Способ контроля параметров растительной массы в потоке

 

Изобретение относится к автоматизации контроля параметров растительной массы (РМ) в потоке и может быть использовано на кормоуборочном комбайне при регулировании дозы химконсерванта, вносимого в скошенную массу, или регулировании загрузки комбайна. Изобретение обеспечивает упрош,ение измерений и повышение информативности. Убранную с поля РМ подают в питаюший аппарат комбайна, где слой РМ сначала сжимают парой вальцов 3, а затем дополнительно уплотняют парой вальцов 4. Толшины первоначально сжатого слоя РМ и дополнительно уплотненного слоя измеряют при помош,и датчиков 6 перемеш,ений вальцов 3 и 4. Давление первоначального сжатия и дополнительного уплотнения измеряют при помош,и датчиков 7 давлений. Скорость движения РМ определяют по частоте врашения одного из вальков при помоши датчика 5. По измеренным значениям толщин и давления определяют влажность РМ в потоке, а подачу РМ определяют по значениям давления, толщины слоя РМ, скорости ее движения, а также влажности. Для определения влажности и подачи РМ используют вычислительный блок 9. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4092484/30-15 (22) 09.07.86 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (7l ) Центральный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны СССР (72) И. С. Нагорский, Е. И. Агибалов, И. И. Гируцкий, Д. М. Бодиловский и В. А. Писарчик (53) 681.123 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1103124, кл. G 01 N 23/00, 1983.

Гируцкий И. И., Донской С. Н. О возможности прямого измерения подачи растительной массы в уборочную машину. Рукопись депонирована во ВНИИТЭИСХ, 984, реги ст р. № 158/15 — 84. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РАСТИТЕЛЬНОЙ МАССЫ В ПОТОКЕ (57) Изобретение относится к автоматизации контроля параметров растительной массы (РМ) в потоке и может быть исполь;80„„1395955 А 1 (5D 4 4 01 Е !j00, А 01 р 41/12 зовано на кормоуборочном комбайне при регулировании дозы химконсерванта, вносимого в скошенную массу, или регулировании загрузки комбайна. Изобретение обеспечивает упрощение измерений и повышение информативности. Убранную с поля РМ подают в питающий аппарат комбайна, где слой РМ сначала сжимают парой вальцов 3, а затем дополнительно уплотняют парой вальцов 4. Толщины первоначально сжатого слоя PM и дополнительно уплотненного слоя измеряют при помощи датчиков 6 перемещений вальцов 3 и 4. Давление первоначального сжатия и дополнительного уплотнения измеряют при помощи датчиков 7 давлений. Скорость движения РМ определяют по частоте вращения одного из вальков при помощи датчика 5. По измеренным значениям толщин и давления определяют влажность РМ в потоке, а подачу

РМ определяют по значениям давления, толщины слоя РМ, скорости ее движения, а также влажности. Для определения влажности и подачи РМ используют вычислительный блок 9. 1 ил.

1395955 — — (\

Рс вW

40 — x, ai> — а откуда

Изобретение относится к автоматизации контроля параметров растительной массы в потоке и может быть использовано при управлении работой сельскохозяйственной техники для уборки н послеуборочной обработки продуктов растениеводства.

Цель изобретения — упрощение измерений и повышение информативности.

На чертеже приведена схема технологического процесса переработки корма с измерением влажности и подачи раститель. ной массы по предлагаемому способу на кормоуборочной машине.

Растительная масса 1, скошенная или подобранная из вала, подается транспортером 2 в питающий аппарат, где осугцествляется ее двукратное последовательное уплотнение в потоке с помощью двух «ар вальцов 3, 4. Скорость перемещения массы регистрируется посредством датчика 5 частоты вращения одного из вальцов.

Одновременно с помощью датчиков 6 перемещений и датчиков 7 давлений регистри, руются соответственно значения толщин ,слоев и давлений в зонах уплотнений пар

1 вальцов 3 и 4. Верхние вальцы выполне: ны плавающими и подпружинены пружиной 8. После уплотнения растительная масса 1 поступает на дальнейшую переработку, на пример, в измельчающий аппарат (не пока ; зан) .

Сигналы с датчиков 5, 6 и 7 поступают в вычислительный блок 9, где опредс; якпся значения влажности и подачи растительной массы в потоке.

