Стенд для измерения динамической упругости семян

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5y) д А 01 С 7/00. 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБ Е1 ЕНИЯ 1

M АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕПЬСТБУ (21) 3768398/30-15 (22) 12.06.84 (46) 23.01.86. Бюл. Р 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (72) В,В.Троценко, В.А,Добрыдень, И.Д.Пузько и Д,Я.Ефименко (53) 631,33 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 923404, кл. А 01 С 7/00, 1982. (54)(57) СТЕНД gJIH ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ УПРУГОСТИ СЕМЯН, содержащий семенной бункер с направляющей трубкой, перекрытой заслонкой с электромагнитом, датчик динамической упругости семян, регистратор, уловитель семян, счетчик импульсов, счетчик эталонных импульсов, счетный вход которого через элемент И подключен к генератору эталонных импульсов, и исполнительный механизм, отличающийся тем, что с целью расширения функциональных возможностей, повышения достоверности измерений и надежности, он снабжен двумя двухвходовыми элементами И, двумя многовходовыми элементами И, элементом НЕ, двумя элементами ИЛИ, двумя счетчиками импульсов, компаратором, формирователем импульсов, блоком выделения фронтов импульсов, блоком выделения максимума сигнала, триггером, тремя ключами, тремя элементами задержки, при этом выход датчика соединен с входом блока выделения максимума сигнала и входом формирователя импульсов, соединенного выходом с вторым входом первого элемента И, объединенным с входом блока выделения фронтов импульсов, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, соединенного выходом с нулевым входом триггера, нулевой выход которого электрически связан с вторым входом первого элемента ИЛИ, первый вход которого через компаратор соединен с выходом блока выделения максимума сигнала, причем выход первого элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов, со счетным входам счетчика эталонных импульсов непосредственно, а через первый элемент задержки — с рабочими входами второго и третьего ключей, выходы которых соответственно подключены к единичному входу триггера и второму айхалу второго элемента ИЛИ, второй вход блока выделения фронтов импульсов электрически связан со счетным входом первого счетчика, объединенным с рабочим входом первого ключа, первыми входами второго и третьего элементов И непосредственно, через второй элемент задержки с входом "Сброс" счетчика эталонных импульсов, а через усилитель — с обмоткой электромагнйта, при этом выходы счетчика эталонных импульсов соединены с входами первого и второго многовходовых элементов И, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам второго и третьего ключей, выход первого ключа соединен со счетным входом второго счетчика и вторым входом третьего элемента И непосредственно, 120579 а через элемент HE — с вторым входом второго элемента И, причем выходы второго и третьего элементов И электрически связаны с исполнительным механизмом, выходы разрядов второго и третьего счетчиков—

8 с регистратором, а выход первого счетчика соединен с управляющим входом регистратора непосредственно и через третий элемент задержки с входами "Сброс" второго и третьего счетчиков, Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к стендам для измерения динамической упругости семян.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, повышение достоверности измерений и надежности.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого стенда.

Стенд содержит семенной бункер 1 с направляющей трубкой 2 и вставкой 3, подбираемой для определенного размера семян, заслонку 4 с электромагнитом 5, уловитель 6 семян с двумя отсеками, датчик 7 динамической упругости семян 8, генератор 9 эталонных импульсов, регистратор 10, три двухвходовых элемента И 11-13, два многовходовых элемента И 14 и 15, элемент НЕ 16, два элемента ИЛИ 17 и 18, четыре счетчика импульсов 19-22, формирователь 23 импульсов, блок 24 выделения переднего и заднего фронтов импульсов, блок 25 выделения максимума сигнала, компаратор 26, триггер 27, три ключа 28-30, три элемента 31-33 задержки, исполнительный механизм 34, усилитель 35 мощности.

Семенной бункер 1 с установленными вертикально направляющей трубкой 2 и вставкой 3 расположен над уловителем 6 семян. Заслонка 4 вращается вокруг вертикальной оси посредством электромагнита 5, Выход датчика 7 соединен с входами формирователя 23 и блока 25 выделения макимума. Выход формирователя 23 соединен с входом блока 24 выделения переднего и заднего фронтов импульсов и с управляющим входом элемен-! та И 11, рабочий вход которого соединен с выходом генератора 9 эталонпых импульсов, Выход элемента И 11 соединен непосредственно со счетными входами

5 третьего и четвертого счетчиков 21 и 22, а через первый элемент 31 задержки — с рабочими входами второго и третьега ключей 29 и 30. Выходы разрядов счетчика 22 соединены с

1О объединенными входами элементов И 14 и 15, выходы которых соединены с уп равляющими входами ключей 29 и 30 соответственно, Выход ключа 29 соединен с еди15.,ничным входом триггера 27, нулевой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 18, первым входом соединенного с первым выходом блока 24, а вторым входом — с выходом ключа 30.

