Устройство для калибровки плодов и овощей

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам сортировки плодов и овощей. Цель изобретения - повышение точности сортировки за счет учета вероятностного характера распределения массы и размеров плодов в каждой сортируемой фракции. Устройство для достижения поставленной цели дополнительно снабжено блоком 37 определения статистических характеристик сортируемого материала, сумматором 32, блоком 38 настройки весовых коэффициентов , блоком 39 нacтJэoйки начальных размеров ячеек сортировальных секций и программным регулятором 27. Для каждой фракции определяют максимальные и минимальные размеры ячеек сортировальных транспортеров с вероятностью ,95 на начальной стадии работы устройства. Далее в процессе обработки статистических характеристик происходит корректировка размеров ячеек. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„, SU,„, 1409208 А1 (51) 4 А 23 N 15!00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4012787/30-13 (22) 16. 12.85 (46) 15.07.88. Бюп. и 26 (71) Научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР (72) И.М.Михайленко, Н. В.Шабуров, В.Н.Бровцин и А.Г.Шкпяев (53) 663. 1 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1012875, кл. А 23 N 15/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ (57) Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам сортировки плодов и овощей.

Цель изобретения — повышение точности сортировки эа счет учета вероятностного характера распределения массы и размеров плодов в каждой сортируемой фракции. Устройство для достижения поставленной цели дополнительно снабжено блоком 37 определения статистических характеристик сортируемого материала, сумматором 32, блоком 38 настройки весовых коэффициентов, блоком 39 настройки начальных размеров ячеек сортировальных секций и программным регулятором 27.

Для каждой фракции определяют максимальные и минимальные размеры ячеек сортировальных транспортеров с вероятностью Р=0,95 на начальной стадии работы устройства. Далее в процессе обработки статистических характеристик происходит корректировка размеров ячеек. 2 ил.

1409208

Изобретение относится k сельскому хозяйству, а точнее к сортировке плодов и овощей на пунктах предваритель1 ной обработки сельскохозяйственной продукции.

Целью изобретения янляется повышение точности сортировки за счет учета вероятностного характера распределения массы и размеров плодов в каждой сортируемой фракции.

На фиг. 1 представлена технологическая схема устройства; на фиг. 2— схема регулируемой сортировальной секции. 15

Предлагаемое устройство оборудовано приемным бункером 1 для сортируемой продукции и сортировальными секциями, состоящими из эластичных сетчатых транспортеров 2 — 4, выгруз- 20 ных устройств 5 — 8 и измерительных бункеров 9 — 12. Сетчатые сортировальные транспортеры 2 — 4 оборудованы исполнительными приводами 13 — 15 для изменения минимальных размеров ячеек и приводами 16 — 18 для изменения максимальных раэмерон ячеек. Измерительные бункеры 9 — 12 оборудованы заслонками 19 — 22 с электроприводами 23 — 26, управляемыми от програм- 30 много регулятора 27, а также датчиками 28 — 31 массы.

Датчики массы соединены с сумматором 32, выход которого соединен с сигнальными входами весовых блоков

33 — 36.

Устройство оборудовано также блоком 37 определения статистических ха-1 рактеристик сортируемого материала, средней массы, средних размеров, ко- 40 вариаций массы и размеров плодов.

Блок 37 соединен с блоком 38 настройки весовых коэффициентов и блоком 39 начальных размеров ячеек сортирональиых транспортеров. 45

Выход блока 38 соединен с параметрическими входами весовых блокон 33

36 (параметрическая связь показана пунктиром), Выходы блока 39 соединены с исполнительными приводами 13—

18 сортирональных транспортеров.

Выходы весовых блоков 33 — 36 соединены с первыми входами блоков 4043 сравнения, к вторым входам которых подключены датчики 28 — 31 массы. Выходы блоков 40 - 43 сравнения соединены с входами регулирующих блоков

44 — 47.

Выходы регулирующих блоков 44 — 4(> соединены с исполнительными приводами 13 — 18 сортировальных транспортеров, а выход последнего регулирующего блока 47 — с дополнительным входом регулирующего блока 46 последней сехции.

