Способ определения параметров копирующего устройства ботвоуборочной машины

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к корнеуборочным машинам с регулируемой высотой среза ботвы. Целью изобретения является повышение чувствительности копирующего устройства к изменению высоты корнеплодов и уменьшение длины щупа. Сущностью, предложенного способа определения параметров копирующего устройства , включающего определение высоты самого низкого по среднестатистической оценке корнеплода и угла отклонения щупа от вертикального положения при копировании этого корнеплода, заключается в том, что щуп устанавливают под углом 30° к горизонтали , а его длину определяют по формуле I hi/(r2nsinV2), где I - длина плеча щупа, hi - высота самого низкого по среднестатистической оценке корнеплода; угол отклонения щуп а от вертикального положения при копировании самого низкого

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з А 01 О 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759652/15 (22) 21,11.89 (46) 07.03.92. Бюл, М 9 (71) Ульяновский политехнический институт (72) В.Е.Быстрицкий (53) 631.358.459(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 207505, кл. А 01 D 23/02, 1967.

Авторское свидетельство СССР

N 1650917,,кл. А 01 D 23/02, 1989. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТPQB КОПИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА БОТВОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к корнеуборочным машинам с регулируемой высотой среза ботвы. Целью изобретения

„„Я „„1716997 А1 является повышение чувствительности копирующего устройства к изменению высоты корнеплодов и уменьшение длины щупа.

Сущностью, предложенного способа определения параметров копирующего устройства, включающего определение высоты самого низкого по среднестатистической оценке корнеплода и угла отклонения щупа от вертикального положения при копировании этого корнеплода, заключается в том, что щуп устанавливают под углом 30 к горизонтали, а его длину определяют по формуле! = h>/(32sin>/2), где l — длина плеча щупа, h< — высота самого низкого по среднестатистической оценке корнеплода; Q<угол отклонения щупа от вертикального положения при копировании самого низкого

1716997

10! —

h1 Уз!и ГХ172

le1,2 / h1. по среднестатистической оценке корнеплода. Двуплечий щуп имеет ось 1 вращения и круговой потенциометр 2. Плечо 3 щупа, входящее в контакт с корнеплодом, имеет длину !. Другое плечо 4 щупа посредством пружины 5 соединено с корпусом 6, Крайние выводы 7 и 8 потенциометра 2 подключены к источнику 9 напряжения. Движок 10 поИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к корнеуборочным машинам с регулируемой высотой среза ботвы.

Цель изобретения — повышение чувствительности копирующего устройства к изменению высоты корнеплодов и уменьшение размеров щупа.

Сущность предложенного способа определения длины параметра копирующего устройства, включающего определение вы-, соты самого низкого по среднестатистической корнеплода и угла отклонения щупа от вертикального положения при копировании этого корнеплода, заключается в том, что щуп устанавливают под углом 30 к горизонтали, а его длину определяют по формуле где I — длина плеча щупа;

h1 — высота самого низкого по среднестатистической оценке корнеплода;

Q1 — угол отклонения щупа от вертикального положения при копировании самого низкого по среднестатистической оценке корнеплода.

Предположим, что необходимо осуществить копирование корнеплода, который B два раза выше самого низкого корнеплода, т,е. h2 = 2h1 Щуп при копировании корнеплода высотой h2 отклоняется на угол cz2.

Копирование будет точным, если а2 =. 2 (z1 .

Расстояние m2, на котором оказывается ось вращения щупа по отношению к корнеплоду высотой h2 при выбранных в соответствии с предло>кенным способом параметрах и а!

N2 = nl1 — h1 = !.cos а! — 12 I sin а! /2 = ! cos30 — 1ß I/sin15 = !(3/2

"12(sIn45 cos30 — cos45 sin30")) = (3/2 — 12 2/2 3/2 +37" 2/2,1/2) = I /2, тенциометра 2 связан с осью 1, При наезде копирующего устройства на корнеплод минимальной высоты h1 щуп отклоняется на угол а! . На выходе потенциометра 2 формируется напряжение, пропорциональное углу поворота движка 10. Аналогично формируется напряжение при наезде на корнеплод высотой, например h2 = 2h1. 2 ил.

Установленное соотношение между в2 и lук,азывает на то,,что угол гх2 = 60О, т.е, на выполнение условия гх2 = 2 a1 . Предложенный способ обеспечивает повышение чувст5 вительности копирующего устройства к изменению контролируемого параметра в число раз, определяемое соотношением где Лап — приращение угла отклонения щупа в предложенном техническом решении (Лгхл = 30 );

1r

Лсхп — приращение угла отклонения щупа в известном техническом решении (Лгх„=5О, h ап ФЗ ).

