Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ регулирования параметров колебаний вибрационных рабочих органов почвообрабатывающих машин и устройство для его осуществления

 
Международная патентная классификация:       A01B

Патент на изобретение №:      2231241

Автор:      Богданович В.П. (RU), Пархоменко Г.Г. (RU), Рыков В.Б. (RU), Щиров В.Н. (RU)

Патентообладатель:      Государственное научное учреждение "Всероссийский научно- исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (RU)

Дата публикации:      20 Августа, 2003

Начало действия патента:      7 Декабря, 2001

Адрес для переписки:      347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 14, ВНИПТИМЭСХ


Изображения





Изобретение предназначено для обработки почвы и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ включает измерение частоты и амплитуды рабочего органа, тягового сопротивления и скорости движения одновременно с началом движения машины. Сначала производят регулировку частоты колебаний, а затем - амплитуды колебаний. Каждое регулирование обеспечивает соответствие параметров колебаний наименьшему тяговому сопротивлению и сохранение скорости движения машины. Устройство содержит вибровозбудитель с регулирующим устройством. Вибровозбудитель подключен к гидроцилиндру, шток которого шарнирно связан с вибрирующим рабочим органом, и приводится гидромотором, который соединен с регулируемым насосом. Полости гидроцилиндра через два обратных клапана соединены с гидролинией между гидромотором и дросселем. На приводном валу вибровозбудителя установлен датчик частоты вращения. Гидролинии оснащены датчиками давления. Шток гидроцилиндра оснащен датчиком перемещения. Трактор, с которым агрегатируется почвообрабатывающая машина, оснащается датчиком тягового сопротивления и датчиком скорости. Датчики подключены к входам блока управления, а регулирующие устройства - к выходам блока управления. Такие технология и конструкция позволят обеспечить качество обработки почвы при сохранении постоянной скорости движения трактора и минимального тягового сопротивления. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к вибрационным рабочим органам почвообрабатывающих машин и режимам их функционирования.

Известен способ регулирования параметров колебаний рабочих органов почвообрабатывающих машин (а.с. СССР 112005, А 01 В 20/01, 1956 г.), которым предусмотрено регулирование затрат мощности на приведение рабочих органов в состояние вибрирования с помощью изменения их массы. Затраты мощности зависят от частоты и амплитуды колебаний.

Недостатком данного способа является то, что частота и амплитуда колебаний не регулируются одновременно с массой рабочего органа, который приводится в состояние колебаний с частотой, соответствующей числу оборотов вала с эксцентриком, задающим амплитуду, а этот вал соединен с валом отъема мощности трактора.

Известен способ регулирования параметров колебаний рабочих органов почвообрабатывающей машины (Дубровский А.А. Вибрационная техника в сельском хозяйстве. - М.: Машиностроение, 1968, с.93-96.), которым предусмотрено регулирование частоты колебаний рабочего органа так, чтобы тяговое усилие было наименьшим. При этом допускается регулировать амплитуду колебаний.

Недостатком данного способа является то, что не указано в какой последовательности выполняется регулирование частоты и амплитуды колебаний рабочего органа.

Известен винтовой вибровозбудитель (Дубровский А.А. Вибрационная техника в сельском хозяйстве. - М.: Машиностроение, 1968, с.81-85).

Недостатком известного вибровозбудителя является невозможность сменить закон изменения частоты и амплитуды колебаний в процессе функционирования почвоообрабатывающей машины, так как строго определенное соотношение между амплитудой и частотой колебаний рабочего органа поддерживается автоматически в соответствии с нагрузкой.

Известен вибровозвудитель (Варсанофьев В.Д., Кузнецов О.В. Гидравлические вибраторы. - Л.: Машиностроение, 1979, с.15-18). Регулирование амплитуды колебаний производится изменением рабочего объема качающего узла, а частоты колебаний рабочего органа почвообрабатывающей машины - изменением частоты вращения распределительного устройства.

Недостатками известного вибровозбудителя являются: подпитка рабочей жидкостью полостей гидроцилиндра, обеспечивающего вибрацию рабочего органа почвообрабатывающей машины, осуществляется от индивидуального насоса и отсутствие регулирования, которое ограничивало бы затраты мощности на функционирование вибровозбудителя и тем самым не допускало снижения скорости движения агрегата из-за возникающего недостатка мощности двигателя трактора.

Для устранения отмеченных недостатков предлагается следующий способ регулирования параметров колебаний вибрационных рабочих органов почвообрабатывающих машин: сначала производят регулирование частоты колебаний, а затем - амплитуды колебаний, причем каждое регулирование обеспечивает соответствие параметров колебаний наименьшему тяговому сопротивлению и сохранение скорости движения почвообрабатывающей машины.

