Способ пневматической уборки хлопка-сырца и устройство для его осуществления
Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в машинах для уборки хлопка-сырца любых сортов и выборочной уборки различных шпалерных культур, таких как томаты и др. Сущность изобретение: для улучшения качества уборки ведут автоматическое определение координат хлопковых масс на кусте с последующим выборочным всасыванием отдельных коробочек соответствующими пневмоуборочными рабочими ячейками, включающими всасывающую трубу, сообщенную с камерой всасывания секции рабочих органов . При этом в секции 8 рабочих органов в рабочем узле 2 установлена секция 3 канала оптического сканирования, включающего осветительные лампы 4 и входное окно 5 широкоугольной оптической системы . Одна из секций 6 канала ведет ультразвуковые . сканирование. Этим предотвращается засорение хлопковой массы посторонними примесями, исключается травмирование семян и волокон и обеспечивается полная уборка хлопковой массы. 2с. и 7 з.п.ф-лы, 7 ил. Ј
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 А 01 D 46/08, 46/10
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ р г (21) 4953612/15 (22) 22.04.91 (46) 07.05.93. бюл. ¹ 17 (71) Институт кибернетики с вычислительным центром Научно-производственного объединения "Кибернетика" АН УЗССР (72) Ж,Ф.Фахриддинов (73) Ж,Ф, Фахриддинов (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 56091, кл, А 01 D 46/10, 1937. (54) СПОСОб ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ УБОРКИ
ХЛОПКА-СЫРЦА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО . ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: в сельскохозяйственном машиностроении,, в частности в машинах для уборки хлопка-сырца любых сортов и выборочной уборки различных шпалерных культур, таких как томаты и др. Сущность изобретение: для улучшения качества убор„„Я3„„1814497 АЗ ки ведут автоматическое определение координат хлопковых масс на кусте с последующим выборочным всасыванием отдельных коробочек соответствующими пневмоуборочными рабочими ячейками, включающими всасывающую трубу, сообщенную с камерой всасывания секции рабочих органов, При этом в секции 8 рабочих органов в рабочем узле 2 установлена секция 3 канала оптического сканирования, включающего осветительные лампы 4 и входное. окно 5 широкоугольной оптической системы. Одна из секций 6 канала ведет ультразвуковые . сканирование, Этим предотвращается засорение хлопковой массы посторонними примесями, исключается травмирование семян и волокон и обеспечивается полная уборка хлопковой массы. 2 с, и 7 з.п,ф-лы, 7 ил.
1814497
10
20
30
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к машинной уборке хлопка-сырца любых сортов, и может быть использовано при выборочной уборке различных шпалерных культур, таких как перец, томаты и т.д.
Целью изобретения является повышение качества уборки, На фиг, 1 показан способ автоматической уборки хлопка-сырца с помощью двух рабочих узлов, где 1 — куст хлопчатника с листьями и коробочками с хлопковой массой; 2 — части крайного и среднего рабочих узлов, 3 — секция канала оптического сканирования, 4 — осветительные лампы, 5 — входное окно широкоугольной оптической системы, 6 — секция каналов ультразвукового сканирования, 7 — нечетнократно расположенные и ультразвуковые преобразователи;
8 — секция рабочих органов, 9 — нечетнократно расположенные отверстия рабочих ячеек, 10 — всасывающая хлопковую массу труба рабочей ячейки, 11 — пневмотранспортируемая хлопковая масса в камере всасывания, 12 — выход камеры всасывания, На фиг. 2 показано расположение самоходной тележки на хлопковом поле, где 1, 15 — кусты хлопчатника соответственно до сбора и после сбора, 13 — шасси самоходной тележки с установленными на ней тремя секциями 8 рабочих органов, защитными
"юбками" 14, секциями каналов оптического
3 и ультразвукового 6 сканирования куста хлопчатника с всасйвающими трубами 10 рабочих ячеек, На фиг. 3 показана примерная форма реализации устройства, осуществляющего предлагаемый способ, где самоходная тележка между хлопковыми кустами до сбора
