ES2663331T3 - Aparato de riego móvil - Google Patents

Abstract

Un aparato de riego móvil (10) que comprende: un conjunto de bastidor montado en la rueda que soporta al menos un aspersor accionado por una válvula de control principal (206) y adaptado para el movimiento en una dirección especificada a través de un campo que se ha de regar; una estación de acoplamiento de boca de riego (76) soportada por un bastidor (56), dicha estación de acoplamiento que incorpora un accionador de la válvula (86) adaptado para abrir una válvula en una boca de riego de agua (28) localizada a lo largo de la trayectoria; una primera ala de guía sustancialmente horizontal (124) que se extiende hacia adelante y se inclina hacia arriba alejándose de dicha estación de acoplamiento (76); una segunda ala de guía sustancialmente horizontal (126) que se extiende hacia atrás y se inclina hacia arriba alejándose de dicha estación de acoplamiento (76); y además caracterizado por al menos un accionador de potencia de alineación vertical (156, 158) dispuesto para mover al menos un lado de dicha estación de acoplamiento (76) en una dirección vertical con respecto a dicho bastidor de estación de acoplamiento (56) en respuesta a un sensor de guía de altura (172, 174) montado en dicha primera o segunda alas de guía sustancialmente horizontales (124, 126).

Description

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También se ha fijado a las carcasas 82, 84 un par de alas de guía generalmente orientadas horizontalmente 124, 126 (figuras 2-8). Las alas de guía 124 y 126 están fijadas a las carcasas 82, 84 por medio de pernos, puntos de soldadura o cualquier otro medio adecuado. El ala 124 se proyecta hacia afuera y hacia arriba en dirección hacia adelante, mientras que el ala 126 se proyecta hacia afuera y hacia arriba en una dirección hacia atrás. Estas alas de guía horizontales sirven para ajustar verticalmente la ADS y funcionan en concierto con las alas de guía 72, 74 y 78, 80 para alinear completamente la estación de acoplamiento 76 con las bocas de riego 28.

Más específicamente, los pares de alas orientados verticalmente 72, 74 y 78, 80 están diseñados para ser enganchados por la boca de la brida 122 cuando la boca de riego está desalineada en una dirección lateral, haciendo que la estación de acoplamiento 76 se mueva lateralmente a lo largo de los rieles del carro 44, 46 en una dirección que depende de cuál de las alas de guía está acoplada, y contra la polarización de centrado de los muelles 71, 73. Las alas 124, 126 orientadas horizontalmente están especialmente diseñadas para ayudar al ajuste de la estación de acoplamiento 76 a una boca de riego 28 que es ligeramente más alta que una altura óptima deseada, es decir, cuando la brida 122 es más alta que el pasaje o espacio de acoplamiento 120 como se muestra en la figura 7. Por lo tanto, cuando el ala 124, por ejemplo, acopla una brida de la boca de riego 122, hará que la estación de acoplamiento se arrastre hacia arriba sobre la brida 122, de modo que la brida pueda acoplarse con uno o más de los rodillos de vía en forma de V 96, 98. Los rodillos de pista en forma de V 96, 98 también acoplarán la estación de acoplamiento 76 en una dirección que lleva la estación de acoplamiento a una posición donde la brida 122 está situada en el centro de los rodillos de vía en forma de V 96, 98 como se ve mejor en la figura 6. Tenga en cuenta que el perfil en el centro estrecho de los rodillos de vía en forma de V 96, 98 complementa el perfil redondeado del borde periférico de la brida (figura 2). Se apreciará que las alas de guía horizontal y vertical 72, 74, 78, 80, 124 y 126, así como los rodillos de vía en forma de V trabajan en concierto con la suspensión elástica flotante de la ADS como se describe adicionalmente en este documento para lograr la deseada alineación con las bocas de riego sucesivas a lo largo de la tubería de suministro.

La estación de acoplamiento 76 en sí se suspende o cuelga desde el bastidor de soporte 56 para permitir que la estación de acoplamiento "flote" en una medida limitada esencialmente en cualquier dirección para facilitar la captura de la boca de riego, como explicará más completamente en las solicitudes ‘494 y ‘296.

