Устройство для сортировки корнеклубнеплодов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ КОРИЕКЛУБНЕПЛОДОВ по авт. св. № 1029869, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства путем обеспечения дополнительной сортировки корнеклубнеплодов, оно снабжено дополнительными стробируемым компаратором электронного устройства управления и исполнительным механизмом , причем один из входов дополнительного стробируемого компаратора связан с выходом первого интегратора, а его выход - с дополнительным исполнительным механизмом . (Л о: О5 о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(Я) А 01 D 33 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ЖЕ(:ОМЗНй Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1а -- . 1

ИБЯ%6ТйЖМ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Риг. 7 (61) 1029869 (21) 3728658/30-15 (22) 24.04.84 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) В. Н. Герасименко, И. А. Долгов и Е. А. Смехунов (71) Ростовский-на-Дону ордена Трудового

Красного Знамени институт сельскохозяйственного машиностроения (53) 631.358(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1029869, кл. А 01 D 33/08, 1982.

„„Я0„„1166709 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ по авт. св. № 1029869, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических .возможностей устройства путем обеспечения дополнительной сортировки корнеклубнеплодов, оно снабжено дополнительными стробируемым компаратором электронного устройства управления и исполнительным механизмом, причем один из входов дополнительного стробируемого компаратора связан с выходом первого интегратора, а его выход— с дополнительным исполнительным механизмом.

1166709

Изобретение относится к сельскохозйственной технике, может быть использовано для сортировки корнеклубнеплодов, например моркови, в уборочных машинах и на пунктах послеуборочной обработки продукции.

По основному авт. св. № 1029869 известно устройство для сортировки корнеклуб неплодов, содержащее дозирующее устройство с бункером и вибротранспортером, подающий и ориентирующий механизмы, контрольное устройство с источником света и системой линз, фотоприемником и щелевой диафрагмой, исполнительный механизм с электронным устройством управления, содержащим пиковые детекторы со сбросом, дифференциальный усилитель, интеграторы со сбросом, квадраторы, блоки деления, компаратор нуля, стробируемые компараторы с регулируемыми порогами компарации, мультивибратор стробирующего импульса, мультивибратор импульса сброса, элемент

ИЛИ, при этом вход одного пикового детектора связан с выходом фотоприемника и входом дифференциального усилителя, а его выход — с другим входом дифференциального усилителя, выход которого соединен со входом первого интегратора, компаратором нуля и другим пиковым детектором, выход которого подключен к первому квадратору, связанному с одним входом блока деления, другой вход которого подсоединен к выходу первого интегратора, а компаратор нуля связан со входами второго интегратора и мультивибратора стробирующего импульса, выход которого подсоединен к стробирующим входам компараторов и мул ьтивибратору сброса, выход второго интегратора связан через другой квадратор со входом второго блока деления, другой вход которого подключен к выходу первого интегратора, при этом выход мультивибратора сброса соединен со входами сброса одного и другого пиковых детекторов, первого и второго интеграторов, а выходы первого и вто рого блоков деления и первого интегратора связаны со входами соответственно первого, второго и третьего компараторов, подключенных совими выходами через схему

ИЛИ к исполнительному механизму (1).

Однако при сортировке с помощью известного устройства происходит разделение только на две фракции — поврежденные корнеклубнеплоды и примеси и здоровые корнеклубнеплоды. При этом сортировка здоровых корнеклубнеплодов на фракции не может быть осуществлена.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения дополнительной сортировки корнеклубнеплодов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными стробируемым компаратором электронного устройства управления и исполнительным ме35 ции, мультивибратор стробирующего импульса, мультивибратор импульса сброса, 40 элемент ИЛИ, при этом вход одного пикового детектора 13 связан с выходом фотоприемника 12 и входом дифференциального усилителя 14, а его выход — с другим входом дифференциального усилителя 14, выход которого соединен со входом первого

45 интегратора 15, компаратором нуля 16 и входом другого пикового детектора 17, выход которого подключен к первому квадратору 18, связанному с одним входом блока деления 19, другой вход которого подсоединен к выходу первого интегратора 15, причем на вход первого интегратора 15 поступает сигнал с дифференциального усилителя 14, величина которого пропорциональна текущей толщине корнеплода, а выход55

30 ханизмом, причем один из входов дополнительного стробируемого компаратора связан с выходом первого интегратора, а его выход — с дополнительным исполнительным механизмом.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для сортировки корнеклубнеплодов, общий вид; на фиг. 2 — механизм, подающий и ориентирующий корнеклубнеплоды, вид спереди; на фиг. 3 — то же, вид сбоку; на фиг. 4 — контрольное устройство; на фиг. 5 — структурная схема электронного устройства управления; на фиг. 6— временные диаграммы (а, б, в, г, д, е, ж, з), поясняющие работу устройства (слева показан случай пролета целого корнеплода, справа поврежденного).

