Лекція 10. Автоматизація зрошення. Принципи автоматизації поверхневого поливу і краплинного зрошення. Автоматизація стаціонарних і напівстаціонарних дощувальних систем.

 

Рис. 10. 13. Схема центрального прольоту машини «Кубань».

 

Система синхронізації руху візків, яка забезпечує прямолінійне положення трубопроводу машини «Кубань» аналогічна системі синхронізації руху візків машини «Дніпро».

Крайні візки є ведучими і швидкість їх руху визначає тривалість проходу зрошуваного поля, а отже, і норму поливу. Режим їх руху задається за допомогою програмних реле часу. Він може бути безперервним або переривчастим. При цьому тривалість включення і паузи (зупинки) змінюється в межах 1... 100 с.

Машина має захист від аварійних ситуацій: неприпустимих (більш ніж на 300 мм) відхилень від курсу і зміщення одного візка щодо сусідніх більше, ніж на 700 мм, пробуксовки і тривалої зупинки машини з поливом, падіння рівня води у каналі, підсмоктування повітря або засмічення фільтра водозабірника, спадання напору води на вході в машину, короткого замикання або перевантаження приводних електродвигунів. При виникненні аварійної ситуації автоматично виключається дизельний двигун і машина зупиняється. Система автоматки не вимагає постійної присутності обслуговуючого персоналу при її роботі.

В США створена автоматизована широкозахватна (ширина захвату 800 м) дощувальна машина фронтальної дії з дизель-електричним приводом, що отримує воду з закритого трубопроводу. Конструктивне виконання, включаючи елементи автоматичної підтримки напрямку руху і синхронізації руху візків, аналогічні машині «Кубань». Її особливість – наявність двох гнучких під’єднуючих шлангів, з'єднаних з роздавальним трубопроводом машини і розташованих на окремих візках-роботах, якими керує система автоматичного пошуку гідрантів і підключення до них.

Полив проходить безперервно. При живленні машини від одного гнучкого шланга візок-робот з другим шлангом рухається до сусіднього гідранта. Після наближення візка-робота до гідранта автоматично здійснюється центрування шланга відносно гідранта, і їх з'єднання. Надалі відкривається запірний орган гідранта і вода поступає у трубопровід машини. Під’єднаний раніше шланг автоматично відключається від гідранта, і візок-робот рухається до наступного гідранта. Потым цикл повторюється. Відстань між гідрантами близько 14 м. Машина працює без обслуговуючого персоналу.

Крім машин фридального переміщення використовуються також дощувальні машини, які рухаються по колу. До них відносяться дощувальна машина «Фрегат», яка має гідравлічний привод і працює від закритої зрошувальної мережі. Вона рухається навколо нерухомої опори, з’єднаної з гідрантом подачі води. Гідроприводи встановлені на кожному візку і працюють за рахунок енергії зрошувальної води. Число візків може складати 7 – 20, а віддаль між ними – 25... 30 м. Максимальна довжина трубопроводу 571 м. Система автоматики забезпечує синхронізацію руху візків, захист від аварій і регулювання норми поливу.

На рис. 10. 14 показана схема гідроприводу руху візка машини «Фрегат». Вода з трубопроводу 1 через гнучкий армований гумовий шланг 5, фільтр (на рис. 10. 14 не показаний) і регулювальний клапан 2 поступає у клапан-розподільник 11. При відкритому нижньому прохідному отворі клапана, коли запірний орган знаходиться у верхнім положенні, вода по трубчастому штоку 8 поршня 7 надходить у порожнину циліндра 6. Тому що поршень закріплений нерухомо на конструкції опори, а циліндр може пересуватися, то під дією сили тиску води він переміщується вверх і через важіль 10 і штангу 13, переміщує зацепи ходових коліс 14 на визначений кут. Коли циліндр досягає верхнього положення, важіль 10 переводить перемикач 9 в друге крайнє положення і утримується в цьому положенні пружиною. Коли перемикач 9 переведе запірний пристрій клапана-розподільника 11 у нижнє положення, то подача води в гідроциліндр перекривається і відкривається зливальний отвір. Під дією власної маси і поворотної пружини 12 циліндр опускається і вода, що знаходиться в ньому, йде на злив. Штанга 13 переміщується вправо і входить у зачеплення з наступним зачепом коліс. Циліндр переміщується до крайнього нижнього положення, перемикач 9 переводить запірний орган клапана розподільника у верхнє положення і цикл переміщення візка повторюється.

Щоб не допустити значного прогину трубопроводу під час руху, візки, знаходячись на різній відстані від осі обертання, повинні рухатися з різною лінійною швидкістю, але зі сталою кутовою швидкістю. Це досягається за рахунок автоматичної системи синхронізації швидкості руху візків, принцип дії якої заснований на зміні швидкості візків при вигинанні трубопроводу. Швидкість регулюється зміною подачі води в гідроциліндри привода візків.

 

Рис. 10. 14. Схема гідроприводу пересування візка ДМ «Фрегат».

 

При відставанні будь-якого візка від сусіднього згинається прилегла до нього ділянка трубопроводу, що призводить натягання тяг 4. Тяги впливають на стрижень 3, який переміщує вниз запірний орган регулюючого клапана 14 і збільшує його прохідний отвір. Це призводить до зменшення часу заповнення гідроциліндра водою і збільшення кількості циклів роботи гідроприводу за одиницю часу. У результаті швидкість візка зростає і трубопровід машини вирівнюється. При випередженні візка відносно сусіднього швидкість подачі