Блоки 32-47 управления и преобразования сигналов, а также блок 27 вы полнены на микропроцессорной основе.

Для изменения минимальных и максимальных размеров ячеек сортировальных транспортеров исполнительные приводы выполнены в виде электрических двигателей 13 и 14, редукторов 48 и

49, ходовых винтов 50 и 5 1 со встречной резьбой с каретками 52 — 55, на которых шарнирно закреплены направляющие 56 и 57 сетчатого эластичного полотна 2.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы сортировальных транспортеров из потока продукции один раз на всю партию отбирается проба плодов, данные о которой (масса, размеры и число) заносятся в блок 37. По результатам измерений в блоке 37 определяются средний размер а, средняя масса Ь, ковариация размеров С,, ковариация массы С и

11 взаимная ковариация размеров и масс

-1

С 11 ПЛОДОВ °

Эти данные поступают в блок 38 определения удельного содержания каждой из сортируемой фракций, куда также заносятся агротехнические допуски на допустимое изменение массы плодов ждой фракции У «, У и, У „

У>1, УЗ, Y И, Y Ф . Удельное соде ние каждой фракции, которое является и соответствующим весовым множителем блоков 33 — 36, определяется как соответствующая вероятность попадания масс плодов в заданный агротехнический допуск, например для первой фракции (G=P(Y. cm <У )=Ф(— — -) — ф(- )

Ynb Y11 -b р и р 1

М (1) где Ф (... = — табличная функция Лапласа;

Р(...) — вероятность попадания массы m; в интервал

Y „,У„.

3 14092(D — дисперсия массы плода, подсчитываемая по фор" муле (2) 5

Аналогично определяются весовые множители и для остальных фракций, которые с выхода блока 38 заносятся на параметрические входы блоков

33 — 36.

Данные с вьмода блока 37 заносятся также и на вход блока 39. В нем для каждой иэ фракций определяют минимальные и максимальные размеры яче- 15 ек сортировальных транспортеров. Эти размеры определяются из следующего соотношения ,Х 1--МСХ/7, ) Х 11 -М(Х/Y )

Р=О, 95=ф(- - — --- — -) — ф(---------+)

11 С1 (3) 20 где Х, — минимальный размер ячеек;

Х вЂ” максимальный размер ячеек

П транспортера первой секции;

М (Х/Y ) — условный средний ра змер, соответствующий центру ин" тервала У1 (11+ !2 )/2 и рассчитываемый по формуле

М(Х/Y, 3 =а-(С 1 /С „) (Y -Ь) . (4)

Для остальных секций размеры определяются аналогично. Эти размеры 30 обеспечивают с вероятностью P=0,95 попадание плодов данной фракции в свою секцию.

С выхода блока 39 сигналы о соответствующих размерах поступают на 35 исполнительные приводы 13 — 18 сортировальных секций, устанавливая размеры ячеек, сдвигая или раздвигая направляющие 56 и 57 эластичных сетчатых транспортеров 2 — 4 °

С этого момента включаются приводы сортировальных транспортеров

2 — 4 и начинается процесс сортирования плодов.

Плоды из приемного бункера 1 по- 45 ступают на первый сортировальный транспортер 2, и плоды первой (наименьшей) фракции, проваливаясь через сетку транспортера 2, поступают через выгрузное устройство 5 в иэ" 50 мерительный бункер 9, заслонка 19 которого находится в закрытом состоянии. Остальные плоды подаются первым транспортером 2 на второй 3, под которым в измерительном бункере

10 накапливаются плоды второй фракции. Аналогично в бункерах 11 и 12 накапливаются плоды третьей и четвертой (наибольшей) фракции.

)8

Через заданный интервал времени программный регулятор 27 подает командный импульс на исполнительные приводы 23 — 26 заслонок 19 — 22 измерительных бункеров 9 — 12. Сначала сигналы датчиков 28 - 31 массы заносятся на сумматор 32 и блоки 4043 сравнения, а затем открываются заслонки 19 — 22, выгружая плоды из измерительных бункеров 9 — 12.

