Устройство для автоматического направления движения тракторного агрегата

 

Сон)а Советских

Социалистических

Республик ь

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 09.IV,1968 (№ 1232466/30-15) с присоединением заявки №вЂ”

П р иор итет—

Опубликовано 17,lll.1970. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 2.VII.1970

Кл. 45а, 69/04

Еотеитет по делам изобретений и открытий чон Совете Министров

СССР

МПК А 01Ь 69/04

УДК 631,364.656.052.452 (088.8) Авторы изобретения

Н. А. Зайко, С. А. Литинский, Д. П. Бережнов и В, В. Щеглов

Туркменский научно-исследовательский институт земледелия и Государственный союзный научно-исследовательский тракторный институт

Заявители

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ

ДВИЖЕНИЯ ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА

Изобрстсние относится к устройствам авто матизации направления движения тракторного агрегата вдоль рядков возделываемых культурных растений, например хлопчатника.

Известные устройства содержат емкостный атчик в виде расположенных впереди трактора металлических пластин, подключенных к генератору переменного напряжения, и усилители с амплитудно-фазовыми детекторами.

Эти устройства не обеспечивают направление движения трактора по рядкам растений н устранение помех от сорняков и пропусков з рядках возделываемых растений.

Для устранения указанных недостатков в предложенном устройстве емкостный датчик выполнен в аиде двух BGpTHKBJJbHo pdc)IOJIoженных пластин, установленных на каждый рядок друг за другом на расстоянии, меньшем величины междурядия, и соединенных со входами отдельных усилителей, питающи. ся от изолированного от корпуса трактора источника, связанного одним из своих полюсов с выходной клеммой генератора переменного напряжения.

На чертеже схематически показано предла) а ем ое устр ой ство.

Оно включает левый 1 и правый 2 комплекг пластин емкостного датчика, генератор 8 переменного напряжения, питающий емкостнь и датчик, усилители напр))>кения 4 и 5, входные резисторы 6 и 7 усилителей 4 и 5, первичные

8 и 9 обмотки выходных трансформаторов, вторичные 10 и 11 обмотки выходных трансформаторов, диоды 12 и И амплитудно-фазо5 вых детекторов, вторичную обмотку 14 опорного сигнала генератора 8, фильтр 15 ампли тудно-фазового детектора, общий 16 источник электропитания, индивидуальный 17 источник электропитания для усилителей 4 и 5.

)г) Комплект 1 состоит из одинаковых вертикальных металлических пластин 1а, 16...., которые располагаются впереди трактора и смещены одна относительно другой в попере-)ном направлении на постоянное расстояние, рав-!

5 ное расстоянию между копируемыми рядками растений. Пластины изолированы от корпуса тр а ктор а.

Комплект 2 устроен аналогично и его плас тины 2а, 26... находятся одна от другой на таком же расстоянии, что и пластины комплекта 1. Расстояния между пластинами 1а и 2а.

16 и 26 и т. д. одинаковы и меньше, чем расстояния между пластинами одного комплекта.

25 В электрической схеме пластины комплекта

1, так хкe как )! ком и лекта 2, cocz))))e))u параллельно. Пластины комплектов 1 и 2 образуют две обкладки дифференциального конденсатора, третьей обкладкой которого явля3Q ются рядки культурных растений, служащие

266414

З0

55 (i0

55 ориентиром, которые имеют естественное заземление через корни растений.

С(— емкость конденсатора «комплект 1— растения», C2 — емкость конденсатора «комплект 2 — растения», причем С(= С„,+;

+ С,б+ С„и С2 = С„+ C,(; + С„, где, С„, С, ф— емкости отдельных пластин комплекта 1, а С„, С2,... — емкости отдельных пластин комплекта 2. При точном движении трактора в междурядьях возделываемых растений С(= С2. При отклонении или сме щении трактора это равенство нарушается: если отклонение происходит влево, то

C2)CI, если вправо, то С2(СЬ

Указанные изменения емкостей происходят только при отклонении трактора и не возникают за счет неровностей почвы, появления сорняков и пропуска отдельных культурны. растений в рядках, что видно из следующего, Нечувствительность датчика к неровностям почвы объясняется тем, что пластины расположены ве(ртикально, т. е. их плоскости перпендикулярны поверхности движения. Нечувствительность датчика к наличию сорняков объясняется тем, что они имеют повышенное по сравнению с культурными растениями электрическое сопротивление и меньшую плогцадь поверхности листьев и кроме того осуществляется одновременное копирование нескольких рядков культурных растений, а вероятность одновременного появления сория ков между всеми пластинами мала.

