Система автоматизированной настройки рабочих органов центробежных разбрасывателей
Изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности к устройствам настройки рабочих органов разбрасывателей твердых минеральных удобрений Цель изобретения - повышение эффективности использования удобрений за счет оптимизации настройки рабочих органов разбрасывателей. Смещение лотка туконаправителя и подвижных стенок тукоделителя центробежного разбрасывателя осуществляется штырями 33 и толкателем 29, которые перемещаются за счет движения тележки 3 по зубчатым рейкам 20 и перемещения толкателя 29 штанги 28 с помощью зубчатого привода 30. В каждом положении штанги 30 и тележки 3 производится измерение характеристик плотности рассева. Управление осуществляется автоматически по командам ЭВМ. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
СОК В СОИ ТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РГСПУБЛИК (51)5 А 01 С 11/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4687128/15 (22) 03.05.89 (46) 07,10.91. Бюл, ¹ 37 (71) Ленинградский сельскохозяйственный институт (72) Н.И.Шихов, Ю.А.Капустин, М.Б,Федоров и 3.А.Шакирова (53) 631.333(088.8) (56) Голышев Д.С. и др, Механизация внесения удобрений. — Л.: Агропромиздат, 1985. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ
НАСТРОЙКИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ РАЗБРАСЫВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам настройки рабочих органов разбрасывателей
SU 1681755 А1 твердых минеральных удобрений. Цель изобретения — повышение эффективности использования удобрений за счет оптимизации настройки рабочих органов разбрасывателей. Смещение лотка туконаправителя и подвижных стенок тукоделителя центробежного разбрасывателя осуществляется штырями 33 и толкателем 29, которые перемещаются за счет движения тележки 3 по зубчатым рейкам 20 и перемещения толкателя 29 штанги 28 с помощью зубчатого привода 30. В каждом положении штанги 30 и тележки 3 производится измерение характеристик плотности рассева.
Управление осуществляется автоматически по командам ЭВМ. 4 з.п. ф-лы, 3 ил, i 681755
Изобретение от;<оси гся к сельскому хозяйству, в частности K устройствам настройки рабочих органов разбрасывателей твердых минеральных удобрений, Цель изобретения — повышение эффективности использования удобрений за счет .оптимизации настройки рабочих органов разбрасывателей.
На фиг,1 приведена функциональная схема системы; на фиг.2 — механизм перемещения лотка туканаправителя и подвижных стенок тукоделителя; на фиг,3 размещение пьезоэлектрических акселерометров и механизма перемещения относительно разбрасывателя, вид в плане.
Система автоматизированной настройки рабочих органов цен.гробежных разбрасывателей содержит устройство 1 измерения плотностей потока удобрений, исполнительное устройство 2 механизма 3 перемещения лотка 4туконаправителя и подвижных стенок 5 тукоделителя и блок 6 управления и обработки информации, включающий цифровую электронную вычислительную машину 7 с интерфейсом 8.
Устройство 1 измерения плотностей потока удобрений содержит первичные и реобразователи 9, выполненные в виде пьезоэлектрических акселерометров, размещенных на поворотных штангах 10, которые своими концами жестко связаны с валами шаговых двигателей 11, cоосныMè дискам 12 разбрасывателя. Штанги 10 снабжены датчиками 13 исходного состояния, выходы которых соединены с входами интерфейса 8. Шаговые двигатели 11 через схемы 14 управления связаны с выходами интерфейса, Выходы первичных преобразователей 9 через коммугатор 15, активный фильтр 16, формирователь 17 импульсов поданы на вход частотомера 18, выход которого соединен с входом интерфейса 8, соответствующие выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора 15 и частотомера 18.
Механизм 3 перемещения лотка 4 туконаправителя и г:;одвижных стенок 5 тукаделителя (фиг,2 и 3) выполнен в виде тележки с зубчатыми колесами 19, находящимися в зацеплении с зубчатыми рейками 20, закрепленными на массивном or новании 21.
Ка тележке 3 установлен штатив 22 со штурвалом 23 углового перемещения корпуса 24.
