Гидроавтоматическая задвижка для закрытых оросительных систем Советский патент 1989 года по МПК A01G25/06 

Изобретение относится к поливу сельскохозяйственных и лесных культур и может быть использовано для автоматизации на закрытых оросительных системах.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

На чертеже показана принципиальная схема гидроавтоматической задвижки для закрытых оросительных систем.

Задвижка включает в себя гидравлически связанный с напорным трубопроводом 1 приемник 2 гидравлических им - пульсов с мембраной 3, кинематически соединенной с переключателем 4 механизма 5 подзавода гидрореле 6 времени. Приемник 2 гидравлических импульсов линией 7 связан с механизмом 5 подзавода гидрореле 6 времени и с гидропереключателем запорного органа, выполненным в виде кланана 8, а линией 9 - с атмосферой. Реле 6 времени состоит из подмембранной полости 10, дроссельных клапанов 11 и 12, которые гидравлически связаны с поднорн1невой полостью 13 гидроаккумулятора 14 с норшнем 15 и пружиной 16, взаимодействуюп1ей через кольцо 17 с мембраной 3.

Поршень 15 через внутреннюю вту.;1ку 18 и нластины 19 соединен с гасите.лем 20 энергии, выполненным в виде неподвижно связанных с корпусом гидроаккумулятора 14 упоров 21, нружины 22, наружной втулки 23 с прорезя.ми 24, нажимной Н1айбы 25 и регулировочной гайки 26. Наружная втулка 23 необходима для передачи движения от поршня 15 нружине 22. Движение нередается через внут|)еннк)ю втулку 18 пластины 19 и нажимную П1ай- бу 25 с регулировочной гайкой 26.

Гаситель энергии 20 через нружииу 27 привода счетно-импульсного механиiMa соединен с карегкой 28, имеющей д|)а пггиф- та 29, на одном из которых юдвиж- но закреплена собачка 30, контактирующая с храповым колесом 31, жестко связанным с ден ифровочным диском 32 и вра- шаюшимся вместе с ним. Дешифровоч- ный диск 32 снабжен отверстиями 33, через которые штифты 29 взаимодеГ|ствуют с рычагом 34, кинематически связанным с кольцом 17. Кроме того, де111ифровочный диск 32 имеет выступы 35, п)и водящие в рабочее положение переключатель запорного органа 8, линией 36 гидрав,1ичес- ки связанный с запорным О)ган()м 37. Между кареткой 28 и храповым колесом 31 установлена возратная пружина 38.

Рычаг 34 представ;1яет собой сосдипеп- ную с кольцом 17 гкла чину, ког(Л)ая перемешается в продольных пазах корпуса гидроаккумулятора 14. Сверху к и.астине крепятся регулировоч111)1е болты с контргайками, п)и НОМО1ЦН к(ггорых устанавливаются рычаги 34 со штифтом 29 н рабо0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

чем ноложении. Рабочим положением рычага 34 следует считать положение, когда после зарядки гидроаккумулятора 14 движение от поршня 15 через внутреннюю втулку 18, пластины 19 и пружину 27 передается на каретку 28, и она, переместившись, штифтами 29 через отверстия 33 в дешифровочном диске 32 кинематически соединяется с рычагом 24.

На чертеже показано лЧва рычага 34 и два и тифта 29. Установка диаметрально противоположных двух рычагов 34 и двух штифтов 29 уменьшает вероятность перекоса при движении кольца 17 под действием усилия, передаваемого от штифтов 29 через рычаги 34 в рабочем положении. При большем количестве унравляе- мых объектов вероятность перекоса при движении кольца 17 можно исключить за счет повышения точности соединения его с корпусом гидроаккумулятора 14 и принять схему с одним рычагом 34 и штифтом 29. Верхний и нижний (но чертежу) рычаги 34 связаны через кольцо 17. Поэтому две пластины диаметрально в противоположных направлениях соединены с одним кольцом.

Гидроавтоматическая задвижка работает следующим образом.

Г1ри создании напора вода из трубопровода 1 поступает в приемник 2 гидравлических импульсов, мембрана 3 которого под напором отходит влево, и кинематически связанный с ним переключатель 4 соединяет линию 7 с напорным трубопроводом 1, перекрывая доступ воды в атмосферу по линии 9. Но линии 7 вода поступает в механизм 5 подвода реле 6 времени и в кланан 8. Давлением воды масло из нодмембранной полости 10 через дроссельпьи клапан 12 с заданной скоростью подается в надпоршневую полость 13 гидроаккумулятора 14. Поршень 15 перемешается и сжимает пружину 16, происходит зарядка гидроаккумулятора. Усилие сжатия нружины 16 передается мембране 3. Соотношение плон1адей поршня 15 и ме.мбраны 3 выбирается таким образом, что одного усилия поршня 15 недостаточно, чтобы передвинуть мембрану 3 вправо.

