Система контроля для многоопорной самоходной дождевальной машины Советский патент 1987 года по МПК A01G25/16 

Изобретение относится к сельско му хозяйству и может быть использовано в составе самоходной широкозахватной дождевальной машины при орошении посевных площадей.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей системы, а также исключение возможности необнаружения аварийной опоры в слу чае одновременного возникновения- на ней нескольких неисправностей.

На фиг.1 изображена схема опроса опор и приема донесений об исправности контролируемых функциональных элементов; на фиг.2 - схема формиро- BciHHH донесений последней опоры; на фиг.З - йхема расшифровки донесений и индикации неисправностей, воз- никаюших на опорах многоопорной самоходной дождевальной машины.

Система содержит шину питания Чпиг коммутирующий переключатель S реле коммутации Р , имеющее нормально разомкнутые контакты, три адресные шины 1р, 2р, Зр, транзитно проходящие через все опоры многоопор- ной самоходной дождевальной машины, три адресных реле Pip, Р2р, РЗр, подключенных к адресным шинам и имею щим нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты, индикаторные .лампы HI, Н2, НЗ, Н4, Н5/ Н6 и имеющие нормально разомкнутые контанты реле Р1 контроляц., выравнивания распределительного трубопровода, реле Р2 тепловой защиты электродвигателя опоры, реле РЗ токовой электродвигателя опоры, реле Р4 контроля исправности датчика контроля вырав

нивания, реле Р5 -регистрации отставания опоры и реле Р6 контроля исправности гидроклапана, установленное на последней опоре дождевальной машины. Причем реле Р1, Р2, РЗ, Р4 и Р5 установлены на саждой опоре.

Система контроля для многоопорной самоходной дождевальной машины работает следунвдим образом.

В основу предлагаемой системы полЬжено кодирование информации об исправности контролируемых функциональных элементов опор. При этом использован информационный код.

При возникновении на какой-либо из опор аварийной ситуации, т.е. при срабатывании одного из следующих реле: токовой или тепловой защиты электродвигателя опоры, конт15

0

5

зо

роля выравнивания, контроля исправности датчика, контроля выравнивания и контроля исправности гидроклапана, аварийный сигнал Ue.6cxpv.M

5 (фиг.З) поступает в схему управления, которая снимает питание с электродвигателя опор дождевальной машины и отключает подачу воды или , подготовленных животноводческих сто0 ков. После этого оператор дождевальной машины осуществляет поиск опоры (или опор), на которой произошла неисправность, последовательно подавая питание на реле коммутации опор (Р) по адресным шинам, число, которых равно числу опор машины, с помощью связанного с шиной питания коммутационного переключателя S (фиг.2). Контакты коммутационных реле, загФ1каясь, обеспечивают последовательное поступление закодированных информационных донесений об исправности контролируемых функциональных элементов опор, начиная с первой, по трем электрическим адрес- .ным шинам (1р, 2р, Зр), транзитно проходяш 1м .через все опоры, на подключенные к ним реле Pip, Р2р, РЗр (фиг.2).

о

5

При наличии трех электрических адресных шин количество неповторяющихся кодовых комбинаций, т.е. комбинаций запитанных и незапитанных шин, равно восьми. Следовательно,

0

5

0

5

число контролируемых функциональных элементов опор может достигать семи (три незапитанные адресные шины индицируют исправность опоры). В электрифицированной дождевальной малшне фронтального, действия , для которой разработана предлагаемая система, признано целесообразным контролировать пять видов неисправностей, а именно аварийный излом распределительного трубопровода, т.е. выход опоры из линии сверх допустимого предела, срабатывание токовой и тепловой защиты электродвигателя опоры, выход из строя датчика контроля выравнивания опоры и аварию гидрокла- пана, а также отставание опорь: на заранее определенное расстояние. (При отставании одной из опор на заранее определенное расстояние относительно соседних (данное расстояние меньше предельно допустимого выхода опоры из линии, при котором имеет место аварийный излом распре31

делительного трубопровода), что имеет место при пробуксовке опоры, ос- танавливаютсч электродвигатели всех остальных опор машины, а двигатель данной опоры продолжает работать для ликвидации ее отставания. Из-за возможной большой удаленности отставшей опоры от оператора и сравнительно небольшого углового отставания (40) причина остановки машины может быть не ясна оператору. Для выявления ее и предусмотрена возможность контроля отставания опоры).

