Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Лекція №3. Автоматизація поверхневого поливу

Предмет: 
Тип роботи: 
Лекція
К-сть сторінок: 
17
Мова: 
Українська
Оцінка: 

випадках, коли економічно недоцільна прокладка ліній зв’язку між мікроконтролером і водовипускним механізмом, можна застосувати гідравлічні клапани і гідравлічну систему керування у виді імпульсів зниження тиску.

На рис.3 наведена конструктивна схема гідравлічного клапана з програмним переключенням поливного трубопроводу. Такі клапани встановлюють на початку кожного роздаточного трубопроводу і вони забезпечують подачу води в трубопроводи в заданій послідовності. Команди керування на всі клапани передаються одночасно у виді імпульсів зниження тиску в магістральному трубопроводі. Тиск води з магістрального трубопроводу сприймає еластична діафрагма 3, яка через шток 4 з'єднана з тарілчастим запірним органом 2. Під впливом пружини 5 запірний орган притискається до сідла і не пропускає воду в патрубок 1, що з'єднаний з роздаточним трубопроводом. Над штоком 4 знаходиться опорний диск 9, що повертається разом із храповим колесом 8. Храповик повертається за допомогою собачки, укріпленої на важелі 7. Цей важіль зв'язаний зі штовхачем, на кінці якого укріплений ролик 6, що западає у виріз у штоці. У паз 10 опорного диска може входити шток 4.
Клапан працює у такий спосіб. При підвищенні тиску води діафрагма прогинається і переміщує шток вгору до опорного диска. При цьому запірний орган залишається притиснутим до сідла, оскільки між кільцем 12 і корпусом ковпака 11 є зазор, трохи більший зазору між штоком і опорним диском. Разом зі штоком переміщується вверх штовхач, що піднімає важіль 7, і собачка, що знаходиться у зчепленні з хриповим колесом, повертає колесо на один крок.
При зниженні тиску під впливом пружини діафрагма разом зі штоком переміщується вниз до вихідного положення. У кожному наступному циклі зміни тиску храпове колесо разом з опорним диском повертається на один крок. Якщо над штоком появиться паз в опорному диску, то при підвищенні тиску шток входить у цей паз і клапан відкривається. Ступінь відкриття визначається глибиною паза. Якщо шток знаходиться в глибокій частині паза, то напір після клапана зростає. Це відповідає режимові замочування борозен. Поворотові диска ще на один крок відповідає перехід штока в менше глибоку частину паза, що призводить до прикриття клапана і напір у поливному трубопроводі знижується.
 
Рис. 3. Конструктивна схема гідравлічного клапана з програмним переключенням.
 
Рис.4. Структурна схема формування імпульсів зниження тиску.
 
У цей проміжок часу відбувається дозволоження ґрунту. Для закриття клапана подають ще один імпульс зниження тиску в трубопроводах. Настроювання клапана здійснюється поворотом опорного диска відносно штока. Час змочування і дозволоження в пам’яті мікроконтролера вводиться за даними експериментів для конкретної системи і залежить від довжини борозен, водно-фізичних властивостей ґрунту, ухилу місцевості та інших факторів.
На рис.4. наведена структурна схема формування імпульсів зниження тиску в трубопроводі для керування гідроклапанами. Програма формування імпульсів тиску закладається в пам’ять мікроконтролера МП, і є однією із підпрограм програми зрошення всього поля, яка вже описана вище. Вона починає виконуватись за сигналом давача добігання. Для цього МП видає команду на закриття засувки з гідроприводом 3, через яку подається вода від насосної станції 1 у трубопровід 2, і на відкриття гідрозасувки зливу води з трубопроводу 4. В результаті відбувається зниження тиску в трубопроводі, що контролюється за допомогою реле тиску РТ. Реле РТ посилає сигнал в МП для відліку встановленої тривалості імпульсу зниження тиску. По закінченню цього часу МП посилає команду на закриття засувки 4 і відкриття засувки 3. Тиск у трубопроводах відновлюється, диск клапана повертається на один крок, і продовжується полив при зниженому напорі згідно зі встановленою програмою.
Перевагою системи програмного керування з використанням гідроклапанів є відсутність ліній зв'язку з водовисками роздаточних трубопроводів. Недолік – більш складна конструкція гідроклапана і ручна настройка чепговості їх включення.
 
2. Полив по бороздах із зрошувальних лотків
Окрім систем поливу з трубопроводів широко використовуються системи з відкритою зрошувальною мережею поливу по борознах зі зрошувальних лотків. На рис. 5, а показано схему зрошувальної мережі, а на рис. 5,б – технологічну схему розподілу води з поливного лотка в борозни.
Система працює в такий спосіб. З внутрішньогосподарського каналу 1 через регулятори витрати FC, уставками яких задається поливна норма, вода подається в поливні лотки 2. Регулятори рівня LC служать для регулювання витрати під час поливу. Після включення поливного лотка регулятором витрати FС вступає в дію перший найближчий регулятор рівня, що підтримує підвищений рівень у першому б'єфі і, як наслідок, подачу більшої витрати води через водовипуски в борозни. Після замочування зменшують уставку першому регулятору, внаслідок чого рівень води в секції падає і вступає в дію наступний регулятор. В усталеному режимі в другий б'єф подається максимальна витрата, а через водовипускні отвори першої секції лотка із-за зниження рівня подаваної води витрата зменшується. В результаті відбувається дозволоження борозен першої секції, а замочування борозен другої секції відбувається при максимальній витраті. Наступні секції включаються в роботу в такій же послідовності. При використанні гідравлічних регуляторів їх установки змінює оператор. Він же контролює і тривалість поливу. При використанні гідравлічних регуляторів з дистанційним керуванням процес поливу можна автоматизувати на базі мікропроцесора за описаною вище технологією.
З одного поливного лотка при доброму плануванні полів можна зрошувати до
Фото Капча