CS226489B1

CS226489B1 - Rotary servo-motor,especially for driving sectional sprayers

Info

Publication number: CS226489B1
Application number: CS861282A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Formanek; Milan Ing Bures
Original assignee: Jaroslav Ing Formanek; Milan Ing Bures
Priority date: 1982-12-01
Filing date: 1982-12-01
Publication date: 1984-03-19

Description

Vynález se týká rotačního servomotoru, zejména pro pohon sektorového postřikovače.The invention relates to a rotary servomotor, in particular for driving a sector sprayer.

V současné době se k zvýšení zemědělské výroby využívá ve stále větší míře velkoplošných závlah. V systému těchto závlah mají své místo i sektorové postřikovače, jejichž pohon je až dosud zajišíovén využitím reakce proudu postřikové vody, vytékající velkou rychlostí z trysky postřikovače, a to tím, že paprsku vody se do cesty staví kyvná lopatka, takže nárazem vody na lopatku dojde i k vychýlení otočně uložené proudnice postřikovače a tedy i k vychýlení paprsku vody. To má za následek skokový pohyb trysky postřikovače v daném sektoru, ale za cenu soustavného narušování vodního paprsku, který po odkývnutí lopatky si musí znovu razit cestu vzduchem. Tento vodní paprsek je ale v zápětí znovu narušen vracející se lopatkou a tato činnost se periodicky opakuje. Toto narušování vodního paprsku se projevuje ztrátami v délce dostřiku a tedy i v účinnosti postřikovače. Maximálních hodnot dostřiku lze totiž dosáhnout jedině ustáleným paprskem vody, což vyžaduje určitý čas, kterého nelze docílit z důvodu soustavného narušování vodního paprsku. Rovněž skokový pohyb proudnice nepřispívá k dosažení maximální délky dostřiku.At present, large-scale irrigation is increasingly being used to increase agricultural production. Sector sprinklers have their place in the irrigation system, which is still driven by the use of a high-velocity water spray reaction from the sprayer nozzle by placing a swinging blade in the path of the water jet, so that the water hits the blade to deflect the rotatably mounted sprayer nozzle and thus to deflect the water jet. This results in a step movement of the sprayer nozzle in the sector, but at the expense of continuous water jet disruption, which, after the blade has been swung out, must re-route the air. However, this water jet is again disturbed by the returning blade and this operation is repeated periodically. This water jet disturbance results in losses in the spraying length and thus in the efficiency of the sprayer. This is because the maximum spray range can only be achieved by a steady stream of water, which requires a certain amount of time that cannot be achieved due to continuous water jet disturbance. Also, the jet movement of the nozzle does not contribute to the maximum spraying length.

Nevýhody známých řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je rotační servomotor, zejména pro pohon sektorového postřikovače, sestávajícího ze stacionární části a z rotační části nesoucí vlastní proudnicl, kde jedna z částí (stacionární nebo rotační) postřikovače je opatřena zarážkami pro omezení postřikovaného sektoru.Disadvantages of the known solutions are essentially eliminated by the invention being a rotary servomotor, in particular for driving a sector sprayer consisting of a stationary part and a rotary part carrying its own flow, where one of the parts (stationary or rotary) of the sprayer is provided with stops to limit the sprayed sector.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že sestává ze statorové části tvořící integrální část stojanu postřikovače a z rotující části tvořící nedílnou součást sektorující části postřikovače, přičemž jedna z částí rotačního servomotoru je tvořena dutým prstencem, v jehož dutině je zabudována pevná přepážka, a kde druhá část rotačního servomotoru je tvořena jako víko dutiny prstence statorové části, se kterou vytváří rotační činný prostor tvaru dutého anuloidu a je opatřena křídlovou přepážkou.SUMMARY OF THE INVENTION It consists of a stator part forming an integral part of a sprayer stand and a rotating part forming an integral part of a sectoral sprayer part, one of the parts of the rotary servomotor being a hollow ring in which a fixed partition is incorporated in the cavity; The servomotor is formed as a cavity lid of the ring of the stator part, with which it creates a rotating active space in the shape of a hollow torus and is provided with a wing baffle.