Для осуществления предлагаемого способа устройство снабжено блоками управления, формирования частоты и амплитуды колебаний, при этом на валу вибровозбудителя смонтирован датчик частоты вращения, шток гидроцилиндра имеет датчик перемещения, а гидролинии - датчики давления, причем вибровозбудитель и насос имеют регулирующие устройства, а гидролинии подпитки полостей гидроцилиндра соединены со сливной гидролинией гидромотора между ним и расположенным в его гидролинии регулируемым дросселем, причем датчики давления скорости и тягового сопротивления подключены к входам блока управления, к входу которого через блоки формирования частоты и амплитуды колебаний подсоединены датчик частоты вращения вала вибровозбудителя и датчик перемещения штока гидроцилиндра, датчики давления, скорости и тягового сопротивления подключены к входам блока управления, а регулирующие устройства насоса и качающего узла вибровозбудителя подключены к выходам блока управления.

На фиг.1 схематично изображено устройство для осуществления способа регулирования параметров колебаний вибрационных рабочих органов почвообрабатывающих машин.

На фиг.2 изображена блок-схема блока управления устройством.

На фиг.3 показано размещение датчиков тягового сопротивления и скорости движения на тракторе.

Способ осуществляется следующим образом.

Рабочие органы почвообрабатывающей машины оснащают вибровозбудителями, которые подключают к источнику энергии и блоку управления, и почвообрабатывающей машиной в составе машинно-тракторного агрегата (МТА) производят обработку почвы. Одновременно с началом движения МТА включают вибровозбудители, измеряется тяговое сопротивление и скорость движения МТА, частота и амплитуда колебаний рабочих органов. Устанавливается частота колебаний, которая соответствует наименьшему тяговому сопротивлению. При этом с увеличением частоты колебаний тяговое сопротивление сначала уменьшается, а затем увеличивается. После регулирования частоты колебаний увеличивается амплитуда колебаний до тех пор, пока тяговое сопротивление опять не станет наименьшим. Регулирование частоты и амплитуды колебаний производится через заданный интервал времени или с возрастанием тягового сопротивления свыше допустимого значения.

Предлагаемый способ регулирования параметров колебания рабочих органов почвообрабатывающих машин позволяет снизить затраты мощности на функционирование почвообрабатывающей машины и расположить в обрабатываемом слое в необходимом порядке фракции комков почвы.

Устройство для регулирования параметров колебаний вибрационных рабочих органов содержит вибровозбудитель 1 с регулирующим устройством 2. Вибровозбудитель 1 гидролиниями 3 и 4 подключен к гидроцилиндру 5, шток которого шарнирно связан с вибрирующим рабочим органом 6.

Вибровозбудитель 1 приводится гидромотором 7, который гидролинией 8 соединен с регулируемым насосом 9 и гидролинией 10 с гидробаком 11. В гидролинии 8 установлен предохранительный клапан 12, а в гидролинии 10 - регулируемый дроссель 13. Насос 9 с регулирующим устройством 14 всасывающей гидролинией 15 соединен с гидробаком 11.

Через два обратных клапана 16, установленных в гидролиниях 17 и 18, гидролинии 3 и 4 соединены с гидролинией 10 между гидромотором 7 и дросселем 13. В гидролиниях 3 и 4 установлены предохранительные клапаны 19, которые общей сливной гидролинией 20 соединены с гидробаком 11.

На приводном валу вибровозбудителя 1 установлен датчик частоты вращения 21. Гидролинии 3 и 4 оснащены датчиками давления 22. Шток гидроцилиндра 5 оснащен датчиком перемещения 23.

Трактор, с которым агрегатируется почвообрабатывающая машина, оснащен датчиком тягового сопротивления 24 в нижних тягах навесного устройства и датчиком 25 скорости движения агрегата.

Датчик частоты вращения 21 подключен к блоку 26 - сумматору, датчик перемещения 23 подключен к блоку 27 - сумматору. Блоки 26 и 27 подключены к входам блока управления 28. К входам блока управления 28 подключены датчики давления 22, датчик тягового сопротивления 24 и датчик скорости движения 25 трактора. К выходам блока управления подключены регулирующие устройства 14 насоса 9 и 2 вибровозбудителя 1.

Работает устройство следующим образом.

Почвообрабатывающая машина, оснащенная вибрационными рабочими органами, агрегатируется с трактором. После заглубления рабочего органа почвообрабатывающей машины включается вибровозбудитель 1 и агрегат начинает двигаться.

