Устройство для посева с переменной нормой высева

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к сельскохозяйственному машиностроению. Цель изобретения - повышение производительности путем изменения нормы высева в зависимости от влажности почвы и рельефа посевных площадей. Устройство для посева с переменной нормой высева содержит высевающую желобчатую катушку 1 с муфтой 2, расположенную в семенной коробке 3 и установленную на высевающем валу 4 с механизмом его перемещения. Дистанционный СВЧ-влагомер 5 соединен с одним из входов блока 6 автоматической установки нормы высева, с другим входом которой связан датчик 7 длины рабочей части катушки 1, смонтированный в семенной коробке 3. Датчик 7 представляет собой линейку оптронных пар, содержащую светодиод, фототранзистор, а также расположенный между ними и закрепленный на муфте 2 флажок. В ходе работы СВЧ-влагомер постоянно контролирует влажность почвы, которая зависит и от рельефа местности. В случае изменения влажности в ту или иную сторону блок 6 в зависимости от величины сигнала СВЧ-влагомера 5 посредством реверсивного электродвигателя 18 и кинематических связей воздействует на высевающую катушку 1, перемещая ее в семенной коробке 3 в требуемую сторону. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

C0l03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 А 01 С 7/12

OllHGAHNE NSOEiPETEHHH

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4420539/30-15 (22) 04.05.88 (46) 23.02.90. Бюл. У 7 (71) Саратовский институт механизации сельского хозяйства им. M.È. Калинина (72) А.Б. Коганов, Х.Н. Ибрагимов, В.А. Елкин и А.В. Хохлов (53) 631.33.022 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 370911, кл. А 01 С 7/12, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСЕВА С ПЕРЕМЕННОЙ НОРМОЙ ВЫСЕВА (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к сельскохозяйственному машиностроению. Цель изобретения " повышение производительности путем изменения нормы высева в зависимости от влажности почвы и рельефа посевных площадей.

Устройство для посева с переменной нормой высева содержит высевающую желобчатую катушку 1 с муфтой 2, расположенную в семенной коробке 3

„„SU„1544230 А 1 и установленную на высевающем валу

4 с механизмом его перемещения.Дистанционный СВЧ-влагомер 5 соединен с одним из входов блока 6 автоматической установки нормы высева, с другим входом которой связан датчик

7 длины рабочей части катушки 1,, смонтированный в семенной коробке 3.

Датчик 7 представляет собой линейку оптронных пар,содержащую светодиод, фототранзистор, а также расположенный между ними и закрепленный на муфте 2 флажок. В ходе работы СВЧ-влагомер постоянно контролирует влажность почвы, которая зависит и от рельефа местности. В случае изменения влажности в ту или иную сторону блок

6 в зависимости от величины сигнала

СВЧ-влагомера 5 посредством реверсивного электродвигателя 18 и кинематических связей воздействует на высевающую катушку 1, перемещая ее в семенной коробке 3 в требуемую сторону.

1 э.п.ф-лы, 2 ил.

1544230

Изобретение относится < сельскому хозяйству, а именно к области сельскохозяйственного машиностроения.

Целью изобретения является повышение производительности путем изменения нормы высева в зависимости от влажности почвы и рельефа посевных площадей.

На фиг.1 схематически изображено ",0 устройство для посева с переменной нормой высева; на фиг.2 — датчик длины рабочей части высевающей катушки.

Устройство содержит высевающую желобчатую катушку 1 с муфтой 2, распо-, 15 ложенную в семенной коробке 3 и уста новленную на высевающем валу 4 с механизмом его перемещения, дистанционный СВЧ-влагомер 5, блок 6 автоматической установки нормы высева и дат- 20 чик 7 длины рабочей части катушки 1, смонтированный в семенной коробке 3.

Структура дистанционного СВЧ-влагомера 5 аналогична известным приборам.

