Способ управления положением рабочих органов для механизированной межштамбовой обработки многолетних насаждений

 

Использование: сельскохозяйственное машиностроение. Способ обеспечивает непосредственную взаимосвязь момента включения и продолжительности действия исполнительного механизма управления рабочими органами в процессе обхода штамба дерева с заданными геометрическими размерами и конфигурацией необрабатываемой зоны в околоштамбовом пространстве в реальных условиях работы при различных скоростях движения сельскохозяйственноИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к способам управления обходом штамбов деревьев рабочими органами при проведении операций в межствольных пространствах многолетних насаждений. Целью изобретения является повышение эффективности способа. Это достигается за счет обеспечения непосредственной взаимосвязи момента включения и продолжительности действия го агрегата. Способ предусматривает задание геометрических размеров околоштамбовой необрабатываемой зоны, формирование двух зо н контроля наличия растения посредством акустического направленного излучения, оси диаграмм направленности которых расположены навстречу друг другу, в одной плоскости и под углом к продольной оси ряда растений при пересечении последнего в точках, расположенных друг от друга на расстоянии, равном заданной длине околоштамбовой необрабатываемой зоны и между собой с противоположной стороны от рядка растений относительно рабочего органа на расстоянии от продольной оси рядка растений не менее половины требуемой ширины околоштамбовой необрабатываемой зоны, а также регистрацию сигнала нал 1чия растений в первой зоне контроля, по которому формируют сигнал управления отводом рабочего органа из зоны обработки и возврат последнего в зону обработки при регистрации сигнала наличия растения во второй зоне контроля. 6 ил. исполнительного механизма управления рабочими органами в процессе обхода штамба дерева с заданными размерами и конфигурацией требуемой необрабатываемой зоны в околоштамбовом пространстве для рэальных условий работы при различных скоростях движения сельскохозяйственного агрегата. На фиг. 1 представлена схема осуществления способа (позиция I - растение находится в первой зоне контроля); на фиг. 2 - то Х| 00 ю Сл) X СЬ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 01 В 69/04, 39/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4896198/15 (22) 29.10,90 (46) 23.12.92. Бюл. М 47 (71) Научно-производственное объедийение

"Армсельхозмеханизация" (72) К.В. Александрян, А.К. Марутян и П,К. Погосян (56) Авторское свидетельство СССР

N 1218945, кл. А 01 В 39/16, 1984. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ МЕЖШТАМБОВОЙ

ОБРАБОТКИ МНОГОЛЕТНИХ НАСАЖДЕНИЙ (57) Использование: сельскохозяйственное машиностроение. Способ обеспечивает непосредственную взаимосвязь момента включения и продолжительности действия исполнительного механизма управления рабочими органами в процессе обхода штамба дерева с заданными геометрическими размерами и конфигурацией необрабатывае. мой зоны в околоштамбовом пространстве в реальных условиях работы при различных скоростях движения сельскохозяйственноИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к способам управления обходом штамбов деревьев рабочими органами при проведении операций в межствольных пространствах многолетних насаждений.

Целью изобретения является повышение эффективности способа.

Это достигается за счет обеспечения непосредственной взаимосвязи момента включения и продолжительности действия

„„5Q „„1782376 А1 го агрегата. Способ предусматривает задание геометрических размеров околоштамбовой необрабатываемой зоны, формированйе двух здй контроля наличия растения посредством акустического направленного излучения, оси диаграмм направленности которых расположены навстречу друг другу, в одной плоскости и под углом к продольной оси ряда растений при пересечении последнего в точках, расположенных друг от друга на расстоянии, равном заданной длине околоштамбовой необрабатываемой зоны и между собой с противоположной стороны от рядка растений относительно рабочего органа на расстоянии от продольной оси рядка растений не менее половины требуемой ширины околоштамбовой необрабатываемой зоны, а также регистрацию сигнала наличия растений в первой зоне контроля, пс которому формируют сигнал управления отводом рабочего органа из зоны обработки и возврат последнего в зону обработки при регистрации сигнала наличия растения .во второй зоне контроля. 6 ил, исполнительного механизма управления рабочими органами а процессе обхода штамба дерева с заданными размерами и конфигурацией требуемой необрабатываемой зоны . в околоштамбовом пространстве для реальных условий работы при различных скоростях движения сельскохозяйственного .. агрегата.