En resumen, la disposición descrita en estas solicitudes, la estación de acoplamiento 76 "flota" en relación con su bastidor de soporte 56 para el movimiento en al menos tres direcciones perpendiculares entre sí, es decir, vertical, horizontal de delante a atrás (y viceversa) y horizontal de lado a lado. Además, también son posibles movimientos compuestos limitados, es decir, inclinación, giro y combinaciones de estos, debido a la naturaleza flexible de los muelles orientados verticalmente en combinación con las disposiciones de montaje universales de la barra de acoplamiento. Estos múltiples grados de libertad de movimiento, en combinación con el ajuste lateral habilitado por el carro 38, permiten un acoplamiento fiable y preciso con las bocas de riego 28 incluso cuando estos últimos están desalineados con respecto a la estación de acoplamiento.

La ADS mejorada también incorpora dispositivos de asistencia hidráulica para permitir una respuesta más rápida de la ADS a las bocas de riego severamente mal alineadas. A este respecto, un par de accionadores de potencia 128, 130 (figuras 2, 4) están dispuestos entre elementos de bastidor de subconjuntos invertidos en forma de U 58, 60 y placas 40, 42, respectivamente. Los accionadores 128, 130 pueden ser conjuntos hidráulicos de pistón/cilindro como se muestra u otros accionadores eléctricos o neumáticos equivalentes. El accionador 128 incluye un cilindro 132 fijado a la placa 42 y un pistón 134 fijado al subconjunto invertido en forma de U 58. De forma similar, el accionador 130 incluye un cilindro 136 fijado a la placa 40 y un pistón 138 fijado al subconjunto invertido en forma de U 60. Como se muestra en la figura 2, se apreciará que la viga 30 puede formarse con una ranura alargada para acomodar el movimiento del accionador 130 con la ADS 76 a lo largo de la viga. Alternativamente, la placa 40 podría extenderse por debajo del rodillo de guía 50 para proporcionar el espacio necesario para montar el accionador 130 debajo y lejos de la viga 30. En este caso, el extremo opuesto del accionador 130 se reubicaría en el subconjunto

60.

Como se ve mejor en las figuras 2-4, la guía lateral alargada o sensores de alineación lateral 140, 142 y 144, 146 están dispuestos verticalmente, en relación espaciada sobre las superficies 148, 150 que miran hacia adelante, respectivamente, de las alas de guía delanteras 72 y 74. Se proporciona una disposición similar en las alas de guía 78, 80 hacia atrás, pero con solo dos sensores de alineación lateral 152, 154 mostrados en la figura 4. Los sensores de guía 140, 142, 144, 146 en las alas de guía 72, 74 (o 152, 154 en las alas 78, 80 según la dirección de desplazamiento) indicarán al PLC que accione los accionadores 128, 130 para mover la estación de acoplamiento lateralmente a lo largo de los rieles de guía 44, 46 para alinear de ese modo más rápidamente la ADS con una boca de riego 28, por lo demás desalineada, como se describe más adelante. Como ya se indicó anteriormente, la función de asistencia hidráulica es particularmente útil con las máquinas de caras lineares más grandes, y puede no ser necesaria para aspersores itinerantes más pequeños. A este respecto, si se utiliza la característica de asistencia hidráulica, los pares de muelle helicoidal 71, 73 y 75, 77 pueden omitirse.

Accionadores hidráulicos 156, 158 también se proporcionan para ayudar en el ajuste vertical de la ADS. Los accionadores 156, 158 (figuras 2, 3) están adaptados para elevar o bajar la estación de acoplamiento 76 en el caso de que, por ejemplo, la ADS sea demasiado baja a medida que se acerca a una boca de riego 28 (véase la figura 7).

