Регулятор поливных норм Советский патент 1988 года по МПК A01G25/16 

со

00

со

ГчЭ

4

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для управления стационарным оросительным устройством, например, в садоводстве.

Целью изобретения является упрош.ение конструкции и повышение надежности работы.

На фиг. 1 показана кинематическая схема регулятора с электрическими связями между его узлами; на фиг. 2 - шаблоны для управления поливами яблони и кукурузы.

Регулятор включает источник 1 тока, точечный 2 и дуговидный 3 контакты реле времени, электромагниты 4 и 5 возврата регулятора в исходное положение, контакт 6 выключателя и несколько контактов 7 переклю- чателя тока для подключения магнитных пускателей 8 подачи воды поливными устройствами, контакты 9 и 10 и электромагниты 11 и 12 при стрелке продолжительности подачи поливной нормы, контакты 13 и 14 фиксатора температуры, таймер 15, муфту 16 сцепления и шаговый двигатель 17 счетчика подач поливной нормы.

Задатчик температурного коэффициента поливной нормы (ТКПН) выполнен в виде сменного шаблона il8, приводимого в возвратно-поступательное движение гайкой од- нозаходного ходового винта 19 пружинного реле 20 времени, имеюш.его обшую ось вращения с диском 21, на котором установлены контакты 2 и 3. К профилю шаблона 18 прижат ролик 22 пружиной 23 кулачкового механизма.

Вариатор передаточного отношения состоит из трех дисков: паразитного 24 с рифленым ободом, ведущего 25 и ведомого 26 с покрытыми резиной рабочими поверхностями.

Датчик температуры представляет собой биметаллическую спиральную пружину 27, прикрепленную к валу 28 и барабану 29 и связанную через амортизационную пружину 30 с фиксатором 31 мгновенной текущей температуры воздуха, несущим кон- такт 13 и нормально прижатым пружиной электромагнита 5 к перегородке 32.

Стрелка 33 имеет пружину 34 возврата в исходное положение, рабочий ход между контактами 14 и 13 фиксатора 31 и привод от таймера 15 через вариатор, зубчатую передачу 35 и муфту 16 сцепления.

Счетчик подач воды суточной нормы полива (СНП) состоит из храпового колеса 36 с приводом от шагового двигателя 17, нормально прижатого к этому колесу пру- жиной электромагнита 4. Двигатель 17 имеет толкательную 37 и стопорную 38 собачки. Храповое колесо 36 связано с рычагом 39 переключателя тока между пускателями 8 и с рычагом 40 выключателя тока. Элементы 36, 37, 38 и 40 подпружи- нены.

Сущность изобретения сводится к алгоритму работы по формуле:

СНП ТВФ-ТКПН,

5

0

Q 5

0

5

5

где СНП - суточ;:ая норма полива, ТВФ - мгновенная температура воздуха, фиксированная в заданное время суток, например в полдень, °С;

ТКПН - температурный коэффициент поливной нормы, задаваемый профилем с.менного шаблона на каждые сутки оросительного сезона, M Vra на 1°С ТВФ.

В качестве умножителя применен вариатор передаточного отношения, установленный между таймером продолжительности подачи СНП и стрелкой 33 продолжительности подачи воды. Управляет вариатором задатчик ТКПН, выполненный в виде сменного шаблона, в профиле которого задано изменение этого коэффициента в зависимости от среднегодовых изменений поступления дождевой воды в почву и испарения влаги растениями и почвой. Величина СНП зависит от расстановки двух электрических контактов фиксатора температуры и от угловой скорости движения стрелки таймера. Если в отсутствие вариатора и шаблона регулятор выдает по 1,0- 1,1, то при их наличии он может выдавать 0,4-2,5 м га воды на 1°С ТВФ. При вычислении профиля шаблона для данной культуры берут сезонный ряд значений ТКПН для нее, например с периодичностью в полмесяца и для каждого значения вычисляют координату осевого смешения паразитного диска вариатора под действием шаблона в процентах от расстояния между осями врашения ведущего и ведомого дисков: 0% на равном удалении от обеих осей, +50% на оси ведомого и -5.0% на оси ведущего дисков.