Прохождение растительной массы через пары уплотняющих вальцов можно описать следующими уравнениями: ц= pi-hi-v; (1)

Ч= p> ha.v, (2) ,где q — подача растительной массы, кг/с; р и р — поверхностная плотность растительной массы в зазоре между первой и второй парой вальцов 3, 4 соответственно, кг/м, hi, h — толщины сжатого слоя растительной массы между первой 3 парой вальцов и дополнительно уплотненного слоя между первой и между второй 4 парами вальцов, м;

V — скорость движения растительной массы, м/с.

Плотность массы в зависимости от давления, оказываемого на нее, можно представить в следующем виде:

pi = pa+ à Рь (3) где po — начальная плотность массы; а — коэффициент деформа ции, хара ктеризующий упругие свойства массы; .

P — давление первоначального сжатия, оказываемое на растительную массу первой парой уплотняющих вальцов 3.

Учитывая, что после прохождения первой пары вальцов 3 растительная масса дополнительно уплотняется второй парой вальцов 4, получаем

5 02 = pl+ аР2 (4)

H. t и р2 = po+ a (P i -1-Р ) . (5) где P — давление дополнительного уплотнения в зоне второй пары вальцов 4.

Из экспериментальных исследований прохождения растительной массы через питающий аппарат кормоуборочного комбайна

КСК вЂ” 100 получены следующие выражения для определения поверхностной плотности и коэффициента деформации растительной массы:

+ (э г (6) и а = ao — a;W, (7) где W — влажность растительной массы, абс %;

20, и а, — эмпирические постоянные.

Подставляя выражения (3), (5), (6) и (7) в выражения (1) и (2), получаем следующую систему уравнений:

q= (pa+ ЬЪ",+ (ар — a W) P ) h V; (8)

q== (р,+ bW+ (a<.— aiW) (Р +Р )) hiV. (9)

Система уравнений (8) и (9) связывает значения подачи и влажности растительной массы с величинами давлений и толщин слоя массы в зонах первой и второй пары уплотняющих вальцов. Принимая значения подачи и влажности растительной массы за неизвестные величины, из уравнений (8) и (9) можно найти выражение

Р ()с Pi(p + а — — 1

И

Подставляя выражения (6) и (7) в выражение (10), получаем

%—

2ь (1 1) Таким образом, выражение (11).устанавливает связь влажности растительной массы при двукратном уплотнении с такими легко измеряемыми параметрами, как величины давлений и толщин слоя.

После определения влажности W определяют значение подачи растительной массы по выражениям (8) и (9) .

Для подтверждения полученных зависимо55 стей проведены полевые опыты на кормоуборочном комбайне КСК вЂ” 100. Опыты проводились при подборе злаковых, кошении бобовых и подсолнечника. Подача и

1395955

Формула изобретения

Составитель Н. Кольцов

Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 1972/41 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 влажность растительной массы определялись весовым методом по стандартным методикам путем отбора проб их высушивания и взвешивания.

Численные значения эмпирических коэффициентов выражений (6) и (7) получены следующие: о,=5,6 кг/м ; b=1,5-10 а кг/м- (абс.Я); ао= 1,66 10 кг/м Н; ai=7,9-10 кг/м - к к Н абс ог

Коэффициент корреляции между расчетными и экспериментальными (по стандартным методикам) значениями влажности и подачи по результатам пятидесяти двух опытов на различных культурах составил

0,888 и 0,886 соответственно, а коэффициент детерминации — 0,79 и 0,8, что указывает на практическую применимость полученных результатов при автоматизации контроля и управления технологическим процессом кормоуборочного комбайна, например, при регулировании дозирования внесения химконсервантов на кормоуборочном комбайне или регулировании загрузки комбайна.

Упрощение измерений в предложенном способе достигается за счет исключения необходимости измерений плотности растительной массы с помощью радиоизотоп ного плотномера.

Способ контроля параметров растительной массы в потоке, включающий сжатие слоя массы, измерение толщины сжатого слоя, скорости движения массы и определение подачи массы по измеренным значениям, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений и повышения информативности, сжатый слой массы дополнительно уплотняют, измеряют давление первоначального сжатия и дополнительного уплотнения, толщину дополнительно уплотненного слоя, по измеренным значениям толщин и давлений определяют влажность массы, а подачу определяют с учетом влажности.