1 и после сбора 15 содержит шасси 13, вентилятор 16, защитную "юбку" 14 рабочих органов, секцию 3 канала оптического сканирования, секцию 6 каналов ультразвукового сканирования, секцию 8 рабочих органов, трубу 17 пневмотранспортирования хлопковой массы, бункер 18 для собранного хлопка-сырца, защитную "юбку" I9 переднего колеса, защитную "юбку" 20 заднего колеса, На фиг. 4 показана структурная схема секции рабочего органа, где нечетнократно расположенные между собой рабочие ячейки левой! и правой Il частей рабочего узла объединены камерой всасывания III хлопковой массы и содержат всасывающие трубы соответственно нечетной 21 и четной 22 рабочей ячейки, первый линейный двигатель
23 нечетной рабочей ячейки; второй линейный двигатель 24 нечетной рабочей ячейки, первый линейный двигатель 25 четной рабочей ячейки (второй линейный двигатель четной рабочей ячейки расположен на противоположной стороне первого линейного двигателя, на фиг. 4 не показан), входные клапана 26 рабочих ячеек, электромагниты
27 рабочих ячеек, схема 28 управление работой рабочей ячейки, вход 29 сигналов управления линейными двигателями, вход 30 сигналов управления электромагнитами, На фиг. 5 показана структурная схема одной части рабочего узла устройства уборки хлопка-сырца. Часть устройства, взаимодействующая с кустом I хлопчатника, содержит секцию 8 рабочих органов, первый канал 31 ультразвукового сканирования,32-второй канал ультразвукового сканирования, и-й канал 33 ультразвукового сканирования, ультразвуковой преобразователь 34, коммутатор 35, предварительный усилитель 36, генератор 37 импульсов, усилитель-формирователь 38, преобразователь
39, схему 40 сравнения; эталонный генератор 41, схему 42 синхронизации, канал 43 оптического сканирования, источник 44 света с осветительными лампами, широкоугольную оптическую систему 45. твердотельный преобразователь 46 свет— сигнал; предварительный усилитель 47, формирователь 48 зонной информации, буферные усилители-формирователи 49, формирователь 50 управляющих сигналов, схему 51 обнаружения хлопковой массы.
На фиг, 6 показана структурная схема формирователя зонной информации. Он содержит вход 52 информационного сигнала,электронные коммутаторы 53, входы 54 синхронизирующих и управляющих сигналов, схему 55 выборки и управления, интегральные накопители 56, блок 57 линейной задержки, схему 58 сравнения, источник 59 опорного напряжения. выходы 60 сигналов и зон, На фиг. 7 приведена временная диаграмма, поясняющая принцип работы формирователя зонной информации, где U>— видеосигнал на входе формирователя эонной информации, U — сигнал разрешения сканирования куста хлопчатника, UT — тактовый сигнал синхронизации выборки зоны, Up — сигнал разрешения многократного накопления выбранной информации, Оу — управляющие сигналы выборкой зонной информации, 0оп — уровень опорного напряжения, U« — изменение сигнала на интегральном накопителе пятой зоны, Устройство для уборки хлопка-сырца содержит самоходную тележку, на шасси 13 которой помещены коллектор (бункер) 18, вентилятор 16 для всасывания хлопка с помощью труб 17 пневмотранспортирования и три одинаковых рабочих узла 2. каждый иэ
1814497 двигатели 23, 24, 25 каждой рабочей ячейки 45 вместе с соответствующими электромагнитами электрически соединены с соответствующим выходом схемы 28 управления соответствующей рабочей ячейки, первый и второй входы которой соединены соответст- 50 венно с выходами формирователя 50 управ.ляющих сигналов и схемы 51 обнаружения . хлопковой массы. Канал 43 оптического сканирования содержит источник 44 света с двумя осветительными лампами 4 и широко- 55 угольную оптическую систему 45, оптически сопряженные со светочувствительным входом твердотельного преобразователя 46 свет-сигнал, выход которого через предва- . рительный усилитель 47 соединен с сигкоторых состоит из двух идентичных частей, механически сопряженных и противоположно направленных между собой. Каждая часть рабочего узла 2 содержит секцию 3 канала оптического сканирования, секцию 6 и идентичных каналов ультразвукового сканирования и секцию 8 рабочих органов, взаимодействующих с хлопковой массой соответственно электрооптическим, электроакустическим и пневмопульсационным действиями, причем секции 8 рабочих органов, расположенные в левой и правой частях рабочего узла 2, объединены между собой камерой ill всасывания хлопковой массы и через соответствующие трубы 17 пневмотранспортирования соединены с приемным входом вентилятора 16. В самоходной тележке два крайних рабочих узла 2 установлены на внешней стороне шасси 13,, а средний рабочий узел 2 установлен на поперечной балке шасси 13 с относительным пространственным смещением в направлении движения самоходной тележки на величину, равную конструктивному размеру ширины секции 8 рабочих органов
