Устройство автоматического контроля глубины хода рабочих органов сельскохозяйственных машин

Устройство содержит аналоговый датчик глубины, выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя, причем инвертирующий вход усилителя подключен к источнику опорных напряжений, а выход усилителя подключен к входу сглаживающего фильтра, два светодиодных индикатора с токоограничивающими резисторами, включенных последовательно между шиной питания и общей шиной, двухпороговый компаратор, сигнальный вход которого подключен к выходу сглаживающего фильтра, тогда как установочные входы компаратора подключены к источнику опорных напряжений, а выход компаратора подключен к одному входу схемы совпадения, выход которой подключен к первому входу вычислительного устройства. В устройство включены генератор пилообразного напряжения, компаратор, неинвертирующий вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а инвертирующий - к выходу сглаживающего фильтра. Выход этого компаратора подключен к общей точке светодиодных индикаторов. Устройство также содержит импульсный датчик пройденного расстояния, выход которого подключен к другому входу схемы совпадения и ко второму входу вычислительного устройства. Упрощается конструкция устройства, повышается надежность и удобство при его эксплуатации. 1 ил.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к средствам автоматизации, и предназначено для применения на сельскохозяйственных машинах и орудиях.

Известно большое количество устройств контроля глубины хода рабочих органов почвообрабатывающих сельскохозяйственных машин, обеспечивающих решение либо одной, либо сразу двух следующих задач:

- оперативный контроль глубины хода рабочих органов с целью управления технологическим процессом обработки почвы;

- оперативная оценка качества проведенной обработки поля определенной площади.

Так, известен сигнализатор изменения глубины вспашки (журнал «Техника в сельском хозяйстве», 1982 г., №4, стр.27 «Сигнализатор изменения глубины вспашки»), содержащий первичный измерительный преобразователь (пара герконовых магнитных датчиков, закрепленных на рабочем органе плуга), усилительно-преобразовательное устройство (фильтр) на транзисторах и панель индикаторов (пара световых сигнализаторов - "мелко" и "глубоко", устанавливаемых в кабине трактора).

Недостатком такого устройства является то, что оно срабатывает только при выходе контролируемого параметра за пределы поля допуска и совершенно не способно предупредить тракториста о приближении к границам этого поля. Использование такого сигнализатора для регулирования глубины хода плуга в процессе вспашки, во-первых, делает работу тракториста крайне утомительной, а, во-вторых, не гарантирует высокого качества проведенной обработки.

Известно устройство автоматического контроля глубины хода рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий (авторское свидетельство СССР №736899, кл. А01В 65/06, 1980), содержащее датчик глубины хода, элементы разрешения, генератор импульсов, реверсивный счетчик и сигнализаторы выглублення и заглубления.

Данному устройству присущ тот же недостаток.

Известно устройство для измерения глубины пахоты (авторское свидетельство СССР №452290, кл. А01В 65/06, G01В 7/28 1974), содержащее копирующий механизм на плуге, преобразовательный блок и регистратор.

Недостатком такого устройства является то, что копирующий механизм, выполняющий функции первичного измерительного преобразователя, представляет собой сложную систему из многих герконовых датчиков, закрепленных на рабочем органе машины, что не может обеспечить высокой надежности, если учесть реальные условия работы рабочего органа. Кроме того, данное устройство содержит регистрирующую аппаратуру, которая неудобна для непосредственного использования в работе тракториста.

Известно устройство допускового контроля глубины хода рабочих органов (журнал «Механизация и электрификация сельского хозяйства», 1984, №10, стр.18 «Контроль глубины хода рабочих органов почвообрабатывающих машин»), взятое в качестве прототипа и содержащее датчики выхода глубины за пределы верхней и нижней границ допуска, элементы И, генератор импульсов и совокупность реверсивных счетчиков, которые посредством двух цифровых блоков сравнения связаны с сигнализаторами выглубления и заглубления. Устройство оценивает качество работы плуга по величине отношения

где ТΔ - время нахождения рабочего органа в поле допуска Δ;

Т - общее время наблюдения;

Недостатком всех таких устройств является то, что в них совершенно не учитывается ни скорость машины, ни проделанный ею путь. Любое замедление или ускорение машины может существенно исказить результаты оценки качества проведенной обработки почвы, например медленное прохождение нескольких трудных метров пути может перечеркнуть результаты хорошей работы машины на предыдущих ста метрах, пройденных на хорошей скорости.