Последняя особеннс(сть объясняется также нечувствительностью предлагаемого устройства к случайным пропускам отдельных культурных растений в рядках.

Происходящие при отклонении трактора изменения емкостей CI и С2 преобразуются в соответствующие электрические сигналы с помощью резисторов б и 7 и включенных на входы усилителей 4 и 5, питающихся от индивидуального источника электропитания 17, который не имеет гальванического соединег(ия с корпусом трактора.

Пластины комплекта 1 подключены к резистору б, а пластины комплекта 2 — к резистору 7. Общая точка резисторов б и 7 соединена с выходом генератора 8 (обмотка 18), вторая выходная клемма которого заземлена на массу трактора. Последний имеет гальваническую (через машину — орудие) и емкостну10 связь с почвой.

Таким образом, ток от генератора 8 протекает по трем цепям. Первая иеиь:,резистор б, емкость Сь почва, корпус трактора. Вторая цепь: резистор 7, емкость С2, почва, корпус

-рактора. Третья цепь: монтажная емкость C,„„ источника 17 на землю, почва, корпус трактора.

Последняя цепь не участвует в создании сигнала и просто служит нагрузкой генератора 8. Первая и вторая цепи обеспечивают выработку сигнала предлагаемого устройства следующим образом.

Когда CI=c>, то напряжения на резисторах б — 7 одинаковы и, следовательно, на обмотках 10 и 11 напряжения U» и U» равны по величине, но противоположны по фазе, Обмотки 10 и 11 включены в схему амплитуднофазового детектора, который состоит из диодов 12 и 18, источника опорного напряжения в виде вторичной обмотки 14 выходного трансформатора, генератора 8 и фильтра 15.

В рассматриваемом случае, когда UI(I=UII, напряжение на выходе этого детектора

UÄÄ = О.

Если C2)CI, то появляется + V„„., пропорциональное разности емкостей, т. е, отклонению трактора, причем U, èìååò положительную полярность.

Если же С2(СЬ то появляется — У„„также пропорциональное отклонению трактора, но полярность этого напряжения отрицательная.

Таким образом, величина U,, характеризуст величину отклонен|ия трактора от середиьы междурядий, а полярность U„,, характеризует знак этого отклонения.

Использование амплитудно-фазового детектора в этом случае обеспечивает формирование разностного сигнала, нулевои уровень которого .не зависит от случайных колебаний напряжения генератора 8, а также от действия посторонних электромапнитных помех, невосприимчивость к которым объясняется известным свойством избирательности такого детектора.

Таким образом, предлагаемое устройство, обеспечивая получение выходного сигнала, характеризующего величину и знак отклонения тракторного агрегата от середины междурядья, не воспринимает разнообразные помехи, в том числе встречающиеся в рядках сорняки, неровности поверхности почвы, прогалы в рядках (выпадение отдельных культурных растений), а также посторонние электромагнитные поля.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического направления движения тракторного агрегата, содержа;цее емкостный датчик в ви де расположенных впереди трактора металлических пластин, подключенных к генератору переменного напряжения, и усилители с амплитудно-фазовыми детекторами, отличающееся тем, что, с целью направления движения трактора по рядкам растений и устранения помех от сорняков и пропусков в рядках возделываемых растений, емкостный датчик выполнен в виде двух вертикально расположенных пластин, установленных на каждый рядок друг за другом на расстоБнии, меньшем Величины междурядия, и соединенных со входами отдельных усилителей, питающихся от изолированного от корпуса трактора источника, связанного одним из своих полюсов с выходной клеммой генератора переменного напряжения.

266414

/а cQ гв

С/ Сл

Редактор Е. П. Хорина

Корректор 8. Трутнев

Техред Л, A. Камышникова

Загорская типография

Заказ 2875 Тираж 480 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС!

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5