Устройство для сортировки корнеклубнеплодов содержит дозирующее устройство 1 с бункером и вибротранспортером, подающий и ориентирующий механизм 2, который подает корнеплоды в зону обзора контрольного устройства 3. Электрический сигнал от контрольного устройства 3 поступает на вход электронного устройства управления 4, где вырабатываются сигналы, которые подаются на основной и дополнительный исполнительные механизмы в виде электромагнитов 5 и 6. Бункер 7 служит для сбора поврежденных корнеплодов. Подающий и ориентирующий механизмы 2 выполнен в виде попарно У-образно установленных ленточных транспортеров 8. Контрольное устройство 3 содержит источник света 9, систему линз 10, щелевую диафрагму 11, фотоприемник 12.

Электронное устройство управления 4 содержит пиковые детекторы со сбросом, дифференциальный усилитель, интеграторы со сбросом, квадраторы, блоки деления, компаратор нуля, стробируемые компараторы с регулируемыми порогами компаранои сигнал интегратора по окончании пролета корнеплода пропорционален площади проекции корнеплода. Цепь, состоящая из последовательно соединенных пикового детектора 17 и квадратора 18, вычисляет

1166709

ЗО

4О

55 квадрат максимальной толщины корнеплода.

Далее компаратор нуля 16 связан со входами второго интегратора 20 и мультивибратора 21 стробирующего импульса, выход которого подсоединен к стробирующим входам компараторов 22 — 24 и мультивибратору сброса 25, выход второго интегратора 20 связан через другой квадратор 26 со входом второго блока деления 27, другой вход которого подключен к выходу первого интегратора 15. Цепь, состоящая из последовательно соединенных компаратора нуля 16, интегратора 20 со сбросом и квадратора 26 осуществляет вычисление квадрата длины корнеплода.

Выход мультивибратора сброса 25 соединен со входами сброса одного 13 и другого

17 пиковых детекторов, первого 15 и второго

20 интеграторов, а выходы первого 19 и второго 27 блоков деления и первого интегратора 15 связаны со входами соответственно первого 22, второго 23 и третьего

24 компараторов, подключенных своими выходами через схему ИЛИ 28 к исполнительному механизму 5.

Первый 22 и второй 23 стробируемые компараторы выполнены двухпороговыми, а третий стробируемый компаратор 24 — однопороговым. На компараторы 22 — 24 подаются эталонные напряжения U>, U, Uq, U<, Ua, задающие пороги компарации. Мультивибратор 21 стробирующего импульса запускается от сигнала с выхода компаратора нуля 16, стробирующий импульс с выхода мультивибратора 21 поступает на компараторы 22 — 24 и на вход запуска мультивибратора сброса 25. Импульс сброса с выхода мультивибратора 25 подается на пиковые детекторы 13, 17 и на интеграторы 15 и 20.

Устройство также снабжено дополнительным стробируемым компаратором 29 электронного устройства управления 4, причем один из входов дополнительного стробируемого компаратора 29 связан с выходом первого интегратора 15, на другой вход подают эталонное напряжение, а выход компаратора 29 соединен со входом дополнительного исполнительного механизма 6. Компаратор 29 осуществляет разделение корнеплодов по площади и вырабатывает сигнал управления дополнительным исполнительным механизмом 6.

Устройство для сортировки корнеклубнеплодов работает следующим образом.

Из дозирующего устройства 1 корнеплоды подаются в предварительно ориентированном состоянии на подающий и ориентирующий механизм 2, который ориентирует корнеплоды в вертикальном положении и подает их к зоне обзора контрольного устройства 3. Падая с подающих ленточных транспортеров 8 механизма 2, корнеплоды получают ускорение и по одному пролетают зону обзора контрольного устройства 3. В последнем корнеплоды освещаются параллельным пучком света источником 9 через систему линз 10 и рассматриваются через щелевую диафрагму 11 фотоприемником 12.

