Автоматическое самонастраивающееся устройство для поддержания оптимальной нагрузки картофелеуборочного комбайна

 

Союз Советсник

Социалистичесиии

Республик

<и>919

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 11.04.77 (21) 2473279/30-15 (51)М. Кд. с присоединением заявки J4

A 01 0 41/12

3Ьсудлрстеапв5 кюнитет

СССР ао дал1н иэобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 15.04.82 (53) УДК631 311 (088.8) (72) Авторизобретения

Л.А. Борошок (71) Заявитель

Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ САМОНАСТРАИВАЮЦЕЕСЯ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ

КАРТОФЕЛЕУ6ОРОЧНОГО КОМ6АЙНА!

Изобретение относится к автоматическим самонастраивающимся системам поддержания оптимальной нагрузки уборочных машин и может быть использовано, в частности, для контроля и управления нагрузкой картофелеуборочных комбайнов.

Известны устройства для регулиро" вания нагрузки уборочной машины, осуществляющие контроль и поддержание

I0 необходимого количества технологичес-, кой массы, поступающей в комбайн (1).

Недостатком таких устройств является то, что с их помощью контроли-. руется только объем поступающей в

IS комбайн массы. Совсем не учитываются ее физико-механические качества, оказывающие существенное влияние на нагрузку рабочих органов комбайна и качество выполнения технологического процесса. Вследствие колебаний профиля грудок, микро- и макронеровностей поверхности поля, нестабильного коэффициента буксования колес трактора периодически происходят изменения объема клубненосной массы, поступающей- в комбайн, что является основным возмущением, вызывающим колебания нагрузки. Однако принять определенную толщину в передней части сепаратора за номинал, который следует поддерживать во время работы, не представляется возможным из-за переменных качеств почвы по степени сепарации.

Известно также устройство для автоматического поддержания оптимальной нагрузки картофелеуборочного комбайна, содержащее измерительный преобразователь толщины слоя на сходе рабочего органа и исполнительный ме" ханизм изменения режима работы (2).

Недостатком этого устройства является то, что. сигнал формируется измерителем толщины слоя с большим запаздыванием, так как измеритель.толщины слоя расположен на значительном расстоянии по ходу технологического

919626 4!

О !

30

55 процесса от подкапывающих лемехов.

Сигнал, сформированный таким образом измерителем, из-за значительного транспортного запаздывания искажает фактические колебания нагрузки на входе комбайна, что не дает возможность обеспечить поддержание оптимальной нагрузки.

Цель изобретения - повышение эффективности использования комбайна постоянным поддержанием максимально допустимой нагрузки с учетом нестабильности условий работы и. физикомеханических качеств картофельного вороха.

Р

Цель достигается тем, что комбайн снабжен логическим блоком формирования сигналов управления, измерительным преобразователем нагрузки двигателя и измерительным преобразователем толщины слоя на входе комбайна, имеющим реверсивный шаговый механизм настройки номинала и электромагниты с катушками, причем последние связаны с измерительными преобразова" телями посредством соответствующих усилителей мощности, генераторов прямоугольных импульсов, элементов

ИЛИ и элементов ЗАПРЕТ, при этом один из выходов каждого измерительного преобразователя соединен с исполнительным механизмом режима работы посредством соответствующего элемента

И и усилителя мощности, а второйпосредством соответствующих элементов И, ИЛИ и усилителя мощности.

На фиг. 1 изображен измерительный преобразователь толщины слоя на схо» де рабочего органа и измерительный преобразователь толщины слоя на входе комбайна; на фиг. 2 †. логический блок формирования сигналов управления; на фиг. 3 - измерительный преобразователь нагрузки двигателя.

Устройство состоит из измерительного преобразователя 1 толщины слоя на сходе рабочего органа, измерительного преобразователя 2 на входе комбайна, измерительного преобразователя 3 двигателя, логического блока формирования команд управления 4, исполнительного механизма 5 изменения режима работы. Измерительные преобразователи выполнены в виде переключателей электрических сигналов.

Поэтому на их выходах формируются электрические сигналы, соответствующие нагрузкам контролируемых орга" нов. Измерительные преобразователи толщины слоя содержат щуп 6 для замера толщины слоя на входе комбайна, щуп 7 для замера толщины слоя на сходе рабочего органа, контакторы 8 и

9 и подвижные секторы 10 и 11 с контактными пластинами. Контакторы имеют механическую связь со щупами 6 и 7, что позволяет преобразовывать пеперемещения щупов в электрические сигналы. Настройка номинала измерительного преобразователя толщины слоя на сходе рабочего органа осуществляется с помощью механизма 12. При настройке поворачивают сектор 11. Номинал толщины слоя в передней части комбайна устанавливается с помощью реверсивного шагового механизма 13, которым управляют электромагниты с катушками R< и. Р .

Логический блок формирования сиг налов управления состоит из логических элементов - функции ЗАПРЕТ 14, ИЛИ 15, И 16, управляемых генераторов прямоугольных импульсов 17, выходных усилителей мощности 18.

Устройство работает следующим образом. .Механизмом настройки задается толщина слоя, которую необходимо поддерживать на сходе рабочего органа.

Эта величина выбирается в соответствии с урожайностью убираемого картофеля с учетом необходимой степени сепарации почвы, которая обеспечивает требуемую чистоту клубней. Если

h = Ь0, электрического сигнала на выходе измерительного преобразователя толщины слоя на сходе рабочего органа нет. Это соответствует сигналу ао. При h c h о формируется сигнал а„. Когда h > 60 - а . Номинальная толщина слоя Н в передней части комбайна определяется положением подвижного сектора f0 который устанавливает в необходимое положение реверсивный шаговый механизм 13. Привод механизма осуществляется от электромагнитов с катушками R „ и R . Цепи катушек замыкаются по сигналам логического блока формирования сигналов управления в зависимости от совокупности сигналов о степени сепарации почвы и нагрузки рабочего органа.

