Гидроавтоматический водовыпуск Советский патент 1987 года по МПК A01G25/06 A01G25/16 

9 и 17 этих реле соединены линиями связи 24, 25, 26, 31 и 32 через золотниковый распределитель с входом В или со сливом (с выходом В). Вход линии связи 26 в рабочую полость гидрореле 5 и входы прямой и обратной линии связи 18 и 21 в приводную полость гидрореле 13 могут перекрываться клапанами 8 и 15, установленными на диафрагмах этих реле, Для исключения повторных ложных сраба1

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в автоматизированных напорных оросительных системах в качестве автономных гидроавтоматов водораспределения осуществляющих заранее заданную программу полива без вмешательства оператора по сигналам начала и прекращения подачи напорной воды в оросительную сеть.

Целью изобретения является повышение надежности и точности ру.боты системы с клапанными водовыпусками в автономном режиме.

На чертеже представлена схема водовыпуска в открытом .состоянии.

Гидроавтоматический мембранный клапанный водовьшуск 1 снабжен мембранным приводом 2, установленным в корпусе водовыпуска 3, Из выхода 4 водовьтуска осуществляется поверхностный полив, например, в борозды орошаемого поля.

Для управления водовыпуском Гпутем изменения давления в надмембранной полости мембранного привода 2 в корпусе 3 установлены два гидрореле времени, золотниковый распределитель р клапан слива и трубопроводы линий связи. Гидрореле 5 времени бключения водовыпуска выполнено в виде герметичной камеры, разделенной диафрагмой 6 с жестким центром 7 и клапаном 8 на две полости - рабочую 9 и приводную 10, в которую введен один конец штока И золотникового распределителя 12. Гидрореле 13 времени выключения водовьтуска состоит также из герметичной камеры, раздетываний при открытии в цикле полива системы слулит клапан слива 27 из рабочей полости гидрореле 13. Управляющая полость клапана 27 подключена к входу В 1, а вход - к линии связи 25, которая конструктивно расположена выие линии связи 26 для создания в рабочей полости 17 давления при закрытом В, достаточного для перекрытия клапанами 15 прямой и обратной линии связи, 1 ил.

ле1:ной диафрагмой 14 с клапанами 15 на приводную 16 и рабочую 17 полости, причем второй конец штока 11 золотникового распределителя 12 введен в приводную полость le гидрореле времени выключения. Приводные полости обоих гидрореле времени гидравлически связаны прямой линией 18 сзязи с регулируемым дросселем 19 и обратным клапаном 20 и обратной линией 21 связи - с дросселем 22 и обратным клапаном 23. Линия 24 сообщает вход водовьтуска с рабочими

полостями обоих гидрореле времени и с надмембранной полостью привода 2 через золотниковый распределитель 12, Линии 25 и 26 связи соединяют рабочие полости и соответственно

гидрореле 13 и 5 с сливом (выходом 4 водовыпуска 1) через распределитель 12. Клапан 27 слива из рабочей полости 17 гидрореле времени выключения разделен диафрагмой 28, выполняющей роль запорного органа клапана слива, на управляющую 29 и верхнюю 30 полости, соединенные линиями 3 и 32 связи соответственно с входом водовьтуска и с линией 25 связи (на

чертеже сплошные линии диафрагмы гидрореле 5 и 13 и золотника распределителя 2 соответствуют открытому состоянию водовыпуска, пунктирные - закрытому),

Гидроавтоматический водовьшуск работает следующим образок.

Перед подачей напорной воды в систему полива после окончания пре- дьщущего цикла полива и опорожнения

системы все водовыпуски находятся в

закрытом состоянии, при котором мембрана привода 2, диафрагмы 6 и 1А и золотник распределителя 12 находятся в положении, показанном пунктиром.

Поскольку перед очередным циклом полива давление в системе уменьшено до атмосферного, при котором открыт клапан слива 27, остаточного давления в линии 25 связи и в полости 17 гидрореле 13 нет, и клапан 8 через диафрагму 14, шток 11 и диафрагму 6 не перекрывает линию 26 связи.

После подачи напорной воды линия 24 связи сообщает надмембранную полость привода 2 с входом 1, и ввиду того, что площадь мембраны привода, на которую действует давление сверху, больше, чем площадь, на которую действует такое же давление снизу, мембрана привода закрывает водовы- пуск. При открытом клапане 8 напорная вода проходит в рабочую полость 9 гидрореле 5 времени включения и

вход нодовьшуска с рабочей полостью 17 реле 13 времени выключения водо- выпуска, и диаграмма 14 под действием давления воды на входе начинает с выдавливать воду из приводной полости 16 по линии 21 связи в приводную полость 10, причем калиброванное отверстие дросселя 22 рассчитано на пропуск всего объема рабочей жидкое-.