Гидроклапан, установленный на конце поддерживаемого самодвижущи- мися опорами распределительного трубопровода дождевальной машины (фиг.и предназначен дпя его прочистки во избежание засорения при поливе подготовленными животноводческими сто- нами. При поливе этими стоками гидроклапан периодически открывается, при этом осуществляется частичный сброс поступающих в распределитель

При срабатывании реле токовой или тепловой заюиты двигателя исполнительного механизма гидрокпапана напряжение питания поступает на обмотку реле Р6, нормально разомкнутые контакты которого, замыкаясь.

ный трубопровод под давлением живот- 25 обеспечивают поступление напряжения

новодческих стоков. Двигатель исполнительного механизма гидроклапана снабжен реле токовой и тепловой защиты, нормально разомкнутые контакты которых параллельно включены в цепь обмотки реле контроля исправности гидрокпапана. Таким образом, при срабатывании любого из них подается питание на обмотку реле Р6.

Кроме реле контроля исправности гидрокпапана, схема формирования донесений последней опоры включает реле контроля выравнивания распределительного трубопровода Р1, тепловой и токовой защиты электродвигателя Р2 и РЗ, контроля исправности датчика контроля выравнивания Р4 и регистрации отставания опоры на заранее определенное расстояние Р5. .

Донесения об исправности контролируемых функциональных элементов qnop формируются в двоичном коде, при этом за логическую единицу принято подаваемое на щину напряжение питания Uf, , а за логический ноль- отсутствие последнего.

30

35

40

45

50

питания на адресные щины 2р и Зр.

При возникновении аварийного излома распределительного трубопровода, происходящего при ьыходе опоры из линии сверх допустимого предела, срабатывает реле Р1. При этом напря- ;жение питания через его замкнувшийся контакт поступает на адресную 1щиру 2р.

При появлении неисправности датчика контроля выравнивания опоры срабатывает реле Р4 и через его зам кнувщиеся контакты напряжение питания поступает на адресные шины 2р и Зр.

При возникновении углового отставания опоры относительно соседних срабатывает реле Р5 и напряжение питания поступает на адресную шину Зр.

Если опора исправна, напряжение на всех трех адресных шинах отсут- ствует.

В представленной таблице истинности приведено соответствие формируемых донесений различным видам неисправностей опор машины.

Формирование донесений происходи следующим образом.

При коротком замыкании в цепи электродвигателя опоры срабатывает реле РЗ токовой загциты. При этом его нормально разомкнутый контакт замыкается, обеспечивая подачу напряжения питания на адресщто шину 1р. На адресные шины 2р и Зр напряжение в этом случае не поступает.

При срабатывании реле Р2 тепловой зацщты электродвигателя опоры, его нормально разомкнутые контакты замыкаются, обеспечивая поступление напряжения питания на адресные шины 1р и 2р. Адресная шина Эр при этом не запитывается (в последующем не запитываемые шины не упоминаются).

При срабатывании реле токовой или тепловой заюиты двигателя испол нительного механизма гидрокпапана напряжение питания поступает на обмотку реле Р6, нормально разомкнутые контакты которого, замыкаясь.

обеспечивают поступление напряжения

0

5

0

5

0

питания на адресные щины 2р и Зр.

При возникновении аварийного излома распределительного трубопровода, происходящего при ьыходе опоры из линии сверх допустимого предела, срабатывает реле Р1. При этом напря- ;жение питания через его замкнувшийся контакт поступает на адресную 1щиру 2р.

При появлении неисправности датчика контроля выравнивания опоры срабатывает реле Р4 и через его зам кнувщиеся контакты напряжение питания поступает на адресные шины 2р и Зр.

При возникновении углового отставания опоры относительно соседних срабатывает реле Р5 и напряжение питания поступает на адресную шину Зр.

Если опора исправна, напряжение на всех трех адресных шинах отсут- ствует.

В представленной таблице истинности приведено соответствие формируемых донесений различным видам неисправностей опор машины.

Таким образом, каждой неисправности, которая может возникнуть на опоре, соответствует определенная комбинация в двоичном коде.