Блок 6 автоматической установки 25 нормы высева состоит из экстраполятора 8 с калибратором 9, на вход к экстраполятору 8 подключен выход дистан. ионного СВЧ-влагомера 5.Экст- раполятор 8 имеет два выхода, к первому из которых подключен стрелочный индикатоо 10, а к второму - аналогоцифровой преобразователь 11. Блок

6 содержит также схему 12 совпадений, дешифратор 13, преобразователь

14 уровней, грубый анализатор 15 формирователя 16 направлений и тиристорный коммутатор 17, подключенный к реверсивному электродвигателю

18. 40

Механизм перемещения включает установленный посредством кольцевой муфты 19 на высевающем валу 4 двуплечий рычаг ?О, подвижный конец которого совмещен с гайкой 21 на винтовом валу 22„на котором жестко посажены

BlKHHbI 23, связаннне через ремни пря мой 24 и обратной 25 передач со шкивом 26, имеющими кулачковые прорези, шарнирно посаженными на промежуточном валу 27, связанным через звездочки 28 с механизмом вращения высевающего вала (не показан). Кулачковая муфта 29, установленная на промежуточном валу 27, кинематически связана с помощью рычага 30, гайки

31 с винтом 32, который посредством звездочки 33 сообщен с выходным валом реверсивного электродвигателя 18. увлажнения.

Существуют приближенные формулы для оценки коэффициента отражения по мощностям для радиоволн длины 7 !

E>+ 21 >+ 1

1 где Я вЂ” действительная часть комплексно-диэлектрической проницаемости почвы на волне ф .

Например, для грубых оценок сухих силикатных пород можно пользоваться ч следующим соотношением:

gE 1 + 0,5p,,(г) где ) — плотность почвы, г/см .

Действительную часть диэлектрической проницаемости почвы в динамике увлажнения можно выразить- следующим соотношением: где К, К вЂ” коэффициенты, дающие относительное содержание фракции в полном объеме смеси

1 — действительная часть ь комплексной диэлектрической проницаемости воды.

Следует иметь в виду, что всегда сумма (4) К, + К, = 1

Здесь использована упрощенная модель почва-грунт в ниде двухкомЛатчик 7 длины рабочей части-катушки представляет собой установленную в семенной коробке 3 линейку 34 оптронных пар, состоящую из свето" диода 35, фототранзистора 36 и расположенного между ними флажка 37,закрепленного на муфте 2.

Принцип работы дистанционного

СВЧ-влагомера 5 основан на измерении интенсивности электромагнитных волн обратного рассеяния.

При СВЧ-облучении поверхности почвы коэффициент отражения радиоволн зависит в основном от степени

44230

50 дают, вырабатывается сигнал на выключение реверсинногo электродвигателя 18 а значит величина рабочей длины каТУШКИ I УСтсаЬОБTICHHOA ДЛЯ СРЕДНЕИ нормы высева, при такой же влажности почвы остается неизменной.

Вновь электродвигатель 18 запускается следующим импульсом "Старт", который подается От дистанционного

5 15 понентной смеси, один из которых сухой грунт, другой - пресная вода.

В случае сухого грунта К, =О, а

К =1 и выполняется соотношение (2).

В большинстве типичных случаев для грунта из песка и глины в широком диапазоне радионастот E = 3-50.

Как видно иа формупы 3), при увлажнении грунта будет наблюдаться

I довольно резкий рост Г Формула (3) применима даже прн весьма значительных увлажнениях, т.е. до 0,6 г/см .

При этом К = 0,4 и К = 0,6. Этот случай предельного увлажнения соот1 ветствует значению Я =50.

Отсюда видно,что увлажнение сухого грунта до предельной полевой вла1 гоемкости приводит к росту в границах от 3 до 50," соответственно

1 подставляя ряд значений Г в формулу (1) по мере увлажнения почвы можно наблюдать рост коэффициента отражения., Имея возможность измерять коэффициент отражения по величине интенсивности обратного рассеяния радиоволн, излучаемых антенной прибора, можно проградуировать прибор непосредственно в единицах влажности почвы (г/смз или в Ж от массы сухой почвы) .