10 ти, находящейся в полости 16, за время работы водовыпуска при среднем давлении воды на :входе;, например за 30 мин. При отклонении давления воды на входе от среднего значения

15 расход дросселя 22 также отклоняется и время работы реле времени выключения соответственно меняется, обес- печивая таким образом выдачу на полив расчетной дозы (объема) воды, В

20 положении деталей системы, показанных сплошными линиями, рабочая полость 9 и надмембранная полость привода 2 сообщены линией 26 связи с выходом 4, Под давлением воды на

воздействует на диафрагму 6, переме- 25входе мембрана привода 2 находится

щая ее и шток 11 распределителя 12в верхнем положении, т.е. водовывправо. Вода из приводной камеры 10пуск подает .воду потребителю,

гидрореле 5 времени включения поПо истечении времени работы реле

прямой линии 18 связи через регули-времени выключения водовыпуска диафруемый дроссель 19 и обратный клапан 30рагма 14 релейно перемещает шток 14

20 поступает в приводную полость гидрореле 13 времени выключения.

Конструктивно диафрагмы 6 и 14 обоих реле выполнены так, что их взаимодействие со штоком 1 происходит релейно, т.е, шток 11 золотникового распределителя 12 скачком перебрасывается в крайнее правое положение при достижении диафрагмой 6 определенного положения. Время от начала подачи напорной воды до переброски штока 11 с золотником в правое положение (показано заштрихованным) определяется настройкой дрос- селя 19, и может быть выбрано так, что срабатьшание золотникового распределителя 12 на полив происходит у всех водовыпусков последовательно например, через 30 мин, обеспечивая тем самым программный поочередный полив всех участков поля.

Б крайнем правом положении золот

После отключения, т.е. прекращения-полива рассматриваемым водовы- пуском, на его входе сохраняется дав- пение. Hpii этом, с учетом того, что водовыпуск может работать на таких системах- полива, когда давление на его выходе может превьшгать атмосферт: ное, оно по линии 26 связи в рабочую полость 9 не передается, так как

ника распределителя 12 надмембранндя

полость привода 2 сообщена с атмос- клапан 8 перекрывает линию 26 связи,

ферой линией 26 связи. Водовьтуск причем площадь отверстия линии 26

под действием напорной воды открытсвязи определяется расчетом так,

и начинается полив участка поля.чтобы сила давления на клапан 8 с

При этом линия 24 связи сообщаетстороны линии 26 связи была меньше

вход нодовьшуска с рабочей полостью 17 реле 13 времени выключения водо- выпуска, и диаграмма 14 под действием давления воды на входе начинает выдавливать воду из приводной полости 16 по линии 21 связи в приводную полость 10, причем калиброванное отверстие дросселя 22 рассчитано на пропуск всего объема рабочей жидкое-.

ти, находящейся в полости 16, за время работы водовыпуска при среднем давлении воды на :входе;, например за 30 мин. При отклонении давления воды на входе от среднего значения

расход дросселя 22 также отклоняется и время работы реле времени выключения соответственно меняется, обес- печивая таким образом выдачу на полив расчетной дозы (объема) воды, В

положении деталей системы, показанных сплошными линиями, рабочая полость 9 и надмембранная полость привода 2 сообщены линией 26 связи с выходом 4, Под давлением воды на

0

с

золотникового распределителя I 2 справа налево.

Клапаны 15 одновременно перекрывают линии 21 и 18 связи, а клапан 8 перекрывает линию 26 связи, и гидрореле 5 и 13, золотник распределителя I2 и мембрцна запорного органа водовыпуска, осуществившего полив в данном цикле орошения, занимают положение, показанное на чертеже пунктиром , В это время в следующем по порядку полива на системе водовьшус- ке открывается запорный орган 2, осуществляя полив очередного участка поля.

После отключения, т.е. прекращения-полива рассматриваемым водовы- пуском, на его входе сохраняется дав- пение. Hpii этом, с учетом того, что водовыпуск может работать на таких системах- полива, когда давление на его выходе может превьшгать атмосферт: ное, оно по линии 26 связи в рабочую полость 9 не передается, так как

0

силы давления воды с стороны рабочей полости 17, Давление в полости 17 поддерживается из-за перекрытия линии 32 связи клапаном 27 слива, управляющая полость которого находится под давлением напорной воды на входе водовьшуска.

