Система сбора и транспортировки яиц

 

Использование: птицеводство и может быть применено в автоматических линиях обработки яиц. Сущность изобретения: система включает сообщенный с приемником 2 яиц магистральный и подающий яйцесборочные транспортеры 1 и 5, снабженные приводами, управляющие входы которых связаны с выходом блока 4 управления. При этом система дополнительно оснащена датчиками яиц, регуляторами 8 сброса яиц и регулятором 9 потока яиц. Система позволяет за счет поочередного отключения приводов подающих яйцесборочных транспортеров 5 обеспечить регулирование плотности потока яиц на магистральном транспортере 1, что дает возможность снизить степень боя и насечки яиц в процессе их сбора и транспортировки. 2 з.п.флы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

Ъ (21) 4906930/15 (22) 01.02.91 (46) 23.01.93. Бюл. ¹ 3 (71) Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе и Томилинское производственное птицеводческое объединение (72) Б.С.Мельников, А.С.Дадыкин, М.А.Гостюхина, А.А.Сурков и Л.А,Вахрушев (56) Воробьев В.А, и Дегтярев Г.П. Машины и оборудование птицефабрик и птицеферм. — M.: Колос, 1984, c,158 — 159. (54) СИСТЕМА СБОРА И ТРАНСПОРТИРОВКИ ЯИЦ (57) Использование; птицеводство и может быть применено в автоматических линиях

„, Я2„„1789153 А1 обработки яиц. Сущность изобретения: система включает сообщенный с приемником 2 яиц магистральный и подающий яйцесборочные транспортеры 1 и. 5, снабженные приводами, управляющие входы которых связаны с выходом блока 4 управления, При этом система дополнительно оснащена датчиками яиц, регуляторами 8 сброса яиц и регулятором 9 потока яиц. Система позволяет за счет поочередного отключения приводов подающих яйцесборочных транспортеров 5 обеспечить регулирование плотности потока яиц на магистральном транспортере 1, что дает возможность снизить степень боя и насечки яиц в процессе их сбора и транспортировки, 2 з.п.флы, 4 ил.

1789153

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к птицеводству, и может быть использовано в автоматических линиях для сбора и транспортировки яиц.

Современное промышленное птицеводство характеризуется непрерывностью технологического процесса получения промышленных яиц: производство яиц в клеточных батареях, сбор яиц при помощи ленточных клеточных транспортеров (ширина 11 см), сброс яиц на магистральный ленточный яйцесборочный транспортер (ширина 40 или 50 см), подача яиц на приемник яйцесортировальной машины, обработка яиц и их сортировка по весовым категориям, укладка яиц в прокладки.

Наиболее трудоемкими процессами являются обработка, сортировка и укладка яиц, поэтому, как правило, производительность яйцесортировальной машины устанавливается по значению средней яйценоскости промышленного стада птицы, Отсюда следует, что в периоды максимальной яйценоскости возник=., „ ..„одимость регулирования потока яиц, подаваемого на приемник яйцесортировальной машины, Современное производство характеризуется ручным регулированием потока, когда оператор последовательно включает и выключает двигатели приводов транспортеров клеточных батарей. Такое регулирование является весьма несовершенным, т.к, оно приводит к недогрузке яйцесортировальной машины либо к скапливанию яиц у приемника этой машины, что резко увеличивает бой и насечку яиц, Известны предложения по созданию устройств автоматического управления яйцесборочным транспортером, которые содержат магистральный яйцесборочный транспортер с регулируемым приводом и блок управления этим приводом, Такие автоматические линии обладают двумя существенными недостатками;

1) регулируемый привод должен включать в себя либо двигатель с регулируемой частотой вращения ротора (например, двигатель постоянного тока), либо редуктор с плавным изменением коэффициента редукции, что технически сложно реализуемо;

2) существующие магистральные яйцесборочные транспортеры используют ленту шириной не более 50 см, что явно недостаточно для демпфирования потока яиц в период максимальной яйценоскости, Вот почему предлагаемые решения по построению устройств автоматического управления яйцесборочным магистральным транспортером не нашли практического применения на отечественных птицефабриках, Известны также предложения по созданию управляемых конвейерных систем, использующих метод релейного управления подпотоками компонентов, образующих суммарный поток с заданными характеристиками. Предлагаются также методы минимизации обьема промежуточных демпфирующих станций, обеспечивающих стабилизацию суммарного потока при известных параметрах возмущающих воздействий. К сожалению, эти предложения не могут быть напрямую ис15 пользованы для создания автоматических линий сбора и транспортировки яиц по следующим причинам:

1) яйцо является хрупким предметом, не допускающим статических и динамических перегрузок (1);

2) автоматическая линия транспортировки яиц является однокомпонентным конвейером;

3) предположения основаны на качественных рассуждениях, в них отсутствует строгое математическое обоснование.