Двигатель самоходной тележки установлен в передней части шасси 13, а переднее и задние колеса, а также рабочие узлы 2 закрыты эащитнь,ми "юбками" 19, 20, 14, изготовлеиными из листового металла и имеющими форму "утконосэ" в направлении движения самоходной тележки. Секция
8 рабочих органов содержит нечетнократно расположенные между собой четные и нечетные по и/2 рабочих ячеек, каждая из которых включает в себя сборочную {всасывающую) трубу 10 соответственно с двумя входными клапанами 26, двумя линейными двигателями 23, 24, 25 и двумя электромагнитами 27, при этом электромагниты 27 механически связаны с входными клапанами
26 путем гибкого сцепления и жестко установлены на корпусах соответствующих линейных двигателей 23, 24, 25, а линейные
40 нальным входом формирователя 48 зонной информации. Параллельные и выходы последнего через буферные усилители-формирователи 49 соединены с выходными клеммами канала 43 оптического сканирования, которые параллельно соединены с первой группой и входов схемы 51 обнаружения хлопковой массы. При этом формирователь 48 зонной информации включает в себя последовательно соединенные и электронных коммутаторов 53, и интегральных накопителей 56, и схем 58 сравнения и схему 55 выборки и управления, входы которой соединены с входами 54 синхронизирующих и управляющих сигналов формирователя 48 зонной информации, а первая группа и выходов соединена с управляющими входами и электронных коммутаторов 53, вторая. группа и/2 выходов — с управляющим входом соответствующих нечетных и/2 интегральных накопителей 56, а третья группа и/2 выходов через блок 57 линейной задержки соединена с управляющими входами соответствующих четных и/2 интегральных накопителей 56. Сигнал ьн ые входы электродных коммутаторов 53 параллельно соединены с выходом 52 предварительного усилителя 47, а входы эталонных напряжений и схем 58 сравнения параллельно соединены с выходом источника 59 опорных напряжений, Каналы 31, 32, 33 ул ьтразвукового сканирования построены по модульному принципу и каждый из них содержит ультразвуковой преобразователь 34, электрические вход и выход которого соединены с соответствующими первыми входом и выходом коммутатора 35, второй выход которого через последовательно соединенные предварительный усилитель 36 и усилитель-формирователь 38 соединен с вторым входом преобразователя 39. Выход поледнего соединен с первым входом схемы 40 сравнения, второй вход которой соединен с выходом эталонного генератора 41, а выход соединен с выходной клеммой соответствующего канала 31, 32, 33 ультразвукового ,сканирования, При этом второй вход коммутатора 35 и первый вход преобразователя
39 соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора 37, причем входы синхронизирующего сигнала. генераторов 37 всех и каналов 31, 32, 33 ультразвукового сканирования, синхронизирующие входы твердотельного .преобразователя 46 свет — сигнал и формирователя 48 зонной информации канала 43 оптического сканирования, а также синхронизирующие входы секции 8 рабочих органов, формирователя
50 управляющих сигналов и схемы 51 обнаружения хлопковой массы параллельно сое1814497
15
35 указанных недостатков является опредепе- 40 ние просгрэнственных координат хлопко45
50 динены с выходом синхронизирующих.сигналов схемы 42 синхронизации, а выходные клеммы всех и каналов 31, 32, 33 ультразвукового сканирования параллельно соединены с соответствующими информационными входами формирователя 50 управляющих сигналов и соответствующими клеммами второй группы входов схемы 51 обнаружения хлопковой массы.