20 Нулевой выход триггера 27 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 17, первый вход которого соединен с выходом компаратора 26, первым входом соединенного с выходом блока 25 выделе25 ния максимума сигнала, а вторым входом — с выходом источника эталонного напряжения Uq (не показан). Выход элемента ИЛИ 17 соединен с управляющим входом первого ключа 28, рабочий

Зп вход которого, объединенный со счетным входом первого счетчика 19 и первыми входами элементов И 12 и 13, соединен с вторым выходом блока 24 выделения переднего и заднего фронтов импульсов.

Второй выход блока 24 соединен через второй элемент 32 задержки с входом "Сброс" четвертого счетчика 22, а через усилитель 35 подключен к об40 мотке управления электромагнита 5. Выход первого ключа 28 соединен со счетным входом второго счетчика 20 и вторым входом второго элемента

И 13.непосредственно, а через эле1205798 4

5 !

t5

55 мент HE 16 — с вторым входом первого элемента И 12, Выходы первого и второго элементов И 12 и 13 соединены с первым и вторым входами исполнительного механизма 34. Выходы разрядов второго счетчика 20 соединены с первой группой входов регистратора 10, вторая группа входов которого соединена с . выходами разрядов третьего счетчика 21.

Выход старшего разряда первого счетчика 19 соединен с управляющим входом регистратора 10 непосредственно, а через третий элемент 33 задержки — с входами "Сброс" счетчиков 20 и 21.

Семена .считаются годными для посева при выполнении условий

Un» U ni где Uш — амплитуда импульсного сигнала, определяемая весом отдельного семена;

U ù — заранее фиксированная величина, пропорциональная (равная) минимальному весу годного для посева семени;

4- ь -(. ш п асс. где Т„,;„и Lme„g — минимальная и максимальная длительности импульса удара; — длительность импульса удара одного падающего семени.

Датчик 7 динамической упругости семян выполнен в виде пьезоэлектрической пластины, жестко укрепленной на основании стенда. На выходах элементов И 14 и 15 сигнал формируется при достижении содержимым четвертого счетчика 22 фиксированных значений N, и N соответственно (N соответствует минимальной длительности импульсов, Nq — максимальной длительности импульсов ударов о пьезоэлектрическую пластину падающих семян).

Счетчики 19-22 — накапливающего типа. Первый счетчик 19 фиксирует общее количество N исследуемых семян, второй счетчик 20 — суммарную длительность ь; импульсов ударов бракованных семян, третий счетчик 21 суммарную длительность Т . импульсов удара всех исследуемых семян, четвертый счетчик 22 фиксирует длительность (.„ импульса удара каждого падающего семени и является счетчиком эталонных импульсов.

Формирователь 23 на выходе при ударе формирует прямоугольный импульс постоянной амплитуды длительностью E . Блок 24 выделения переднего и заднего фронтов импульсов формирует на выходах короткие импульсы в моменты времени переднего и заднего фронтов импульсов с вы.хода формирователя 23. Причем на первом выходе блока 24 импульсы соответствуют моменту времени появления переднего фронта, а на втором выходе — моменту времени появления заднего фронта.

Блок 25 выделения максимума сиг нала формирует на выходе сигнал, равный максимальному значению каждого импульса, поступающего с дат чика 7.

Компаратор 26 формирует на выходе сигнал, если значение сигнала на выходе блока 25 выделения максимума сигнала меньше Uq .

Исполнительный механизм 34 может быть выполнен, например, в виде пневматического устройства импульсного действия и служит для удаления семян с пластины датчика 7, в зависимости от их качества по признакам длительности импульса удара и амплитуды этого импульса, и классификации их — "Годен" или "Брак".