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El accionador 156 incluye un cilindro 160 y un pistón 162, mientras que el accionador 158 incluye un cilindro 164 y un pistón 166 similares. El accionador 156 se extiende entre un soporte 168 fijado al subconjunto 58 y el extremo frontal de la carcasa 82 de la estación de acoplamiento, mientras que el accionador 158 se extiende entre el soporte 170 y la carcasa 84. Los sensores 172 y 174 de guía de altura o alineación vertical están fijados a la cara inferior de las alas de guía 124, 126 horizontales delantera y trasera (mostradas solamente en el ala de guía 124 delantera en la figura 2). Estos sensores de guía de altura detectarán la boca de riego 28 si la ADS está debajo del reborde de la boca de riego 122. Si este es el caso, el PLC accionará los accionadores 156, 158 para elevar la estación de acoplamiento 76 de manera que casi alinee la brida de la boca de riego 122 con el pasaje de la ADS 120, parcialmente definido por los centros axiales de los rodillos en forma de V 96, 98. Obsérvese que los accionadores 156, 158 pueden operarse al unísono para elevar la ADS completa, o de forma independiente para ajustar la brida de acoplamiento o la inclinación del elevador, pero si se operan independientemente, se necesitarían conjuntos separados de sensores de guía de altura.

Los accionadores de asistencia hidráulica 128, 130 y 156, 158 también se utilizan para mantener la estación de acoplamiento firmemente en su lugar durante la operación. El agua que fluye a través de la válvula de riego a la manguera de conexión y luego a la máquina de riego lineal produce altas cargas en el elevador de la válvula de riego. Estas cargas podrían estresar el elevador. Los accionadores de asistencia hidráulica transferirán estas fuerzas desde el elevador de la válvula de riego hasta el bastidor de la máquina de riego lineal.

Con referencia ahora especialmente a las figuras 5-8, las carcasas 82, 84 y el conjunto accionador de la válvula 86 de la estación de acoplamiento 76 también apoyan un par de palancas de tope de acople 176, 178 (figuras 5, 6) en los extremos hacia adelante y hacia atrás, respectivamente, de la estación de acoplamiento.

La palanca de tope de acople trasera 178 incluye una barra alargada 180 montada de forma pivotante a través del pasador 182 (figura 5) en el extremo inferior de un yugo 184. El extremo distal o libre 186 de la barra está acodado y soporta un tope 188 ajustable axialmente (figura 6), cuya superficie 190 de cara de tope está orientada verticalmente cuando la palanca de parada está en la posición bajada o "parada" como en la figura 6. El accionador 192 de la palanca de tope de acople trasera incluye un cilindro 194 y un pistón 196. El cilindro 194 está conectado en el extremo superior 198 del yugo 184 y el pistón 196 está unido a un refuerzo 200 (figura 5) fijado a la barra 180. Obsérvese que el cilindro accionador de tope 194 está fijado al yugo 184 a través de una tuerca pivotante 202 (figura 5) que permite que el cilindro 194 se adapte al movimiento pivotante de la palanca 178. La palanca de tope de acople delantera 176 se mueve de forma similar entre las posiciones de "parada" y "seguir" por un segundo accionador de tope de acople idéntica 204. Dado que los conjuntos son idénticos, no se necesita una descripción adicional de la palanca 176 y su accionador 204, excepto para observar que la palanca 176 se muestra en una posición elevada o "seguir".

Con referencia ahora a la figura 9, el diagrama de control esquemático ilustra los circuitos de control hidráulicos y eléctricos primarios. Inicialmente, se observa que un bastidor de la caja superior adicional (no mostrado) está montado sobre el bastidor de soporte 56 por encima de los rieles del carro 44, 46. Esta estructura superior admite el hardware de control y el PLC como se describe en las solicitudes ‘494 y ‘296 presentadas anteriormente.

