Устройство для стабилизации процесса рассева удобрений центробежным аппаратом

 

Сущность изобретения: устройство содержит датчики 1 и 3 начала и конца сектора рассева, датчик 2 заданного положения сектора рассева, измерительный преобразователь 6 плотности потока частиц, блок 4 управления, аналого-цифровой преобразователь 5, исполнительный орган 9 с электродвигателем 8 постоянного тока, схему 7 управления электродвигателем постоянного тока и блок 10 индикации. 6 ил;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 01 С 15/О

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР), ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4911671/15 (22) 18.02.91 (46) 07.04;93. Бюл, ¹ 13 (71) Азово-Черноморский институт механизации сельского хозяйства (72) B,Ï.Çàáðoäèí и С.Б.Панев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1535420, кл. А 01 С 15/00, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

ПРОЦЕССА РАССЕВА УДОБРЕНИЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫМ АППАРАТОМ. Ы „1806516 A1 (57) Сущность изобретения: устройство содержит датчики 1 и 3 начала и конца сектора рассева, датчик 2 заданного положения сектора рассева, измерительный преобразователь 6 плотности потока частиц, блок 4 управления, аналого-цифровой преобразователь 5, исполнительный орган 9 с электродвигателем 8 постоянного тока, схему 7 управления электродвигателем постоянного тока и блок 10 индикации. 6 ил .

1806516

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к приборам и устройствам для контроля и управления процессом рассева материала машинами с центробежными рабочими 5 органами, а также может быть использовано и в других отраслях народного хозяйства для управления процессами распределения веществ бросковыми аппаратами.

Целью изобретения является выполне- 10 ние операций контроля за ходом процесса рассевэ и упрощение конструкции устройства.

На фиг.1 представлена функциональ- ная схема устройства; на фиг.2 изображе- 15 на схема взаимного расположения диска и привода штанги измерительного преобразователя; на фиг,3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 изображена схема исполнительного мехаййзма: на фиг,5 — блок управления; на 20 фиг.6 приведена схема к обоснованию выбора места расположения датчиков у однодискового разбрасывателя.

Устройство для стабилизации процесса рассева удобрений центробежным аппара- 25 том содержит датчик 1 (см.фиг.1) начала сектор рассева, датчик 2 заданного положения сектора рассева, датчик 3 конца сектора рассева, которые подключены соответственно к первому, второму итретьему входам 30 блока 4 управления. Четвертый вход блока

4 управления связан с выходом аналогоцифрового преобразователя 5, к первому входу которого подключен измерительный преобразователь 6 плотности потока чэс- 35 тиц. К первому выходу блока 4 управления через схему 7 управления подключен электродвигатель 8 постоянного тока. Второй выход блока 4 управления связан с исполнительным органом 9. Третий выход 40 блока 4 управления соединен с блоком 10 индикации, а к четвертому выходу блока 4 управления подключен второй вход аналого-цифрового преобразователя 5.

Аналого-цифровой преобразователь 5 выполнен нэ основе микросхемы К572ПВЗ, Блок индикации 10 выполнен на светодиодах АОЛ110А.

Измерительный преобразователь 6 50 плотности потока частиц выполнен в виде пьезодатчика; помещенного в герметичный корпус, Измерительный преобразователь 6 закреплен на штанге 11 (см, 2,3) консольно.

Штанга 11 установлена с возможностью по- 55 ворота относительно оси 12 вращения центробежного диска 13. К штанге 11 прикреплено зубатое колесо 14 входящее в зацепление с шестерней15, жестка установленной нэ валу электродвигателя 8 постоянного тока. Электродвигатель 8 прикреплен к пластине 16 чашеобразной формы, которая закреплена на корпусе редуктора 17. Редуктор 17 закреплен на раме разбрасывателя (на фиг, не показана) и осуществляет привод центробежного диска 13.

На пластине 16 установлены с возможностью взаимодействия со штангой 11 датчики 1, 2 и 3. Датчик 1 установлен в начале сектора рассева, а датчик 3 — в конце. Угол между датчиками 1 и 3, измеренный в направлении вращения диска 13, равен 2 а (см.фиг.3), На середине угла 2 а закреплен датчик 2 заданного положения сектора рассева, выполненный в виде микропереключателя.

На раме раэбрасывателя закреплены пластины 18 (см.фиг,4) в пазах которых установлен с воэможностью перемещения туконаправитель 19. Нэ нерабочей стороне туконаправителя 19 закреплена гайка 20. взаимодействующая с винтом 21. Винт 21 соединен с валом электродвигателя 22, закрепленного на раме разбрасывателя, Блок 4 управления включает (см,фиг.5) интегральную микросхему 23 типа

К1816ВЕ48, микросхему ввода 24 типа

К580ВА86. Выводы 26,27,28микросхемы24 подключены соответственно к датчикам 1, 2, 3 начала, заданного положения и конца сектора рассева, Выводы (Р10...Р17) 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 микросхемы 23 подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя 5, а выводы (ALE, RD) 37, 38 связаны со вторым входом аналого-цифрового преобразователя 5.