Работа гасителя энергии заключается в том, что пружина 22 в определенных пределах изменяет угол наклона суммарной прямой характеристики усилие деформация основной пружины.

Таким образом, поскольку принцин работы устройств для автоматизации работы закрытых оросительных систем основан на приеме гидравлических импульсов снижения давления, то в результате в г;редла- гаемой задвижке устраняется разница уси- ;1ий. передаваемых на мембрану 3 со стороны основной пружины 16 через кольцо 7 от хода поршня 15 гидроаккумулятоpa 14 и со стороны приемника 2 гид- при которой усилие сжатия пружины 16 равлических импульсов от давления воды на мембрану 3 меньше, чем давление (разница усилий Т должна быть равнаводы. Мембрана 3 отходит влево, переили меньше произведения величины им- ключатель 4 снова соединяет линию 7 с пульса снижения давления ДР на рабочую 5 напорным трубопроводом 1, вода поступает плошадь S диафрагмы 3).

Одновременно с перемещением поршня 15 перемещается и внутренняя втулка 18, которая через пластины 19 приводит в движение наружную втулку 23. Двигаясь, втулка 23 за счет нажимной шайбы 25 с регулировочной гайкой 26 воздействует на пружину 22, свободное перемещение которой ограничено упорами 21. Длина хода поршня 15, а значит и усилие,

10

передаваемое на мембрану 3 приемника 2 гидравлических импульсов, зависит от предварительного сжатия пружины 22 гасителя 20 энергии.

Пластины 19 приводят в движение пружину 27, которая перемещает каретку

в механизм 5 подзавода и клапан 8, в результате чего запорный орган 37 включается в работу. При этом в напорном трубопроводе 1 происходит снижение давления, сила давления воды на мем браны 3 у всех аппаратов, находящихся в ждущем режиме, уменьшается, и гидроаккумуляторы 14 перемещают мембраны 3 и переключатели 4 на разрядку. Далее процесс работы устройства повторяется. 15 При исходной разнице сил, действующих на мембрану 3 со стороны приемника 2 гидравлических импульсов и гидроаккумулятора 14, равной, например, 20 кг и активной площади мембраны 3, равной 10 cм, для переключения аппаратов.

28 вперед. Однако при ходе каретки 28 находящихся в ждущем режиме, достаточ- вперед собачка 30 не взаимодействует сно импульса снижения давления 0,20 МПа.

храповым колесом 31. Храповое колесо 31Увеличение коэффициента трения поршня

и жестко связанный с ним дешифровоч-15 (втулки 18, пружины 16 и т. д.) на

ный диск 32 с выступами 35 установлены0,10 ведет к уменьшению силы, передаотносительно переключателя запорного орга- 25 ваемой на мембрану 3 со стороны гидроаккумулятора 14, на 8 кг. В этом случае импульса снижения давления 0,20 МПа. будет недостаточно для переключения дождевальных аппаратов, находящихся в ждущем режиме. Для обеспечения надежной

на 8 таким образом, что в период пуска оросительной системы у дождевального аппарата, который должен начать работать, выступ 35 нажимает на переключатель - клапан 8. В результате этого

по линии 36 вода поступает в запор- 30 работы устройства в изменившихся условиях вращением гайки 26 ослабляют пружину 22, ход пори1ня 15 удлиняется, увеличивая до необходимого значения усилие, передаваемое на мембрану 3 со стороны гидроаккумулятора 14.

Снабжение гидроаккумулятора гасителем энергии, связанным через счетно-импульсный механизм с приемником гидравлических импульсов, позволяет упростить конструкцию задвижки для автоматизации закрытых ,Q оросительных систем за счет исключения дополнительного привода и значительно повысить надежность работы устройства, как за счет исключения неисправностей дополнительного привода, так и за счет обеспечения возможности регулирования усилия.

ный орган 37 и открывает его. А у следующего по очередности работы дождевального аппарата дешифровочный диск 32 установлен так, что после зарядки гидроаккумулятора 14 штифты 29 через отверстия 33 в дещифровочном диске 32 35 взаи.модействуют с рычагом 34, через него - с мембраной 3 и переключате- ле.м 4. Совместными усилиями штифтов 29 и гидроаккумулятора 14 мембрана 3 перемещается вправо, и кинематически связанный с ним переключатель 4 отсоединяет линию 7 от напорного трубопровода 1 и соединяет ее с линией 9. Из механизма 5 подзавода по линиям 7 и 9 вода стекает в атмосферу. Под

действием пружины 38 каретка 28 со штиф- 45 передаваемого на приемник гидравличестами 29 возвращается в исходное положение, собачка 30 входит в зацепление с храповым колесом 31 и поворачивает его на один зуб. При этом выступ 35 нажимает на шток клапана 8, но открытия запорного органа 37 не происходит, так как вода по линиям 7 и 9 стекает в атмосферу.

