Устройство для стрижки овец

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

<>871720

Ф,\ / (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 300876 (2t) 2392805/30-15 (зз)м. кл.з

А 01 К 13/00 (23) Приоритет - (32) 19 ° 12.75

01.04.76 (31) РС4351/75 (33) Ав стр алия

РС5452/76

Опубликовано 0710.81.Бюллетень Hо 37

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий.(53) УДК 636. 083. . 79 (088.8) Дата опубликования описания 071081

Иностранец

Ланселот Рамильтон Лайнз (Ав стр алия) (72) Автор. изобретения

Иностранные фирмы

Синил Номиниз Пти..., ЛТД и Аустрэлнан

Вул Харвестинг Лимитед (Австралия) (71) Заявители (54) УСТРСЙСТВО ДЛЯ СТРИЖКИ ОВЕЦ выполнен в виде микродвигателя, электрическй связанного, с программным узлом.

Программный узел содержит клапаны .с соленоидами, блок памяти, блок управления и усйления, причем последний связан с блоком памяти и соленои дами клапанов °

На фиг. 1 изображено устройство для стрижки овец, общий вид, на фиг . 2 - схема расположения осей уст ройства; на фиг. 3 — П-образная опора с рычагавы во время стрижки овец, вид сбоку, на фиг. 4 - то же, вид сзади, на фиг. 5 показана схема подготовительного и рабочего движений в процессе стрижки, на фиг. 6 — гидравлическая система управления устройства на фиг. 7 - электронная схема устройства.

Устройство для стрижки овец включает П-образную опору, состоящую из поперечной части 1, установленной на шарнирах стоек 2, которые шарнирно соединены с осью 3 подвижной платформа 4, рычагов 5, которые посредством шарниров 6 связаны со стригальными машинками 7 и с поперечной частью

П-образной опоры - при помощи шарИзобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для стрижки овец.

Известно устройство для стрижки овец, включающее подвижные платформы с установленными на них держателями, на которых закреплены стригальные машинки (1 ).

Такое устройство сложно в эксплуа-то тации и не обеспечивает автоматиза,цию процесса стрижки овец.

Известно устройство для стрижки овец, включающее подвижную платформу с установленным на ней держателем, на котором закреплены стригальные машины, ножи которых связаны с механизмом привода 12 ).

Это устройство не обеспечивает asтоматизацию процесса стрижки овец. 2О

Цель изобретения — автоматизация процесса стрижки овец.

Достигается зто тем, что держатель выполнен в виде имеющей рычаги П-образной опоры,.поперечная часть кото- 25рой установлена на шарнирах, а рычаги в свою очередь шарнирами связаны со стригальнымн машинками и с поперечной частью П-образной опоры, при,чем каждый из упомянутых шарниров )3p,,,(«+ s (,1 и

1 с " 1

l.

Мерлино . ) 871720 ниров 8 и 9, выполненных в виде валов, причем валы (,шарниры 9 расположены по отношению друг к другу под углом так, что их продолженные оси пе ресекаются в той точке, где ось l0 симметрии этих валов пересекает окружность 11, прочерчиваемую концами рычагов 5. .Шарниры устройства позволяют располагать стригальные машинки 7 в любом требуемом положении относительно овцы. Все шарниры устройства выполнены в виде микродвигателей, при— чем стригальные машинки 7 могут пе= ремещаться относительно оси 10 cèìметрии и поворачиваться вокруг своей продольной оси 12, выполненной в виде кронштейна 13.

Стригальные машинки 7 посредством шарниров 6, 8, 9 и поперечной части

1 связаны с блоком 14 управления и усиления програмьжого узла, содержащего клапаны 15 с соленоидами 16, 26 носитель 17 програ юж, насос 18„ привод 19, фильтр 20 и гаситель 21 .

Блок 14 управления и усиления содержит усилители 22-26, элементы 27 и 28 сравнения, причем блок 14 управ— ления и усиления связан с блоком 29 памяти.