Выводы 39, 40 микросхеммы 25 подключены к входу блока 10 индикации, вывод 41 микросхемы 25 связан с входом схемы 7 управления, а выводы 42, 43 соединены с входом исполнительного органа 9.

Выводы 44, 45 46 микросхемы 24 подключены соответственно к выводам (Р10, Р11, Р12) 47, 48, 49 микросхемы 23.

Выводы 50, (INT) 51 через кнопку "Сброс

52, (Vcc) 53, (SS) 54, (VD) 55 микросхемы 24 подключены через кнопку Пуск 56 к источнику питания + 5В, К выводам (XTAL1) 57, (XTAI 2) 58 подключен кварцевый резонатор 59, а они в свою очередь через конденсаторы (С1) 60, (С2) 61, а так же вывод (CLR) 62 через конденсатор (Сз) 63 и выводы (EA) 64, (Vss) 65 подключены к земле.

Выводы микросхемы 23 (Р2о, Р21, Р22, Р2, P24) 66, 67, 68, 69, 70 присоединены соответственно к выводам 71, 72, 73, 74. 75 микросхемы 25, а вывод 76 микросхемы 25

1806516

10 постоянного тока. Электродвигатель 8 че- 20 рез зубчатую передачу 14 — 15 перемещает

40 в данной точке сектора рассева, соответствующий интенсивности потока частиц схо- 45 преобразователя 5 подается сигнал на сброс информации от измерительного преобразователя 6, 55 подключен к источнику питания +5В. вывод

77 связан с "землей", Устройство работает следующим образом.

После включения рабочих органов разбрасывателя оператор (механизатор) при необходимости выполнения операций настройки или контроля процесса рассева нажатием кнопки Пуск включает устройство в работу.

При включении устройства в работу блок 4 управления тестирует блок 10 индикации, то есть включает светодиоды блока

10 индикации на некоторое время, а затем их отключает. Это позволяет оператору убедится в исправности блока 10 индикации.

После этого блок 4 управления вырабатывает сигнал, который через схему 7 управления включает электродвигатель 8 штангу 11 с измерительным преобразователем 6 в секторе рассева удобрений.

Если через время tt штанга 11 с измерительным преобразователем 6 не переместится в начало сектора рассева, то есть на блок 4 управления не поступит сигнал от датчика 1 начала сектора рассева, то блок 4 управления вырабатывает сигнал на схему

7 управления для отключения электродвигателя 8, а также сигнал на включение одного из светодиодов блока 10 индикации, сигнализирующего о неисправности устройства.

При достижении штангой 11 начала сектора рассева сигнал об этом от датчика 1 поступает в блок 4 управления, который через промежуток времени tz вырабатывает сигнал на включение аналого-цифрового преобразователя 5. Этот сигнал служит командой на преобразование аналогового сигнала от измерительного преобразователя.6 в цифровую форму. Сигнал.от измерительного преобразователя 6, находящегося дящих с лопаток центробежного диска 13 поступает на первый вход аналого-цифрового преобразователя 5, а затем в цифровой форме поступает на четвертый вход блока 4 управления. Этот сигнал в блоке 4 управления накапливается в ячейке памяти S>, после чего на второй вход аналого-цифрового

Через время t2, после того как штанге 11 с измерительным преобразователем 6 переместится в другую. точку сектора рассева цикл измерения повторится.

Когда штанга 11 с измерительным преобразователем 6 достигнет датчика 2 заданного положения сектора рассева на второй вход блока 4 управления будет подан сигнал от датчика 2 на начало накопления суммы в ячейке памяти Sz блока 4 управления. Накопление информации в ячейке памяти Sz будет происходить до тех пор пока штанга

11 с измерительным преобразователем 6 не достигнет конца сектора рассева и на третий вход блока 4 управления не будет подан сигнал от датчика 3 конца сектора рассева.

После этого в блоке 4 управления анализируется содержимое ячеек памяти S> и Sz.

