Система контроля и управления загрузкой корнеклубнеплодов

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для контроля и управления загрузкой накопительных бункеров. Цель изобретения - повышение эффективности системы путем оптимизации процесса загрузки корнеклубнеплодов. Схема управления приводом 5 подъема-опускания гасителя 4 скорости падения корнеклубнеплодов связана с приводом 3 загрузочного транспортера 2. При этом схема управления снабжена датчиками 6,14 верхней и нижней зон падения корнеклубнеплодов и датчиком

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)5 А 01 0 33/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ЫИПВ30И

И г:И7 К . щу,,Чдц

-ьинлиотя;;д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4624436/15 (22) 21.11.88 (46} 15,05.91. БголЛФ18 (71) Головное специализированное конструкторско-технологическое бизро по малинам для возделывания и уборки картофеля (72) М.Б.Угланов, И.В.Крымов и В.В.Свиридов (53) 631.362.4 (088.8) (56) Сельскохозяйственные макины и орудия. 1986, сер,2, вып.1, с.44 — 49, (54) СИСТЕМА КОЗЮЛЯ И УПР аЛ ЕЖИЛ

ЗАГРУЗКОЙ КОРНЕКЛУБНЕПЛСДОВ

- Ж 1648274 А1

2 (57) Изобретение относи ся к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для контроля и управления загрузкой накопительных бункеров, Цель изобретения повышение эффективности системы путем оптимизации процесса загрузки корнеклубнеплодов, Схема управления приводом 5 подьема-опускания гасителя 4 скорости падения корнеклубнеплодов связана с приводом 3 загрузочного транспортера 2. При этом схема управления снабжена датчиками 6,14 верхней и нижней зон падения корнеклубнеплодов и датчиком

1648274

16 контроля верхней зоны падения корнеклубнеплодов. Датчики 6,14,16 высоких падений корнеклубиеплодов Выполнены баскоитактиыми, В результате обработки сигналов перечисленных датчиков схема упИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к усTpGAcT8BM для контроля и управления загрузкой накопительных бункеров.

Цель изобретения — повыщение эффективности работы системы путем оптимизации процесса загрузки корнеклубнеплодов, На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля и управления загрузкой кориеклубнеплодов, Устройство состоит из бункера 1, загрузочного транспортера 2 с приводом 3, в бунI(8pG 1 размещен гаситель 4 скооости падения корнеклубнеплодов с приводом 5 механизма подъема-опускания гасителя 4 скОрОсти падения и схемы управления приВодом 5, Включающей датчик 6 Верхней зоны падения корнеклубнеплодов, выход которого соединен с одним из входов блока

7 формирования импульса по первому срабатыванию датчика 6 верхней эоны падения после начала работы и с входом блока 8 формирОвания импульсОВ ОтрицательнОй . полярности по переднему фронту положительных сигналов. Выход блока 7 соединен с Входом блока 9 формирования импульсов отрицательной полярности по заднему фронту положительного импульса. Выход блока 8 соединен с одним из входов первого элемента 10 ЗАПРЕТ прохождения импульсов От датчика 6 до нажатия на элемент 1 1 управления Включением устройства. Второй вход блока 10 соединен через первый верхнего положения гасителя 4. В устройство входит датчик 14 нижней зоны падения кориеклубнеплодов, выход которого соединен с Входом блока 15 формирОВаниЯ импульсов отрицательной полярности по заднему фронту положительного импульса, а также датчик 16 контроля верхней зоны падения корнеклубиеплодов, выход которого соединен с вторым входом блока 7 и с входом блока 17 формирования импульсов отрицательной полярности по переднему фронту положительного импульса. Выход блока 17 соединен с одним из входов второго элемента 18 ЗАПРЕТ прохождения импульсов от датчика 16 до нажатия на элемент 11 управления, который через блок равлеиия формирует управляющие напряжения, позволяющие путем воздействия ими на соответствующие приводы 5 и 3 поддерживать постоянной высоту падения корнеклубнеплодов в загрузочный бункер. 1 ил.

