Автоматический клапан для закрытой оросительной системы Советский патент 1981 года по МПК A01G25/06 F16K41/02 

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ КЛАПАН ДЛЯ ЗАКРЫТОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

1

Изобретение относится к сельскому .хозяйству, в частности для полива сельскохозяйственных культур закрытыми оросительными системами.

Известен автоматический клапан для закрытия оросительной системы, управляемый импульсами давления, содержащий запорный орган со штоком, прикрепленным к диафрагме и нагруженным пружиной, упирающейся в опорный элемент, помещенный в корпус. Над щтоком запорного органа установлен дисковый фиксатор с пазом, посаженный на один вал с храповым колесом, приводимым в работу посредством мембранного двигателя, подмембранная полость которого соединена с напорной магистралью посредством импульсного трубопровода. Для предотвращения гидравлических ударов к импульсному трубопроводу подсоединен сливной клаПан в виде дифференциального подпружиненного клапана с регулируемым дросселем 1.

Известен также клапан Лля закрытой оросительной системы, включающий корпус с напорной полостью, гидроуправляемый распределитель с программным устройством

и мембранный привод с золотниковым регулятором, снабженным установленной внутри него подпружиненной мембраной, рабочая полость которой сообщена с напорной полостью клапана 2.

Однако известные клапаны не исключают возможность гидроудара и не устраняют слив воды на почву.

Цель изобретения - повыщение надежности работы клапана и улучщения условий эксплуатации путем предотвращения fO гидроудара.

Указанная цель достигается тем, что мембранный привод снабжен средством регулировки предварительного поджатия пружины, выполненным в виде имеющего

,j профильный паз диска с приводом от щтока, и размещенного на штоке ползуна, связанного посредством двухплечего рычага с профильным пазом диска.

На чертеже изображен клапан для закрытой оросительной системы.

20 Клапан установлен на отводе от распределительного трубопровода 1 и включает запорный орган 2, перекрывающий подачу воды в поливной трубопровод 3, корпус 4,

силовой мембранный привод, включающий мембрану 5, соединенную со штоком 6, и пружину 7. Приемник гидравлических команд управления состоит из мембранного гидродвигателя 8, дискового фиксатора 9 с пазом 10, сидящего на одном валу с храповым колесом 11, и собачек 12 и 13. Клапан включает также импульсный трубопровод 14 и средство регулировки предварительного поджатия пружины, состоящее из ползуна 15, служащего опорой пружины 7, дву плечего рычага 16 с шипами 17 и 18, диска 19 с пазами 20 и 21 и водила 22, жестко связанного со щтоком 6.

В начальном положении при давлении в распределительном трубопроводе менее рабочего, усилие пружины 7 больше силы давления воды на эффективную площадь мембраны 5, поэтому щток 6 находится в крайнем левом положении и запорный орган 2 .перекрывает доступ воды к поливному трубопроводу 3. Дисковый фиксатор 9 приемника команд управления установлен так, что позволяет штоку 6 запорного органа 2 первого на очереди для работы поливного трубопровода 3 осуществлять полный ход.

При подаче рабочего давления сила давления воды на мембрану 5 превышает усилие пружины, шток 6 перемещается вправо, заходя в паз 10 фиксатора 9, и открывает проходное сечение клапана. Напорная вода поступает в первый на очереди поливной трубопровод 3 и начинается полив. Одновременно с этим при подаче рабочего давления вода по импульсному трубопроводу 14 поступает в напорную полость мембранного гидродвигателя 8 приемника гидравлических команд управления, преодолевая усилие пpyжи ы приемника команд. Шток приемника команд перемещается вправо, вводя в зацепление собачку 12 со следующим зубом храпового колеса П.

Аналогично происходит зацепление собачкой 12 с/тедующих зубьев храповика во всех приемниках команд управления всех автоматических клапанов автоматизированной системы полива. По прошествии времени, необходимого для полива работающим поливным трубопроводом 3, генератор гидравлических команд- автоматизированной системы полива подает импульс пониженного давления в виде плавного спада давления, выдержки минимального давления и плавного подъема давления до рабочего. При понижении давления до минимального усилие пружины больше усилия давления воды на эффективную площадь мембраны 5, поэтому щток 6 клапана начинает перемещение запорного органа влево, перекрывая проходное сечение клапана. Динамика движения щтока 6 определяется суммой действующих сил, приложенных к щтоку, и определяется в основном силой давления воды на мембрану и силой упругости пружины. Сила давления воды переменна во времени, определяется необходимым графиком спада давления по времэни и является заданной для каждой конкретной автоматизированной системы полива. Сила упругости пружины зависит от модуля упругости пружины и силы начального поджатия, которая определяется положением ползуна 15 относительно щтока 6. В начальной стадии закрытия ползун 15 посредством щипа 17 двухплечего рычага 16, приводимого в действие диском 19 с помощью паза 20, взаимодействует с шипом 18. Угол поворота кулисного диска 19 определяется

величиной хода щтока 6 и осуществляется посредством водила 22 на щтоке 6, связанного своим выступом с пазом 21 диска 19. Поэтому до начальной стадии закрытия усилие пружины создается как можно больщее,

создавая максимальное ускорение движения щтока на закрытие. Максимальная допустимая скорость закрытия клапана в начальной стадии не создает гидравлических ударов и необходима .цля экономии поливной воды.

5 По мере приближения к последней стадии закрытия скорость закрытия в целях предотвращения гидроудара необходимо снижать до минимума, обеспечивая плавное закрытие клапана. Это осуществляется посредством перемещения ползуна 15 в противоположную относительно хода штока сторону через кинематическую связь ползун 15 - шип 17 - двуплечий рычаг 16 - шип 18 - паз 20 - диск 19 - паз 21 - водило 22 на штоке 6. Таким образом, приманенная кинематическая связь ползуна 15 со штоком 6 позволяет осуществить оптимальную динамику движения щтока клапана при закрытии, .предотвращая возникновение гидроударов и обеспечивая безударную посадку тарелки клапана.

О Применение предложенного клапана позволит устранить возможность возникновения гидроудара и предотвратить вылив поливной воды на почву. Годовой экономический эффект от внедрения клапана составj ляет 4,9 р. на 1 га.

Формула изобретения

Автоматический клапан для закрытой оросительной системы, содержащий запорQ ный орган со щтоком и мембранным приводом, нагруженным пружиной, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы клапана и улучщения условий эксплуатации путем предотвращения гидравлического удара, мембранный привод снабжен средством регулировки предварительного поджатия пружины, выполненным в виде имеющего профильный паз диска с приводом от штока, и размещенного на штоке ползуна, связанного посредством двуплечего рычага с профильным пазом диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 468616, кл. А 01 G 25/02, 1973.