На фиг. 1 представлена схема осу цествления способа (позиция I — растение находится в первой зоне контроля); на фиг, 2 — то

1782376 же (позиция П вЂ” растение расположено во второй зоне контроля); на фиг. 3 — схема осуществления способа при нахождении растения строго по оси рядка многолетних насаждений (позиции I и И); на фиг, 4 — то же, при расположении растения не по оси рядка, а ближе к рабочему органу (позиции

I и И); на фиг,.5 — то же, при размещении растения за рядком насаждений относительно рабочего органа; на фиг. 6 — геометрическая конфигурация необрабатываемой околоштамбовой эоны.

Способ управления положением рабочих органов для механизированной межштамбовой обработки многолетних насаждений предусматривает задание геометрических размеров околоштамбовой необрабатываемой зоны формирования двух зон контроля наличия растения посредством акустического направленного излучения так, чтобы оси диаграмм направленности этих излучений были расположены навстречу друг другу, в одной плоскости и под углом к продольной оси рядка растения при пересечении последнего в точках, расположенных друг от друга на расстоянии, равной заданной длине околоштамбовой необрабатываемой зоны и между собой с противоположной стороны от рядка растений относительно рабочего органа на расстоянии от продольной оси рядка растений не менее половины требуемой ширины околоштамбовой необрабатываемой зоны, а также регистрацию сигнала наличия растения в первой зоне контроля, по которому формируют сигнал управления отводом рабочего органа из зоны обработки и возврат последнего в зону обработки при регистрации сигнала наличия растения во второй зоне контроля. Способ может, быть реализован бесконтактным устройством, включающим следящий блок, содержащий чувствительные элементы и, электронную схему и электромагнитный клапан, при этом чувствительные элементы могут быть выполнены в виде двух ультразвуковых эхо-локаторов 1 и 2, установленных друг за другом вдоль линии, параллельной оси ряда, на расстоянии

L между собой таким образом, чтобы оси их характерйстик сходились под углом а к оси рядка растений, причем расстояние L v угол, а определяются по формулам:

L - I + 2Sctg а,: а = arcctg

I где I — требуемая длина необрабатываемой зоны в околоштамбовом пространстве;

S — расстояние от эхо-локаторов 1 и 2 до оси ряда насаждений;

Л вЂ” минимально допустимое расстояние от штамба до рабочего органа, выполня5 ющего операции в межствольном пространстве.

Именно заявленные соотношения L, а, I, $ и Л обеспечивают, согласно спосо6у, схождение акустических характеристик

10 двух эхо-локаторов 1 и 2 за осью рядка растений на расстоянии, не менее минимально допустимого расстояния от штамба до рабочего органа 3, при расстоянии между ними по оси рядка, равном требуемой длине око-, 15 лоштамбовой необрабатываемой зоны, и тем самым обеспечивают достижение цели изобретения — автоматически обеспечивается непосредственная взаимосвязь момента включения и продолжительности

20 действия исполнительного механизма управления рабочими органами в процессе обхода штамба дерева с заданными размерами и конфигурацией необрабатываемой зоны в околоштамбовом пространстве

25 при различных скоростях движения в реальных условиях работы, т.е. при возможных отклонениях агрегата при движении и смещениях деревьев от оси ряда.

Следует отметить, что в зависимости от

30 характера проводимой операции в межствольных пространствах, вида и возврата многолетних насаждений, определяющих размеры необрабатываемой (защитной) зоны в околоштамбовом пространстве, уста35 навливается длина! этой зоны и ширина, примерно равная 2 Ь. В связи с приведенными формулами определяются расстояния

L между эхо-локаторами 1 и 2 и направление излучения, т.е. угол а между осями акусти40 ческих характеристик и осью рядка растений. Причем; как правило, рабочий орган 3 располагается между эхо-локаторами 1 и 2, но возможно и ее размещение на уровне или даже позади эхо-локатора 2 (низкая ско45 рость бокового перемещения органа 3 при высокой поступательной скорости сельскохозяйственного агрегата.

В процессе реализации способа при въезде агрегата в междурядье эхо-локаторы

50 1 и 2 включаются в режим излучения-приема. Когда штамб дерева попадает в зону излучения-приема ультразвукового эхо-локатора 1 (см фиг. 1) последний подает на исполнительный механизм сигнал к началу

55 обхода штамба дерева рабочим органом сельскохозяйственной машины, При дальнейшем продвижении агрегата штамб дерева попадает в зону излучения-приема эхо-локатора 2 (см, фиг. 2), который посред 5

1782376 ством исполнительного механизма возвращает рабочий орган в исходное положение; завершая обход штамба. Как видно из схемы на фиг. 1 и 2, увеличение или уменьшение скорости в процессе движения агрегата (в пределах допустимого диапазона скоростей сельскохозяйственных машин для проведения операций в межствольных пространствах) не оказывает влияния на величину, которая обусловлена направлением излучения-приема и взаимным расположением эхо-локаторов 1 и 2.

