63 трубы сам передает направленньй внутрь сигнал. Наоборот, отрезок трубы 71 не может передать направленный наружу сигнал к опоре 67, поскольку стоечный конец 19 трубы 71 удерживается неподвижно с помощью фермы. , Распространение направленного наружу сигнала необходимо, когда внутренняя опора, например, 13 перемещается вперед относительно внешней, например, 67. Когда это происходит, г отрезок трубы 63 не перемещается, поэтому свободньш конец его не может выключать выключатель через вращение кольца кардана, как он делает при распространении сигнала внутрь. Кроме того, CToe4iibUf конец 19 труирл 71 ие может пере.еи(агься, чтобы В :и;лючить выключатель, поскольку положение стоечногс конца остается неподв1иашм с помощью опоры 67. Такиь} образом, без двунаправлениого распространемия сигнала опора 67 не будет знать, что опора 13 переместилась вперед. Возникают разли-пые рассогласования, вызывающие отключение устройства. Давшее устройство лишено этого, так как имеются средства распространения сигнала перемещения опоры в контрольных, тросов 32 и шарнирнь х контрольных рычагов 30. Поскольку контрольные тросы 32 прикреплены к стержню распорки близко к свободному концу отрезка 71, они перемеш.аются вперед с опорой 13., Такое движение тросов вызывает поворот контрольного рычага 30 у опоры 67. Свободньш конец 18 трубы 63, карданное кольцо 23 и контрольньш щиток 27 в это время остаются неподвижньми, так что относительное перемещение происходит между рычагом и контрольным щитком. Выключатель выключается и приводит в действие привод на опоре 67. Так контрольные тросы 32 передают направленньш наружу сигнал. На четырехколесной установке контрольные тросы передают и наружный и внутренний сигналы.

ВО

ПОДВИЖНОЕ ИРРИГА1ДИОННОЕ УСТРОЙСТВО, состоящее из ряда взаимосвязанных трубных секций, каждая из которых включает участок трубы, поддерживаемьй самоходной опорой с приводом, и свободньш конец, причем трубные секции соединены гибкими муфтами, расположенными у свободного конца одйой секции и участка трубы, с опорой соседней секции, и устройств управления приводами опор, размещенных на концах трубных секций с опорами и содержащих выключатели, связанные через чувствительные элементы с приводами опор и воспринимающие угловые перемещения трубных секций, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности линейного перемещения трубопровода, чувствительный элемент каждого выключателя выполнен в виде карданного ксльца, расположенного на стыке двух секций, § и гибких тяг, соединеЦныХ со свободным концом секции и через шарнирную распорку с карданным кольцом, при этом карданное кольцо соединено с секциями посредством горизонтального и вертикального коромысел соответственно, а шарнирная распорка через управляющий рычаг связана с входом выключателя. «vj DO CM

w //// //f

tPuz.

32