Штурвал 23 через редуктор 25 кинематически связан с корпусом 24, Штурвал 23 снабжен фиксатором углового положения. В корпусе 24 закреплен двигатель 26 (фиг,1) с редуктором 27 (фиг,2), предназначенные для поступательного перемещения штанги
28 с толкателем 29 на конце. Нижняя часть
40 штанги 28 представляет собой двухстороннюю зубчатую рейку, с одной стороны входящую в зацепление с ведущим зубчатым колесом 30, а с другой — са свободно вращающимся колесом 31, Штанга 28 может перемещаться в направляющих 32, закрепленных в корпусе 24, на верхней части которого расположены штыри 33, предназначенные для механического взаимодействия с латком 4 туконаправителя, На этом же корпусе 24 закреплен датчик
34 (фиг,1) конечного положения штанги 28, представляющий собой герконавый Bb Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии устройство 1 измерения плотности потока удобрений (фиг.1 и 3) закреплено на раме ветрозащитного устройства, поворотные штанги 10 с измерительными преобразователями 9 находятся в крайних положениях секторов рассева дисков. Сигнал аб этом ат датчиков 13 исходных положений поступает через интерфейс 8 в цифровую ЭВМ 7, сигнализируя а готовности устройства измерения к выполнению процесса измерения, Механизмы 3 и 30 перемещения (фиг.2 и 3) с приводами 35 и 26 и датчиками 36 и 34 конечных положений расположены пад раэбрасывателем, между ега задних колес так, чта талкатель 29 удерживает подвижно стенки 5 тукоделителя в положении, соответствующем наибольшей ширине лотка 4 туконаправителя, а штыри 33 саприкасаются с поверхностью лотка 4 между подвижными стенками 5. Пои этом с аазбрасывателя должны быть сняты пружина, прижимающая ось подвижных сте><ак 5 и лотка 4, и болтовые соединения, фиксирующие продольное положение лотка. Требуемое положение лотка и стенок достигается выбором угла наклона корпуса 24 с помощью поворота и 50 фиксации штурвала 23. а также положения штанги 28 и тележки 3. Выбор двух последних параметров осуществляется оператором с пульта цифровой ЭВМ 7 (фиг,1) формированием сигналов и передачей их через интерфейс 8 на схемы 37 и 38 управления приводами 26 и 35 механизмов 30 и 3 перемещения лотка 4 и стенок 5, Угловую скорость перемещения штанг 10, количество положений подвижных стенок 5 тукоделителя и количества продольных положений 1681755 10 По окончании процесса измерения на выходах интерфейса 8 по сигналу от цифровой ЭВМ 7 формируются импульсы, при 40 50 55 лотка 4 туконаправителя, а также количество импульсов, формируемых схемами 37 и 38 управления приводами 26 и 35, соответствующее таким перемещениям тележки 3 и толкателя 29, которые соответствуют заданным положениям подвижных стенок тукоделителя и заданным продольным положением лотка туконаправителя,также вводит оператор перед началом работы с пульта цифровой ЭВМ 7, После включения рабочих органов разбрасывателя начинается процесс измерения плотностей потоков удобрений, сходящих с дисков 12 (фиг.2 и 3), Измерительные преобразователи 9, взаимодействуя с потоком частиц удобрений, формируют последовательность импульсов, каждый из которых соответствует удару частицы о рабочую поверхность преобразователя. Эти последовательности поступают на первый и второй входы коммутатора 15 (фиг,1), а с выхода коммутатора по сигналам, поступающим с выхода интерфейса 8 на управляющий вход коммутатора, поочередно подаются на вход активного фильтра 16, отделяющего эти последовательности от помехи, обусловленной. вибрацией. машины. С выхода активного фильтра 16 последовательности импульсов поступают на усилитель-формирователь 17 импульсов, с выхода которого кодовый сигнал, соответствующий плотности потоков на данном угле измерения, поступает на первый вход частотомера 18, а с его выхода через интерфейс 8 количество импульсов на данном угле измерения записывается в память цифровой ЭВМ 7, приеме которых схемы 14 управления срабатывают, и двигатели 11 делают очередной шаг, поворачивая штанги 10 и устанавливая измерительные преобразователи 9 в новое положение (угол измерения). Аналогично выполняются измерения и их запись на всей последовательности углов измерения, Затем штанги 10 возвращаются в исходное положение, ЭВМ 7 по заранее введенной в ее оперативную память программе вычисляет при заданной ширине лотков тукоделителя и заданном продольном положении лотка туконаправителя характеристики распределения количества частиц удобрений по углу бросания. Первой из характеристик является величина суммарного угла сектора рассева обоих дисков. Этот угол должен быть близок по величине к 180 . Сужение сектора рассева приводит к уменьшению общей полосы 30 захвата и, следовательно, уменьшению производительности разбрасывателя. Настройка рабочих органов, не обеспечивающая такого значения угла сектора рассева, должна быть признана неудовлетворительной, В исходном положении первичные преобразователи 9 находятся на угловом расстоянии в 1-3о от края полукруговых дефлекторов 39 (фиг,3), ограничивающих сектор рассева, В исходном положении штанги 10 замыкают контакты датчиков 13 исходного положения. После включения рабочих органов и начала процесса рассева штанги 10 с первичными преобразователями 9 находятся в исходном положении в течение 6 с, Такая продолжительность интервала измерения выбрана из соотношения обeñïå÷åíèÿ представительности результатов измерений. При минимальной скорости движения пруткового транспортера по дну кузова раэбрасывателя каждый пруток проходит расстояние между прутками эа 2 с. Свойства процесса подачи сыпучего материала при этом меняются периодически с периодом, равным 2 с .