В процессе работы устройства стойки 2 могут занимать различное положение, например в вертикальном поло-: жении - 2A-2Д, а рычаги 5 - в положениях 5А-5Д, стригальные же машинки

7 — в положениях 7А-7Д. Любая точка на теле зафиксированной остригаемой овцы характеризуется углами N,Н,К,Л„

Угол поворота кронштейна 13 вокруг своей продольной оси 12 характеризует, направление движения стригальной машинки 7, угол поворота рычага 5 на шарнире 8 определяет перемещение егo относительно оси 10 симметрии. Углы 4О каждой оси или координаты хранятся в блоке 29 памяти и определяют некоторое число точек на поверхности тела овцы в такой последовательности„ при которой в процессе считывания их с памяти описывается последовательность стригущих и подготовительных движений. С каждым рабочим органом (стригальными машинками 7) связан управляющий им чувствительный датчик, обес-, печивающий перемещение его по телу овцы.

Для перемещения стригальной машинки 7 от одной точки Р1 к другой

Р2 каждая из осей (шарнир1 должна двигаться с определенной скоростью, пропорциональной углу поворота этой оси, чтобы обеспечить посредством совокупности их движения перемещение стригальной машинки 7 к точке Р2.

B данном устройстве для стрижки овец дан аналоговый способ управления скоростями каждой из осей между последовательными точками на поверхности овцы. Поскольку все оси управ- 65 ляются одинаковым образом, описывается управление одной из них.

Во время стрижки сигнал с выхода преобразователя углового смещения поступает на усилитель 22, дающий напряжение, пропорциональное истинному положению оси, Поскольку время между двумя последовательными положениями фиксироваHo равняется 0,2 с, скорость, которой олжна достичь ось между точкой Р1, определяемой как истинное положение ! оси при помощи преобразователя углового смещения, и точкой Р2, положение которой определяется из блока 29 памяти, пропорциональна разности между истинным положением точки Р1 и требуемым положением точки Р2. Причем Р1

;истинное положение оси) может и не совпадать с Р1, определяемым блоком памяти, Для определения требуемого положения оси, хранящегося в блоке

29 памяти, 8-битовое слово преобразуется в электрическое напряжение и подается на вход усилителя 24.

Выходы усилителя 22 (истинное положение) и усилителя 24 (требуемое положение) подаются на входы дифференциального усилителя 25. Координаты (требуемого положениями считываются из блока 29 памяти -"ж..-ыe 0,2 с. Когда требуемое положение считывается из памяти, выходное напряжение усилителя 25 пропорционально скорости, которую должна иметь ось, чтобы достичь этой точки через 0,2 с.

B момент времени 71 ось в точке

Р1 илИ ее угловое смещения, < P1 В этот же момент Т1 считывается из блока 29 памяти точки Р2. В это время выход усилителя 22 пропорционален углу < Р1 (истинное положение1, выход усилителя 24 пропорционален углу

< Р2 (требуемое положение), а выход усилителя 25 < Р2-Р1 пропорционален скорости, которую должна развивать ось, чтобы попасть Р2 в момент Т2.

Сразу же, как только из блока 29 памяти считано требуемое положение, выходное напряжение усилителя 25 фиксируется на этом уровне. Это напряжение (требуемая скорость служит входом для дифференциального усилителя

25. Выход усилителя 22 дифференцируется усилителем 23 так, что определяется истинная скорость, которая также служит входом для усилителя 26, выходное напряжение которого положительно, если истинная скорость меньше требуемой, и отрицательно в против— ном случае, Если эти скорости совпадают, выходное напряжение усилителя

26 равно нулю.

Выход усилителя 26 служит входом двух элементов 27 и 28 сравнения, устроенных так, что если истинная скорость меньше требуемой (выход усилителя 26 положителен ), то элемент

27 сравнения посылает ускоряющий сиг871720 нал, Если справедливо обратное (выход усилителя 26 отрицателен), то элемент 28 сравнения посылает тормозящий сигнал. Если истинное и требуемое значения скорости совпадают, то оба блока сравнения отключаются и ось вращается свободно. Входные нули блоков сравнения несколько сдвинуты относительно нулевого напряжения (+ 1 бит), что обеспечивает метровый диапазон, предотвращающий колебания в системе.