Для реализации традиционного способа машинной уборки хлопка-сырца необходимо использовать шпиндельные барабаны ипи пневмопульсэционные всасывающие камеры. В том и другом случаях одновременно с хлопковой массой собираются посторонние примеси (листья, коробочки и т.д,), которые можно сепарировать только на специальных машинах при переработке хлопка. Но при этом значительно увеличивается степень разрывности волокон, так как первоначальный разрыв волокон хлопкасырца происходит при механическом контакте шпинделей и веток хлопкового куста, Кроме того, хлопковая масса расположена в кусте 1 хлопчатника в разных
I1 р остра нствен ных координатах. Следовательно, разрывная сила хлопковой массы от коробочки тоже разная и зависит от технических параметров вентилятора 16, расстояния между хлопковой массой и пневмопупьсационной камерой и конструктивных особенностей входного отверстия всасывающей трубы 10. Причем при существующих технических подходах по уборке хлоп кэ-сырца невозможно обеспечить компромиссное решение этих вопросов. Поэтому на кустах 1 и грядках остается хлопок в виде растянутых долек и летучек, Единственным подходом устранения вой массы и выборочное всасывание хлопковой массы с минимальными энергозатратами. Это значит, что при уборке хлопка-сырца к каждой коробочке с хлопковой массой должна быть предъявлена минимально необходимая разрывная сила при минимально возможных контактных рас. стояниях и минимальных конструктивных размерах входного отверстия всасывающей трубы IО.
Исходя из этого требования вся масса хлопчатника разделяется по вертикали на и горизонтальные зоны. При этом для опредепения наличия хлопковой массы в каждой отдельной зоне производится параллельное сканирование всех 30Н одновременно в
ОПТИЧЕСКОМ И УпътРЭЗВУКОВОМ ДИаПаЗОНаХ волн. Эгэ функция возложена на рабочие узлы 2 (см. фиг. 1), которые при перемеще20
25 нии вместе с самоходной тележкой, снабженной шасси 13, в горизонтальном направленииии производит считывание информации о пространственных координатах хлопковых масс. Для этого рабочий узел 2 содержит секцию 3 канала оптического сканирования с осветительными лампами 4, входным окном 5 и секцию 6 каналов ультразвукового сканирования с и ультразвуковыми преобразователями 7, В процессе сканирования куста 1 хлопчатника источник 44 света с помощью двухосветительных ламп 4 направляет световой поток на поверхность куста 1 хлопчатника, Куст хлопчатника за счет различной фиэикохимической структуры листьев, веток и хлопка-сырца обладает анизотропной отражательной способностью. При этом максимальное отражение света, падающего от источника 44 с осветительными лампами 4, наблюдается при отражении от хлопковой массы. Поэтому при считывании информации о пространственных координатах хлопковой массы отраженный от всей поверхности массы хлопчатника свет с помощью широкоугольной оптической системы . 45 проецируется на светочувствительную поверхность линейного твердотельного преобразователя 46 света — сигнал типа ПЗС, который производит сканирование куста 1 хлопчатника по вертикали и формирует видеосигнал, соответству.ющий одной вертикальной строки развертки (см, фиг. 7). Горизонтальная развертка массы хлопчатника, т.е. горизонтальная дискретизация считываемой информации, производится при относительном смещении линейного твердотельного преобразователя 46 свет — сигнал за счет движения самоходной тележки. В результате.этого при оптическом сканировании массы хлопчатника производится преобразование пространственных координат хлопка-сырца в последовательность электрических сигналов, которые после необходимой предварительной обработки в предварительном усилителе 47 передаются в формирователь 48 зонной информации.