19 формирования импульсов отрицательной полярности по переднему фронту положительного импульса соединен с одним из входов элемента 20 2И, второй вход которого соединен с выходом элемента 18 ЗАПРЕТ, у которого в свою очередь второй вход соединен через элемент 12 ИЛИ-НЕ с выходом датчика 13 крайнего верхнего положения гасителя 4. Выход элемента 20 2И соединен с входом блока 21 задержки и с одним из входов элемента 22 2И вЂ” НЕ, к второму входу которого подсоединен выход блоха 23 формирования импульсов отрицательной полярности по переднему фронту положительного импульса, а вход блока 23 соединен с выходом датчика 13. Выход датчика 24 крайнего нижнего положения гасителя 4 соединен с одним из входов элемента

25 2ИЛИ; второй вход элемента 25 2ИЛИ соединен с элементом 26 управления выключением устройства, а выход элемента 25

2ИЛИ соединен с одним из входов блока 27 формирования импульса положительной полярности длительностью, равной времени перемещения гасителя 4 из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее положение, к другому входу блока 27 подсоединен выход элемента 12 ИЛИ вЂ” HE, а к третьему входу — выход К1 постоянного запоминающего блока 28. Выходы блоков 9,15 и 21 соединены соответственно с входами

29,30 и 31 элемента 32 ЗИ вЂ” НЕ, выход которого соединен с счетным входом(+1) счетчика 33 импульсов, а выход блока 10 через второй элемент 34 ИЛИ-HE соединен с реверсивным входом (-1) счетчика 33 импульсов. Выход элемента 22 соединен с входом сброса (R) 33 счетчика импульсов. На вход (О) счетчика 33 импульсов подается двоич0 ный и-разрядный код. Выход блока 27 связан с соответствующим входом (С) счетчика

33 импульсов. Выходы счетчика 33 импульсов подсоединены к адресным и-разрядным входам постоянного запоминающего уст5 ройства(ПЗУ) 28, с выходов которого двоичный К-1 разрядный код через предварительный усилитель 35 поступает на исполнительные механизмы: привод 3 загрузочного транспортера 2 и привод 5

80 подъема-опускания гасителя 4 относительно дна бункера 1 или вороха корнеклубнеп1648274 лодов, В устройство входит также источник

36 питания. Корнеклубнеплоды обозначены поз. 37.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 6, 14 и 16 настраиваются íà определенные расстояния от гасителя 4 до дна бункера 1 или вороха продукта (в качестве датчиков применены инфракрасные приемопередающие устройства, работающие по принципу отражения сигнала). Расстояния устанавливаются исходя из конкретных агротехнических требований на высоту падения корнеклубнеплодов 37.

Пример. Высота падения картофеля не должна превышать 30 см. Исходя из этого датчик 6 настраивается на срабатывание при достижении расстояния от дна бункера

1 или вороха клубней 37 до гасителя 30 см.

Датчик 14 срабатывает при достижении расстояния от вороха клубней 37 до гасителя

4 см. Датчик 16 настраивается на срабатывание при превышении расстояния 30 см от вороха клубней 37 до гасителя 4 на 3 . При достижении расстояния от вороха продукта

37 или дна бункера 1 до гасителя 4 величин, равных величинам, устанавливаемым на датчиках, происходит их срабатывание и потенциал на выходах датчиков изменяется с

"1" на "0". Датчики 13 и 24 срабатывают при проходе гасителя 4 в крайнее верхнее или в крайнее нижнее положения. В этих случаях один из датчиков срабатывает и на его выходе потенциал изменяется с "0" на "1".

Исходное положение гасителя 4 скорости крайнее верхнее. В связи с тем, что при включении источника 36 питания на выходах датчиков 6 14 и 16 формируется потенциал "1", который приводит к формированию на выходах блоков 8 и 17 импульсов отрицательной полярности, для его блокировки до момента нажатия на элемент 11 управления включением применен элемент 10 ЗАПРЕТ, который не пропускает импульсы с выходов блоков 8 и 19 до тех пор, пока состояние датчика 13 не изменится с "0" на "1". В исходном состоянии элемент 11 управления включением отжат и на вход блока 19 подается "0", при нажатии на элемент 11 управления включением потенциал на входе блока 19 меняется с "0" на "1".