B качестве прототипа воспользуемся линией для сбора и транспортировки яиц с ручным управлением. Использовать в качестве прототипа другие устройства не представляется возможным, поскольку в них управление потоком яиц на магистральном транспортере ограничивается регулируемым приводом самого магистрального

35 транспортера и исключает регулирование транспортеров клеточных батарей.

Известна линия для сбора и транспортировки яиц, содержащая сообщенный с приемником яиц магистральный и N подающих яйцесборочных транспортеров, снабженных приводами, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам блока управления.

Недостатком известной линии является

45 низкая точность регулирования потока яиц магистрального яйцесборочного транспортера, что приводит к неравномерности загрузки яйцесортировальной машины, увеличению боя и насечки яиц.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных параметров системы за счет уменьшения вероятности боя и насечки яиц путем регулирования плотности потока яиц на магистральном яйцесборочном транспортере, Поставленная цель достигается тем, что система снабжена датчиками яиц на К подающих яйцесборочных транспортерах, N регуляторами сброса яиц и регулятором потока яиц, выходы которого подключены к

1789153

30

45

55 управляющим входам N регуляторов сброса яиц, информационные входы которых соединены с выходами датчиков яиц данного подающего яйцесборочного транспортера, а выходы связаны с входами блока управления, а также выполнением регулятора сброса яиц в виде сумматора асинхронных импульсных последовательностей, информационные входы которого являются информационными входами регулятора сброса яиц, а выход связан со счетным входом декрементного счетчика, при этом управляющий вход последнего является управляющим входом регулятора сброса яиц, входы кода сброса соединены с наборным полем кода сброса, а выход связан с входом индикатора нуля счетчика, выход которого является выходом регулятора сброса яиц, и выполнением регулятора потока яиц в виде генератора постоянных задержек, N+1 выходы которого подключены к первым входам соответствующих генераторов переменных задержек, а вторые входы последних связаны с выходом генератора регулируемой частоты, при этом выход (N+1)-го генератора переменной задержки подключен к входу генератора постоянных задержек. а выходы N генераторов переменной задержки являются выходами регулятора потока яиц.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленная система отличается от известной введением датчиков яиц на N подающих яйцесборочных транспортерах, N регуляторов сброса.яиц и регулятора потока яиц, а также определенными связями между блоками. Наличие данных отличительных признаков от прототипа показывает, что заявленная система соответствует критерию "Новизна".

Сравнение заявленного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области не позволило выявить в них вышеуказанные отличительные признаки в качестве самостоятельных функциональных признаков, используемых в какой-либо другой совокупности признаков с достижением вышеуказанного положительного эффекта.

Зто позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Существенные отличия".

На фиг.1 представлена блок-схема системы сбора и транспортировки яиц; на фиг.1 — блок-схема регулятора сброса яиц; на фиг.3 — блок-схема регулятора потока яиц; на фиг.4 — диаграмма производительности яйцесборочных транспортеров, Система содержит магистральный яйцесборочный транспортер 1 с приемником 2 яиц и двигателем 3 привода этого транспортера, соединенным с блоком 4 управления, подающие транспортеры 5 N клеточных батарей с датчика 6 яиц и двигателями 7 привода этих транспортеров, соединенными с блоком 4 управления, выход каждого датчика 6 яиц соединен с одним из информационных входов соответствующего регулятора 8 сброса яиц, управляющий вход регулятора 8 сброса яиц соединен с соответствующим выходом регулятора 9 потока яиц, выходы регуляторов 8 сброса яиц соединены с соответствующими входами блока

4 управления.

Регугятор 8 сброса яиц(см.фиг,1) содержит сумматор t 0 асинхронных импульсных последовательностей, информационные входы которого соединены с выходами датчиков 6 яиц транспортеров 5 клеточных батарей, выход сумматора 10 асинхронных импульсных последовательностей соединен со счетным входом декрементного счетчика 11, управляющий вход которого соединен с одним из выходов регулятора 9 потока яиц, входы кода сброса декрементного счетчика 11 соединены с наборным полем 12 кода сброса, выход декрементного счетчика 11 соединен с входом индлкатора

13 нуля счетчика, выход которого является выходом регулятора 8 сброса яиц.