В реальных условиях работы зачастую деревья бывают смещены от оси ряда в ту или иную сторону, а траектория движения агрегата может отклониться от прямолинейной, В случае, если дерево находится на оси ряда, а агрегат движется по заданной прямолинейной траектории (см, фиг. 3), длина I необрабатываемой зоны соответствует заданной и располагается по оси рядка растений.

В случае, если дерево смещено в сторону междурядья, по которому движется агрегат (cM. фиг, 3), то очевидно, что с целью исключения повреждения штамба или рабочего органа необходимо, чтобы рабочий орган раньше начал и позже завершил обход штамба, т,е, необходимо условие I> > I.

Если же, штамб дерева смещен в сторону соседнего междурядья, траектория обхода штамба рабочим органом может быть значительно короче, вплоть до отсутствия необходимости вывода его из ряда в случае, когда величина смещения дерева достигает значения Л, т.е. минимально допустимого расстояния от рабочего органа до штамба (cM. фиг, 5).

В процессе обхода агрегата вдоль соседнего междурядья, необходимого для полной обработки сельскохозяйственной машиной межствольных пространств ряда многолетних насаждений, штамбы деревьев, расположенные на оси ряда, будут обойдены по траектории, аналогичной той, по которой был произведен обход этого штамба ранее с другой стороны ряда при предыдущем проходе агрегата. Обход же штамбов, смещенных от оси рядка в ту или иную сторону, происходит таким образом, что, если справа от ряда траектория укорочена, то слева — удлинена и наоборот, создавая тем самым вокруг штамба необрабатываемую зону заданных размеров.

Требуемая геометрическая конфигурация необрабатываемой зоны, представленная на фиг, 6, обеспечивается за счет двух и рОхоров агрегата вдоль соседних междурядий в противоположных направлениях, где

Вз — минимальное допустимое расстояние приближения рабочего органа 3 к штамбу.

Кривая 1 — траектория вывода из ряда, а кривая 2 — траектория ввода в ряд рабочего органа 3 при движении агрегата по междурядью, расположенному справа от обрабатываемого ряда растений. Кривые 3 и 4— соответственно траектории вывода из ряда и ввода в ряд рабочего органа 3 при движении агрегата в обратном направлении по

10 междурядью, расположенному слева от о6рабатываемого ряда. Причем согласно способу управление положением рабочих органов 3, отклонение агрегата в ту или, иную сторону от оси ряда, а также изменение поступательной скорости в допустимых пределах не оказывают существенного вли- яния на длину 1 необработанной зоны и ее, площадь, а лишь изменяют параметры кривых 1-4, соответствующих траекториям бли15

20 жайшей к штамбу точки рабочего органа 3

Таким образом, использование способа позволяет обеспечить управление процессом обхода штамба рабочими органами сельскохозяйственных машин, предназначенными для проведения операций в межствольных пространствах с помощью бесконтактного следящего устройства при отсутствии жестких требований к точности посадки насаждений, прямолинейности

30 траектории движения агрегата и поддержанию заданной скорости его перемещения.

Наибольший экономический эффект от использования способа достигается при работе в молодых, возрастом до 3 — 4 лет, на35 саждениях, где использование следящих устройств с контактным щупом не представляется возможным без дополнительных трудоемких и дорогостоящих операций.

Данный способ был реализован в бескон40 тактной следящей системе, которая была установлена на садовой фрезе болгарского производства ФА-125 и прошла успешные испытания.

Формула изобретения

Способ управления положением рабо45 чих органов для механизированной межштамбо вой обработки многолетних рабатываемой эоны, формирование двух зон контроля наличия растения, регистрацию сигнала наличия растения в первой зоне контроля, по которому формируют сигнал управления отводом рабочего органа из зоны обработки и возврат последнего в зону обработки при регистрации сигнала наличия растения во второй зоне контроля, о т55 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности, зону контроля наличия насаждений, включающий задание геомет50 рических размеров околоштамбовой необ1782376 растения формируют посредством акустического направленного излученйя, оси диаграмм направленности которых расположены. навстречу друг другу и в одной плоскости под углом к продольной оси рядка растений при пересечении последнего в точках, расположенных друг от друга на расстоянии равном заданной длине околоштамбовой необрабатываемой зоны, и между собой с противоположной стороны QT рядка растений относительно рабочего органа на

5 расстоянии от продольной оси рядка растений не менее половины требуемой ширины околоштамбовой необрабатываемой зоны.

1782376

I

Корректор О,Кравцова

Составитель П,Погосян

Техред М.Моргентал

Редактор М.Кузнецова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 446О Тираж . - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5