По переднему фронту данного сигнала а блоке 19 формируется импульс отрицательной полярности длительностью 100 пс. С выхода блока 19 сформированный импульс поступает на один из входов элемента 20

2И, в результате чего на выходе элемента 20

2И появляется импульс, который, поступая на один из входов элемента 22 2И вЂ”.НЕ, приводит к появлению на выходе элемента 22

2И вЂ” НЕ импульса положительной полярности длительностью 100 пс, который поступает на вход (R) счетчика 33 импульсов и сбрасывает его в исходное состояние, выходы обнуляются, В то же время импульс отрицательной полярности с выхода блока 19 поступает в блок 21, где происходит его задержка на 150 пс, после чего он поступает на вход 31 элемента 32 ЗИ-НЕ. На выходе элемента 32 ЗИ вЂ” НЕ появляется импульс положительной полярности, который поступает на счетный вход (+1) счетчика 33 импульсов. Это приводит к появлению на выходе счетчика и-разрядного двоичного кода, который поступает на адресные входы

ПЗУ 28. Установленному на адресных входах ПЗУ 28 двоичному коду соответствует определенная двоичная комбинация из Кразрядов на выходе. Выходы К-1 ПЗУ 28 через блок 35 предварительных усилителей подключены к входам исполнительных механизмов привода 3 загрузочного транспортера 2 и привода 5 подъема-опускания гасителя 4. При наличии "1" на определенных К-1 выходах ПЗУ 28 происходит включение требуемого привода. При коде 0001 на входе ПЗУ 28 из матрицы памяти ПЗУ 28 выбирается и появляется на выходе код, приводящий к включению привода 5 подьема-опускания гасителя 4 на опускание.

Опускание гасителя 4 продолжается до срабатывания датчика 6 или до срабатывания датчика 24. При срабатывании датчика 6 потенциал на его выходе изменяется с "1" на

"0". На входы блоков 7 и 8 поступает "0". Так как в блоке 8 формирование импульса отрицательной полярности происходит только по переднему фронту положительного импульса, состояние его выхода не изменяется. В блоке 7 происходит формирование сигнала положительной полярности при первом срабатывании датчика 6 после того, как сработает датчик 16, настроенный на большее расстояние от вороха продукта 32 или дна бункера 1 до гасителя 4. С выхода блока 7 сигнал поступает в блок 9, где происходит формирование импульса положительной полярности длительностью 100 пс.

С выхода блока 9 импульс поступает на вход

29 элемента 32 ЗИ-НЕ, на выходе элемента

32 появляется импульс положительной полярности длительностью 100 пс, который поступает на счетный вход (+1) счетчика 33 импульсов. Двоичный п-разрядный код на выходе счетчика 33,.поступая на адресные входы ПЗУ 28, приводит к выборке из матрицы памяти и появлению на ее выходах

К-разрядного двоичного кода, К-1 разряды которого через блок 35 предварительных усилителей подключены к входам исполни1648274

30

40 тельных механизмов 3 и 5, включение которых происходит при наличии "1" на разрядах, подключенных к данным исполнительным механизмам через блок 35 выходного кода ПЗУ 28. В данном случае

1-01 присутствует в тех разрядах, которые через блок 35 предварительных усилителей подключены к входам выключения привода

5, управляющего приемом-опусканием гасителей 4, и к входам включения привода 3 загрузочного транспортера 2. Начинается процесс заполнения бункера 1 корнеклубнеплодами 37. Это происходит до тех пор, пока не сработает датчик 14. При срабатывании датчика 14 потенциал на его выходе меняется с "1" на "0". Выход датчика 14 соединен с входом блока 15, В блоке 15 происходит формирование импульса отрицательной полярности длительностью 100 пс по заднему фронту положительного сигнала от датчика 14, С выхода блока 15 сформированный импульс поступает на вход 30 элемента 32 3И-НЕ. На его вь.ходе появляется импульс положительной полярности, который поступает на счетный вход (+1) счетчика импульсов 33. На выходе счетчика

33 импульсов устанавливается и-разрядный двоичный код, поступающий. на адресные входы ПЗУ 28, Из матрицы памяти ПЗУ 28 происходит выборка К-разрядного двоичного кода, соответствующего установленному адресу, К-1 разряды через блок 35 поступают на приводы 3 и 5. 1 присутствует в тех разрядах К-1-rn-разрядном двоичном коде, . которые подключены к входам подъема привода 3. Подъем происходит до срабатывания датчика 6. Потенциал на его выходе меняется с "0" на "1", На входе блоков 7 и 8 поступает "1". Состояние выходов блоков 7 и 9 не изменяется. Изменение же потенциала с "0" на "1" на входе блока 8 приводит к появлению на его выходе импульса отрицательной полярности длительностью 100 пс, который поступает на вход блока 10, с выхода которого с теми же параметрами поступает на вход элемента 34 ИЛИ-НЕ. С его выхода импульс положительной полярности длительностью 100 пс поступает на реверсивный вход(-1) счетчика 33 импульсов, происходит вычитание из счетчика 33 единицы и на выходе счетчика 33 устанавливается п-.ðàçðÿäíûé двоичный код, аналогичный устанавливаемому после срабатывания датчика 6 при опускании гасителя 4. Как было описано выше, по данному и-разрядному двоичному коду, поступающему с выходов счетчика 33 на адресные входы ПЗУ 28, происходит выборка из матрицы памяти ПЗУ 28 и появление на ее выходах К-разрядного кода, по которому выключается привод 5 подъема-опускания гасителя 4. Начинается заполнение бункера 1 продуктом 37, которое продолжается до срабатывания датчика