Další podstatou vynálezu je, že křídlová přepážka rozděluje činný prostor rotačního servomotoru na první komoru a druhou komoru, kde komory jsou spojeny s rozdělovacím Šoupátkem tlakové vody.It is a further object of the invention that the wing baffle divides the active space of the rotary actuator into a first chamber and a second chamber, where the chambers are connected to a pressure water distributor.

Další podstatou vynálezu je, že obě komory jsou spojeny obtokem, ve kterém je zařezen hydraulický odpor.Another object of the invention is that both chambers are connected by a bypass in which the hydraulic resistance is cut.

Vyšší účinek vynálezu je v odstranění soustavného narušování vodního paprsku a skokového pohybu proudnice, což přináší zisk v dosažení maximálního dostřiku při plynulém pohybu proudnice v daném sektoru. Vynálezem se dosahuje úspor na materiéli\ i snížení váhy vlastního postřikovače, protože u nového řešení odpadá lopatka, což se odráží rovněž ve vyšší spolehlivosti provozu postřikovače, protože se snižuje počet pohyblivých dílců a odpadá i dynamické namáhání od této lopatky.The higher effect of the invention is to eliminate the continuous disturbance of the water jet and the jet movement of the stream, which provides a gain in achieving maximum spraying with the flow of the stream in the sector. The invention achieves material savings and weight reduction of the sprinkler itself, since in the new solution the blade is eliminated, which is also reflected in the higher reliability of the sprinkler operation, because the number of moving parts is reduced and the dynamic stress from the blade is eliminated.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 je axiální řez částí postřikovače s rotačním servomotorem podle vynálezu, obr. 2 je příčný řez rotačním servomotorem z obr. 1 v rovině A-A, obr. 3 znázorňuje axiální řez rotačního servomotoru z obr. 1 a 2 v rovině B-B, obr. 4 je axiální řez servomotorem v rovině C-C, obr. 5 až 9 jsou některé možné varianty tvarového řešení rotačního servomotoru podle vynálezu, obr. 10 a 11 jsou schematická znázornění dvou funkčních fází činnosti rotačního servomotoru ve spolupráci s rozdělovacím šoupátkem, obr. 12 a 13 představují schéma hydraulického zapojení servomotoru podle vynálezu, kdy je v jednom směru využito reakční síly vodního paprsku a obr. 14 a 15 jsou funkční schémata použití rotačního servomotoru opatřeného obtokem jako hydraulické brzdy.An example of a particular embodiment of the invention is schematically shown in the accompanying drawings, wherein Fig. 1 is an axial section of a rotary servomotor sprayer according to the invention; Fig. 2 is a cross-section of the rotary servomotor of Fig. 1 in plane AA; Figures 1 and 2 in the plane BB, Figure 4 is an axial section of the servomotor in the plane CC, Figures 5 to 9 are some possible variants of the rotary servomotor according to the invention, Figures 10 and 11 are schematic representations of two functional phases of rotary operation 12 and 13 show a hydraulic circuit diagram of a servomotor according to the invention, in which the reaction force of the water jet is utilized in one direction and FIGS. 14 and 15 are functional diagrams of using a rotary servomotor provided with a bypass as a hydraulic brake.

Podle vynálezu sestává rotační servomotor J ^ze statorové části 2, která je pevnou součástí stojanu J postřikovače £ a z rotorové části 3, která tvoří otočné sektorující části 6 postřikovače £. Statorová část £ rotačního servomotoru J je tvořena otevřeným dutým prstencem 2, v jehož dutině 8 je pevně zabudována pevná přepážka 3’ Rotorová část 3 rotačního servomotoru J je rovněž rotačního tvaru a uzavírá dutinu 8 prstence 2 statorové části 2 a vytváří tak uzavřený rotační činný prostor 10 tvaru dutého anuloidu. S rotorovou částí 3 j® pevně spojena křídlová přepážka 11. která zasahuje do dutiny 8 prstence 2 a svým tvarem odpovídá průřezu této dutiny 8 a dělí ji tak do dvou komor 12. JJ. Obě komory 12, ±i jsou funkčně spojeny s rozváděcím šoupátkem 16. které slouží pro přívod a odvod vody do jednotlivých komor 12. 13 rotačního servomotoru J_. Pro případ, kdy má rotační servomotor J sloužit také jako hydraulická brzda je mezi obě komory J_2,, 13 zařazen obtok 14. ve kterém je umístěn hydraulický odpor 15. kupříkladu škrticí clona.According to the invention, the rotary servomotor J consists ^{of a} stator part 2, which is a fixed part of the sprayer rack J and of a rotor part 3, which forms the rotatable sectoring parts 6 of the sprayer 6. The stator part 6 of the rotary servomotor J is formed by an open hollow ring 2, in whose cavity 8 a fixed partition 3 is fixed. 10 in the form of a hollow torus. A wing baffle 11 is rigidly connected to the rotor part 3 ', which extends into the cavity 8 of the ring 2 and, by its shape, corresponds to the cross-section of this cavity 8 and divides it into two chambers 12'. Both chambers 12, 12 are operatively connected to a spool valve 16 for supplying and discharging water to the individual chambers 12, 13 of the rotary servomotor 11. For the case where the rotary servomotor is also intended to serve as a hydraulic brake, a bypass 14 is provided between the two chambers 12, 13, in which the hydraulic resistance 15 is located, for example a throttle.