Регулятор 9 потока яиц (см.фиг.3) содержит генератор 14 постоянных задержек с одним входом и N+1 выходами, N+1 генератооов 15 переменной задержки с двумя входами и одним выходом и генератор 16 регулируемой частоты, причем каждый выход генератора 14 постоянных задержек соединен с одним из входов соответствующего генератора 15 переменной задержки, другой вход которого соединен с выходом генератора 16 регулируемой частоты, выход (N+1)-го генератора 15 переменной задержки соединен с входом генератора 14 постоянных задержек, выходы N генераторов 15 переменной задержки являются выходами регулятора 9 потока яиц, Система сбора и транспортировки яиц работает следующим образом, Начинает работать система при подаче питания на все элементы системы и включении двигателя 3 привода магистрального транспортера 1. Регулятор 9 потока яиц последсвательно, друг за другом, включает регуляторы 8 сброса яиц клеточных батарей, которые в свою очередь через блоки 4 управления включают двигатели 7 привода подающих транспортеров 5 клеточных батарей. В результате этих действий батареи начинают сбрасывать яйца на магист1789153 ральный яйцесборочный транспортер 1, Регулятор 8 сброса яиц поддерживает сброс яиц с каждой из батарей до тех пор, пока батарея не сбросит строго определенное число яиц, после чего через блок 4 управления выключает двигатель 7 привода подающего транспортера 5 своей клеточной батареи, Подающие транспортеры 5 клеточной батареи останавливаются и сброс яиц прекращается. Количество сброшенных батареей яиц определяется требуемой плотностью потока яиц на магистральном яйцесборочном транспортере 1, Для того чтобы сброшенные с батареи яйца расположились на магистральном транспортере 1 равномерно, регулятор 9 потока яиц включает регуляторы 8 сброса яиц в строго определенные моменты времени, лежащие внутри некоторого периода регулирования потока яиц магистрального яйцесборочного транспортера 1, Изменение плотности потока яиц на магистральном яйцесборочном транспортере 1 осуществляется путем изменения периода регулирования; увеличение периода регулирования при постоянном сбросе яиц от батарей уменьшает плотность потока, уменьшение периода регулирования — увеличивает плотность потока, На фиг.1 изображены подпотоки яиц, сброшенных с батарей, и суммарный поток яиц магистрального яйцесборочного транспортера 1, Поскольку в каждый момент времени либо прибавляется, либо вычитается подпоток только одной батареи, неравномерность плотности потока яиц магистрального яйцесборочного транспортера 1 не должна превышать плотности потока яиц одной батареи, Регулятор 8 сброса яиц работает следующим образом.

Управляющий сигнал от регулятора 9 потока яиц записывает на декрементный счетчик 11 двоичный код, задаваемый наборным полем 12 кода сброса. Численный эквивалент кода сброса равен числу сбрасываемых с батареи яиц. Отличный от нуля код декрементного счетчика 11 формирует на индикаторе 13 нуля кода счетчика импульс, который через блок 4 управления включает двигатель 7 привода подающих транспортеров 5 клеточных батарей. Подающие транспортеры 5 клеточных батарей приводят в движение поток яиц, которые начинают просчитываться датчиками 6 яиц, Число датчиков для одной батареи варьируется от четырех до восьми, Числоимпульсный код датчиков 6 яиц суммируется на сумматоре

10 и подается на счетный вход декрементного счетчика 11. Уменьшение кода декрементного счетчика 11 происходит до тех

55 пор, пока число сброшенных яиц не сравняется с численным эквивалентом кода сброса и содержимое декрементного счетчика 11 не станет равным нулю. Индикатор 13 нуля кода счетчика отреагирует на это прекращением генерации импульса включения двигателя 7 привода подающих транспортеров 5 клеточной батареи и сброс яиц с батареи прекратится, Датчик 6 яиц клеточной батареи описан в авт. св. СССР N -1645980,,сумматор 10 асинхронных числоимпульсных последовательностей — в книге Мельников Б.С, и Кондратьев P,М. Устройство суммирования асинхронных импульсных последовательностей, — Радиоэлектроника, N 9, 1973, декрементный счетчик 11 собран на К155ИЕ7, индикатор 13 нуля кода счетчика — на цифровом компараторе К555СР1, наборное поле 12 кода сброса представляет собой совокупность двухпозиционных переключателей.