Если комбайн попадает на участок с трудносепарирующейся почвой, подвижный сектор 10 поворачивается по часовой стрелке в положение, при котором контактор 8 прпадает в промежуток между контактными, пластинами при в S0

-н

5 9196 меньшей толщине слоя Н. Это приводит к снижению Н . Следовательно уменьшается поступление клубненосной массы в комбайн, что обеспечивает необходимую степень сепарации. На сходе рабочего органа сохраняется требуемая толщина слоя h . При попадании на участок с легко сепарирующейся почвой подвижный сектор 10 поворачивается против часовой стрелки, что вызы 10 вает соответственно возрастание Н0.

Таким образом, компенсируются колебания свойств подкапываемого пласта по степени сепарации.

Измерительный преобразователь толщины слоя на входе сепаратора выдает один из трех сигналов. При ву Н НО

При работе комбайна также контролируется нагрузка двигателя. Иэмери- 20 тельный преобразователь 3 нагрузки .двигателя выдает один из трех сигна" лов: Ь„при.М 4 М0, S0 при М ...М.0 упри Мдеx М0 °

В устройстве принята двоичная. сис- 25 тема выдачи сигналов о нагрузке контролируемых рабочих органов.. При недогрузке и перегрузке формируются электрические сигналы, которые условно обозначаются соответственно индек" З0 сами "1" и "2". При, номинальной нагрузке сигнал отсутствует. Условно он обозначается индексом "О".

Сигналы измерительных преобразователей поступают в логический блок формирования сигналов управления, в котором по сочетанию сигналов формируется сигнал управления, скорость

- движения и сигнал настройки системы на определенный номинал Н0. Для формирования сигнала может быть задана любая желательная программа. Изучение технологического процесса картофелеуборочного комбайна позволяет наметить программу формирования сигна- . лов управления, которая представлена в таблице.

26 б .

Продолжение табл.

+Н

+H3

0 "&i

Ь0

-V -V

+Н +Н -V

+Н +Н . -V в1 50

-V

В соответствии с приведенной таб-. лицей, блок формирует сигнал на увеличение скорости только при недогруз-ке рабочего органа (h < h0) (Н (Н0) а также недогрузке двигателя (наличие сигнала S<). Снижение скорости происходит при перегрузке рабочего органа (Ь > "0 и " > Н0) или пРи пе-. регрузке двигателя (наличие сигнала

Sy) вне зависимости от нагрузки рабочего органа. 8 остальных случаях сочетания сигналов формируется команда на повышение или понижение Н .Такую программу реализует логический блок формирования команд. Блок выдает один из четырех сигналов: Н 0 или

-Н0- соответственно на повышение или понижение толщины слоя, которую необходимо поддерживать в передней час ти рабочего органа, V или - V— на увеличение или понижение рабочей скорости.

Сигналы +Н0 и -Н0 формируются,. из сигналов а „и а, Q и S с помощью цепочки, в которую входят элементы, реализующие функцию ЗАПРЕТ, ИЛИ, а также управляемые генераторы прямоугольных импульсов. Последние превращают непрерывные сигналы в ймпульсные, что необходимо для работы импульсного реверсивного шагового механизма 13 управления положением

1 подвижного сектора 10 ..

Сигнал +V формируется с помощью элемента И, а сигнал -Ч с помощью элементов И и ИЛИ. При поступлении сигналов +Ч или -.Ч исполнительный механизм 5 производит соответствующее изменение рабочей скорости агрегата.

Предлагаемое устройство за счет поддержания максимальной нагрузки ком байна и предотвращения технологичес-. ких отказов (забиваний) позволяет повысить его производительность на

30-40>, что обеспечивает экономичес" кий эффект около 2 тыс.руб. на каждом комбайне за сезон. формула изобретения

Автоматическое самонастраивающееся устройство для поддержания оптимальной нагрузки картофелеуборочного комбайна, содержащее измерительный преобразователь толщины слоя на сходе рабочего органа и и=полнительный механизм изменения режима, работы, о т л и ч а ю щ е е с я теи что, с целью повышения эффективности использования комбайна постоянным поддержанием максимально допустимой нагрузки с учетом нестабильности условий работы и физико-механических качеств картофельного вороха, комбайн снабжен логическим блоком формирования сигналов управления, изме-. рительным преобразователем нагрузки двигателя и измерительным преобразо919626 8 вателем толщины слоя на входе комбайна, имеющим реверсивный шаговый механизм настройки номинала и электромагниты с катушками, причем последние соединены с измерительными пре" образователями посредством соответствующих усилителей мощности генераторов прямоугольных импульсов, элементов ИЛИ и элементов ЗАПРЕТ, при g этом один из входов каждого измерительного преобразователя подсоединен к исполнительному механизму изменения режима работы посредством соответствующего элемента И и усилителя мощности, а второй - посредством соответствующих элементов И, ИЛИ и усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Румянцев Е.К. Гидравлические системы зерноуборочных комбайнов;

M., "Колос", 1975 с. 130-133.

2. Авторское свидетельство СССР

N 150177, кл. А 01 D 33/00, 1961.

919626

Фивы

Составитель А. Васильев

Редактор А. Гулько. Техред И. Гайду . Корректор Н. Стец .

Заказ 2197/1 . Тираж 699, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал fllln "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4