Так как время измерения с момента подачи зондирующего СВЧ-сигнала до появления на индикаторе результата измерения длится не более 0,1 с,процесс получения данных о влажности почвы можно считать непрерывным в реальном масштабе времени.

Далее сигнал с выхода влагомера можно использовать в качестве управляющего фактора при регулировании нормы высева семян в процессе посева.

Устройство работает следующим образом.

С дистанционного СВЧ-влагомера 5 сигнал, несущий информацию о влажности почвы, поступает к блоку 6 автоматической установки нормы высева на экстраполятор 8, в котором сформированы ступенчатые ряды напряжений (в каждом ряду 11 ступенек).- После обработки дифференциальными схемами соответственно выбранному ряду, в котором фактически заложена информация о принятых нормах высева для высеваемой культуры, сигналы управле.Ния подаются на аналого-цифровой преобразователь 11.

Количество рядов на экстраполяторе .

8 соответствует числу высеваемых основных зерновых культур. В случае необходимости перехода на посев другой культуры, на экстраполяторе 8 производится переключение на соэтветствующий ей ряд. Подключенный к экстраполятору 8 стрелочный индикатор 10 снабжен сменными шкалами, число которых равно числу высеваемых культур и которые отградуированы в единицах нормы высева (кг/ra или млн.шт/га), также к нему для упрощения.,регулировочных работ подключен калибратор 9.

Аналого-цифровой преобразователь

11 выдает сигналы в виде 11-разрядных двоичных чисел с частотой, задаваемой СВЧ-влагомером 5. Управляющис сигналы поступают на дешифратор. 13, который выделяет из них 11 групп в точном соответствии с 11-ю делениями длины рабочей части высевающей катушки 1 индицируемымн датчиком 7. Рабочая длина катушки 1 позволяет уместить на линейке датчика 7 до 11 OIIто-пар, которые срабатывают тогда, когда флажок 37 датчика 7 находится между светодиодом 35 и фототранзистором 36.

Сигналы с датчика 7 поступают на преобразователь 14 уровней, где происходит усиление и формирование к ве1 личинам, соответствующим серии интегральных схем типа К-155, затем по 11-разрядным шинам данных информация о величине рабочей длины катушки 1 поступает на вход схемы 12 совпадений и формирователя 16 направлений. Одновременно на схемы 12 совпадений поступают 11-разрядные сигналы с дешифратора 13. Схемы 12 совпадеНИИ ВЫПОЛНЯЮТ ДОВОЛЬНО ПРОСТУЮ РОЛЬ р т.е. когда величина рабочей длин.; катушки 1, задаваемая датчиком 7, и величина, задаваемая Дешифратором 13, по команде с экстраполятора 8 в сооТ ветствии с измеренной влажностью почвы и типом высеваемой культуры совпа1544230 чей части, тем самым регулируя норму высева семян высеваемой культуры с учетом влажности почвы.

Применение автоматической регулировки нормы высева в процессе посева зерновых колосовых культур без остановки посевного агрегата позволяет повысить их производительность на

20-257. °

В целом следует отметить, что при возделывании зерновых колосовых культур в условиях засушливого земледелия влажность почвы является лимитирующим фактором урожая.

Вместе с тем, как уже отмечалось, неровный рельеф оказывает существенное влияние на распределение влажности почвы по поверх»ости поля °

Данное изобретение позволяет автоматически регулировать нормы высева о с учетом влажности почвы при посеве на полях с неровным рельефом.

Например, сеялка с устройством для высева с переменной нормой высева работает на поле с пересеченной местностью. Встречаются подъем или низина, соответственно изменяется влажность почвы. В зависимости от поступающего сигнала от влагомера

5 автоматически регулируется норма высева в нужную сторону без остановки агрегата.