Для реализации описанного алгоритма управления поливом в регулятор введены датчик мгновенной фиксированной температуры воздуха, фиксатор этой температуры в заданный срок суток, задатчик ТКГ1Н в виде сменного шаблона, таймер продолжительности подачи СНП с вариатором передаточного отношения в нем и счетчик подач во- дь в секции оросительного устройства. Регулятор работает следующим образо.м. Реле 20 времени имеет суточный оборот диска 21 и винта 19. На диске точечный контакт 2 поставлен на съем температуры, например, в полуденное время, а дуговидный контакт 3 - на полив сразу после съема температуры. В срок, заданный установкой контакта 2, последний замыкает мгновенную цепь: источник 1 тока - контакт 2 - электромагниты 4 и 5 - источник 1. Электромагнит 5 освобождает от прижима своей пружиной фиксатор 31, который под воздействием биметаллической пружины 27, через вал 28 и амортизационную пружину 30 изменяет положение (производит угловое смещение) точечного контакта 13 соответственно текущей мгновенной фиксированной температуре воздуха, и фиксирует его в ноBOM положении прижимом той же пружины. Для съема температуры фиксатор снабжен двумя точечным контактами: подвижным 13 и неподвижным 14, установленным на барабане 29. Съем температуры преобразуется в угловое смещение контакта 13 относительно контакта 14 работой биметаллической пружины 27 через поворот вала 28 относительно барабана 29, поворот на тот же угол амортизационной пружины 30 вместе с ее корпусом и в заданное время суток корпуса фиксатора 31, к которому прикреплен контакт 13. Электромагнит 4 освобождает от прижима своей пружиной шаговый двигатель 17, который выводит свои собачки из зацепления с храповым колесом 36, которое под воздействием своей пружины возвращается в исходное состояние, при котором замыкается первый контакт в ряду контактов 7, и кроме того, освобождает рычаг 40 выключателя тока, который замыкает контакт 6. В срок начала полива контакт 3 замыкает мгновенную цепь: источник 1 - контакты 3, 6, 10 и 14 - электромагнит 12 - источник 1. Эту цепь прерывает электромагнит 12 по месту контакта 10 и образует «рабочую цепь: источник 1 - контакты 3, 6, 9 - таймер 15 и электромагнитная муфта 16 - источник 1, и параллельно им первый в ряду контакт 7 первого магнитного пускателя - источник 1. Таймер 15 через диски 25, 24 и 26 вариатора передаточного отношения, зубчатую переда- чу 35 и муфту 16 приводит в движение стрелку 33 и отсчитывает продолжительнос1ъ подачи первой суточной нормы полива посредством первого магнитного пускателя, подающего воду в первую секцию оросительного устройства.

В конце рабочего хода стрелки 33 таймера 15 она замыкает контакт 13. Импульс тока проходит по цепи: источник 1 тока - контакты 3, 6, 9, 13 - шаговый двигатель 17 и электромагнит 11 - источник 1. Электромагнит 11 сразу прерывает эту цепь по месту контакта 9. От этого импульса работает шаговый двигатель 17, который продвигает храповое колесо 36 при помощи тол- кательной собачки 37 вперед на один зуб и фиксирует стопорной собачкой 38. Храповое колесо при помощи рычага 39 переключает контакты 7 с работающего пускателя на очередной. Электромагнит 11 переключает контакты с 9 на 10, чем прерывает эту, а также «рабочую цепи. Освободившись от сцепления с муфтой 16, стрелка 33 продолжительности подачи поливной нормы под воздействием пружины 34 делает обратный ход, в конце которого она образует мгновенную цепь: источник 1 тока - контакты 3, 6, 9, 14 - электромагнит 12 - источник 1, которую тут же прерывает электромагнит 12 по месту контакта 10 и одновременно, замыкая контакт 9, образует вновь «рабочую цепь: источник 1 - контак5

ты 3, 6, 9 - таймер 15 и э, 1ектро- магнитная муфта 16 сцепления для вращения стрелки 33 - источник 1. Пара. кчель- но этой цепи через контакт 7 вк. 1К)- с чается очередной магнитный пускатель 8. Эту «рабочую цепь, после выдачи поливной нор.мы, прерывает электромагнит 11 по месту контакта 9. Включенным может быть n.-in контакт 9, или контакт 10, таймер работаеп при включенном контакте 9.

В начале каждой оче11едной подачи СНП работающий пускатель 8 п.павно перекрывает подачу воды в отработавп1ую секцию и открывает подачу воды в свою секцию, а последний пускатель также пе5 рекрывает подачу воды в оросительное устройство в конце суточной серии поливов. С отключением последнего контакта 7 рычаг 39 переключателя нажимает на рычаг 40 выключателя, который размыкает контакт 6 и обесточивает регулятор вплоть

0 до серии поливов в с.тедующие сутки.

