Устройство для автоматической оценки нагруженности вращающегося режущего рабочего органа

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Целью изобретения является повышение производительности комбайна путем своевременного обнаружения сверхнормативного затупления ножей или противорежущего бруса. При поступлении перерабатываемой массы в режущий барабан датчик (Д) 1 крутящего момента выдает аналоговый электрический сигнал, пропорциональный величине крутящего момента. Одновременно Д 2 числа оборотов вырабатывает импульсы , частота следования которых пропорциональна угловой скорости вращения барабана. При поступлении

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.

А1 (19) (1!) (5!)4 А 01 D 41 12

ВСГС ."-1 1Я

)I

; !4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И д BTQPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3976916/30-15 (22) 19, 11.85 (46) 30. 03. 87 ° Бюл. ¹ 12 (71) Гомельский политехнический инс.титут (72) А,И. Литаш, П.Е, Голушко, Л.Н. Климович и В,A. Шлотгауэр (53) 631.354.2.02 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 745417, кл, А 01 В 41/12, 1976, Авторское свидетельство СССР № 1058536, кл. А 01.D 41/12-, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ОЦЕНКИ НАГРУЖЕННОСТИ ВРАЩАКФ(ЕГОСЯ

РЕЖУЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению.

Целью изобретения является повышение производительности комбайна путем своевременного обнаружения сверхнормативного затупления ножей или противорежущего бруса. При поступлении перерабатываемой массы в режущий барабан датчик (Д) 1 крутящего момента выдает аналоговый электрический сигнал, пропорциональный величине крутящего момента. Одновременно

Д 2 числа оборотов вырабатывает им- пульсы, частота следования которых пропорциональна угловой скорости вращения барабана, При поступлении! 29953 кормовой массы Д 4 вырабатывает аналоговый сигнал, HpOBQpIIHOFIBJIBHblH TOJTщине слоя поступающей массы. Этот сигнал поступает на вход компаратора 5. При превышении слоем массы определенного значения единичный потенциал с компаратора 5 поступает на входы всех схем совпадения 8, 9, 10 и 11, открывая схемы 8 и 9 для прохождения сигналов с Д 2 и таймера 3.

Сигналы с Д 1 и Д 4 через аналогоцифровые преобразователи 6 и 7 и схемы 10 и 11 поступают на входы регистров памяти 14 и 16, а с Д 2 на вход регистра 15. При этом задний фронт импульса с выхода таймера 3 после временной задержки в эле9 менте 13, поступает на вход "Сброс" счетчика 12 и, обнулив его, подготавливает для следующего подсчета импульсов. Одновременно задний фронт этого импульса поступает на вход микро-ЭВИ 17, в которой осуществляется вычисление текущей мощности на валу режущего барабана, и разрешает перезапись в память значений регистров 14, 15 и 16. Полученное затем значение удельного расхода мощности сравнивается с заданным, получаемым при работе с новыми ножами. При значительных превышениях текущего удельного расхода мощности принимается решение о перезаточке ножей.

1 з,п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, аименно к устройствам для контроля функционирования рабочих органов кормоуборочных комбайнов, в част- 5 ности для оценки степени затупления ножей режушего барабана.

Целью изобретения является повышение производительности путем сво- >0 евременного обнаружения сверхнормативного затупления ножек или противорежущего бруса.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для автоматической оценки нагрузки вращающегося режущего рабочего органа.

Устройство:содержит датчик 1 крутящего момента, датчик 2 числа оборотов, таймер 3, датчик 4 поступле- 20 ния массы, компаратор 5, аналогоцифровые преобразователи 6 и ?, двухвходовые схемы 8 и 9 совпадения трехвходовые схемы 10 и 11 совпадения,, счетчик 12 импульсов, элемент 13 временной задержки импульса, регистры 14-16 памяти, микро-ЭВИ 17 и индикатор 18.

Структурная схема устройства реализуется с помощью серийных микросхем, Невысокие требования, предъявляемые к количеству команд, выполняемых микро 3BN и ее быстродействию, позволяют использовать для этой цели программируемый микрокалькулятор с встроенными каналами связи

"Электроника YK-46", или контроллер

"Электроника К1-20", В качестве таймера используется мультивибратор, собранный по любой из известных схем, В качестве датчиков числа оборотов используется конструкция элек— тромагнитного типа. В качестве датчика крутящего момента используется бесконтактный датчик °

Датчик поступления массы выполнен в виде переменного резистора с линейной характеристикой, ползунок которого механически соединен с осью верхних вальцов. Резистор запитывается от стабилизированного источника постоянного напряжения.

Кормовой массой, подпружиненные верхние вальцы приподнимаются пропорционально толщине слоя кормовой массы. Перемещение вальцов вызывает перемещение ползунка резистора и при этом изменяется снимаемое с него напряжение, которое поступает на вход аналого-цифрового преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

При работе комбайна, перерабатываемая масса (трава, кукуруза и т.п.) поступает в режущий барабан

1299539 на измельчение. Датчик 1 крутящего момента, установленный на валу барабана, выдает аналоговый электрический сигнал, пропорциональный величине крутящего момента. Одновременно датчик 2 числа оборотов вырабатывает импульсы, частота следования которых пропорциональна угловой скорости вращения барабана. Этих данных достаточно для вычисления мощности, 10 расходуемой на вращение барабана, которая вычисляется микро-38M 17.

Для определения угловой скорости необходимо измерять количество импульсов в единицу времени. С этой 15 целью в устройство введен таймер 3, который вырабатывает периодические импульсы, например, с периодом в 1 с.