5 Если S1 = 0 и Sz = О, то блок 4 управления формирует сигнал на схему 7 управления для отключения электродвигателя 8 привода штанги 11 индикации для включения соответствующего светодиода. Этот сигнал информирует оператора (механизатора) о нарушении технологического процесса рассева удобрений (причинами нарушения могут быть: закончились удобрения в бункере; нет подачи материала на диск; не вращается диск 13 или другая неисправность). Этим достигается поставленная цель — контроль технологического процесса рассева удобрений, Если содержимое ячеек памяти S< и Sg не равны нулю, то в блоке 4 управления вычисляется разность этих сумм S3=S1-S2 и полученный результат S сравнивается с заранее определенной погрешностью измерений Е и -Е. В зависимости от полярности суммы Яз на втором выходе блока 4 управления формируется сигнал, подаваемый на исполнительный орган 9; который производит включение вращения электродвигателя

22, Если Яз>Е электродвигатель 22 включается на. вращение винта 21 по ходу часовой . стрелки (правая резьба) или против хода часовой стрелки (левая резьба). При условии

Яз<-Е блоке 4 управления формирует сигнал на включение вращения винта 21 против хода(правая резьба) или по ходу(левая резьба) часовой стрелки, перемещая туконаправитель 19 по пазам пластин 18 в новое положение на один шаг винта 21.

Когда штанга 11 с измерительным преобразователем 6 достигнет начала сектора рассева, на первом входе блока 4 управления появится сигнал от датчика 1 начала сектора рассева и процесс работы устройства повторится. Это будет происходить до тех пор, пока не выполнится условиеЕ<$з<+Е, При достижении этого условия сектор рассеваустанавливается в заданном положении.

При отклонии сектора рассева от требуемого положения, что возможно при изме1806516 нении фрикционных свойств удобрений (изза изменения влажности или вида удобрений), подачи, при работе на склонах и т.д. процесс стабилизации положения сектора рассева возобновляется. 5

На равномерность распределения удобрений по поверхности поля оказывает влияние место расположения датчиков 1 начала,2-заданного положения и 3 — конца сектора рассева. Датчики 1 и 3 необходимо 10 размещать в пределах угла сектора рассева так, чтобы между углом сектора рассева 2

am и углом 2 а сектора контроля выполнялось условие . 2am <2а 15 . Датчик 2 заданного положения сектора рассева должен быть расположен так, чтобы угол между векторами скорости метания 4 частиц в середине вектора и вектором скорости V движения машины был равен задан- 20 ному. Для однодискового разбрасывателя его обычно принимают равным нулю (см.фиг.б), то есть касательная к окружности условного радиуса Яудиска 13, приведенная через точку пересечения центра измери- 25 тельного преобразователя 6 в середине сектора рассева на радиусе Ял должна

: составлять с вектором V< заданный угол.

Положение штанги 11 позволяет найти место размещение датчика 2 заданйого поло- 30 жения сектора. рассева. Датчики 1 и 3 располагают симметрично относительно . датчика 2 ранее описанным способом. У двухдисковых разбрасывателей угол а р обычно принимают (30-45) град. Радиус R> 35 связан с радиусом R диска 13 соотношением;

Ry = (0,85...0,90)R.

Использование устройства для стабили- 40 зации процесса рассева удобрений центробежными аппаратами позволяет снизить неравномерность рассева до (10-15) „упростить процесс настройки машины на симметричность рассева и осуществлять контроль за работой устройства и ходом технологического процесса рассева.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации процесса рассевэ удобрений центробежным аппаратом, содержащее туконаправитель, установленный с возможностью перемещения, измерительный преобразователь плотности потока частиц, закрепленный на поворотной относительно оси вращения разбрасывающего диска штанге, датчики заданного положения сектора рассева, установленные с возможностью взаимодействия со штангой, блок управления, аналого-цифровой преобразователь, исполнительный орган, включающий усилитель и исполнительный орган, выполненный в виде электродвигателя и винтовой пары,.винт которой связан с валом электродвигателя а гайка — с туконаправителем, при этом к входам блока управления подключены соответственно датчик начала сектора рассевэ, датчик заданного положения сектора рассева и датчик конца сектора рассева, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью контроля за ходом процесса рассева и упрощения конструкции, оно снабжено блоком индикации и электродви-, гателем постоянного тока, который через схему управления связан с первым выходом блока управления, к второму выходу которого подключен исполнительный орган, к третьему выходу присоединен блок индикации, а к четвертому выходу подключен второй : вход аналого-цифрового преобразователя, к первому входу которого присоединен измерительный преобразователь плотности потока частиц, а выход соединен с четвертым входом блока. управления, при этом датчики начала и конца.сектора рассева и датчик заданного положения сектора рассева подключены соответственно к первому, третьему и второму входам блока управления, 180 )kl6

Лиг.5

boa у

„, .тс сьlПй елЯ !

Фиг. 4

180651 б

«8«и«9 «Pv«ainu к сленг

У Р« « исыьюи

/ ug«««

Фиг.6

Составитель С,Панев

Техред M,Ìîðãåíòàë

Корректор Н.Ревская

Редактор Т.Иванова

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

Заказ 1332 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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