Основными задачами формирователя
48 зонной информации являются деление длительности одной строки вертикального сканирования íà Il зон, выделение составляющих электрического сигнала, соответствующих отдельным зонам на п каналов обработки и формирование полезной информации по и зонам. Для решения этих задач из видеосигнала U>, поступающего на информационный вход 52. с помощью параллельно включенных и электронных . коммутаторов 53 производится поспедова1814497 тельное выделение отдельных выборок, При этом для нормальной и синхронной работы узлов формирователя 48 зонной информации на вход 54 поступают синхронизирующий сигнал от схемы 42 синхронйзации, 5 сигналы управления по вертикали U< и по горизонтали Up, по которым в схеме 55 выборки и управления формируются управляющие сигналы Uy1, Uy2 ... Uyn Под управлением этих сигналов выборки видео- 10 сигнала соответствующих зон поступают на вход соответствующих и, интегральных накопителей 56 и значения выборок каждой зоны многократно накапливаются в них в течение времени, пропорционального дли- 15 тельности сигнала управления по горизонтали, При этом величина периода повторения синхронизирующего сигнала характеризует максимальный вертикаль-, ный.размер хлопковой массы в одной коро- 20 бочке, т.е, ширину каждой и эоны, а длительность управляющего сигнала — максимальный горизонтальный размер хлопковой массы в одной коробочке, На фиг. 7 показано многократное накопление выбор- 25 ки входного сигнала пятой зоны в течение тридцати двух циклов сканирования по вертикали, т,е, для формирования сигнала о наличии хлопковой массы в пятой зоне напряжение, пропорциональное величине вы- 30 борки каждого цикла считывания,суммируется в течение тридцати двух циклов развертки, По окончании управляющего сигнала по горизонтали происходит считывание накопленного потенциала четных ка- 35 налов с соответствующих интегральных накопителей 56 и сравнение их значений с напряжением источника 59 опорных напряжений. B результате этого на выходе 60 схемы 58 сравнения канала соответствующей 40 эоны формируется сигнал зонной информации, показывающий наличие или отсутствие хлопковой массы в данном, участке зоны, В этом узле устройства для компенсации относительного смещения положений четных 45 и нечетных рабочих ячеек между собой введен блок 57 линейной задержки управляющих сигналов считывания с интегральных накопителей 56 нечетных зон, Кроме этого, для корректировки чувствительности уст- 50 ройства к определенным размерам и отражательной способности хлопковой массы уровень опорного напряжения может быть изменен.
Сформированные информационные 55 сигналы соответствующих зон являются выходными сигналами канала 43 оптического сканирования, При этом для определения необходимых параметров эти сигналы с выходов формирователя 48 зонной информации (см. фиг. 5) через блок 49 усилителейформирователей передается для дальнейшего использования.
8 рабочем узле 2 устройства для формирования информационных сигналов о расстоянии между рабочим узлом 2 и хлопковой массой имеется секция 6 каналов ультразвукового сканирования (см, фиг. 1) с ультразвуковыми преобразователями 34, Причем ультразвуковые преобразователи 34 образуют линейку с нечетнократным расположением датчиков и имеют соответственно и каналов, На фиг. 5 показаны соответственно первый 31, второй 32 и и-й 33 каналы ультразвукового сканирования.
В процессе перемещения самоходной тележки все секции 6 и каналов ультразвукового сканирования одновременно начинают излучать ультразвуковые импульсы и принимать отраженные от массы хлопчатника ультразвуковые сигналы. Для этого генератор 37 (см, фиг. 5) вырабатывать одиночные короткие импульсы высокого напряжения. Эти импульсы через коммутатор 35 поступают на ультразвуковой преобразователь 34, представляющий. собой разновидность конденсаторного микрофона. Под действием электрического поля мембрана преобразователя 34 излучает в воздух ультразвуковой импульс, который после отражения от куста 1 хлопчатника возвращается и воспринимается тем же преобразователем 34, Усиленный предварительным усилителем 36 принятый импульс еще раз усиливается в усилителе-формирователе 38 и поступает на преобразователь 39, формирующий частотно-модулированный сигнал. На выходе преобразователя 39 получается импульс, длительность которого пропорциональна расстоянию до хлопковой массы, Этот сигнал является информационным сигналом о пространственной координате хлопковой массы по горизонтали, Кроме этого, в каждом канале 31, 32, 33 ультразвукового сканирования содержится схема 40 сравнения ,расстояния с двумя пороговыми значениями. Порог сравнения определяется длительностью импульсов эталонного генератора
41, с которым сравниваются информационные сигналы в схеме 40 сравнения, Таким образом, с учетом специфической структуры куста 1 хлопчатника, специфики расположения хлопковой массы на кусте, в зависимости от сорта и размеров между рядами кустов 1 хлопчатника можно установить пороговые значения горизонтального размера координаты.