Pohonným médiem rotačního servomotoru 1 je tlaková voda odebírána přímo z průtočné části postřikovače £, která se přivádí střídavě přes neznázorněný filtr a rozvodné šoupátko 16 do první komory 12 ohraničené stěnami dutého anuloidu pevnou přepážkou 3 a křídlovou pohyblivou přepážkou 11 . Při plnění první komory 12 v ní vzniká přetlak, který působí na pohyblivou křídlovou přepážku 11 a tím způsobí její rotační pohyb ve směru působení táto síly, a tím i rotační pohyb otočné sektorující části 6 postřikovače £. Přitom voda obsažená v druhé komoře 13 vytéká do odpadu.The pressurized water is taken directly from the flow part of the sprayer 6 by the rotating actuator 1, which is fed alternately via a filter (not shown) and a spool 16 into the first chamber 12 bounded by the walls of the hollow torus by a fixed partition 3 and a wing movable partition 11. When the first chamber 12 is filled there is an overpressure which acts on the movable wing baffle 11 and thereby causes it to rotate in the direction of application of this force and hence the rotary movement of the rotating sector portion 6 of the sprayer. The water contained in the second chamber 13 flows into the waste.

Po dosažení nastaveného úseku sektoru, přestaví se rozvodné šoupátko. 16 a tlaková voda je pak přiváděna do druhé komory JJ, čímž vzniká síla působící na pohyblivou křídlovou přepážku 11 v opačném směru. Působením této síly dojde k obrácenému pohybu rotorové části 3 servomotoru J a tím i k obrácenému pohybu sektorující části 6 postřikovače £ až na doraz vymezující úhel postřikovaného sektoru, a celý cyklus se opakuje. Rychlost otáčení v jednom, nebo druhém směru lze regulovat zařazením různých hydraulických odporů jako je kupříkladu škrcení vstupní tlakové vody nebo výstupní odpadové vody.After reaching the set section of the sector, the valve is adjusted. 16 and the pressurized water is then supplied to the second chamber 11, whereby a force is exerted on the movable wing baffle 11 in the opposite direction. By applying this force, the rotor portion 3 of the servomotor J is reversed and thus the sector 6 of the sprayer 6 is reversed up to the stop defining the angle of the sprayed sector, and the cycle is repeated. The speed of rotation in one or the other direction can be controlled by incorporating various hydraulic resistors such as throttling of the inlet pressurized water or the outlet effluent.

Rotační servomotor popsané konstrukce může pracovat i v jiných zapojeních, a io jako jednočinný nebo dvojčinný, jak je znázorněno na obr. 12 až 15·The rotary servomotor of the described construction can also be operated in other wiring, as well as single-acting or double-acting, as shown in Figures 12 to 15.