Измерение количества частиц удобрений, сходящих с дисков на данном угле бросания в течение 6 с, позволяет оценивать зто количество по крайней мере в течение трех периодов. Если в течение времени измерения (6 с) хотя бь. одним из первичных преобразователей 9 не зарегистрировано в исходном положении одного удара частицы о рабочую поверхность первичного преобразователя, прсцесс измерений должен быть прекращен и изменена настройка рабочих органов. Затем процесс измерения возобновляется и первое измерение опять выполняется в исходном положении. Вторая характеристика распределения количества частиц по углу бросания — расположение максимумов плотностей распределения каждого диска. Максимальная рабочая ширина захвата при удовлетворительной неравномерности распределения удобрений по обрабатываемой поверхности достигается при минимальном перекрытии секторов рассева дисков 12. Минимальное перекрытие секторов имеет место в том случае, когда абсолютная величина углового отклонения положений максимумов плотностей распределения частиц левого и праього дисков от 90 минимальна. Оценка второй характеристики выполняется следующим образом. После того, как установлено, что суммарный сектор рассева .обоих дисков имеет удовлетворительную угловую величину, штанги 10 по сигналам, выданным ЭВМ 7 (фиг.1) через интерфейс 8 на 30 входы схем 14 управления шаговыми дви этелями 11,вместе с выходными валами этих двигателей совершак>т поворот из исходнаl Q положения "0" в noflo>KGHMB "1". Для преВОГО рМсКВ это положение cooTBBTcTBijeT 80, для левого — 100", Отсчет углового положения ведется против часовой стрелки. 8 дальнейшем для выполнения каждоГО новоГо измерения количества частиц, схоцящи,( с дисков, на соответствующем угле бросания штанги перемещаются в положение "2", "3" †"8". Таким образом, в пределах ceI:nIрОВ поиска максимумов плотностей выгiolIняется восемь измерений В ка>кДОм пО lo)KBHMM штанГ 10 измерение выполняется в течение 6 с, После того, как микро ЭВЫ сформировала и выдала сигнал на счередное угловое перемещение штанг 10 функционирование программы прерывае IGA на время, необходимое для выполнения этого перемещения, По прошествии этого времени микро ЭВМ начинает прием с.лгналов, поступающих по информационным каналам от измерительных (первичных) преобразователей 9, Количество импульсов, преобразованное в цифровую форму и записанное в память микро ЭВМ, численно равно количеству ударов частиц сыпучего материала o pahoчую поверхность каждого измерительного преобразователя в течение времени изм:*.pBHM$I (6 с). По окончании времени измерения микро ЭВ Vi выдает сигнал на коммутатор о пре<ращении измерения, Результатом измерения будут две последовательности из восьми чисел ка>(дая: для левого диска:(II->(le, для правого диска хд1 — хрв. В каждой из последовательностей ЭВМ по описанному ниже алгоритму находит максимальные значения х)K и х2к M вычисляет модули ра:- ностей,для левого диска; 90 — (80+20(K-1)у 7, для правого диска: 90— (100 — 20(С вЂ” 1)j/7. В каждом выра>кении во внешних круглых ckзбках стоит величина углового положения максимумов для первого и второго дискэв. Сумма модулей разностей 90 и этих у лов и характеризует качество настроек (чем эта сумма меньше, тем меньше перекрытие секторов рассева дисков, тем больше рабочая ширина захвата разбрасывателя, при которой обеспечивается удовлетворительная неравномерность, тем выше его производительность), На выходе интерфей:а 8 (фиг,1) по сигналу от ЭВМ 7 формируется импульс, гост,пающий на вход схемы 37 управления приводом 26. Однооборотный двигатель 26 совершает под влиянием сформированной схемой 37 управления последовательности импульсов коли ecv o оборотов, обесге ивающее поворот зубчатого колеса 30 на угол, сообщающий штанге 28 такое перемещение, что толкатель 29 приводит подвижHbIe cTBHKM 5 ЛОтка 4 тукоделителя в очередное заданное положение. Затем повторяется процесс измерения и вычисления характеристик распределения частиц удобрения, После того, как будут выполнены измерения и вычисления при всех заданных оператором перед началом работы положениях подвижнblх стенок лотков тукоделителя, сигнал, сформированный ЭВМ в соответствйи с программой и переданный через интерфейс на схему 37 управления, преобразуется