Диапазон измеряемых каналами ультразвукового сканирования расстояний 10.1814497
300 мм, что достаточно для обнаружения хлопковой массы с одной стороны секции 8 рабочего органа, основная частота излучения 35 кГц, Но, учитывая и-е количество близко расположенных ультразвуковых датчиков и необходимость их разъединения по входным сигналам, частота излучения одного датчика отличается от частоты излучения другого на разностьную частоту f=0,5 кГц. В результате такого подхода сигналы датчика первой зоны, например, с частотой
11=35 кГц не попадают на входы датчиков второй, третьей и т.д. зон, каналы которых настроены на соответствующие частоты
fz=34,5 кГц, 1з=ЗЗ кГц и т.д. Следует отметить, что величина разностной. частоты f определяется диаграммой нап равленностью и чувствительностью выбранного. типа датчика ультразвуковых волн, При наличии сформированных информационных сигналов о пространственных координатах хлопковой массы формирователь 50 управляющих сигналов и схема 51 обнаружения хлопковой массы вырабатывают необходимые для секции 8 рабочих органов сигналы управления линейными двигателями 23, 24, 25 и электромагнитами
27.
В секции 8 рабочих органов при определении координат хлопковой массы на входы
29 и 30 (см. фиг..4) схемы 28 управления соответствующей рабочей ячейки поступают соответственно сигналы управления линейного двигателя 23, 24, 25 и электромагнита 27.
Линейные двигатели 23, 24, 25 относятся к области электромагйитных исполнительных устройств и могут быть использованы в качестве электромагнитного привода устройства с поступательным перемещенйем в промышленных роботах и манипуляторах. В изобретении для уменьшения нагрузки в каждой рабочей ячейке используются пара линейных двигателя.
Принцип работы таких двигателей заключается в синхронном преобразовании электрической энергии в электрическую, под воздействием которой левая и правая по,движные части двигателя поочередно притягиваются к магнитопроводу и создадут подшаговое перемещение направляющего штока, жестко связанного с всасывающей трубой 10 (21, 22).
В зависимости от длительности сигнала на входе 29 схема 28 управления рабочей ячейки запускает линейные двигатели 23 и
24 в прямом направлении, которые перемешают всасывающую трубу 21 на определенное расстояние, Когда всасывающая труба
21 наводится на хлопковую массу с определенными пространственными координатами электромагнит 27 запускается передним фронтом управляющего сигнала на входе
30. При этом электромагниты 27 с помощью
5 гибкого сцепления синхронно открывают клапаны (заслонки) 26 всасывающей трубы
10 (21, 22) соответствующей рабочей ячейки.
Так как в камере ltl всасывания устанавли10
55 вается постоянное пониженное давление, то выбранная хлопковая масса мгновенно всасывается рабочей ячейкой, а задним фронтом управляющего сигнала на входе ЗО линейные двигатели 23 и 24 запускаются в обратном направлении, т.е, всасывающая труба 10 приводится в исходное положение
Таким образом работают все и рабочие ячейки, осуществляя полную уборку хлопковой массы с соответствующих и горизонтальных зон хлопчатника, Следовательно, секция канала 43 оптического сканирования определяет наличие И положение хлопковой массы на кусте 1 хлопчатника, секция каналов 31, 32, 33 уль- . тразвукового сканирования определяет расстояние между рабочим узлом 2 и отдельной хлопковой массой, а секция 8 рабочих узлов производит выборочную уборку хлопка-сырца с каждой зоны.