Технической задачей изобретения является улучшение эргономических показателей, информативности, точности и надежности устройства автоматического контроля глубины хода рабочих органов сельскохозяйственных машин за счет изменения логики работы световых сигнализаторов и нового алгоритма обработки диагностической информации, привязанного не ко времени наблюдения, а к пройденному расстоянию.

На чертеже представлена структурная схема и временная диаграмма работы предлагаемого устройства.

Устройство содержит аналоговый датчик глубины 1, выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 2, тогда как инвертирующий вход усилителя 2 подключен к источнику опорных напряжений 3. Выход усилителя 2 через сглаживающий фильтр нижних частот 4 подключен к инвертирующему входу компаратора 5, неинвертирующий вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения 6.

Выход компаратора 5 соединен с общей точкой двух светодиодных индикаторов 7 и 8, снабженных токоограничивающими резисторами и включенных последовательно между шиной питания и общей шиной. Выход сглаживающего фильтра 4 соединен также с сигнальным входом двухпорогового компаратора 9, установочные входы которого подключены к источнику опорных напряжений 3.

Выход двухпорогового компаратора 9 подключен к одному из входов схемы совпадения 10, тогда как к другому входу схемы 10 подключен выход импульсного датчика пройденного расстояния 11.

Выходы схемы совпадения 10 и импульсного датчика 11 соответственно подключены к первому и второму входам вычислительного устройства 12.

Устройство работает следующим образом.

Выходной сигнал датчика глубины 1 усиливается дифференциальным усилителем 2 и сглаживается фильтром нижних частот 4, чтобы устранить кратковременные всплески сигнала, обусловленные микронеровностями рельефа, вибрациями, электромагнитными помехами и т.п. Отфильтрованный сигнал поступает на вход компаратора 5, где сравнивается с пилообразным напряжением генератора 6, частота которого выбирается больше 50 Гц, чтобы избежать мерцаний светодиодных индикаторов. На второй вход дифференциального усилителя 2 подается опорное напряжение Uo, которое устанавливается в процессе настройки схемы таким, чтобы при глубине хода рабочего органа машины посередине поля допуска напряжение на выходе фильтра 4 было посередине зубцов пилы. При этом на выходе компаратора 5 ровно половину периода держится высокий уровень (при этом горит светодиод 8), а вторую половину периода - низкий (при этом горит светодиод 7), но при смене этих состояний с частотой более 50 Гц суммарный визуальный эффект таков, что оператору представляется, что оба светодиода горят в полнакала с одинаковой яркостью. При увеличении глубины напряжение на выходе фильтра 4 увеличивается и длительность состояния высокого уровня на выходе компаратора 5 сокращается, а низкого, наоборот, увеличивается. При этом суммарная визуальная яркость светодиода 7 увеличивается, а светодиода 8 - уменьшается.

Коэффициент усиления усилителя 2 устанавливается на этапе настройки схемы таким, что при достижении верхней границы заданного поля допуска на глубину светодиод 8 гаснет, а светодиод 7 принимает полный накал.

При отклонении глубины в другую сторону от заданного значения схема реагирует таким образом, что светодиод 7 уменьшает яркость, а светодиод 8 увеличивает. При достижении нижней границы поля допуска светодиод 7 гаснет, а светодиод 8 принимает полный накал.

Такая логика работы световых сигнализаторов выглубления и заглубления существенно облегчает работу тракториста и оказывается особенно удобной в случае, когда приходится контролировать глубину хода для машин с множественными рабочими органами, как например КПС-5. Действительно, в этом случае панно световых сигнализаторов принимает вид двух рядов светодиодов, один под другим, по которым можно одновременно следить за равномерностью обработки почвы каждым рабочим органом.

Вторая часть схемы предназначена для оценки качества проведенной обработки поля заданных размеров. Сигнал с выхода фильтра 4 подается на вход двухпорогового компаратора 9, где сравнивается с Uверх и Uниж, которые задаются на этапе настройки в соответствии с верхней и нижней границами поля допуска на глубину. Если глубина хода рабочего органа не выходит за эти границы, на выходе компаратора 9 поддерживается высокий уровень, который подается на один вход схемы совпадения 10. На другой вход схемы совпадения 10 подаются импульсы от датчика пройденного расстояния 11, который связан с механизмом перемещения машины (такой датчик может быть выполнен, например, на базе холловского датчика магнитного поля и системы постоянных магнитов, закрепленных на ободе ведомого колеса машины).