14 (следует отметить, что заполнение бункера 1 корнеклубнеплодами 37 продолжается и во время перемещения гасителя 4 от нижней зоны падения до верхней зоны падения). Циклы, состоящие из подъемов до срабатывания датчика 6 и ожидания до срабатывания датчика 14, продолжаются до срабатывания датчика 13 крайнего верхнего положения, либо до нажатия на элемент 26 управления выключением, В случае срабатывания датчика 13 на его выходе потенциал изменяется с "0" на "1". На вход блока 23 с выхода датчика 13 поступает "1", в результате чего на выходе блока 23 формируется импульс отрицательной полярности длительностью 100 пс, который поступает на один из входов элемента 22 2И вЂ” НЕ, с выходов которого импульс положительной полярности длительностью 100 пс поступает на вход (R) схемы счетчика 33 импульсов, что приводит к обнулению выходов и к остановке работы до нажатия на элемент 11 управления включением. При опускании гасителя

4 в крайнее нижнее положение (что может произойти при отказе в работе датчика 6) срабатывает датчик 24. На вход блока 27 через элемент 25 2ИЛИ поступает "1". В результате этого на выходе блока 27 формируется импульс, поступающий ва вход записи (С) счетчика 33, С приходом этого импульса на его выходах устанавливается комбинация, соответствующая л-разрядному двоичному коду на входах (0). С выходов счетчика 33 и-разрядный двоичный код подается на адресные входы ПЗУ 28, из матрицы памяти которой происходит выборка

К-разрядного двоичного кода К-1 разряды поступают через блок 35 на вход привода 5 подъема-опускания. На выходе К1 устанавливается "1", которая подается в блок 27 и ставит его на самоблокировку до тех пор, пока не сработает датчик 13 (если не поставить блок 27 на самоблокировку, то при отключении датчика 24, которое происходит при начале подъема из крайнего нижнего положения, снова начинается опускание).

Потенциал "1" с датчика 13 поступает на вход элемента 12 ИЛИ-НЕ, а с его выхода в блок 27, это приводит к обнулению блока 27 и снятию с выходов счетчика 33 комбинации, установленной на входах (0). Потенциап "1" с датчика 13 поступает также на вход блока 23. на выходе которого формируется импульс отрицательной полярности длительностью 100 пс. Данный импульс поступает на один из входов элемента 22 2И-НЕ, На его выходе появляется импульс положи1648274

10 тельной полярности, который, поступая на вход (8) счетчика 33, обнуляет его. Происходит остановка работы до следующего нажатия на элемент 11 управления включением.

При возникновении ситуации, требующей остановки в работе, нажимается элемент 26 управления выключением. На один из входов элемента 25 2ИЛИ подается положительный потенциал, который, поступая в блок 27, вызывая те же действия,.что и при срабатывании датчика 24. При возникновении ситуации, когда более чем на 3 превышается расстояние от вороха продукта 37 до гасителя 4, срабатывает датчик 16. Потенциал на его выходе меняется с "0" на "1" и подается на вход блока 17, что приводит к формированию на его выходе импульса отрицательной полярности длительностью

100 пс. Данный импульс через блок 18 поступает на один из входов элемента 20 2И.

На его выходе появляется импульс отрицательной полярности длительностью 100 пс, Данный импульс поступает на вход элемента 22 2И вЂ” HE и на вход блока 21. С выхода элемента 22 импульс положительной полярности поступает на вход 31 элемента 32

ЗИ вЂ” HE, что приводит к появлению на его выходе импульса положительной полярности, который поступает на счетный (+1) вход счетчика 33 импульсов. В результате этого в счетчик 33 записывается единица и поаТоряются те же действия, что и после нажатия на элемент 11 управления выключением.

