Датчик загрузки молотилки уборочной сельскохозяйственной машины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (61) 1079204 (21) 3778371/30-15 (22) 06.08.84 (46) 15.02.86. Бюл . № 6 (71) Институт информации и технико-экономических исследований тракторного и сельскохозяйственного машиностроения (72) В. Г. Демидов, В. В. Логин, Г. И. Стеценко и В. В. Демидов (53) 361.354 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1079204, кл. А 01 D 41/12, 1982.

„,Я0„„1210706 A g 4 А 01 D 41/12 (54) (57) 1. ДАТЧИК ЗАГРУЗКИ МОЛОТИЛКИ УБОРОЧНОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МАШИНЫ по авт. св. № 1079204, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен измерителем длины срезаемых стеблей и преобразователем код — напряжение, а первый усилительно-преобразовательный блок имеет дополнительный вход, при этом измеритель длины срезаемых стеблей установлен на делителе жатки и через преобразователь коднапряжение соединен с дополнительным входом первого усилительно-преобразовательного блока.

К)

Ю 3

CO

СЬ

121 0706

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что измеритель длины срезаемых стеблей выполнен в виде линейки акустических преобразователей с усилителями, а преобразователь код — напряжение снабжен логическим коммутатором на элементах И, резисторной матрицей с аналоговыми ключами, элементом ИЛИ, элементом И, распределителем импульсов,. триггером, тактовым генератором, конденсатором и операционным усилителем, при этом: акустические преобразователи через усилители соединены с входами соответствующих элементов И логического коммутатора, управляющие входы ко1

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для автоматического регулирования загрузки молотилки уборочных сельскохозяйственных машин.

Цель изобретения — повышение точности работы датчика загрузки.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие принцип работы устройства; на фиг. 3 — схема измерителя длины срезаемых стеблей и преобразователя код — напряжение; на фиг. 4— диаграммы напряжений, поясняющие работу этой схемы.

Датчик загрузки содержит фотоприемник 1, расположенный на делителе 2 жатки уборочной машины. Светоизлучатель 3 установлен на дополнительном делителе 4.

Расстояние между делителями 2 и 4 несколько больше ширины рядков убираемой культуры. Выход фотоприемника 1 подключен к первому усилительно-преобразователь ному блоку 5, подключенному к первому входу интегратора 6, образованного операционным усилителем 7, конденсатором 8, резисторами 9 и 10 и ключами 11 и

12. К выходу интегратора 6 подключен вход аналогового запоминающего устройства 13, образованного операционным усилителем 14, конденсатором 15 и ключом 16. Датчик 17 поступательной скорости движения комбайна связан с ходовым колесом (не показано) уборочной машины так, что за один оборот колеса формирует 40 — 50 импульсов.

Выход датчика 17 соединен с входом второго усилительно-преобразовательного блока

18, выход которого через элемент 19 задержки подключен к второму входу интегратора 6. Зажим 20 является выходом датчика. На делителе 2 установлен измеритель 21 длины срезаемых стеблей, выходом соединенный с входом преобразователя 22 торых соединены с выходами распределителя импульсов, а выходы — с входами элемента ИЛИ и управляющими входами аналоговых ключей, управляемые входы которых соединяют резисторную матрицу с входом операционного усилителя и соединенным с ним параллельно конденсатором, причем выходы тактового генератора соединены соответственно первый через элемент

И с первым входом распределителя импульсов, второй — с первым входом триггера и вторым входом распределителя импульсов, а второй вход триггера соединен с выходом элемента ИЛИ.

2 код — напряжение. Выход преобразователя

22 подключен к входу интегратора 6.

Измеритель 21 длины измеряемых стеблей (рис. 3) содержит линейку 23 акустических преобразователей, состоящую из пьезочувствительных элементов 24 — 24„, выходы. которых соединены с входами усилителей 25 — 25„

Преобразователь 22 код — напряжение включает в себя логический коммутатор на элементах И 26 †„ и распределителе 27 импульсов. Управляющие входы логического коммутатора соединены с выходами схемы управления, состоящей из элемента 28 И, триггера 29 и тактового генератора 30 с выходами 31 и 32. Выходы логического коммутатора соединены с входом элемента

15 33 ИЛИ и управляющими входами аналоговых ключей 34 — 34„подключенных к резисторной матрице 35 и входу аналогового запоминающего устройства на конденсаторе

36 и согласующем операционном усилителе

37. Выходы 38 и 39 операционного усилителя 37 являются выходами датчика загрузки.

Устройство работает следующим образом.

При движении уборочной машины вдоль рядов растений их стебли пересекают луч

25 света от излучателя 3, затеняя фотоприемник 1, на выходе которого формируются импульсы. Эти импульсы усиливаются усилительно-преобразовательным блоком 5, выходные импульсы которого имеют постоянную длительность (фиг. 2, а). На время

ЗО действия импульсов замыкается ключ 11, подключая вход интегратора 6 к резистору 10, на который с выхода преобразователя 22 код — напряжение поступает напря жение, пропорциональное длине срезаемых стеблей. При каждом замыкании ключа 11 напряжение на выходе интегратора 6 нарастает на величину М3;,. пропорциональную выходному напряжению преобразователя!

210706

Ц макс =„Z A U, аык

S0

22. В паузах, когда ключ ll разомкнут, напряжение на выходе интегратора 6 остается неизменным (фиг. 2,б).