Масло (рабочая жидкость) из гидробака 11 по всасывающей гидролинии 15 забирается насосом 9 и по гидролинии 8 подается на вход гидромотора 7, после которого масло по гидролинии 10 сливается в гидробак 11. Предохранительный клапан 12 ограничивает рабочее давление гидромотора 7. Гидромотор 7 вращает вал вибровозбудителя 1, от которого приводится качающий узел и распределительное устройство вибровозбудителя 1, связанные между собой механической передачей. Регулирующее устройство 2 изменяет рабочий объем качающего узла вибровозбудителя 1 и тем самым ход штока гидроцилиндра 5 или амплитуду колебаний рабочего органа 6. Частота колебания рабочего органа 6 зависит от частоты вращения вала гидромотора 7, которая устанавливается регулирующим устройством 14 за счет изменения рабочего объема насоса 9. Полости гидроцилиндра 5 в процессе работы подпитываются маслом через обратные клапаны 16, установленные в гидролиниях 17 и 18. Давление подпитки регулируется дросселем 13, а масло поступает в гидролинии 3 или 4, если в них образуется разрежение. Предохранительные клапаны 19 ограничивают рабочее давление в полостях гидроцилиндра 5.

В блок 26 введены начальное значение частоты колебаний f0 рабочего органа 6 и значение ее дискретного изменения f, которое зависит от допустимой ошибки регулирования частоты колебаний. В блок 27 введены начальное значение амплитуды колебаний 0 рабочего органа 6 и предельное значение амплитуды пр, а также значение ее дискретного изменения , которое зависит от допустимой ошибки регулирования амплитуды колебаний. В момент начала движения агрегата начальная частота колебаний f=f0, начальная амплитуда колебаний =0, тяговое сопротивление Рс=0, давление р=0 и скорость движения агрегата V=0.

В блоке 26 сразу после начала движения агрегата производится изменение частоты колебаний f с шагом f так, чтобы при движении МТА с текущей скоростью Vi тяговое сопротивление вибрационного рабочего органа уменьшалось Рci=Pс(i-1)-Pc, где Рci - текущее значение тягового сопротивления; Рс - дискретное изменение тягового сопротивления, соответствующее изменению частоты колебаний f. Как только тяговое сопротивление начинает увеличиваться - прекращается изменение частоты колебаний.

Затем в блоке 27 производится изменение амплитуды колебаний i=i-1+, где i - текущее значение амплитуды, - дискретное изменение амплитуды. Увеличение амплитуды колебаний сопровождается возрастанием затрат мощности на обеспечение вибрации рабочего органа, которые равны NB=kВ·рВ·qвВ·f, где k - коэффициент размерности, qв - рабочий объем вибровозбудителя 1. Возрастание затрат мощности NВ приводит к повышению давления р в гидролиниях 3 и 4.

Если суммарные затраты мощности Na=Nc+NВ (Nc - затраты мощности на преодоление тягового сопротивления) на функционирование агрегата превышают мощность двигателя трактора, то скорость движения агрегата начнет снижаться. Для восстановления прежнего значения скорости амплитуда колебаний уменьшается, так как Nc=РсВ·V.

Регулирование частоты и амплитуды может производиться через заданный интервал времени с возрастанием тягового сопротивления почвообрабатывающей машины или расхода мощности на функционирование агрегата свыше мощности двигателя трактора.

Применение предлагаемого способа регулирования параметров колебаний вибрационных рабочих органов почвообрабатывающих машин и устройства для его осуществления не оказывает отрицательного влияния на окружающую среду, так как обеспечивает создание необходимой структуры почвы в обрабатываемом слое за один проход агрегата.

Формула изобретения

1. Способ регулирования параметров колебаний вибрационных рабочих органов почвообрабатывающих машин, включающий измерение частоты и амплитуды колебаний рабочего органа, тягового сопротивления и скорости движения одновременно с началом движения почвообрабатывающей машины, отличающийся тем, что сначала производят регулирование частоты колебаний, а затем - амплитуды колебаний, причем каждое регулирование обеспечивает соответствие параметров колебаний наименьшему тяговому сопротивлению и сохранение скорости движения почвообрабатывающей машины.