Уменьшение нормы высева на водоразделах (где влажность почвы низкая) приводит к увеличению площади питания каждого растения, соответственно возрастает энергия кущения, что в конечном итоге приводит к повышению урожайности. А в нижней части склонов всегда влажность почвы высокая, поэтому здесь увеличивается норма высева. Возрастет число растений на 1 м . Более полно используется влага растениями, что повышает их урожайность.

В целом применение регулирования нормы высева в условиях посева на неровном рельефе с учетом влажности ! .почвы дает прибавку урожая 2-4 ц/га, обеспечит экономический эффект 1417 руб/га.

При этом вращательное движение, получаемое от механизма вращения высевающего вала 4 посредством звездочек 28, промежуточным валом 27 переДается с помощью одного иэ шкивов 26 с кулачковыми прорезями и связанным

1 с ним ремнем прямой 24 (или обратной 25) передачи на соответствующий ей один иэ шкивов 23, посаженных на винтовом валу 22, последний, вращаясь„ перемещает гайку 21 и связанный с ним двуплечий рычаг 20, посаженный посредством кольцевой муфты 19 на высевающем валу 4 соответственно, пе" редвигая высевающую катушку 1 с муфтой 2 относительно семенной коробки

3, изменяет при этом длину его рабоФормула изобретения

1. Устройство для посева с переменНоН нормой высева, включающее расположенную в семенной коробке высеваю. щую катушку, установленную на высеСВЧ-влагомера 5 и, если за это время средняя величина влажности почвы сохраняется, то снова вырабатывается сигнал "Стоп".

В случае, когда среднее значение влажности почвы за время интегрирования изменяется на величину, превышающую заданную среднюю, то дешифратор 13 отработает команду перейти на другую длину катушки 1, а, следовательно, норму высева. При этом происходит автоматическое определение направления изменения в сторону уменьшения (или же увеличения) нор" мы высева.

Для этого существует формирователь

l6 направления, куда поступает инфор" мация о величине длины катушки 1 с преобразователя 14,уровней и сигнал о том, какую величину нужно выста" вить с дешифратора 13. Вместе с тем поступают два сигнала от грубого анализатора 15 положения катушки 1, где выясняется больше (или меньше) 25 половины от всей длины. катушки 1 составляет ее рабочая длина. Грубый анализатор 15 позволяет упростить работу формирователя 16 направлений, команды от которого посредством тиристорнсго коммутатора 17 включают электродвигатель 18 в направлении, нужном для кратчайшего перехода к регулирсванию нормы высева на задаваемую величину, 35

Далее посредством звездочек 33 винт 32, вращаясь, перемещает гайку

31 и одновременно с помощью рычага 30 - кулачковую муфту 29 на промежуточном валу 27 до включения с 40 одним из шкивов 26, имеющим подкулачковые прорези.

1544230

io вающем валу с механизмом его переме" щения, содержащим рычаг с муфтой, при этом рычаг связан с ползуном первой винтовой передачи о, т л и ч а ю щ е-. е с я тем, что, с целью повышения

5 производительности путем изменения нормы высева в зависимости от влажности почвы и рельефа посевных площадей, оно снабжено СВЧ-влагомером, блоком автоматической установки нормы высева и электрически связанным с его первым входом датчиком длины рабочей части высевающей катушки относительно семенной коробки, а механизм перемещения высевающего вала оснащен промежуточным валом с кулачковой муфтой; второй винтовой передачей и реверсив"

HblM электродвигателем, клеммы которого электрически соединены с выходами блока автоматической установки нормы высева,при этом выходной вал ревврсивного электродвигателя кинематически связан с направляющим элементом второй винтовой передачи, ползун которой установлен с возможностью взаимодействия посредством рычага с кулачковой муфтой, а промежуточный вал кинематически связан с направляющим элементом первой винтовой передачи и с высевающим валом, при этом выход

СВЧ-влагомера электрически связан с вторым входом блока автоматической установки нормы высева.

-,2. Устройство по п. l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик длины рабочей части высевающей катушки выполнен в виде закрепленной на семенной коробке линейки оптронных пар и флажка, установленного на муфте механизма перемещения высевающего вала.