Podle zapojení znázorněného na obr. 12 a 13 je k pohonu v jednom směru využito reakční síly vodního paprsku vytékajícího z vyosené trubky. Tento vodní paprsek působí silou F, na pohyblivou křídlovou přepážku 11 . čímž se vytváří v první komoře 12 přetlak, a přes rozvodné šoupátko 16 a hydraulický odpor 15 vytlačí vodu z druhé komory 13 do odpadu. V tomto případě slouží rotační servomotor J. jako hydraulická brzda. Při přepnutí rozvodného Šoupátka 16 podle obr. 13 proudí tlakové voda do druhé komory 13 a vyvolává na pohyblivou křídlovou přepážku 11 sílu Fg, která je větší než síla F, v důsledku čehož se rotorová část £ servomotoru J. a s ním i sektorující část 6 postřikovače £ začne otáčet v opačném směru.According to the circuit shown in FIGS. 12 and 13, the reaction force of the water jet exiting the offset tube is used to drive in one direction. This water jet exerts a force F on the movable wing baffle 11. thereby generating an overpressure in the first chamber 12, and discharges water from the second chamber 13 through the manifold 16 and the hydraulic resistor 15 into the drain. In this case, the rotary actuator J serves as a hydraulic brake. When the switch valve 16 of FIG. 13 is switched over, pressurized water flows into the second chamber 13 and exerts a force Fg which is greater than the force F on the movable wing baffle 11, causing the rotor portion 6 of the actuator J and with it the sprayer sector 6 £ starts to rotate in the opposite direction.

V provedení znázorněném na obr. 14 a ,5 opět je využito reakční Síly vodního paprsku k pohybu rotorové části £ v jednom směru. Zde síla F, vyvolévé přetlak v první komoře 12 a vytlačuje vodu z této komory 12 přes obtok 14 opatřený hydraulickým odporem 15. například škrticí clonou do druhé komory 13. Servomotor v tomto okamžiku slouží opět jako hydraulická brzda. Ale otevřením ventilu 17 na rozvodném šoupátku 16 se do první komory 12 vpustí tlakové voda, které vyvolá na pohyblivou křídlovou přepážku 11 sílu Fg, která je větší než síla F, důsledkem čehož je opačný pohyb pohyblivé křídlové přepážky 11 a spolu s ní i rotační části £ servomotoru J. a sektorující části 6 postřikovače £. Přitom voda z druhé komory 13 odtéká do odpadu. Část tlakové vody z první komory 12 uniká přitom obtokem 14 do druhé komory 13. čímž dochází k automatickému čištění obtoku propláchnutím tlakovou vodou.In the embodiment shown in FIGS. 14 and 5, again, the reaction force of the water jet is used to move the rotor portion 6 in one direction. Here, the force F exerts an overpressure in the first chamber 12 and forces the water out of this chamber 12 through a bypass 14 provided with a hydraulic resistor 15, for example a throttle orifice, into the second chamber 13. The servomotor again serves as a hydraulic brake. However, by opening the valve 17 on the manifold 16, pressurized water is introduced into the first chamber 12, which causes a force Fg that is greater than the force F on the movable wing baffle 11, which results in the opposite movement of the movable wing baffle 11 and 5 of the servomotor 1 and the sector 6 of the sprayer 6. The water from the second chamber 13 flows into the drain. A portion of the pressurized water from the first chamber 12 escapes through the bypass 14 into the second chamber 13, whereby the bypass is automatically cleaned by flushing with pressurized water.

Výhodou tohoto zapojení je velmi jednoduchá konstrukce, protože nevyžaduje instalaci rozvodného šoupátka 16.The advantage of this connection is a very simple construction, as it does not require the installation of a slide valve 16.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A rotary servomotor, in particular for driving a sector sprayer consisting of a sprayer stand and a rotating sector part carrying its own nozzle, wherein the sprayer stand or rotor is provided with stops to limit the spraying sector, characterized in that it consists of a stator part (2) forming an integral part of the sprayer stand (3) and of the rotating part (5) forming an integral part of the sectoring part (6) of the sprayer (4), wherein one part (2) of the rotary actuator (1) is formed by a hollow ring (7) and the second part (5) of the rotary servomotor (1) is formed as a lid of the cavity (8) of the ring (7) of the stator part (2), with which it forms a rotary working space (10). ) in the form of a hollow torus, and is provided with a wing baffle (11).

Rotary servomotor according to claim 1, characterized in that the wing baffle (11) divides the space (10) of the rotary servomotor (1) into a first chamber (12) and a second chamber (13), where the chambers (12, 13) are connected with a pressurized water distributor (16).

Rotary actuator according to Claims 1 and 2, characterized in that the two chambers (12, 13) are connected by a bypass (14) in which the hydraulic resistance (18) is arranged.