С появлением импульса на выходе датчика 17 поступательной скорости движения уборочной машины на выходе второго усилительно-преобразовательного блока 18 формируется импульс длительностью т (фиг. 2,в), отпирающий ключ 16. В резул ьтате этого конденсатор 15 заряжается до амплитуды напряжения на выходе интегратора 6 (фиг. 2,д). Напряжение на выходе аналогового запоминающего устройства 13 остается неизменным до прихода следующего импульса с выхода второго усилительнопреобразовательного блока 18. Одновременно его выходной импульс, задержанный на время тз элементом 19 задержки (фиг. 2,г), отпирает ключ 12, через который быстро разряжается конденсатор 8, и интегратор 6 обнуляется. Параметры элемента 19 задержки выбираются из соотношения где — длительность импульса с выхода второго усилительно-преобразовательного блока 18; ьэ — время задержки импульса элементом

19 задержки.

Далее напряжение на выходе интегратора 6 вновь ступенчато нарастает в зависимости от количества импульсов, пришедших на ключ 11. При следующем импульсе с датчика 17 поступательной скорости напряжение с выхода интегратора 6 вновь переписывается в аналоговое запоминающее устройство 13 (фиг. 2,г).

3а время AT между двумя соседними импульсами, снимаемыми с выхода датчика

17, уборочная машина проходит путь AS.

Напряжение на выходе интегратора 6 за время ЬТ нарастает до напряжения где m — количество импульсов, пришедших на вход интегратора 6 за время

AT, т. е. количество растений, пересекающих световой поток светоизлучателя 3 при прохождении уборочной машиной пути AS.

Таким образом, напряжение на выходе аналогового запоминающего устройства 13 определяется количеством растений, попавших в зону действия датчика на пути AS, т.е. пропорционально количеству стеблей на входе жатки уборочной машины, а с учетом того, что напряжение AU; пропорционально длине срезаемых стеблей, это напряжение характеризует количество убираемой массы растений, поступающих на вход уборочной машины, т. е. ее загрузку.

Измеритель длины срезаемых стеблей работает следующим образом.

При движении машины колосья ударяются о пьезочувствительные элементы 24i—

24. измерителя 21, установленного на делителе 2 (рис. 3). При каждом ударе на выходе соответствующих усилителей 25 — 25„ формируются электрические импульсы, нормированные по длительности и амплитуде.

Допустим, что колосья взаимодействуют с элементом 24, а элемент 24 расположен выше стеблей. В этом случае на выходе

10 усилителя 25 формируются импульсы (фиг. 4,а), поступающие на вход элемента

И 26 .

На выходе 31 генератора 30 формируются импульсы начала цикла измерений с периодом Т (фиг. 4,б), а на выходе 32— тактовые импульсы, причем между двумя импульсами начала цикла формируется и тактовых импульсов (фиг. 4,в).

Первым импульсом начала цикла измерений распределитель 27 импульсов устанав 0 ливается в нулевое состояние, при котором на его выходах Q — Я„устанавливаются логические нули. Этим же импульсом триггер 29 устанавливается в единичное состояние, подготавливая тем самым элемент 28 И к пропусканию тактовых импульсов с выхода 32 тактового генератора 30.

По первому тактовому импульсу на выходе

Qi распределителя 27 импульсов устанавливается логическая единица (рис. 4,г), подготавливающая элемент 26 к пропусканию импульсов с выхода усилителя 25 . Если

З0 импульсов на выходе усилителя 25 нет, то следующим тактовым импульсом на выходе Q распределителя 27 импульсов устанавливается логическая единица (рисг 4,д), а на выходе Q> — логический нуль (рис. 4,г), В этом случае импульсы с выхода усили теля 25 проходят через элемент 26 И и элемент 33 ИЛИ на вход R триггера 29 и устанавливают его в нуль. Тактовые импульсы не проходят на вход распределителя 27 импульсов, и его состояние не изменяется до следующего импульса начала цикла (рис. 4,д).

Кроме того, на время действия импульсов с выхода элемента 26 И замыкается ключ

34, подключая конденсатор 36 к резисторной матрице 35, конденсатор 36, который заряжается до напряжения

U,=E

fl

Входное сопротивление усилителя 37 выбрано так, чтобы постоянная времени разряда конденсатора 36 была много больше времени Т. В этом случае напряжение на конденсаторе 36 в течение цикла остается неизменным.

С приходом второго импульса начала цикла начинается новый цикл измерений, и процессы протекают аналогичным образом. Если к этому времени длина стеблей, взаимодействующих с измерителем 21 длины срезаемых стеблей, стала меньше, то останов распределителя 27 импульсов произой1210706

Рие. 2

Составитель С. Заруцкий

Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

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

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

Редактор Л. Веселовская

Заказ 550/2 дет на i-м такте. При этом номер такта соответствует i-му номеру чувствительного элемента, взаимодействующего с колосьями более коротких стеблей, а конденсатор 36 заряжается до напряжения

U,=Å + и

Соответствующим образом уменьшается и напряжение на выходных зажимах 38 и 39.

Таким образом, в каждом цикле измерений обновляется информация в аналоговом запоминающем устройстве о длине стеблей, взаимодействующих с измерителем 21 длины срезаемых стеблей.

Быстродействие предлагаемого измерителя определяется частотой следования импульсов начала цикла, а разрешающая способность — количеством чувствительных элементов, т. е. числом и.