В данном устройстве для точного взаимодействия всех узлов между собой, а также для синхронизации работы отдельных схем используется схема 42 синхронизации (см. фиг, 5), Поэтомупри одновременном формировании сигналов, соответствующих определенным координатам хлопковой массы,. производится автоматическое обнаружение коробочек с хлопковой массой в. соответствующих зонах, а при совмещении координатной точки с осью соответствующей. всасывающей трубы 10 производится управление работой рабочей ячейки. В результате этого проивзодится автоматическая наводка всасывающей трубы 10 на соответствующую коробочку с хлопковой массой и пневмотранспортирование собранного хлопка-сырца в коллектор (бункер) 18;
На фиг. 1 показаны моменты наведения всасывающей трубы 10 левого рабочего органа на хлопковую массу и пневмотранспортирование хлопковой массы в правом рабочем органе. Это означает, что рабочие узлы расположены между собой с некоторым смещением, поэтому сначала правым рабочим органом (см. фиг. 1) производится автоматическая уборка первой половины куста 1 хлопчатника, а затем уборка остальной части левым рабочим органом. Этот процесс наглядно можно видет из фиг. 2, так как средний рабочий орган раньше закончил уборку хлопка-сырца с кустов 15.хлопчатни13
1814497
14 ка, а боковые рабочие органы продолжают сбор хлопковой массы, Таким образом, способ обеспечивает автоматический сбор хлопка-сырца с кустов хлопчатника с максимально возможным ка- 5 чеством, т.е. он не позволяет травмирование семян и волокон, не засоряет хлопковую массу и обеспечивает чистую (100 ф,-ную) уборку хлопка-сырца с кустов хлопчатника. 10
По совокупности перечисленных факторов можно заключить, что осуществление. спсоба с помощью устройства приводит к достижению цели изобретения.
Способ автоматической уборки хлопка- 15 сырца и устройство для его осуществления выгодно отличается от известных. решекий тем, что позволяют произвести выборочный съем хлопковой массы с каждой коробочки по отдельности. В результате этого предот- 20 вращается засорение хлопковой массы посторонними примесями, устраняется травмирование семян и волокон, обеспечивается полкая уборка хлопковой массы и ликвидируется возможность захвата хлоп- 25 ковой массы в виде растянутых долек и летучек ветками хлопчатника, Кроме того, за счет дискретного управления заслонками рабочих ячеек происходит значительная . зкономия мощность пневмосистемы (венти- 30. лятора) 16, что позволяет использовать e .. устройстве вентилятор малой мощности и габаритов, Формула изобретения
1.. Способ пневматической уборки хлоп- 35 ка.-сырца, включающий непрерывное излучение в области размещения коробочек хлопка направленного потока электромагнитной энергии в оптическом диапазоне, . регистрацию отраженных сигналов от мас- 40 сы хлопчатника, преобразование их посредсТ8оМ линейных датчиков данного диапазона в электрические сигналы этого канала обработки, определение наличия коробочек с хлопковой массой и управление 45 положением пневматических рабочих органов, создающих зоны разрежения в области -. размещения коробочек хлопка с последующим транспортированием коробочек в коллектор, отличающийся тем, что, с целью 50 повышения качества уборки, вертикальную плоскость поля обзора разбивают на и горизонтальных зон, в каждой из которых регистрируют отраженные от хлопковой массы сигналы в оптическом диапазоне, и допол- 55 нительно осуществляют непрерывное воздействие электроакустической энергией в ультразвуковом диапазоне, регистрируют в этом диапазоне отраженные сигналы от п зон массы хлопчатника, преобразуют их посредством линейных датчиков данного диапазона в электрические сигналы этого канала обработки, после чего на основании сигналов обоих каналов обработки формируют основные информационные сигналы о размерах и пространственном расположении хлопковой массы по вертикали и горизонтали, посредством которых определяют наличие и положение коробочек с хлопковой массой, при этом основные информационные сигналы используют для управления положением и режимами фукнционирования пневматических рабочих органов, 2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что процесс формирования информационных сигналов о пространственном рас- положении хлопковой массы по вертикали включает формирование опорного сигнала, сканирование в каждой из и зон с шагом, пропорциональным времени сканирования одной коробочки хлопка-сырца, регистрацию интервала времени появления коробочки, интегрирование в каждой из и зон данкого промежуточного информационного сигнала и сравнение полученного результата с опорным сигналом.
3, Способ по и. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что формирование информационных сигналов о пространствекном расположении хлопковой массы по горизонтали осуществляют синхронно в каждой из и горизонтальных зон.
