Устройство для автоматизации процесса высева семян

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для управления дозирующей системой высева семян кассетной селекционной сеялки. Устройство включает энкодер на ведомых колесах, конусные высевающие аппараты с выходным валом, шаговый двигатель, распределительный стол с набором ячеек в кассете и приводом от двигателя постоянного тока, пульт управления, датчик положения и драйверы. Устройство включает соленоид дозатора, установленный на раме высевающего аппарата, центральный блок управления с программным обеспечением, связанный с шаговым двигателем высевающего аппарата и двигателем постоянного тока привода распределительного стола посредством драйверов управления коллекторными двигателями. Устройство содержит энкодер с широким функционалом измерений, который выполнен инкрементальным. Датчик абсолютного положения ячеек высевающей кассеты размещен на распределительном столе. Обеспечивается автоматизация процесса высева семян, повышение урожайности высеваемых культур, точности высева семян сельскохозяйственных культур, снижение инерционности привода и исключение пробуксовки колес. 1 ил.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для управления дозирующей системой высева семян кассетной селекционной сеялки предназначенной для II и III этапов селекционных работ.

Известны приводы механических высевающих аппаратов, содержащие цепную передачу, коробку скоростей, дозирующий аппарат [патент РФ RU 2161877 МПКA01C 7/16 (2000.01) , 1993; патент РФ RU 2583073 МПК A01C 7/04 (2006.01), 2015; патент РФ RU 2182755 МПК A01C 7/04 (2000.01), 1997], так же известен привод высевающего аппарата с дискретным управлением [патент RU 2 573 765 C1 МПК A01C 7/00 (2006.01)].

Недостатком известных изобретений является отсутствие электронных средств для настройки технологического процесса высева семян и установка длины делянки с помощью механической коробки передач [https://www.wintersteiger.com/ru/РАСТЕНИЕВОДСТВО-И-ИССЛЕДОВАНИЯ/Продукция/Ассортимент/Рядовые-сеялки/54-Rowseed-S] является отсутствие управления распределительным столом.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины [патент RU 2573765, МПК A01C 7/00 (2006.01)], включающее энкодер на ведомых колесах, конусные высевающие аппараты с выходным валом, шаговый двигатель, распределительный стол с набором ячеек в кассете и приводом от двигателя постоянного тока, пульт управления, датчик положения и драйверы.

Недостатками известного устройства является низкая точность высева, возникающая из-за плохого сцепления с почвой.

Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение точности высева семян сельскохозяйственных культур, повышение урожайности, снижение инерционности привода и исключение пробуксовки колес.

Поставленная техническая задача изобретения решается тем, что в устройстве для автоматизации процесса высева семян, включающем энкодер на ведомых колесах, конусные высевающие аппараты с выходным валом, шаговый двигатель, распределительный стол с набором ячеек в кассете и приводом от двигателя постоянного тока, пульт управления, датчик положения и драйверы, согласно изобретению, оно снабжено соленоидом дозатора, установленном на раме высевающего аппарата, центральным блоком управления с программным обеспечением, связанным посредством драйверов управления коллекторными двигателями с шаговым двигателем высевающего аппарата и двигателем постоянного тока привода распределительного стола, энкодер с широким функционалом измерений выполнен инкрементальным, датчик абсолютного положения ячеек высевающей кассеты размещен на распределительном столе.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства для автоматизации процесса высева семян.

Устройство для автоматизации процесса высева семян состоит из центрального блока управления 1 с программным обеспечением, который управляет через драйверы 4 и 5 управления коллекторными двигателями шаговым двигателем 2 (ШД), установленным на раме высевающего аппарата 3, и двигателем 6 постоянного тока, вращающим привод распределительного стола 7. Соленоид 8 дозатора установлен на раме высевающего аппарата 3, связан с центральным блоком управления 1 и влияет на точность высева семян. Энкодеры 9 и 10 выполнены инкрементальными и установлены на ведомые колеса сеялки либо трактора. Датчик 11 абсолютного положения ячейки размещен на распределительном столе 7. Центральный блок управления связан с пультом оператора 12 с графическим интерфейсом для более точного отображения информации при выполнении посева.

Центральный блок управления 1 с программным обеспечением обрабатывает сигнал полученный от инкрементальных энкодеров 9 и 10 с дальнейшей корректировкой погрешности высева и подачи кассет двигателем 6 постоянного тока через драйверы 4 и 5 управления коллекторными двигателями.

Использование шагового двигателя 2 позволяет добиться высокой точности частоты вращения высевающего аппарата 3 за счет малых углов поворота ротора шагового двигателя 2. Применение двигателя 6 постоянного тока с драйверами 4 и 5 и датчика 11 абсолютного положения ячейки позволяют добиться улучшенного позиционирования ячеек кассеты на распределительном столе 7.

Инкрементальные энкодеры 9 и 10 с широким функционалом измерений предназначены для измерения частоты вращения, пройденного пути, а также получения циклограмм для корректировки частоты вращения высевающего аппарата.

Устройство для автоматизации процесса высева семян работает следующим образом.

На ведомые колеса сеялки либо трактора устанавливают инкрементальные энкодеры 9 и 10 для получения данных о пройденном расстоянии и буксовании колес во время посева. При пробуксовке колес энкодеры 9 и 10 корректируют через центральный блок управления 1 точность высева семян в рядке.

Оператор задает длину делянки на пульте управления 12 с графическим интерфейсом. Так же оператор устанавливает кассеты на распределительном столе 7, регулируя положение первой ячейки кассеты относительно датчика 11 абсолютного положения ячейки, блок управления 1 с программным обеспечением генерирует управляющий сигнал для двигателя 6 постоянного тока через драйверы 4 и 5.

При движении инкрементальные энкодеры 9 и 10 снимают с колеса сеялки первоначальный сигнал. Центральный блок управления 1 с программным обеспечением обрабатывает полученный сигнал, исключает пробуксовку колес, формирует управляющий сигнал для драйвера 4 ШД 2. При прохождении заданной длины делянки срабатывает соленоид 8 дозатора. После срабатывания соленоида 8 дозатора включается двигатель 6 постоянного тока, который перемещает ячейку кассеты до срабатывания датчика 11 положения ячейки.

Опираясь на данные, полученные с инкрементальных энкодеров 9 и 10, центральный блок управления 1 корректирует частоту выходных импульсов.

Установка инкрементальных энкодеров 9 и 10 необходима для снижения погрешности длины делянок из-за пробуксовки колес. После корректировки данных блок 1 формирует выходные импульсы по длительности сигналов, поступающих от датчиков 8, 9 ,10 и 11 и отсылает их на пульт управления 12. Шаговый двигатель 2 в свою очередь осуществляет вращение вала конусных высевающих аппаратов 3.

Использование изобретения позволит автоматизировать процесс высева семян, повысить урожайность высеваемых культур, точность высева семян сельскохозяйственных культур, снизить инерционность привода и исключить пробуксовку колес.

Устройство для автоматизации процесса высева семян, включающее энкодер на ведомых колесах, конусные высевающие аппараты с выходным валом, шаговый двигатель, распределительный стол с набором ячеек в кассете и приводом от двигателя постоянного тока, пульт управления, датчик положения и драйверы, отличающееся тем, что оно снабжено соленоидом дозатора, установленным на раме высевающего аппарата, центральным блоком управления с программным обеспечением, связанным посредством драйверов управления коллекторными двигателями с шаговым двигателем высевающего аппарата и двигателем постоянного тока привода распределительного стола, энкодер с широким функционалом измерений выполнен инкрементальным, датчик абсолютного положения ячеек высевающей кассеты размещен на распределительном столе.