Блок 4 управления содержит группу электромагнитных пускателей двигателей 3 и 7 привода магистрального транспортера 1 и подающих транспортеров 5 клеточных батарей, включаемых либо контактором ручного управления от кнопок "ПУСК" и "СТОП" (для магистрального транспортера 1), либо подключенной параллельно контактору изолированной контактной парой электромагнитного реле, которое включается под воздействием выходного импульса регулятора 8 сброса яиц.

Структура и принцип работы регулятора

9 потока яиц магистрального транспортера

1 основаны на следующих законах регулирования потоков.

Примем, что число батарей, обслуживаемых автоматической линией для сбора и транспортировки яиц, равно N, Будем характеризовать батарею временем движения яйца от батареи до приемника яйцесортировальной машины т . Совокупность этих величин определяется пространственной конфигурацией птицецеха. Расположим

z D в возрастающем порядке: наименьшее тр соответствует ближайшей батарее, наибольшее — самой удаленной батарее. Зададимся периодом регулирования Т потока яиц плотностью Г4, который должен быть не меньше, чем время движения яйца от самой дальней батареи.

Рассмотрим наипростейший случай, когда все батареи идентичны и поэгому внутри периода регулирования сбрасывают одинаковое число яиц. В этом случае подпотоки яиц батарей будут располагаться равномерно и равноудаленно на магист1789153

10 ральном яйцесборочном транспортере 1, если приход этих подпотоков к приемнику яйцесортировальной машины будет осуществляться с интервалом Т lй.

Предположим, что все времена движе- 5 ния го одинаковы, тогда задержки включения регуляторов сброса батарей относительно начала периода регулирования должны быть пропорциональны номерам j этих батарей. Назовем эти задержки "0 фазовыми задержками включения гф о . Т тф =j—

С учетом реальной конфигурации птицецеха, когда z D отличаются друг от друга, задержка регулирования ар> должна формироваться как разность между фазовой задержкой тф; и временем движения

Тр1 Тф3 Т О! (2) 20

В ряде случаев тр; может оказаться отрицательной. Выберем наибольшую из этих отР ИЦатЕЛ ЬН ЫХ ЗаДЕРжЕК TPjo P Koи сформируем скорректированные задержки

pKopj — тф1 — т Dj . р1, „ „,. (3)

+ 25

Теперь все задержки регулирования стали положительными и, следовательно, реализуемыми на регуляторе потока.

Для уменьшения плотности потока яиц на магистральном транспортере 1 период регулирования должен быть увеличен на некоторую величину ЛТ, тогда плотность потока яиц станет равной

П П (4) 35

Т() +ЛТ

Для сохранения равномерности потока яиц все подпотоки клеточных батарей должны быть отодвинуты от начала периода регулирования на величину, пропорцио- 40 нальную номеру батареи, Теперь задержка регулирования для j-ой батареи равна

ЛТ

Теория организации и регулирования потока яиц при разном (пропорциональном производительности) сбросе яиц с батарей приводит к тому же выражению (5), однако величины +pKop вычисляются сложнее, чем в случае равномерного сброса, 50

Таким образом, регулятор 9 потока яиц должен реализовывать (по числу батарей) выражение (5).

Регулятор 9 потока яиц работает следующим образом, 55

Генератор 14 постоянных задержек генерирует совокупность импульсов постоянных задержек, определяемых (3). Каждый из этих импульсов поступает на один из входов соответствующего генератора 15 переменной задержки, выходной импульс которого задерживается еще на (j - 1) (см.(5)), ЛТ

Последний генератор 15 переменной задержки запускается импульсом от генератора

14 ПОСТОЯННЫХ ЗаДЕРжЕК С rpKop = To, ЗаДЕРживает этот импульс на ЛT и вновь запускает генератор 14 постоянных задержек. Для варьирования Л Т используется генератор

16 регулируемой частоты.

Генератор 14 постоянных задержек включает в себя делитель частоты сети 50 Гц на К155ИЕ5 и двумерный дешифратор на

256 выходов, выполненный на К155ИДЗ и

К155ЛАЗ. Из 256 выходов дешифратора используется не более N+1 (для реального птицецеха не более 33). Не исключено, что при определенной конфигурации птицецеха и заданном периоде регулирования Т несколько генераторов переменной задержки будут подключены к одному и тому же выходу дешифратора.