Для остановки оси в конце стрижки последним двум точкам захода присваиваются одинаковые координаты, так что скорость падает до нуля.

Если требуется "остановить" машину во время выполнения програвеж, последний набор координат можно непрерывно повторять, сведя таким образом скорость всех осей к нулю.

Вариации боковых размеров у овец могут быть автоматически скомпенси- 30 рованы при помощи сервоконтроля рычагов 5 и датчиков стригальных машинок 7.

Для учета вариаций продольных размеров необходимо вводить масштабные 25 коэффициенты для, по крайней мере, двух элементов — оси 3 и оси поперечной части 1 ° Эти коэффициенты можно . ввести в цепь обратной связи в усилитель 24 для изменения усиления, что приводит к изменению диапазона.требуемых угловых положений.

По входам "установка нуля" производится регулировка центрального положения, относительно которого производится поворот осей.

Иногда необходим переход от обратной связи по скорости к обратной связи по положению, если ось находится под ручным управлением. Это выполняется путем подачи вы- 40 хода усилителя 25 непосредственно на элементы 27 и 28 сравнения и отсоединения выхода усилителя 26. Элементы 27 и 28 сравнения после этого сравнивают требуемое и истинное положение и реагируют соответственно.

Устройство действует по принципу

Хранения памяти профиля в блоке 29 памяти. Нужное направление стригальной машинки 7 устанавливается при помощи комбинированного движения осей (фиг. 2).

В устройстве запрограммировано движение оси 3, поперечной части 1, шарниров б, 8, 9 и кронштейнов 13. Отводящее (туда и обратно) движение ,стригальных машинок 7 и рычаг 5 управляются датчиками действующей на них силы, чувствительными к небольшим изменениям контура овцы, изменениям ее профиля по ширине, сопротив- g) лению резанию.

При небольших изменениях контура овцы и при сопротивлении резанию отI водящий механизм стригальной машинки обеспечивает моментальную реакцию для следования за контуром или быстрого отвода стригальной машинки, чтобы предотвратить травмирование животного или поломку стригальной машинки.

В случае изменения профиля овцы по ширине рычаг 5 передвигается с мень.шей скоростью в соответствии с шириной профиля овцы.

Профиль овцы с точки зрения программы рассматривается как совокупность координат на простой сетке. Эти ,координаты или точки хранятся в памяти программы, откуда считываются последовательно по времени для всех осей сразу, и определяют последовательность стригущих и подготовительных движений.

Стрижка производится в 48 заходов, каждый из которых представлен 16-ю точками, каждая из которых соответствует 8-ми битовому слову в блоке

29 памяти программы. К каждому управляемому элементу устройства — оси 3, поперечной части 1, шарнирам 6, 8, 9 и кронштейну 13 — присоединен преобразователь (потенциометр), указывающий положение этого элемента или ско- рость его перемещения в любой момент времени. Эта информация сравнивается с хранящейся в памяти, чтобы получить пропорциональный ошибке сигнал, поступающий на управляющий элемент в приводной системе, соответствующей оси элемента в форму положительного или отрицательного импульса, с частотой, необходимой для достижения нужной величины скорости этого элемента. Когда различные управляемые элементы приближаются к концу захода, информация, поступающая на каждый управляющий элемент, приводит к снижению скорости, достигающей нуля в конце захода, перед тем как обеспечить максимальные скорости и ускорения для возвращения стригальной машинки в исходное положение для следующего з ахода.

Для учета различий в размерах овец .информация из памяти после цифроаналового преобразования масштабируется для некоторых из осей, в соответствии с размерами обстригаемой овцы.

Приводная система устройства гидравлическая, за исключением электрического привода стригальной машинки.