4. Способ по и. 1, отличающийся тем, что о наличии коробочек с хлопковой массой судят по совпадению геометрических параметров наличия коробочек при синхронном горизонтальном и вертикальном сканировании, 5. Устройство для пневматической уборки хлопка-сырца, содержащее самоходную тележку с шасси, на которой установлены рабочая система, коллектор и вентилятор, сообщенный всасывающим патрубком с приемной камерой рабочей системы; входы управляющих сигналов которой подключены к соответствующим выходам системы управления, включающей канал оптического сканирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества уборки, система управления снабжена схемой синхронизации, и каналами ультразвукового сканирования, формирователем управляющих сигналов и схемой обнаружения хлопковой массы, первая группа и входов которой соединена с выходами канала оптического сканирования, а выходная шина связана с первой группой входов управляющих сигналов рабочей системы, при этом информационные входы формирователя управляющих сигналов объединены с второй
1814497 группой п входов схемы обнаружения хлопковой массы и связаны с выходами каналов ультразвукового сканирования, а выходная шина соединена с второй группой входов управляющих сигналов рабочей системы, причем синхронизирующие входы и каналов ультразвукового сканирования, канала оптического сканирования, рабочей системы, формирователя управляющих сигналов и схемы обнаружения хлопковой массы подключены к выходу схемы синхронизации, б. Устройство поп.5,отл ичаю щеес я тем, что рабочая система включает три рабочих узла, каждый из которых состоит из сопряженных между собой посредством приемной камеры, левой и правой частей, содержащих n,секций рабочих органов, состоящих из n/2 четных и n/2 нечетных.рабочих ячеек, каждая из которых снабжена схемой управления и включает сборочную трубу с двумя входными клапанами, электромагнитами и линейными двигателями, при этом сердечники электромагнитов посредством гибкого сцепления связаны с исполнительными элементами входных клапанов, их корпуса установлены на корпусах соответствующих линейных двигаталей, а выводы обмоток электромагнитов и линейных двигателей каждой рабочей ячейки подключены к выходам схемы управления соответствующей рабочей ячейки, первый и второй входы которой являются соответствующими входами первой и второй групп управляющих сигналов рабочей системы.
7.Устройство по п.5,отличающеес я тем, что каждый канал ультразвукового сканирования содержит синхронизированный генератор, вход синхронизации которого является синхронизирующим входом данного канала, при этом синхронизированный генератор каждого канала ультразвукового сканирования настроен на собственную частоту, отличную от собственных частот генераторов других каналов на величину, кратную заданному фиксированному значению частоты Af.
8. Устройство по и. 5, о т л и ч а ю щ е есятем,,что канал оптического сканирования содержит источник света, широкоуголь40
9, Устройство по пп, 5 и 6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что двигатель самоходной тележки установлен в передней части шасси, а все колеса последнего и рабочие узлы закрыты защитными кожухами обтекаемой формы в направлении движения самоходной тележки, причем два крайних рабочих узла размещены на внешних сторонах шасси, а средний рабочий узел расположен на поперечной балке шасси со смещением относительно крайних рабочих узлов вперед в направлении движения самоходной тележки на вели ину, равную ширине секции рабочих органов. ную оптическую системы, оптически сопряженную со светочувствительным входом твердотельного преобразователя. свет — сигнал, выход которого через предварительный усилитель соединен с сигнальным входом формирователя зонной информации, а выходы последнего подключены к входам буферных усилителей-формирователей, выходы которых являются выходами канала оптического сканирования, при этом формирователь зонной информации включает последовательно соединенные и электронных коммутаторов, и интегральных накопителей, и схем сравнения и схему выборки и
15 управления, вход которой объединен с входом синхронизации твердотельного преобразователя свет — сигнал и является синхронизирующим входом канала оптического сканирования, при этом первая груп20 na n выходов схемы выборки и управления соединена с управляющими входами и электронных коммутаторов, вторая группа и выходов — с управляющими входами соответствующих нечетных n/2 интеграль25 ных накопителей, а третья группа и выходов через блок линейной задержки связана с . управляющими входами соответствующих четных n/2 интегральных накопителей, при этом сигнальные входы всех и электронных
30 коммутаторов обьединены и являются сигнальным входом формирователя зонной информации, а и-е входы эталонных напряжений и схем сравнения подключены к выходу источника опорных напряжений.
1814497
1814497
1814497 (//
0<
40п
1814497
Г
Составитель Ж. Фахриддинов
På акто едактор Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Максимишиней
Заказ 1833 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 т
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101