Como se señaló anteriormente, el circuito de control en esta versión de la ADS es un circuito hidráulico separado a base de aceite, en lugar del circuito a base de agua como se describe en las solicitudes anteriores presentada identificados anteriormente. Más específicamente, la válvula de control de agua principal 206, el accionador de la válvula de la boca de riego 86 y los accionadores de asistencia hidráulica 128, 130, 156, 158 y los accionadores de palanca de tope de muelle 192 y 204 ahora están controlados por un circuito hidráulico separado, separado y aparte del sistema de suministro del agua de riego. Con referencia específica a la figura 9, un depósito hidráulico 208 suministra aceite a través de la bomba hidráulica 210 y la válvula de comprobación 212 en la línea 214 a un tanque acumulador de presión precargado 216. El tanque 216 suministra aceite a presión a través de la línea 218 a la entrada 220 del accionador de la válvula de la boca de riego 86 bajo el control de la válvula de solenoide de extensión del cilindro 222; a través de la línea 224 a la válvula de control de agua principal 206 bajo el control de la válvula de solenoide 226; a través de la línea 228 hacia el accionador 192 de la palanca de tope del acople trasero bajo el control de la válvula 230 de solenoide de extensión del accionador de la palanca de parada trasera, o mediante la línea de derivación 232 hacia la válvula 234 de retroceso del accionador de parada del acople trasero. Se proporciona una disposición similar (no mostrada) para el accionador de palanca de tope de acople delantero

204.

La línea hidráulica 236 vuelve aceite desde el accionador de la válvula de la boca de riego 86 al depósito 208 debajo de la válvula de retracción solenoide del cilindro de control 238. De forma similar, el aceite se devuelve al depósito 208 a través de las líneas 240 y 242 desde la válvula de control de agua principal 206 y el accionador de palanca de tope de acople 192, respectivamente.

Además, el aceite se suministra al accionador horizontal 128 a través de líneas 224 y 244 bajo el control de la válvula de solenoide de extensión de asistencia lateral 246 o válvula de solenoide de retracción de asistencia lateral 248, con retorno al depósito 208 a través de la línea 250. Se utiliza una disposición similar (no mostrada) para accionar el accionador horizontal 130, así como los accionadores verticales 156, 158.

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Nótese que todas las válvulas de solenoide mencionadas anteriormente están conectadas eléctricamente al PLC 252 a través del banco de entrada 254 y el banco de salida 256. A este respecto, la figura 9 muestra que el accionador de la válvula de la boca de boca de riego extiende y retrae los solenoides 222, 238; el solenoide 226 de la válvula de agua principal; la palanca de tope del acople trasera extiende y retrae los solenoides 230, 234; la palanca de tope de acople delantera extiende y retrae los solenoides 266, 268; y el accionador de asistencia hidráulica lateral extiende y retrae los solenoides 246, 248. Los accionadores de asistencia hidráulica vertical y sus solenoides de extensión y retracción no se muestran en la figura 9, pero son sustancialmente los mismos que el sistema de asistencia lateral. Téngase en cuenta también la fuente de alimentación del PLC 274.

El funcionamiento de la ADS en el contexto de una máquina de alimentación lineal se describirá ahora en detalle.

A medida que la máquina de movimiento lineal 10 es impulsada hacia delante en la dirección de la trayectoria P1 (figura 1), la palanca de tope de acople delantera 176 está en la posición retraída o posición de "seguir", mientras que la palanca de tope de acople trasera 178 está en la posición extendida o "parada" (como en la figura 6).