При замыкании контактов реле Р коммутации сформированные донесения поступают по адресным шинам 1р, 2р, Зр на обмотки адресных реле Pip, Р2р, РЗр (фиг.2).

Схеьы формирования донесений входят в состав блоков автоматики опор унификация которых, т.е. взаимозаменяемость блоков и соединяющих их кабелей, обеспечивается ступенчатым сдвигом на 1 номера выходного контакта каждой адресной шины, проходящей через блок автоматики, по отношению к входному (фиг.2). Следовательно, блоки автоматики,не привязаны к конкретным опорам и адрес каждого из них fsa исключением блока автоматики последней опоры определяется местом его монтажа на опорах дождевальной машины.

В схеме расшифровки донесений и индикации, возникающих на опорах неисправностей (фиг.З), контакты адресных реле Pip, Р2р и РЗр, подклю ценных к адресным электрическим шинам, сведены в три цепи, по которым напряжение питания может быть подано на шесть индикаторных ламп , HI, Н2, НЗ, Н4, Н5 и Н6.

В каждую из этих цепей входят нормально замкнутые и нормально разомкнутые .контакты всех трех реле, соединенные последовательно.

Продолжение таблицы

О Срабатывание тепловой защиты электродвигателя опоры

5

0

5

0

Q

5

5

Расшифровка донесений и индикация неисправностей осуществляется следуюш 1м образом.

При поступлении напряжения питания по адресной шине 1р, что соответствует первому донесению, сраба- тывает адресное реле Pip и его вхот дящий в первую цепь нормально разомкнутый контакт замыкаясь обеспечивает поступление напряжения питания на индикаторную лампу HI, сигнализирующую о срабатывании токовой защиты адресного двигателя опрашиваемой опоры.

При этом размыкание или переброс контактов данного адресного реле, которые расположены в двух других цепях, не приводит к загоранию иных индикаторных ламп. Поэтому в дальнейшем речь будет вестись лишь о тех контактах трех означенных адрес- ных реле, срабатывание которых приводит к загоранию какой-либо индикаторной лампы.

При поступлении напряжения питания одновременно по адресным шинам 1р и 2р, что соответствует второму донесению, срабатывает адресные реле Pip и Р2р. При этом расположенный в первой цепи контакт адресного реле Р1р замыкается, а расположенньш также в первой цепи контакт адресного реле Р2р размыкает цепь питания индикаторной лампы HI и замыкает цепь питания индикаторной лампы Н2, которая, загораясь, сигначизирует о сра-(

71

батывании тепловой защиты электродвигателя опрашиваемой опоры.

При поступлении напряжения питания по адресной шине 2р третье донесение) срабатывает адресное реле Р2р и его входящий во вторую цепь нормально разомкнутый контакт замыкаясь обеспечивает поступление напряжения питания на индикаторную лампу НЗ, сигнализирующую о выходе опрашиваемой опоры из линии сверх допустимого предела.

При одновременном поступлении напряжения питания по .адресным щи- нам 2р и Зр (четвертое донесение срабатывают адресные реле Р2р и РЗр. При этом расположенный во второй цепи контакт адресного реле Р2р замыкается, а контакт адресного реле РЗр, также расположенный во второй цегш, размыкает цепь питания индикаторной лампы НЗ и замыкает цепь питания индикаторной лампы Н4, которая, загораясь, сигнализирует о неисправности датчика контроля выравнивания опрйшиваемой опоры.

При поступлении напряжения питания по адресной щине Зр (пятое до- несение) срабатывает адресное реле РЗр. При этом его входящий в третью цепь нормально разомкнутый контакт замыкается, обеспечивая поступление напряжения питания на индикаторную лампу Н5, сигнализирующую об отставании опрашиваемой опоры относительно соседних на заранее определенное ..расстояние.

При одновременном поступлении напряжения питания по адресным шинам 1р и Зр (шестое донесение) срабатывают адресные реле Pip и РЗр. При этом расположенный в третьей цепи контакт адресного реле РЗр замыкается, а контакт адресного реле Pip, также входящий в данную цепь, раз- мыкает цепь питания индикаторной лампы Н5 и замыкает цепь питания индикаторной лампы Н6, загорание которой сигнализирует о неисправности гидроклапана, что имеет место лишь при опросе последней опоры дождевальной мащины.

