Устройство для автоматического регулирования высоты расположения рабочих органов сельскохозяйственных машин

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫСОТЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН, содержащее основной и опорный емкостные датчики, генератор и операционный усилитель, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования , оно снабжено вторым генератором вторым и третьим операционными усилителями , первым и вторым интеграторами , блоком сравнения и исполнительным механизмом, а основной и опорный датчики размещены соответственно на регулируемом рабочем органе и на корпусе машины вблизи от рабочего органа на заданной высоте от поверхности почвы, при этом выходы первого и второго генераторов связаны через основной и опорный датчики с инвертирующими входами соответственно первого и второго операционных усилителей, а выходы последних соединены с входами соответственно первого и второго интеграторов , выходы которых связаны с входами блока сравнения, подключенного выходом через третий операционный усилитель к исполнительному механизму . i 2. Устройство по п,1, о т л и чающееся тем, что исполни (Л тельный механизм содержит электромагнитный золотник с двумя обмотками , двуполярный источник питания, два диода и два транзистора с разной проводимостью, при этом обмотки золотника одними концами подключены к разным полюсам источника писо тания, а другими - к коллекторам со транзисторов, эмиттеры которых соею динены между собой и с нулевой точкой источника питания, а базы через 4i диоды - с выходом третьего операционного усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„1093274 A Ш A Ol В 69/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ",/

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3548908/30-15 (22) 04.02.83 (46) 23.05.84. Бюл. У 19 (72) Е.П.Ладик, В.К.Кожушко и В.С.Ложечник (7l) Белорусская ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудевого Красного Знамени сельскохозяйственная академия. (53) 631.364(088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР

9 352618, кл. A Ol В 69/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

У 541453, кл. А 01 В 69/04, 1974 (прототип). (54)(57)1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫСОТЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙCTBEHHhIX NAHIHH, содержащее основной и опорный емкостные датчики, генератор и операционный усилитель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено вторым генератором вторым и третьим операционными усилителями, первым и вторым интеграторами, блоком сравнения и исполнительным механизмом, а основной и опорный датчики размещены соответственно на регулируемом рабочем органе и на корпусе машины вблизи от рабочего органа на заданной высоте от поверхности почвы, при этом выходы первого и второго генераторов связаны через основной и опорный датчики с инвертирующими входами соответственно первого и второго операционных усилителей, а выходы последних соединены с входами соответственно первого и второго интеграторов, выходы которых связаны с входами блока сравнения, подключенного выходом через третий операционный усилитель к исполнительному механизму.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что исполнительный механизм содержит электромагнитный золотник с двумя обмотками, двуполярный источник питания, два диода и два транзистора с разной проводимостью, при этом обмотки золотника одними концами подключены к разным полюсам источника питания, а другими — к коллекторам транзисторов, эмиттеры которых соединены между собой и с нулевой точкой источника питания, а базы через диоды — с выходом третьего операционного усилителя.

1093274

Изобретение относится к сельскохо» зяйственному машиностроению и предназначено для автоматического регулирования глубины хода или высоты расположения относительно поверхности почвы рабочих органов сельскохозяйственных машин.

Известны копирующие устройства, содержащие емкостные датчики, за которыми установлен коммутатор, подклю. чающий их поочередно к высокочастотному генератору, выход которого через преобразователь соединен с фазовым детектором, связанным с тактовым г енератором, управляющим коммутатором Р! 3.

Однако эти устройства имеют низкую.точность измерения высоты расположения рабочих органов из-за отсутствия коррекции в зависимости от изменяющихся свойств почвы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является копирующее устройство, содержащее основной и опорный емкостные датчики, генератор и операционный усилитель 21.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения из-за нестабильности элементов схемы, построенной на принципе изменения резонансной частоты высокочастотного генератора. Цель изобретения — повышение точ- 35 ности регулирования.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено вторым генератором, вторым и третьим операционными усилителями, первым и вторым 4!! интеграторами, блоком сравнения и исполнительным механизмом, а основной и опорный датчики размещены соответственно на регулируемом рабочем органе и на корпусе машины вблизи от 45 рабочего органа на заданной высоте от поверхности почвы, при этом выходы первого и второго генераторов связаны через основной и опорный датчики с инвертирующими входами соОтветственно первого и второго операционных усилителей, .а выходы последних соединены с входами соответственно первого и второго интегратОрОВ ВыхОды кОторых сВязаны с ВхО дами блока сравнения, подключенного выходом через третий операционный усилитель к исполнительному механизму.

При этом исполнительный механизм содержит электромагнитный золотник с двумя обмотками, двуполярный ис-. точник питания, два диода и два транзистора с разной проводимостью,при этом обмотки золотника одними концами подключены к разным полюсам источника питания, а другими — к коллекторам транзисторов, эмиттеры которых соединены между собой и с нулевой точкой источника питания, а базы через диоды — с выходом третьего операционного усилителя.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит пластину 1 датчика регулирования глубины хода

t BblcoTbl расположения ), которая прикреплена к регулируемому рабочему органу и на которой размещен автономный генератор 2, выполненный на основе моста Вина и операционного усилителя. Пластина I соединена через нагрузочный резистор 3 с выходом генератора 2, второй выход которого соединен через рабочий орган (при регулировании глубины хода )или специальное устройство 4, например черенковый нож (при регулировании высоты расположения ), с поверхностью почвы. Пластина 1 также соединена че рез операционный усилитель 5, выполненный, например, на микросхеме и диод 6 с одним из входов блока 7 сравнения, выполненного, например, на базе диодной матрицы. В цепь диод

6 — блок 7 сравнения, включен интегратор 8, который выполнен, например, на базе RC-ячейки и служит фильтром, предназначенным для сглаживания сигналов микронеровностей поверхности поля.