Датчик 11 вырабатывает импульсы только при перемещении машины. Если при этом рабочий орган машины не выходит из заданного поля допуска заданной глубины хода, эти импульсы через схему совпадения 10 проходят на первый вход вычислительного устройства 12. При выходе рабочего органа за поле допуска импульсы от датчика 11 на выход схемы 10 не проходят. На второй вход вычислительного устройства 12 поступают все импульсы от датчика 11, отсчитывая тем самым пройденное машиной расстояние.

Вычислительное устройство 12 определяет отношение

где NΔ - число импульсов, прошедших через схему совпадения 10,

N - общее число импульсов датчика 11.

Это отношение дает оценку качества технологического процесса обработки почвы. Задавая N, то есть задавая определенный контрольный участок, можно таким образом определить, какая доля площади поля обработана с соблюдением заданного технологического допуска.

Устройство автоматического контроля глубины хода рабочих органов сельскохозяйственных машин, содержащее аналоговый датчик глубины, выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя, причем инвертирующий вход усилителя подключен к источнику опорных напряжений, а выход усилителя подключен к входу сглаживающего фильтра, два светодиодных индикатора с токоограничивающими резисторами, включенные последовательно между шиной питания и общей шиной, двухпороговый компаратор, сигнальный вход которого подключен к выходу сглаживающего фильтра, тогда как установочные входы компаратора подключены к источнику опорных напряжений, а выход компаратора подключен к одному входу схемы совпадения, выход которой подключен к первому входу вычислительного устройства, отличающееся тем, что в устройство включены генератор пилообразного напряжения, компаратор, неинвертирующий вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а инвертирующий - к выходу сглаживающего фильтра, причем выход этого компаратора подключен к общей точке светодиодных индикаторов, и импульсный датчик пройденного расстояния, выход которого подключен к другому входу схемы совпадения и ко второму входу вычислительного устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к гидроприводам почвообрабатывающих агрегатов. .

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано в конструкции плугов и плоскорезов. .

Изобретение относится к почвообрабатывающим сельскохозяйственным машинам, а именно к плугам полунавесного исполнения. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в конструкции плугов и плоскорезов. .

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно, к гидравлическим системам, предназначенным для силового и позиционного регулирования положения навесных сельскохозяйственных орудий.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к прицепным почвообрабатывающим орудиям. .

Изобретение относится к землеройным машинам, преимущественно, для мелиорации земель. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству , а именно к сельскохозяйственному машиностроению, и может быть использовано для автоматического регулирования глубины обработки почвы сельскохозяйственными орудиями.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к механизмам для ведения по глубине оборотного плуга. Механизм содержит раму с опорным колесом. Опорное колесо обеспечивает ведение по глубине посредством гидроцилиндра. С помощью автономной гидросистемы, посредством клапанного блока и аккумулятора давления, опорное колесо может поворачиваться в противоположное рабочее положение. По окончании процесса поворота обеспечивается возврат к заданной глубине обработки. В процессе поворота происходит маслообмен между напорными камерами гидроцилиндра и аккумулятором давления. Такое конструктивное решение направлено на упрощение конструкции и повышение надежности механизма. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к навесным устройствам для навешивания на трактор, в частности лесохозяйственных машин и орудий. Навесная система содержит нижние тяги (1), верхнюю тягу (3), приводные рычаги (5), вал (4) и гидропривод. Нижние тяги (1) соединены раскосами (8) с подъемными рычагами (7). К свободным концам нижних (1) и верхней (3) тяг шарнирно присоединена треугольная ферма (9). С противоположной от тяг (1 и 3) стороны на треугольной ферме (9) шарнирно закреплены нижние (10) и подпружиненный относительно фермы верхний (11) рычаги. К свободным концам рычагов (10 и 11) присоединяется навешиваемое орудие (12), выполненное в виде дискового рабочего органа (13). Проекции нижних (10) и верхнего (11) рычагов на продольно-вертикальную плоскость при их перемещении вверх образуют сходящиеся линии, точка (МЦВ1) пересечения которых расположена ниже поверхности почвы. Повороты нижних (10) рычагов в вертикальной плоскости ограничены с помощью установленных шарнирно на ферме (9) упоров (15) с выполненными в них пазами. Такое конструктивное решение направлено на повышение заглубляющей способности и стабильности хода на заданной глубине обработки. 1 ил.