При поступлении кормовой массы датчик 4 вырабатывает аналоговый сиг-20 нал, пропорциональный толщине слоя поступающей массы. Этот сигнал поступает на вход компаратора 5, на выходе которого вырабатывается перепад напряжения в том случае, если величина поступающей массы превышает определенное значение. Единичный потенциал с выхода компаратора поступает на входы всех схем совпадения, открывая двухвходовые схемы 8 и 9 30 для прохождения сигналов с выхода датчика 2 числа оборотов и таймера 3.

При появлении сигнала на выходе

35 схемы 9 совпадения, он поступает на вторые входы трехвходовых схем lO и 11, на третьих входах которых уже имеется сигнал с выхода компаратора 5. Сигналы с выходов аналого-циА- 40 ровых преобразователей 6 и 7, представляющие собой цифровые ходы сигналов с выходов датчиков 1 и 4 поступают на первые входы схем 10 и 11 совпадения и проходя через них поступают на входы регистров 14 и 16 памяти.

Запись в регистры 14 — 16 памяти произойдет при поступлении на их вторые входы заднего фронта импульса, вырабатываемого таймером 3. При этом в регистре 14 запишется измеренное перед этим значение крутящего момента на валу барабана, в регистр 15 перепишется количество импульсов, поступивших на вход счетчика 12 от датчика 2 числа оборотов, а в регистр

16 запишется значение кормовой массы, поступившей в режущий барабан, Задний фронт импульса с выхода таймера 3, после временной задержки, осуществляемой элементом. 13, поступает на фход "Сброс" счетчика

12 и обнулив его, подготавливает для подсчета числа импульсов в следующий временной интервал, Одновременно задний фронт этого импульса поступает на вход микро-ЭВМ 17, разрешая перезапись в память машины значений регистров 14 — 16.

В микро-3ВУ. 17 осуществляется вычисление текущей мощности на валу режущего барабана по формуле

К и

N = — — — (л.с

716,2 где М вЂ” величина крутящего момента;

n — - число оборотов вала.

Полученное значение мощности делится на значение кормовой массы, поступившей в режущий барабан, Полученное значение удельного расхода мощности на резку единицы кормовой массы сравнивается с заданным, получаемым при работе с новыми или заново заточенными ножами. Сравнение может. осуществляться автоматически в памяти ЭВИ или механизатором с помощью индикатора 18. При значительных превышениях удельной мощности принимается решение о перезаточке ножей, Наличие компаратора с установленным уровнем напряжения .на одном из входов исключает вычисление удельного расхода при отсутствии кормовой массы, например, на разворотах. В противном случае произойдет аварийный останов микро-ЭВМ из-за деления на ноль. При отсутствии массы или малом ее количестве значение выходного сигнала датчика 4 меньше установленного на компараторе напряжения и с вь1хода компаратора 5 на один из входов всех схем совпадения поступает нулевой уровень, закрывая тем самым все каналы измерения. При увеличении объема поступающей массы до порогового уровня на выходе компаратора 5 вырабатывается единичный уровень, открывающий схемы 8 и 9 совпадения, а сигнал с выхода схемы 9 совпадения, вместе с сигналом с выхода компаратора открывает схемы

10 и 11 совпадения.

1299539

Устройство для автоматической оценки нагруженности вращающегося режущего рабочего органа, содержащее 5 закрепленные на его валу датчики крутящего момента и числа оборотов, взаимодействующие с электронной схемой управления, содержащей, в частности, элемент временной задержки импульса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем своевременного обнаружения сверхнормативного затупления ножей или противорежущего 15 бруса, оно снабжено датчиком поступления кормовой массы, а электронная схема управления снабжена таймером, компаратором, аналого-цифровыми преобразователями, двухвходовыми и трехвходовыми схемами совпадения, регистрами памяти, счетчиком импульсов, микро-3BN и индикатором, при этом выход датчика поступления кормовой массы связан с входами компаратора и первого аналого-цифрового преобразователя, выходы которых соединены соответственно с двумя входами одной из трехвходовых схем совпадения, к третьему входу которой ЗО подсоединен выход первой двухвходовой схемы совпадения, входы которой подключены к выходам таймера и компаратора, а выход этой же схемы совпадения также соединен с входами 35

Ь

"Запись" трех регистров памяти, вы20

/1 Тираж 630 Подписное а

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

Формула изобретения ходы которых связаны с входами микро-3ВМ, причем вход одного из.регистров памяти подсоединен к выходу первой трехвходовой схемы совпадения, вход второго регистра памяти подключен к выходу счетчика импульсов, связанного через другую двухвходовую схему совпадения с выходом датчика числа оборотов, при этом второй вход этой схемы совпадения соединен с выходом компаратора, сбросовый вход счетчика импульсов — с выходом элемента временной задержки, вход которого связан с выходом первой двухвходовой схемы совпадения, а вход третьего регистра памяти через другой аналого-цифровой преобразователь и вторую трехвходовую схему совпадения соединен с выходом датчика крутящего момента, причем второй и третий входы этой схемы совпадения соединены с вторым и третьим входами первой трехвходовой схемы совпадения, один из входов микро-ЗВМ соединен с выходом блока временной задержки, а выход микро-3BN — с индикатором.

?. Устройство но и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик поступления кормовой массы выполнен в виде переменного резистора, питаемого стабилизированным напряжением постоянного тока, движок которого механически связан с осью верхних вальцов, а электрически — с входом аналого-цифрового преобразователя.