Сигнал с выхода сумматора 32 поступает на весовые блоки 33 — 36, на выходах которых формируются сигналы заданных расходов для каждой фракции за заданный интервал времени (расход).

Если расход любой из фракций будет больше заданного, то на выходе соответствующего блока 40-43 сравнения появляется отрицательный сигнал, который поступает на вход соответствующего регулирующего блока 44-47.

При отрицательной полярности входных сигналов регулирующие блоки 44 — 47 вырабатывают на своих выходах сигналы, направленные на уменьшение одновременно и минимальных, и максималь" ных размеров ячеек на величины, пропорциональные величине входного сигнала. Сигналы с выходов регулирующих блоков 44-47 поступают на соответствующие электродвигатели 13-18, которые, воздействуя на редукторы 48 и 49 и винтовые пары 50-52, 53 и 51"

54, 55 уменьшают размеры ячеек соответствующих транспортеров за счет сближения направляющих 56 и 57..

Если расход любой иэ фракций ока» жется меньше заданного, то на выходе соответствующего блока 40-43 сравнения появляется положительный сигнал, при котором пропорционально его величине увеличиваются сечения ячеек соответствующих сортировальных транспортеров.

Такое изменение размеров ячеек происходит при очередной подаче командного импульса программного регулятора 27 до тех пор, пока расходы соответствующих фракций не станут равными заданным.

При поступлении на сортировальное устройство другой партии продукции в блоках 37 - 39 определяются новые задания регулирующим блокам 44-47 и новые начальные настройки сортиро-. вальных транспортеров согласно схеме, описанной выше.

1409208

30

49 я,у Я дб Ю1

Я

Фиг. 2

ВНИИПИ Заказ 3411/4 Тираж 549, Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предварительная установка минимальных и максимальных размеров ячеек сортировальных транспортеров позволяет увеличить вероятность попадания плодов заданной фракции в свою секцию, а дополнительная коррекция размеров по контролю расхода сортируемых фракций позволяет эту вероятность стабилизировать во времени.

Формула изобретения

Устройство для калибровки плодов и овощей, состоящее иэ эластичного сетчатого транспортера, представляющего собой сортировальную секцию на одну фракцию с исполнительным приводом, измерительного бункера, снабженного заслонкой с электроприводом и датчиком массы, регулирующего блока, соединенного с исполнительным приводом сетчатого транспортера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности сортировки за счет учета вероятностного характера распределения массы и размеров плодов в каждой сортиру емой фракции, в него дополнительно введены по числу и сортируемых фракций сортировальные секции, под каждой из которых установлены измерительные бункеры, снабженные заслонками с электроприводами и датчиками массы, измерительные бункеры, блоки сравнения, весовые блоки и регулирующие блоки, а также введены блок определения статистических характеристик сортируемого материала, сумматор, блок настройки весовых коэффициентов, блок настройки начальных размеров ячеек сортировальных секций и программный регулятор, при этом электроприводы заслонок измерительных бункеров для каждой фракции подключены к программному блоку, а датчики массы каждого измерительного бункера подсоединены к входам сумматора, выход которого одновременно подключен к входам весовых блоков, выходы последних соединены с первыми входами соответствующих блоков сравнения, на вторые входы которых соответственно подключены датчики масс от каждого измерительного бункера, выходы блоков сравнения по каждой фракции соединены с регулирующими блоками, в свою очередь выходы (и-1)=Х регулирующих блоков подключены к исполнительным приводам соответствующих сортировальных секций, а выход п-ro регулирующего блока соединен с вторым входом (n-1)-го блока, причем блок определения статистических характеристик сортируемого материала одновременно подключен своими выходами к входам блока настройки весовых коэффициентов и блока настройки начальных размеров, выходы последнего подключены соответственно к исполнительным приводам сортировальных секций, а выход блока настройки весовых коэффициентов соединен с параметрическими входами соответствующих весовых блоков.