При отсутствии корнеплода перед щелью сигнал с фотоприемника 12 максимален, а при пролетании корнеплода через зону обзора фотоприемник 12 частично затеняется корнеплодом, его сигнал уменьшается (фиг. 5а) на величину, пропорциональную текущей толщине корнеплода. Перед пролетом корнеплода, т. е. началом очередного цикла анализа формы, исходное состояние пикового детектора 17 и интеграторов 15 и 20 нулевое, а на выходе пикового детектора 13 — максимальное напряжение. Очередной корнеплод, попадая в зону обзора, просматривается через щель фотоприемником 12. Дифференциальный усилитель 14 вычитает из максимального сигнала, запоминаемого пиковым детектором 13, сигнал фотоприемника и вырабатывает сигнал (фиг. 5б), пропорциональный текущей толщине корнеплода. Этот сигнал обрабатывается интегратором 15, выходной сигнал которого по окончании пролета корнеплода пропорционален площади проекции корнеплода. Сигнал с выхода дифференциального усилителя 14 подается на компаратор нуля 16, на выходе которого появляется прямоугольный сигнал (фиг. 5в) с длительностью, равной времени пролета корнеплода, т. е. пропорциональный длине корнеплода. Из этого сигнала с помощью интегратора 20, который выполняет функцию преобразователя времяамплитуда, получают сигнал (фиг. 5г), амплитуда которого по окончании пролета корнеплода пропорциональна длине корнеплода.

Выходной сигнал дифференциального усилителя 14 поступает также на пиковый детектор 17, где запоминается максимальная толщина корнеплода. Сигнал, пропорциональный длине, возводится в квадрат квадратором 26 (фиг. 5д), а сигнал, пропорциональный максимальной толщине, возводится в квадрат квадратором 18. Блоками деления 19 и 27 берутся отношения площади к квадрату максимальной толщины и площади к квадрату длины. Поскольку все эти отношения информативны только в конце цикла измерения, т. е. только после того, как корнеплод полностью пройдет перед щелью и произойдет полная развертка всей фигуры корнеплода, сравнивать эти отношения с эталонными можно только в конце цикла. Для этого компараторы 22 — 24 сравнения стробируются импульсом (фиг. 5е) мультивибратора 21 стробирующего импульса. Мультивибратор 21 запускается задним фронтом выходного прямоугольного импульса компаратора нуля 16, т. е. сразу же после того, как корнеплод полностью пройдет перед щелевой диафрагмой 11. В случае, если хотя бы одна из трех характеристик (площадь, отношение площади к квадрату

1166709

g длины, отношение площади к квадрату максимальной толщины) выйдет за установленные эталонные напряжения Бь Uz, Уз, U4, 1.4, на выходе Вых 1 элемента ИЛИ 28 появляется сигнал (фиг. 5ж), который поступает на исполнительный механизм 5.

Лопатка перемешается, корнеплод изменяет свою траекторию и попадает в бункер 7.

Если плошадь корнеплода оказывается соответствующей крупной фракции, напряжение на входе дополнительного компаратора 29 превышает установленное эталонное напряжение Uq, компаратор формирует сигнал, по которому включается дополнительный исполнительный механизм 6, лопатка перемещается к корнеплоду, корнеплод изменяет траекторию.

Если корнеплод. относится к здоровым из средней фракции, он пролетит по прямой между лопатками электромагнитов. По окончании цикла измерения и опознавания корнеплода пиковые детекторы 13, 17 и интеграторы 15 и 20 устанавливаются в исходное нулевое состояние импульсом сброса (фиг. 5з) мультивибратора сброса 25, для этого мультивибратор сброса 25 запускается задним фронтом стробимпульса с выхода мультивибратора 21. После сброса и последующей обработки пиковым детектором 13 сигнала паузы с фотоприемника 12 устройства подготовлено к анализу очередного корнеплода. Для обеспечения правильной работы устройства для сортировки перед началом сортировки партии корнеплодов из этой партии отбирают некоторое количество хороших корнеплодов и пропускают их через сортировшик. При этом измеряются напряжения на выходах. интегратора 15, блоков деления

19 и 27. По максимумам и минимумам этих напряжений выставляют эталонные напряжения Ui, U, U, U4, U, эталонное напряжение Ue соответствует границе между крупной и средней фракцией. На этом настройка устройства сортировки заканчивается.

Таким образом, предлагаемое устройство

2О позволяет расширить технологические возможности сортировки корнеклубнеплодов путем обеспечения возможности дополнительной сортировки корнеклубнеплодов.

1166709

Диг.5

t

1 е

Фиг.б

Составитель А. Сидоров

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов а каз 4348/2 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП. «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4