Формула изобретения

Система контроля и управления загрузкой корнеклубнеплодов, включая загрузочный транспортер с приводом, бункер с установленным в нем гасителем скорости падения корнеклубнеплодов и приводом его подъема-опускания, датчики крайних верхнего и нижнего положений гасителя, схему управления приводом механизма подъема-опускания гасителя скорости падения корнеклубнеплодов, источник питания и элементы управления включением и выключением, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы системы путем оптимизации процесса загрузки корнеклубнеплодов, датчики высоты падения корнеклубнеплодов выполнены бесконтактными, а схема управления приводом механизма подъема-опускания гасителя скорости падения корнеклубнеплодов связана с управляющим входом привода загрузочного транспортера и снабжена датчиками верхней и нижней зоны их падения. блоком формирования импульсов по первому срабатыванию датчика верхней зоны падения, первым, вторым, третьим и четвертым блоками формирования импуль5

55 сов отрицательной полярности по переднему фронту. положительных импульсов, первым и вторым блоками формирования импульсов отрицательной полярности по заднему фронту положительных импульсов, первым и вторым элементами ЗАПРЕТ, первым и вторым элементами ИЛИ вЂ” ИЕ, датчиком контроля верхней зоны падения корнеклубнеплодов, элементами 2И, 2ИНЕ, 2ИЛИ, 3И-НЕ, блоком задержки, постоянным запоминающим устройством, счетчиком импульсов, предварительным усилителем и блоком формирования импульсов положительной полярности длительностью, равной времени перемещения гасителя скорости падения из крайнего нижнего в крайнее верхнее полажение, при этом датчик крайнего верхнего положения гасителя скорости падения соединен с первым входом элемента 2И вЂ” HE через четвертый блок формирования импульсов отрицательной полярности по переднему фронту положительных импульсов и через первый элемент ИЛИ-НЕ с первыми входами первого и второго элементов ЗАПРЕТ и первым входом блока формирования импульсов положительной полярности длительностью, равной времени перемещения гасителя скорости падения из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение, выход которого соединен с входом записи счетчика импульсов, причем датчик крайнего нижнего положения гасителя скорости падения связан с первым входом элемента

2ИЛИ, второй вход которого совмещен с выходом элемента управления выключением, а выход — с вторым входом блока формирования импульсов положительной полярности длительностью, равной времени перемещения гасителя скорости падения из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение, третий вход которого подключен к соответствующему выходу постоянного запоминающего устройства, кроме то —î,,датчик верхней зоны падения корнеклубнеплодов связан с первым входом элемента ЗИ-НЕ через последовательно соединенные блок формирования импульсов по первому срабатыванию датчика верхней эоны падения корнеклубнеплодов и первый блок формирования импульсов отрицательной полярности по заднему фронту, положительных импульсов и с вторым входом первого элемента ЗАПРЕТ через первый блок формирования импульсов отрицательной полярности по переднему фронту положительных импульсов, причем выход первого элемента ЗАПРЕТ соединен с реверсивным входом счетчика импульсов через второй элемент

1648274

Составитель С.Заруцкий

Редактор Н.Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 1469 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета тю изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

ИЛИ-НЕ, при этом датчик нижней зоны падения корнеклубнеплодов через второй блок формирования импульсов отрицательной полярности по заднему фронту положительных импульсов связан с вторым входом элемента 3И-НЕ, выход которого совмещен со счетным входом счетчика импульсов, sat" ходами соединенного с соответствуюнричи входами постоянного запоминающего устройства, причем датчик контроля верхней зоны падения корнеклубнеплодов связан с вторым входом блока формирования импульсов по первому срабатыванию датчика верхней зоны падения корнекаубнеплодов и с третьим входом элемента 3И-HE через соединенные последовательно втщюй блок формирования импульсов отрицательной полярности по переднему фронту положительных импульсов, второй элемент 3АПРЕТ, элемент 2И и блок задержки, при этом второй вход элемента 2И связан с эле5 ментом управления включением через третий блок формирования импульсов отрицательной полярности по переднему фронту положительных импульсов, его выход совмещен с вторым входом элемента

10 2И-НЕ, выход которого подключен к входу сброса счетчика импульсов, а выход постоянного запоминающего устройства связан с предварительным усилителем, соответствующие выходы которого соединены с приво15 дами загрузочного транспортера и механизма подьема-опускания гасителя скорости падения корнеклубнеплодов.