Группа изобретений относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к орудиям для посева семян и способу регулирования глубины борозды. Устройство сельскохозяйственного назначения для посева семян содержит соединенный с рамой сошник, полупроводниковый датчик, блок обработки данных. Полупроводниковый датчик выполнен с возможностью воспринимать характеристику, связанную с посевом семян, и генерировать сигнал, соответствующий воспринятой характеристике. Блок обработки данных, выполнен с возможностью принимать сигнал, соответствующий воспринятой характеристике. Глубина борозды может регулироваться на основе сигнала, соответствующего воспринятой характеристике. Подобная характеристика может представлять собой характеристику почвы, усилие, приложенное к устройству сельскохозяйственного назначения, или положение части устройства сельскохозяйственного назначения. Такое конструктивное решение направлено на повышение точности при нарезании борозды. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Сельскохозяйственное устройство содержит раму для навешивания сменных рабочих органов, высевающую секцию, рычажный механизм, соединяющий высевающую секцию с рамой для навешивания сменных рабочих органов, имеющей привод. Рычажный механизм включает в себя первый рычаг и второй рычаг, причем каждый из первого рычага и второго рычага имеет первый конец, соединенный с рамой для навешивания сменных рабочих органов, и второй конец, соединенный с высевающей секцией. С рычажным механизмом и приводом соединен смещающий элемент. При этом привод выполнен с возможностью перемещения смещающего элемента для изменения величины усилия, прикладываемого к высевающей секции. Для определения усилия, приложенного к высевающей секции, и характеристики почвы, по которой перемещается высевающая секция, имеются первый и второй датчики соответственно. Привод, смещающий элемент, датчики и устройство для обработки данных образуют систему регулирования вышеуказанной высевающей секции. Изобретение обеспечивает повышение качества высева семян. 3 н. и 21 з.п. ф-лы,5 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к орудиям для основной обработки почвы. Комбинированный агрегат для основной обработки почвы содержит несущую раму с верхними и нижними кронштейнами, на которой симметрично установлены право- и левооборачивающие плужные корпуса, опорное колесо и опорно-выравнивающий каток, кинематически связанный с рамой посредством тяги с кронштейном и встроенной поворотной гайкой. На верхнем кронштейне рамы установлен электропривод, соединенный с помощью приводного винта с поворотной гайкой. На опорном колесе установлен излучатель ультразвуковых колебаний, имеющий контакт с землей. На обратной стороне плужного корпуса установлен приемник ультразвуковых колебаний. Вычислительное устройство управления размещено в кабине энергетического средства и связано с излучателем и приемником ультразвуковых колебаний для осуществления управления электроприводом. Такое конструктивное выполнение направлено на повышение качества обработки почвы и снижение энергозатрат. 1 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к механизму навески модулей широкозахватного сельскохозяйственного агрегата. Механизм навески модулей (12) сельскохозяйственного агрегата содержит две нижние продольные тяги (1), одну регулируемую по длине верхнюю тягу (2) и гидроцилиндр (10) для подъема и перевода орудия в транспортное положение. Наружные концы нижних продольных тяг (1) и верхней тяги (2) прикреплены шарнирно (c и b) к автосцепке (3), а внутренние их концы присоединены шарнирно (a и d) к установленной металлической плите (4), шарнирно связанной через дополнительные тяги (7 и 8) с брусьями (5 и 6) рамы. Для поддержания реакции почвы на опорные колеса (13) в допустимых пределах при регулировании глубины обработки для различных видов работ или при изменении свойств почвы плита (4) плавно регулируется по высоте вручную или автоматически с помощью шарнирно прикрепленного к брусу рамы механизма регулирования (9), создавая от сил тяжести модуля (12) и сил, действующих на рабочие органы, постоянный момент заглубления относительно мгновенного центра вращения точки π. Гидроцилиндр (10) для подъема орудия связан с нижними тягами (1) через кронштейн (11), который при выполнении рабочего процесса обеспечивает тягам (1) свободу перемещения во всех плоскостях, а при переводе модулей (12) в транспортное положение фиксирует их в направляющих каналах кронштейна (11) и между упором (14), расположенным на плите (4). Таким конструктивным решением обеспечивается соблюдение установленной глубины обработки, поддержание реакции почвы на опорных колесах модуля в допустимых пределах, снижение тягового сопротивления орудия и повышение производительности агрегата. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к средствам автоматизации, и предназначено для применения на сельскохозяйственных машинах и орудиях

Наверх