В этом положении рассматриваемый водовыпуск находится до тех пор, пока не осуществится последовательный цикл полива всеми водовыпусками, т.е. до тех пор, пока давление в системе полива не снижается до атмосферного (до следующего цикла полива всеми водовыпусками системы орошения) . Как только давление на входе снижается до атмосферного, диаф- .рагма 28 под действием давления воды в полости 17 опускается, открывая сброс по линии 32 связи. Давление в полости 17 в это время уменьшается до величины, необходимой для поддержанияi в закрытом состоянии клапанов 15 и клапана 8 на линии 26 связи. Регулирование давления в полости 17 осуществляется изменением высоты линий 25 и 32 связи. Каждый из водовьшусков системы полива после срабатывания на полив находится в этом положении равновесия (пунктирные линии на чертеже), пока при следующем цикле полива давление на входах водовьшусков не увеличится до рабочего. При увеличении давления на входе давление в линии 26 связи поднимается, отжимает клапан 8 и начинается перемещение диафрагм 6 и 14 слева направо.

Время вытеснения воды из приводной полости 0 или йремя работы реле 5 времени включения регулируется путем маневрирования дросселем 19. Скорость движения диафрагмы 6 зависит от давления на входе 1. При отклонении давления на входе от среднего, по которому рассчитывается степень дросселирования дросселем 19, скорость перемещения диафрагмы 6 меняется и время работы реле 5 соответственно меняется по такому же закону, как и у других водовыпусков. Этим обеспечивается синхронизация работы водовыпусков, Клапан 27 пере- крывает сбросную линию 32 связи и сброс воды из полости 17 происходит через линию 25 связи. Когда рабочая жидкость вытесняется из полости 10, то жесткий центр 7 перемещает шток 11 золотникового распределителя 12

5

вправо (показано сплошными линиями) Из полости диафрагменного привода 2 и из полости 9 гидрореле 5 вода сбрасывается на выход. Водовьшуск

j включается, а направление движения диафрагм 6 и 14 меняется. Цикл работы рассматриваемого водовыпуска и всех. остальных на системе полива повторяется.

Применение изобретения позволит обеспечить синхронизацию работы водовыпусков на оросительных системах что приведет к исключению нестационарных режимов работы трубопроводов

5 и увеличению их долговечности,; а также к стабильной работеводовыпусков под постоянным давлением и увеличению точности подачи воды потребителю.

0 Кроме этого, уменьр ается металлоемкость систем за счет уменьшения объема емкостей пропорционально давлению в трубопроводах. Увеличится точность дозирования водоподачи за счет исключения влияния вязкости жидкости на время работы гидрореле времени,

Формула изобретения

0 Гидроавтоматический водовыпуск, включающий клапан с мембранньп-i приводом, кинематически связанные посредством общего щтока гидрореле времени включения и выключения, мембран5 ные приводы которых имеют рабочую и приводную полости, причем приводные полости обоих реле гидравлически соединены двумя параллельными линиями связи с разнонаправленными обратными клапанами и настраиваемыми дросселями, а рабочие полости посредством гидравлических линий связи через золотниковый распределитель, приводимый штоком, гидравлически соединены с входом и выходом водовыпуска, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности работы в автономном режиме, водовыпуск снабжен диафрагменным клапаном слива из рабочей полости, реле времени выключения, причем управляющая полость клапана слива подключена к входу водовыпуска, а верхняя точка линии связи рабочей полости гидроре5 ле времени выключений с выходом водовыпуска установлена выше верхней точки линии связи рабочей полости гидрореле времени включения с выходом водовыпуска.

0

5

0

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для автоматизации полива из закрытых напорных трубопроводов с подовмпуска- ми. Цель изобретения - повышение надежности и точности работы системы с клапанными водовыпусками в авто// 12 /8 13 , -, .// 5 8 7 5 номном режиме. Водовыпуск (В) 1 содержит запорный орган, вьшолненный в виде клапана, совмещенного с его мембранным приводом 2, Управляющая полость привода 2 через золотниковый распределитель 12 связана с входом или выходом В. Шток золотникового распределителя кинематически связан с диафрагмами мембранных гидрореле времени включения и выключения. Приводные полости 10 и 16, гидрореле 5 времени включения и гидрореле 13 времени отключения соединены прямой 18 и обратной 21 линиями связи с об- ратньми клапанами 20 и 23 и дросселями 19 и 22. Дроссель 19 выполнен регулируемым для настройки времени включения в работу. Рабочие полости 20 13 It 15 Л 5 26 (Л