Отсутствие напряжения питания на всех трех адресных шннах не приводит к загоранию какой-либо индикаторной лампы, что свидетельствует об исправности опрашиваемой опоры дождевальной машины,

8

0

5

Таким образом, поступление на схему донесения, характеризующего неисправность одного из контролируемых функциональных элементов

опрашиваемой опоры, обязательно приводит к загоранию индикаторной лам- пы, сигнализирующей о наличии данной неисправности.

Предлагаемое устройство расчитано на отыскание какой-либо одной из возможных неисправностей, которые могут возникнуть на опоре. Од- |новременное возникновение двух или более неисправностей на одной опоре

является крайне маловероятным событием, если принять, во внимание то, что при появлении одной неисправности на любой из самодвижущихся опор дождевальной машины с электродвига- телей всех опор сразу же снимается питание и прекращается подача воды или подготовленных животноводческих стоков. Учитывая, что основным назначением системы контроля является идентификация неисправности опоры, предусмотрена возможность отыскания аварийной опоры при одновременном возникновении на ней нескольких неисправностей.

При наличии одной неисправности аварийная оцора выявляется по загоранию одной из индикаторных ламп. При одновременном возникновении на опоре двух и более неисправностей

5- на адресных электрических шинах сфор7 мировано донесение, которое идентифицировано как одна неисправность, отличная от происшедших или совпадающая с одной из них. Но и в этом случае должна загореться одна из индикаторных ламп, свидетельствуя о неисправности опоры. Однако при одновременном возникновении на опоре нескольких неисправностей на

адресных электрических шинах может быть сформировано такое донесение, при котором не загорится нк одна из индикаторных ламп, и опора может быть ошибочно принята за исправную. Така1Я ситуация имеет место при наличии напряжения на всех трех адресных шинах. Для идентификации неисправности опоры в этом случае в предлагаемое устройство введена дополнительная индикаторная лампа Н7 Опора неисправна. Эта лампа подключена к щине питания через последовательно соединенные, нормально ра-

0

0

0

.91

зомкнутые контакты адресных реле Pip, Р2р и РЗр и загорается при одновременном их срабатывании, т.е. при наличии питающего напряжения на всех трех адресных электрических пш- нах.

Таким образом, хотя при одновременном возникновении нескольких неисправностей на одной опоре эти конкретные неисправности не могут быть выявлены, неисправная опора идентифицируется и в этом случае.

Предлагаемая система контроля для многоопорной самоходной дождевальной машины обладает рядом преимуществ и позволяет произвести аварий™ ную остановку дождевальной машины не только при выходе из линии опоры и срабатывания тепловой или токовой защиты электродвигателей опор, но также при неисправности датчиков контроля выравнивания и гидроклапа на, что исключает возможность выхо

да опор из линии сверх допустимого предела из-за неисправности датчиков контроля выравнивания и необходимост последующей выставки машины в линию вручную, а также возможность засорения распределительного трубопровода из-за неисправности гидроклапана при поливе животноводческими стоками.

При использовании предлагаемой системы появляется возможность выявить все вьппедшие из линии опоры при любом-количестве этих опор.

Предлагаемая система позволяет за короткое время (не превышающее 15-20 с| идентифицировать все неисправные опоры и выявить их неисправные функциональные элементы. Система реализована на электромагнитных реле и индикаторных лампах и не требует ни настройки, ни регулировки в процессе производства, сборки и эксплуатации.

Формула изобретения

1, Система контроля для многоопорной самоходной.дождевальной машины, содержащая электрическую схему .управления,- с шиной питания, предназначенную для отключения электродвигателей на всех, опор ах при аварийном изломе распределительного трубопровода, систему контроля выравнивания распределительного трубопро вода, включаюшую реле контроля выравнивания распределительного трубо

2

10

провода, установленного на каждой опоре, блок коммутации, включающий коммутирующий переключатель и реле коммутации, репе токовой и тепловой защиты электродвигателей опор и элементы индикации, отличающаяся тем, что, с целью рас™ ширения функциональных возможностей, в нее дополнительно введены установленные на каждой опоре реле контроля исправности датчика контроля выравнивания распределительного трубопровода, реле регистрации отставания опоры, адресные реле, установленное на последней опоре репе контроля исправности гидро1шапана и три электрические адресные шины, тран- зитно проходящие через все опоры и подключенные к обмоткам адресных реле, при этом нормально разомкнутые