При этом уменьшаются размеры щупа.

Требуемая длина плеча щупа, входящего в контакт с корнеплодом, в соответствии с предложенным способом определяется формулой

На фиг.1 приведена кинематическая схема копирующего устройства ботвоуборочной машины, параметры которого определены в соответствии с предложенным способом; на фиг.2 — графические зависимости изменения угла поворота щупа и возникающей погрешности копирования при изменении высоты корнеплодов, получен35 ные путем моделирования работы копирующего устройства.

Копирующее устройство ботвоуборочной машины содержит двухплечий щуп, имеющий ось 1 вращения и круговой потенциометр 2. Плечо 3 щупа, входящее s контакт с корнеплодом, имеет длину I. Плечо 4 щупа посредством пружины 5 соединено с корпусом 6 ботвоуборочной машины. Крайние выводы 7 и 8 потенциометра 2 подклю1716997!

h1

4.oisin а172

m1= соя а1, ! 2 в п а1772

40 чены к источнику 9 постоянного напряжения. Движок 10 потенциометра 2 посредством вала жестко связан с осью вращения щупа. Вывод 11 движка потенциометра 2 и один из крайних выводов 7 потенциометра

2 являются выходными точками копирующего устройства, на которых формируется электрический сигнал, пропорциональный высоте корнеплодов. Расстояние от оси.1 вращения щупа до самого низкого корнеплода, имеющего высоты h1, равно m1. В соответствии с предложенным способом определения параметров копирующего устройства длина плеча 3 щупа, входящего в контакт с,корнеплодом и расстояние от оси

1 вращения щупа до самого низкого корнеплода m1 находят по формулам: в которые подставляются значение h1, определяемое на основе среднестатистических данных, и значение угла а1, принимаемое в соответствии с предложенным способом равным ЗОО.

Копирующее устройство ботвоуборочной машины работает следующим образом, При отсутствии контактирования щупа с корнеплодом щуп под действием пружины

5 находится под большим углом к горизонту, что необходимо для обеспечения копирования близко расположенных корнеплодов (не показано). Движок 10 потенциометра 2 находится при этом в одном из крайних положений, 4Т0 соответствует отсутствию электрического сигнала на его выходе (07-11

= О). При наезде копирующего устройства на корнеплод минимальной высоты h! щуп отклоняется на угол а1, Движок 10 потенциометра 2, жестко связанный с осью 1 вращения щупа, также отклоняется на угол и на выходе потенциометра 2 формируется напряжение, определяемое указанным углом поворота движка 10 потенциометра. Копирование корнеплода, имеющего высоту

h2 = 2h;, приводит при заданных соотношениях между m1, h1 и к отклонению щупа на угол а2 = 2а1, В результате на выходе потенциометра напряжение увеличится в два

50 раза, На фиг,2 кривая 12 изображает реальную зависимость угла поворота щупа от высота корнеплодов; прямая 13 соответствует идеальной (линейной) зависимости угла по55 ворота щупа от высоты корнеплодов; кривая

14 представляет зависимость погрешности преобразования высоты корнеплодов в угол поворота щупа.

Анализ приведенных на фиг.2 графиков показывает, что копирующее устройство, параметры которого определены в соответствии с предложенным способом, обеспечивает в рабочем диапазоне изменения высот корнеплодов линейное преобразование их высоты в угол поворота и электрическое на5 пряжение на выходе потенциометра с погрешностью не более 5 .

Формула изобретения

Способ определения параметров копирующего устройства ботвоуборочной маши10 ны, включающий определение высоты самого низкого по среднестатистической оценке корнеплода и угла отклонения щупа от вертикального положения при копировании этого корнеплода, отличающийся

15 тем, что, с целью повышения чувствительности копирующего устройства к изменению высоты корнеплодов и уменьшения длины щупа, щуп устанавливают под углом 30 к горизонтали, а его длину определяют по

20 формуле где I — длина плеча щупа;

h1 — высота самого низкого по среднестатистической оценке корнеплода; а1 — угол отклонения щупа от вертикального положения при копировании самого низкого по среднестатистической оценке корнеплода.

1716997

\ р

8, 70 70.N 6Р

f0 /д

45

Составитель А.Сидоров

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

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

Заказ 821 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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