После сильного дождя регулятор отключают на несколько суток ручным поворотом рычага 40. При это.м работа пружинного реле 20 и продвижение шаблона 18 под кулачком 22 вариатора при помощи ходового винта 19, а также суточный температуры посредством контакта 2 продо,1- жаются. В конце оросительного сезона гайка на винте 19 доходит до упора, стопорит пружину реле 20 и прекращает ра0 боту регулятора.

Предложенный регулятор сочетает автоматическую подачу суточной поливной нормы с периодической ручной корректировкой влажности почвы, измеренной известными способами. Профиль шаблона легко рас5 считывается для любой культуры растений, если известны температурный коэффициент поливной нормы и биофизические коэффициетъ для него.

Формула изобретения

Регулятор поливных норм, включающий источник тока, датчик мгновенной температуры воздуха, выполненный в виде спиральной биметаллической пружины, установленной на валу барабана и кинематически связанной с фиксатором, снабженным электромагнитом возврата его в исходное состояние, задатчик те.мпературного коэффициента поливной нормы, электромагнит возврата стрелки продолжительности подачи поливной

0 нормы, а также таймер привода стрелок и токосъемные контакты, подвижный на фиксаторе и неподвижный на барабане, включенные последовательно с контактами стрелок продолжительности подачи поливной нормы в цепи питания таймера и электро5 магнитов возврата фиксатора и стрелок, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы, регулятор снабжен счетчиком подач

5

поливной нормы, содержащим храповое колесо, соединенное с шаговым двигателем и выполненное с возможностью взаимодействия с толкательной и стопорной собачками, рычагом с токосъемной стрелкой, установленным на валу храпового колеса с возможностью взаимодействия с контактами магнитных пускателей поливных устройств, и умножителем температурного коэффициента поливной нормы, выполненным в виде вариатора установленного между валом таймера и приводом стрелок продолжительности пода

чи поливной нормо, причем задатчик температурного коэффициента поливной нормы выполнен в виде сменного шаблона, кинематически связанного с осью паразитного диска вариатора и установленного с возможностью поступательного движения посредством гайки от ходового винта, установленного на валу реле времени, снабженного диском, установленным на его валу и имеющим точечный и дуговидный контакты, включенные последовательно в цепь питания регулятора.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть применено в садоводстве для управления стационарным многосекционным оросительным устройством. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы регулятора. Регулятор состоит из датчика нормы полива - шаблона 18, вариатора передаточного отношения с дисками 24-26, реле 20 времени,таймера 15, датчика температуры воздуха в виде биметаллической пружины 27 с ее фиксатором 31, стрелки 33 продолжительности подачи нормы и счетчика подач поливной нормы в секции оросительного устройства, выполненного в виде храпового колеса 36 с шаговым двигателем 17. Электрическая схема регулятора включает источник 1 тока, точечный контакт 2 и дуговидный контакт 3 реле времени, электромагниты 4 и 5 возврата регулятора в исходное положение, контакт 6 выключателя и несколько контактов 7 переключателя тока, столько же пускателей 8 подачи воды, контакты 9 и 10 и электромагниты 11 и 12 при стрелке продолжительности подач, контакты 13 и 14 фиксатора температуры, муфту 16 сцепления. Регулятор обеспечивает подачу нормы воды на полив и регулирование ее за счет правильного сочетания элементов. Регулятор сочетает автоматическую подачу суточной поливной нормы с периодической ручной корректировкой влажности почвы. Профиль шаблона рассчитывается для каждой культуры растений, если известны температурный коэффициент поливной нормы и биофизические коэффициенты для нее. 2 ил. «е (Л

IV V VI VII VIII IX X

и,5 ff.6 0,9 1.7 Г.2 7,2 12 21 А W.7 12,5 2,6 ,5 ,5 ,5 ,5

TJiPB 0,4 f.O 7,1 12 1,Ц 7,7 t5 О.8 M%cf ffal C Н 214 О 24 4,5 8.3 /3,ff 77.5 S.6 %

Фиг. г

Составитель Г. Параев

Редактор М. КелемешТехред И. ВересКорректор Г. Решетник

Заказ 1506/3Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

J,2 7.0 0,8 0.6 0,5 0.4 4.5 О 5,6 Г2,5 167 21Л