этой схемой в последоваTBiIbHQcTb импульсов, поступающих на вход привода 26. Привод возвращает толкатель 29 в первоначальное поло>кение. Вслед за этим ЭВМ формирует сигна ., поступающий через интерфейс на схему 38 управления, формирующую последовательность импульсов, поступающую на привод 35. Привод 35 вращает колеса 19тележки, При этом тележка перемещается по зубчатым рейкам 20 и штырям 33,сдвигает лоток 4 туконаправителя в следующее положение, соответствующее данным, введенным оператором перед началом работы в оперативную память ЭВМ (фиг.1), В этом положении лотка 4 туконаправителя снова выполняются измерения и расчет характеристик распределения для каждого положения подви>кных стенок лoT ка тукоделителя, Г1роцессы измерения и расчета повторяются для каждого сочетания положений лотка туконаправителя и подвижных стенок лотков тукоделлтеля. По окончании всех процессов измерения и расчета ЭВМ сравнивает записанные в ее оперативной памяти характеристики распределения, соответствующие каждой настройке рабочих органов, и выбирает настройку, соответству ощую наилучшему их значению, Основным техническим преимуществом предлагаемой системы является более высокая вероятность определения параметров настройки, обеспечивающих качество внесения удобрений. соответствующее агротехническим требованиям, Правильная настройка гарантирует повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Формула изобретения 1, Система автоматизированной настройки рабочих органов центробежных разбрасывателей, содержащая устройство измерения плотности потока удобрений, отл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышеHMA эффективности испОльзованиЯ уДОбре ний за счет Оптимизации HBGTpol рабочих 1681755 10 органов разбрасывателей, в систему дополнительно введены механизм перемещения лотка туконаправителя и подвижных стенок тукоделителя, снабженный исполнительным устройством, размещенный на тележке 5, c зубчато-реечным механизмом перемещения относительно раэбрасывателя, и блок обработки информации, а устройство измерения плотности потока удобрений содержит два пьезоэлектрических акселеро-. 10 метра, укрепленных на поворотных штангах, соединенных своими концами с осями вра-. щения центробежных дисков разбрасывателя, при этом соответствующие входы и выходы устройства измерения плотности 15 потока удобрений и исполнительного уст-. ройства механизма перемещения лотка туконаправителя и подвижных стенок тукоделителя связаны с соответствующими входами и выходами блока обработки ин - 20 формации, 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство измерения плотности потока удобрений содержит коммутатор,, информационные входы которого подклю- 25 чены к выходам пьезоэлектрических акселерометров, вход управления соединен с блоком обработки информации, а выход через активный фильтр и формирователь импульсов связан со счетным входом 30 частотомера„вход синхронизации которого и выход результата связаны с блоком обработки информации, при этом поворотные штанги акселерометров снабжены установленными в точках крепления шаговыми 35 элеМтроприводами, подключенными к соответствующим выходам блока обработки инГ fir ! l! ! ! ! ! I ! ! I l ! ! ! I ! ! ! z !! t » «»«WL формации через схемы управления, и герконовыми датчиками исходного состояния подключенными к соответствующим входам блока обработки информации. 3, Система по пп.1 и 2, отл и ча ю щаяс я тем, что механизм перемещения лотка туконаправителя и подвижных стенок тукоделителя содержит размещенный на тележке штатив с горизонтальной осью, снабженный шестеренчатым приводом углового перемещения корпуса, закрепленного на этой оси и содержащего в верхней своей части штыри перемещения туконаправителя, между которыми с возможностью перемещения расположена штанга, оканчивающаяся в верхней своей части толкателем подвижных стенок туконаправителя, а в нижней имеющая зубчатую рейку, кинематически сообщенную с зубчатым колесом электроп ривода. 4, Система по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что исполнительное устройство механизма перемещения лотка туконаправителя и подвижных стенок тукоделителя содержит электроприводы перемещения тележки с зубчато-реечным механизмом перемещения и штанги толкателя подвижных стенок тукоделителя, связанные через схемы управления с соответствующими выходами .блока обработки информации, соответствующие входы которого связаны выходами датчиков конечного положения тележки и штанги толкателя подвижных стенок тукоделителя. 5. Система по пп. 1 — 4, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что блок обработки информации выполнен в виде микро ЭВМ. I ! в 7-! I l l ! ! I ! ! I ! I ! ! l ! ! I ! ! l ! ! ! ! ! ! ! 1681755 Составитель Б.Кузьмич Техред MI,Mîðråíòàë Корректор A.Îñàóëåíêî Редактор Г.Гербер Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул,Гагарина, 101 Заказ 3351 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