Пластина 9 датчика опорной глубины хода (высоты расположения ) закреплена вне рабочего органа в том месте машины, где расстояние до поверхности почвы остается постоянным при ее движении. Крепление пластины позволяет устанавливать ее на ту высоту над поверхностью почвы, которая соответствует заданной глубине хода(высоте расположения рабочего органа при технологической настройке машины. Пластина 9, как и пластина 1, соединена через резистор 10 с автономным генератором

1l Второй вход которого соединен через рабочий орган (при регулировании глубины ходами или специальное уст3 1093 ройство 4 (при регулировании высоты расположения с поверхностью почвы. Пластина 9 также соединена через операционный усилитель 12 и диод 13 с вторым входом блока 7 сравнения. В цепь диод"13блок 7 сравнения включен интегратор 14.

Выход блока 7 сравнения через операционный усилитель 15 соединен с исполнительным механизмом, который выполнен, например, на базе диодов

16 и 17, комплементарной пары транзисторов 18 и 19, электромагнитного золотника с обмотками 20 и 21 и двух.

15 полярного источника 22 питания.

Устройство обеспечивает автоматическое регулирование глубины хода (высоты расположения ) рабочего органа за счет сравнения сигнала датчи20 ка регулирования глубины хода (высоты расположения), который зависит от расстояния пластины 1 до поверхности почвы и ат изменяющихся ее свойств, так как пластина 1 перемещается над поверхностью почвы совместно с рабочим органом, с сигналом датчика опорной глубины хода (высоты расположения, который зависит только от изменяющихся свойств почвы, так как пластина 9 в процессе работы сельскохозяйственной машины находится на технологически заданном неизменяющемся расстоянии до поверхности почвы.

Устройство работает следующим об- З5 разом.

Переменное напряжение, вырабатываемое генератором 2 через нагрузочный резистор 3 поступает на пластину 1, которая образует с поверх- 40 ностью почвы конденсатор, емкость которого изменяется в результате изменения расстояния пластины 1 и ее перемещения относительно поверхности почвы. Это вызывает изменение ве- 4> личины емкостного тока и, следовательно, изменение падения напряжения на нагрузочном резисторе 3, ко. торое подводится к инвертирующему входу операционного усилителя 5. 50

Аналогичным образом работает цепь датчика опорной глубины хода (высоты расположения ) рабочего ор-. гана, т.е. переменное напряжение от генератора 11 через нагрузочный 55 резистор 10 поступает на пластину 9, 274 4 которая также образует с поверхностью почвы конденсатор, емкость которого изменяется от изменения свойств почвы в результате того, что пластина 9 перемещается только относительно поверхности почвы при неизменяющемся расстоянии от нее.

Это также вызывает изменение величины емкостного тока и изменение падения напряжения на нагрузочном резисторе 10, которое подводится к инвертирующему входу операционного усилителя 12.

С целью повышения помехоустойчивости измерительной цепи на каждой пластине смонтированы свой генератор, нагруэочный резистор и операционный усилитель.

С выходов операционных усилителей 5 и 12 переменное напряжение поступает на диоды 6 и 13, пропускающие на интеграторы 8 и 14 разнаполярные напряжения. С интеграторов

8 и 14 разнополярные напряжения подводятся на блок 7 сравнения. Разностное напряжение с блока 7 сравнения поступает на вход операционного усилителя 15. Усиленное напряжение с выхода операционного усилителя подается в зависимости от полярности через диоды 16 или 17 на транзистор

18 или 19, создавая ток в обмотке

20 или 21, тем самым обеспечивая за счет перемещения в прямом или обратном направлениях золотника регулирование глубины хода или высоты расположения рабочего органа сельскохозяйственной машины.

В связи с обеспечением предлагаемым устройством автоматического регулирования глубины хода рабочих органов сельскохозяйственных машин улучшается качество обработки и посева, снижаются пиковые сопротивления машин и аналогичные нагрузки в отдельных ее узлах, что позволяет снизить металлоемкость машин, повысить их эксплуатационную надежность и производитеьность. Автоматическое регулирование глубины хода рабочих органов обеспечивает одинаковую глубину заделки семян, способствуя получению прибавки урожая, а в процессе уборки автоматическое регулирование высоты расположения рабочих органов обеспечивает снижение потерь, урожая.

1093274

Составитель Б.Кузьмичев

Редактор H.ÁîáêîBà Техред Q.Íåöe Корректор В,Гирняк

Заказ 3321/I Тираж 722 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

»о делам изобретений и открытий

ii3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4