A medida que la máquina de movimiento lineal 10 se aproxima a una boca 28, la brida de la boca de riego 122 y la estación de acoplamiento 76 están inicialmente alineadas generalmente por la interacción de la brida 122 con las alas de guía laterales delanteras 72, 74. En el ejemplo mostrado en las figuras 2 y 3 donde la boca de riego 28 está desplazada lateralmente hacia la derecha (mirando hacia atrás a la máquina de movimiento lineal 10 desde una posición corriente abajo de la boca de riego), los sensores 140 y/o 142 en el ala de guía frontal orientada verticalmente 72 se enganchará por la brida de la boca de riego estacionaria 122, haciendo que el PLC 252 señalice (a través del accionador de asistencia hidráulica lateral que extiende y retrae las válvulas solenoides 246 y 248) que el accionador de asistencia lateral 128 se extienda al mismo tiempo, señalizando (a través de dos válvulas de solenoide similares) al accionador de asistencia lateral 130 para retraer. De este modo, la estación de acoplamiento 76 se mueve lateralmente a lo largo de los rieles 44, 46 hacia la derecha (como se ve en la figura 2) a una posición en la que los sensores 140, 142 ya no están acoplados por la brida 122, es decir, la brida 122 ahora está suficientemente alineada con la estación de acoplamiento para ser recibida sin problemas en la ranura 120. Al mismo tiempo, cualquier aplicación con el ala 124 (en el caso de una desalineación vertical) hará que la estación de acoplamiento se mueva hacia arriba a través de los accionadores verticales 156, 158, a medida que la estación de acoplamiento continúa moviéndose hacia la boca de riego. La brida de la boca de riego 122 se acoplará entonces mediante el par de rodillos en forma de V de seguimiento hacia adelante 98, cuyas superficies cónicas centran adicionalmente la brida 122 con respecto a la ADS de modo que la brida 122 esté situada en la porción de diámetro más pequeño de los rodillos de vía en forma de V. En otras palabras, la forma de V de los rodillos giratorios 98 permite que la estación de acoplamiento flotante 76 se arrastre alrededor de la brida de la boca de riego 122 hasta que estén alineadas. La brida de la boca de riego 122 se desliza entonces entre las ruedas de guía 104, 106 y dentro de los elementos del canal de guía lateral 97 que capturan la brida de la boca de riego en el mismo plano que la estación de acoplamiento.

A medida que la brida de boca de agua 122 es capturada por la estación de acoplamiento 76, la máquina de movimiento lineal 10 continúa la marcha hacia adelante hasta que la brida de la boca de 122 toca el tope de acople hacia atrás extendido 188. Más específicamente, cuando el interruptor de proximidad de tope de acoplamiento 133 (parte del tope) se dispara (por ejemplo, cuando la brida 122 está dentro de unos pocos milímetros del tope), señala al PLC 252 en el panel de control que detenga el movimiento hacia adelante de la máquina de movimiento lineal. En este punto, la máquina de movimiento lineal se "aproxima" al acoplamiento con el tope de muelle 188. La brida de la boca de riego 122 ahora es capturada completamente por la estación de acoplamiento 76, y la máquina de movimiento lineal está en posición de conectarse a la válvula de suministro de agua. Dependiendo de la velocidad de funcionamiento normal de la máquina de movimiento lineal, se puede usar un segundo interruptor de proximidad "aguas arriba" del interruptor de proximidad 133 con el fin de efectuar una reducción en la velocidad de la máquina de movimiento lineal cuando se acerca a la boca de riego.

Cuando la estación de acoplamiento está totalmente alineada con la válvula de suministro de agua de la boca de riego, solamente la brida 122 se acopla con la estación de acoplamiento. En otras palabras, la estación de acoplamiento se alinea automáticamente con la brida 122, la alineación determinada por la cara de tope de acople 190, los pares de ruedas de guía lateralmente opuestos y espaciados axialmente 104, 106 y 108, 110, y los elementos de canal orientado horizontalmente, opuestos 97 y ruedas de guía lateral 99 asociadas en los lados interiores de las carcasas 82 y 84. Obsérvese que en la posición totalmente alineada, la brida 122 está situada entre y axialmente separada de los rodillos de pista en forma de V hacia adelante y hacia atrás.

El PLC 252 ahora envía un comando al puerto de aceite desde el tanque acumulador de presión 216 a través de la válvula de solenoide de encendido/apagado de control extendida 222 a la entrada 220 y extiende la cavidad de diafragma, forzando al pistón accionador hacia abajo dentro de la válvula de la boca de agua para abrir la válvula. Al mismo tiempo, la válvula de solenoide de control de encendido/apagado 238 expulsa aceite de la cavidad del diafragma de retracción a través de la línea 236. El funcionamiento del conjunto de accionador de la válvula 86 es por lo demás sustancial como se describe en la solicitud '494, reconociendo que se utiliza un circuito de aceite hidráulico separado en el conjunto de accionador 86. El PLC envía posteriormente un comando al solenoide 226 para abrir la válvula de control principal 206 de manera que el agua fluya libremente a través de la válvula 206 a

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