B исходном состоянии регистратор 10, счетчики 19-22 и триггер 27 установлены в нуль, ключ 28 открыт, на выходах элементов И 14 и 15 сигнал возникает только при содержимом счетчика 22 меньше или больше чисел N и Nz соответственно, При условии N,4N а N на выходах элементов И 14 и 15 присутствует нулевой потенциал, а ключи 29 и 30 закрыты.

Стенд работает следующим образом.

При включении кнопки "Пуск" (не обозначена) на обмотку электромагнита 5 кратковременно подается напряжение питания, При этом заслонка 4 сдвигается в сторону на время, достаточное для выпадения из бункера 1 по вставке 3 строго одного семени. Затем электромагнит 5 обесточивается и возрастная пружина приводит заслонку 4 в исходное состоя1205798

55 ние, препятствующее поступлению семян иэ бункера 1 во вставку 3.

Поступающее во вставку 3 семя падает на поверхность пластины,цатчика 7. При этом формируется электрический импульсный сигнал, пропорциональный по амплитуде силе удара (весу семени), а по длительности— динамической упругости семени.

Рассмотрим специфику функционирования устройства при классификации семян только по длительности ударного импульса T„ отдельного семени. При ударе очередного семени о пластину датчика 7 возникает импульсный сигнал, поступающий через формирователь 23 на один вход элемента И 11. При этом импульсы с выхода генератора 9 эталонных импульсов через элемент И 11 поступают на счетные входы счетчиков 2 1 и 22.

Импульс с первого выхода блока 24 через элемент ИЛИ 18 поступает на нулевой вход триггера 27, подтверждая его нулевое состояние, ключ 28 открыт.

Первый импульс генератора 9 эталонных импульсов, прошедший через открытый элемент И 11 и задержанный элементом 31 задержки, через открытый ключ 29 поступает на единичный вход триггера 27, устанавливая его в единичное состояние, При этом (в случае отсутствия сигнала на выходе компаратора 26) на управляющий вход ключа 28 поступает низкий уровень напряжения и ключ 28 оказывается закрытым, Ука.— эанное состояние триггера 27 не изменяется до тех пор, пока на его нулевой вход не поступит импульс с первого выхода блока 24 выделения фронтов импульсов либо импульс с выхода ключа 30, соответствующий выполнению условия с„ ) T ак . Следовательно, триггер 27 находится в нулевом состоянии, при котором ключ 28 открыт, при выполнении условия C<<7„ „ или Г )Т акс, В случае т„„„. Т - - ак триггер 27 находится в единичном состоянии и ключ 28 закрыт.

При выполнении условия U > U> на выходе компаратора 26 формируется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 17 поступает на управляющий вход ключа 28.

1Î

Импульс с второ ro выхода блока 24 поступает на счетный вход счетчика 19, через ключ 28 (в случае его открытого состояния) на счетный вход счетчика 20, и через элемент 32 задержки на вход "Сброс" счетчи- ка 22, устанавливая его в нуль. Этот же импульс при открытом ключе 28 через элемент И 13 поступает на второй вход исполнительного механизма 34, в результате чего данное семя перемещается в отделение бракованных семян бункера 6, При закрытом ключе 28 импульс с второго выхода блока 24 через элемент И 12 поступает на первый вход исполнительного механизма 34, в результате чего семя перемещается в отделение годных семян бункера 6.

Те же импульсы, поступая через усилитель 35 на обмотку электромагнита 5, вызывают сдвиг в сторону заслонки 4 и выпадение очередного семени иэ бункера 1.

В счетчике 19 формируется общее количество исследуемых семян, в счетчике 20 — количество семян с длительностью импульса при ударе ., TLп,,, или при выполнении условия U

Импульс переполнения счетчика 19 через элемент 33 задержки поступает на сбросовые входы счетчиков 20 и 21, устанавливая их в нуль.

Стенд выключается при отключении напряжения питания.

Таким образом, предлагаемый стенд более полно определяет физические свойства семенного материала: степень выполненности семян, состояние

1205798 ме того, кажения

ВНИИПИ Заказ 8562/1 Тираж 6 9 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4 их поверхности, травмированность, дробленность, при этом одновременно регистрируются усредненные показатели динамической упругости и веса, а семена разделяются на группы,Кроимпульса

5 кре тины. уменьшается степень исхарактеристик ударного за счет жесткого запьезоэлектрической плас