Генератор 15 переменной задержки выполнен по идеям построения регулятора 8 сброса яиц. Он включает в себя декрементный счетчик на К155ИЕ7, на который параллельный код (j-1) записывается при помощи импульса постоянной задержки от генератора 14 постоянных задержек. Уменьшение содержимого декрементного счетчика происходит под воздействием импульсов генератора 16 регулируемой частоты. Достижение кодом счетчика нулевого значения блокирует поступление счетных импульсов и счет останавливается, Одновременно по сигналу индикатора нуля счетчика запускается генератор выходных импульсов на К155АГ1, который формирует выходной сигнал регулятора 9 потока яиц.

Генератор 15 переменной задержки, работающий на генератор 14 постоянных задержек, формирует свой выходной сигнал на индикаторе 13 нуля кода счетчика. Этот сигнал приостанавливает работу делителя частоты 50 Гц на A Т, увеличивая тем самым период регулирования с То до To+ AT.

Генератор 16 регулируемой частоты выполнен в виде самовозбуждающегося мультивибратора с коммутируемыми элементами времязадающей цепочки.

Таким образом, выполнение системы в соответствии с вышеизложенными принципами позволяет достичь по сравнению с известными решениями следующих преимуществ:

1. Качество регулирования потока яиц магистрального яйцесборочнбго транспортера 1 не зависит от распределения в тече1789153

20 ние дня яйценоскости промышленного стада птиц-несушек.

2. Достигается высокая равномерность потока яиц за счет организации сброса по множеству батарей (N = 20...32). 5

3, Значительно снижается бой за счет оптимального согласования потока яиц магистрального яйцесборочного транспортера 1 с требуемой производительностью яйцесортировальной машины. 10

4. Значительно снижается бой яиц за счет непрерывного, без остановок движения скоростных транспортеров (магистрального яйцесборочного и поперечного пти це цеха). 15

5. Значительно увеличиваются демпфирующие возможности системы: ленточные

Формула изобретения

1. Система сбора и транспортировки яиц, содержащая сообщенный с приемником яиц магистральный и N подающих 25 яйцесборочных транспортеров, снабженных приводами, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам блока управления, о т л и ч а ю щ ая ся тем, что, с целью улучшения эксплуата- 30 ционных параметров системы за счет уменьшения вероятности боя и насечки яиц путем регулирования плотности потока яиц на магистральном яйцесборочном транспортере, система снабжена датчиками яиц 35 на N подающих яйцесборочных транспортерах, N регуляторами сброса яиц и регулятором потока яиц, выходы которого подключены к управляющим входам N регуляторов сброса яиц, информационные вхо- 40 ды которых соединены с выходами датчиков яиц данного подающего яйцесборочного трайспортера, а выходы связаны с входами блока управления, 2, Система по п.1, отличающаяся 45 тем, что регулятор сброса яиц выполнен в

orn 6 подающие транспортеры клеточных батарей могут накапливать яйца без переполнения несколько суток. б. Информация с регуляторов сброса может использоваться для учета производительности клеточных батарей, что является одним из главных условий создания АСУ ТП птицецеха.

7. Система является простой в реализации, так как ее построение связано с использованием стандартных элементов сбора и транспортировки яиц (диспетчерский пульт управления, асинхронные двигатели приводов транспортеров, редукторы с постоянными коэффициентами редукции, магистральные транспортеры с лентами шириной 40 или 50 см). виде сумматора асинхронных импульсных последовательностей, информационные входы которого являются информационными входами регулятора сброса яиц, а выход связан со счетным входом декрементного счетчика, при этом управляющий вход последнего является управляющим входом регулятора сброса яиц, входы кода сброса соединены с наборным полем кода сброса, а выход связан с входом индикатора нуля счетчика, выход которого является выходом регулятора сброса яиц, 3. Система по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что регулятор потока яиц выполнен в виде генератора постоянных задержек, N+1-е выходы которого подключены к первым входам соответствующих генераторов переменных задержек, а вторые входы последних связаны с выходом генератора регулируемой частоты, при этом выход N+1-го генератора переменной задержки подключен к входу генератора постоянных задержек, а выходы N генераторов переменной задержки являются выходами регулятора потока яиц.

1789153 ф

1 Р

t рнлслЯ ргг ; о Ю

Составитель М.Гостюхина

Редактор М.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор И.Шулла

Заказ 309 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

3-ая,й гя ж7

2-сж & ам У

> u Еал р е ! е