Под действием пружины 16 поршень 15 выталкивает масло из надпоршневой полости 13 через дроссельный клапан 11 в подмембранную полость 10. Через заданный промежуток времени уровень зарядки гидроаккумулятора 14 достигает величины.

50

55

ких импульсов. Все это ведет к снижению затрат времени на восстановление работоспособности устройства и повышению производительности труда на 4-8%.

Формула изобретения

Гидроавтоматическая задвижка для закрытых оросительных систем, включающая запорный орган с гидроприводом, установленный на напорном трубопроводе, гидропереключатель запорного органа, приемник гидравлических импульсов, гидрореле времени с меха-низмом подзавода, снабключатель 4 снова соединяет линию 7 с 5 напорным трубопроводом 1, вода поступает

10

в механизм 5 подзавода и клапан 8, в результате чего запорный орган 37 включается в работу. При этом в напорном трубопроводе 1 происходит снижение давления, сила давления воды на мем браны 3 у всех аппаратов, находящихся в ждущем режиме, уменьшается, и гидроаккумуляторы 14 перемещают мембраны 3 и переключатели 4 на разрядку. Далее процесс работы устройства повторяется. 5 При исходной разнице сил, действующих на мембрану 3 со стороны приемника 2 гидравлических импульсов и гидроаккумулятора 14, равной, например, 20 кг и активной площади мембраны 3, равной 10 cм, для переключения аппаратов.

находящихся в ждущем режиме, достаточ- но импульса снижения давления 0,20 МПа.

передаваемого на приемник гидравличес

ких импульсов. Все это ведет к снижению затрат времени на восстановление работоспособности устройства и повышению производительности труда на 4-8%.

Формула изобретения

Гидроавтоматическая задвижка для закрытых оросительных систем, включающая запорный орган с гидроприводом, установленный на напорном трубопроводе, гидропереключатель запорного органа, приемник гидравлических импульсов, гидрореле времени с меха-низмом подзавода, снабженным переключателем, пружинный noptu- невой гидроаккумулятор, и счетно-импульсный механизм с дешифрирующим диском, возвратной пружиной и пружинным приводом, кинетически связанный посредством выступа на демпфирующем диске с переключателем запорного органа и посредством рычажной передачи - с мембраной приемника гидравлических импульсов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, задвижка снабжена регулируемым гасителем энергии, выполненным в виде пружины, установленной

между упорами на корпусе гидроаккумулятора и нажимнсж шайбой с регулировочной шайбой на наружной втулке, связанной через пластины с внутренней втулкой, соединенной с поршнем гидроаккумулятора, причем наружная втулка установлена с возможностью вза 1модействия с пружиной фивода счетно-импульсного механизма, дешифрируюший диск, каретка с собачкой и возвратная пружина которого также установлены на корпусе гидроаккумулятора.

Изобретение относится к автоматизации напорных систем водораспределения при орошении сельскохозяйственных культур. Цель изобретения - повышение надежности работы гидроавтоматической задвижки. Гидроавтоматическая задвижка включает запорный орган 37 с гидроприводом, переключатель (клапан) 8 запорного органа, гидрореле времени 6 с механизмом 5 подзавода и переключателем 4, гидроаккумулятор 14 и счетно-импульсный механизм, кинематически связанный с приемником гидравлических импульсов 2, а также регулируемый гаситель 20 энергии гидроаккумулятора. При подаче напорной воды по трубопроводу 1, поступающей в приемник гидравлических импульсов 2, мембрана 3 отходит влево и через переключатель 4 гидравлическая линия 7 соединяется с трубопроводом 1, при этом гидролиния 9 (слив) перекрывается. Под давлением воды в механизме 5 подзавода масло из полости 10 через дроссельный клапан 12 пережимается в полость 13 гидроаккумулятора 14, сжимая его пружину 16, происходит зарядка гидроаккумулятора. Вместе с поршнем перемещается и внутренняя втулка 18, которая приводит в движение втулку 23, воздействующую на пружину 22. В период пуска оросительной системы у дождевального аппарата, который должен начать работать, выступ 35 нажимает на шток переключателя (клапана) 8, в результате чего вода открывает запорный орган 37. После зарядки гидроаккумулятора кинематическая связь мембраны 3 с переключателем 4 обеспечивает отсоединение линии 7 от трубопровода 1 и соединения ее с гидролинией 9 (сливом). Через заданный промежуток времени уровень зарядки гидроаккумуляторе 14 достигнет величины, при которой усилие сжатия пружины 16 на мембрану 3 становится меньше, чем давление воды. Тогда в работу включается запорный орган 37. При этом давление в трубопроводе 1 падает и гидроаккумулятор перемещает мембрану 3 и переключатель 4 на разрядку. 1 ил.