В гидравлической системе управления (фиг. 6) управляющим элементом служит трехсекционный быстродействующий соленоидный гидравлический клапан

15, на который подаются импульсы с блока 14 управления и усиления, вызывающие возбуждение Клапана и обеспечивающие передачу давления в нужном, направлении при помощи соответствующего привода. В нейтральном положении входные отверстия клапана закрыты, но выходные открыты, допуская свободный переток, .позволяя приводу свободно передвигаться вместе с осью. Для обес.

871720 печения стабильности работы каждого из управляемых элементов (оси 3, поперечной части 1, шарниров 6, 8, 9 и кронштейнов 13) требуется демпфирование, частично получаемое за счет использования последовательно установленных между приводом и клапаном га5 сителей 21.

Между насосом 18 и управляемыми элементами (осями, шарнирами, кронштейнами) установлены аккумуляторы, обеспечивающие давление и изоляцию между ними но время пульсации приводов.

Один насос мощностью 2,2 кВт, работающий при 450 фунтах на квадратный дюйм (31,6 кгс/см ), обеспечивает нсю гидравлическую систему. цля 15 уменьшения нагрузки насоса между пиками при стрижке используется раз— грузочный клапан. Ось 3 приводится в движение при помощи двух линейных приводов, для остальных управляемых 20 элементов используются вращательные приводы, но можно применять и линейные. Можно использовать гидравлический насос как постоянного, так и переменного объема, Кроштейны 13, установленные на концах рычагов 5, поддерживают электрические стригальные машинки 7. Имеются датчик давле— ния, который в случае, когда сопротивление передвижению вперед превышает заданную величину, включает соленоидный клапан в кронштейне 13.

Этот клапан, в свою очередь, включает линейный привод кронштейна, что приводит к быстрому отводу стригальной машинки от овцы и вызывает более медленный отвод рычага 5.

8 этом устройстве может быть использован датчик на основе воздушной струи, направляемой на кожу овцы че— рез трубки, причем изменение давле- ф) ния, вызываемое изменением расстояния от гребня стригальной машинки (ее ножей до кожи, используется для управления соленоидным клапаном и положением привода.

Кроме того, могут быть использованы и другие датчики, например на основе измерения поля, возникающего н результате пропускания через кожу и тело овцы тока высокой частоты.

Может быть использована настройка изолированной катушки, нарушающаяся, если катушка располагается вблизи поверхности или объекта. Кроме

) того, для этого могут быть использова ны емкостные датчики, применяемые для точного управления рабочим орга— ном. Для основного управления используется вычислительная машина с введенными в нее угловыми координатами, определяющими избранные положения на поверхности тела овцы.

Повороты и наклоны кронштейнов, располагающих стригальные машинки под нужным углом для стрижки, осуществляют при помощи вращательного привода и запрограммированных поворотов осей и шарниров.

Предлагаемое устройство для стрижки овец требует только лишь установки в него овцы. Процесс стрижки овцы осуществляется без вмешательства в него человека, который проверяет только правильность установки овцы, Формула изобретения

1. Устройство для стрижки овец, включающее подвижную платформу с установленным на ней держателем, на котором закреплены стригальные машинки,,ножи которых связаны с механиз— мом привода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цел -; автоматизации процесса стрижки овец,, держатель выполнен в виде имеющей рычаги П-образной опоры, поперечная часть которой установлена на шарнирах, а рычаги ° в свою очередь шарнирами связаны со стригальными машинками и с поперечной частью П-образной опоры, причем каждый из упомянутых. шарниров выполнен в виде микродвигателя, электрически связанного с программным узлом.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что программный узел содержит клапаны с соленоидами, блок памяти, блок управления и усиления, причем последний связан с блоком памяти и соленоидами клапанов.

Приоритет по пунктам:

19,12.75 — по п. 1, 01.04.76 — по и. 1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Австралии 9 212327, кл. 37.6, 1958.

2. Патент Австралии М 411485, кл. 37.6, 1965 (прототип).

Составитель Ф. Салов

Редактор С. Суркова Техред А. Ач Корректор Н. Стец

Закаэ 8490/31 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4