контакты реле токовой и тепловой защиты электродвигателя опоры, реле контроля выравнивания распределительного трубопровода, реле контроля исправности датчика контроля вы равнивания, реле регистрации отста- вания опоры и реле контроля исправности гидроклапана Соединены с шиной питания, причем нормально разомкнутые контакты реле тегшовой к токовой защиты электродвигателя опо- ры, реле контроля выравнивания распределительного трубопровода, репа контроля исправности датчика контроля выравнивания и реле контроля исправности гидроклапана, параллельно подключены к схеме управления, а нормально разомкнутые контакты реле токовой к тепловой з.ащиты злектродвигателя опоры и реле контроля исправности гидроклапана соединены параллельно и через нормально разо мкнутый контакт реле коммутации под соединены к первой электрической

адресной щине, кроме того, нормально разомкнутые контакты реле .контроля выравнивания распределительного трубопровода, реле тепловой аащиты электродвигателя опоры и реле контроля исправности датчика контроля выравнивания распределительного тру бопровода соединены параллельно и через нормально разомкнутый контакт реле хсоммутации подключены к второй

электрической адресной шине, также нормально разомкнутые контакты реле контроля исправности датчика контроя выравнивания, реле регистрации отставания опоры и реле контроля

исправности гидроклапана соединены параллельно и через нормально разомкнутый контакт реле коммутации подключены к третьей электрической адресной тине, при этом индикаторные лампы включены параллельно и через последовательно соединенные контакты соответствующих адресных реле связаны с шиной питания, первая - через нормально замкнутые кон- такты второго и третьего адресных реле и нормально рйзомкнутьй контакт первого адресного реле, вторая - через нормально замкнутьш контакт третьего адресного реле и нормально разомкнутый контакт первого и второго адресных реле, третья - через нормально замкнутые контакты первого и второго адресных реле и нормально разомкнутый контакт второго адресного реле, четвертая - через нормально разомкнутые контакты второго и третьего адресных реле и нормально замкнутый контакт первого адресного

,реле, пятая-через нормально замкнутые контакты первого и второго адресных реле и нормально разомкнутый контакт третьего адресного реле, шестая - через нормально разомкнутые контакты первого и третьего адресных реле и нормально замкнутый контакт третьего адресного реле.

2.Система по п.I, отличающаяся тем, что реле коммутации установлены на каждой опоре дождевальной машины.

3.Система, noii.l, отличаю щ а я с я тем, что, с целью исключения возможности необнаружения аварийной опоры в случае одновременного возникновения на ней нескольких неисправностей, в нее введена дополнительная индикаторная лампочка, подключенная к шине питания через последовательно соединенные нормально разомкнутые контакты первого, второ- го и третьего адресных реле.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может.быть использовано в составе самоходной широкозахватной дождевальной машины при орошении посевных площадей. Цепь изобретения - расширение функциональных возможностей системы. Система содержит шину питания U и: коммутирующий переключа:тель. На каждой опоре установлены реле контроля выравнивания распределительного трубопровода, реле токовой н тепловой защиты электродвигателей опор, реле коммутации, реле контроля исправности датчика контроля выравнивания и реле регистрации отставания опоры. Реле контроля исправности гидрокла- пана установлено только на последней опоре. Через все опоры транзитно проходят три адресные шины, к которым подсоединены адресные реле Pip, Р2р, РЗр. Воз1О1кновение на какой-либо опоре аварийной ситуации Ъызыва- ет срабатывание одного из аварийных реле. Аварийный сигнал поступает в схему управления, которая снимает питание с злектродвигателей опор дождевальной машины, отключает подачу воды или подготовленных животноводческих стоков в распределительный трубопровод дождевальной машины. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл. «с to со и пит. J РЗр Р2р Токовая Г В -7 Й- SfeiВыпад опары из линии 00 fteucnpaS- уюсть дал чиюг Фиг.3 Опора не- испраона

fJаварии

ившод из линии

ги9рокмпоно

«iMMiMHMMHcM

0I4Z.2

Составитель Л.Пантелеева Редактор Н.Бобкова Техред М.Ходанич Корректор М.Самборская

Заказ 7927/3Тираж 630Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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