2. Устройство для регулирования параметров колебаний вибрационных рабочих органов почвообрабатывающих машин, содержащее рабочие органы с вибровозбудителем, который соединен гидролиниями с гидроцилиндром, насос и гидромотор привода вибровозбудителя, отличающееся тем, что устройство снабжено блоками управления, формирования частоты и амплитуды колебаний, при этом на валу вибровозбудителя смонтирован датчик частоты вращения, шток гидроцилиндра имеет датчик перемещения, а гидролинии - датчики давления, причем вибровозбудитель и насос имеют регулирующие устройства, а гидролинии подпитки полостей гидроцилиндра соединены со сливной гидролинией гидромотора между ним и расположенным в его гидролинии регулируемым дросселем, причем датчики давления скорости и тягового сопротивления подключены к входам блока управления, к входу которого через блоки формирования частоты и амплитуды колебаний подсоединены датчик частоты вращения вала вибровозбудителя и датчик перемещения штока гидроцилиндра, датчики давления, скорости и тягового сопротивления подключены к входам блока управления, а регулирующие устройства насоса и качающего узла вибровозбудителя подключены к выходам блока управления.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.12.2003

Извещение опубликовано: 27.09.2005        БИ: 27/2005





Популярные патенты:

2456799 Ловушка для поимки животных, обитающих в земле

... части верхней стенки 28. Пятое отверстие 7 выполнено сквозным. Размеры пятого отверстия 7 выполнены больше, чем размеры поперечного сечения стержня 14, описанного далее. В центральной части передней стенки 30 расположена крышка 10. Крышка 10, в частном случае, выполнена прямоугольной формы. Возможно выполнение крышки 10 любой другой формы. В крышке 10 выполнен паз 31 и цветовые обозначения 32 положения переключателя, описанного далее. Ширина паза 31 выполнена больше, чем толщина переключателя 12.Корпус 11, в частном случае, может быть выполнен из дерева. При этом в верхней стенке 30 корпуса 11 выполнено углубление 27. Углубление 27 выполнено перпендикулярно передней стенке ...


2080765 Комбайн для уборки овощей

... транспортеров, встряхивающих барабанов, плодоотделителя, системы транспортеров. Между элеватором и переносным транспортером имеется зазор для разделения вороха на два потока, кусты томатов передаются на клавишный плодоотделитель, а оторванные плоды вместе с землей просыпаются на выносной транспортер. Недостатком конструкции являются низкие качественные показатели работы плодоотделителя и сепарирующей группы комбайна. Более близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является томатоуборочный комбайн /2/, состоящий из подрезающей группы; элеватора; пальчатого барабана с расположенной под ним пальчатой горкой, охватываемой редкопрутковым транспортером; двух ...


2015654 Теплица для подземной выработки

... сельскому хозяйству, в частности к устройствам для выращивания растений в питательной среде без почвы, а именно к гидропонным теплицам. Известна теплица, выполненная в траншее и содержащая установки-стеллажи для контейнеров с растениями и прозрачное покрытие. Недостатком данной известной теплицы является то, что она предназначена для размещения в определенных малых подземных углублениях, имеет малый объем и ее нецелесообразно размещать в производственных подземных выработках. Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является гидропонная теплица, содержащая многоярусные гидропонные установки с кронштейнами для контейнеров с растениями, технологические коридоры и ...


2027346 Лесозаготовительная машина

... к упорам у захватно-сучкорезной головки 3, при этом комель дерева занимает положение между раскрытыми захватами 6 каретки 5. Далее механизмом управления захвата 6 каретки 5 закрываются, зажимают комель дерева с усилием настройки клапана гидросистемы и удерживаются в зажатом состоянии при помощи гидрозамка. Включением рабочего хода лебедки 9 каретка 5 посредством рабочего каната (органа 8) подается вместе с зажатым деревом под пильный аппарат 4 для отторцовки. Затем холостым ходом при помощи холостого каната (органа 7) каретка возвращается к упорам у сучкорезной головки 3 и включением механизма управления захвата вновь зажимают комель дерева. После отторцовки механизмом пиления ...


2115638 Способ переработки органических отходов животного происхождения в кормовой белок и биогумус

... частиц менее 0,5 мм используют в качестве подстилки при содержании домашних птиц для поглощения запаха помета, вторую фракцию с размером частиц более 2 мм возвращают на первичное смешение, третью фракцию с размером частиц 0,5-2 мм используют в качестве удобрения. Необходимо использовать фиксированный состав питательной смеси. При замене питательной смеси (изменение соотношения компонентов) на новый следует предварительно выращивать из коконов новых червей-производителей в питательной смеси нового состава. Предлагаемый способ переработки органических отходов в кормовой белок и биогумус осуществляют следующим образом. В шнековую мешалку загружают птичий помет, дефекаты, навоз, ...


Еще из этого раздела:

2015633 Способ переработки отходов животноводческих комплексов и устройство для его осуществления

2399194 Способ и устройство контроля воздушного режима в корнеобитаемой среде

2423036 Биоконтейнер для посадки растений

2494588 Лемех плуга

2069949 Устройство для направленной передачи наследственной информации

2164741 Устройство для заготовки древесины

2462866 Рыболовная катушка

2051971 Способ определения биологической активности -эндотоксинов различных патотипов bacileus thuringiensis

2090040 Машина для возделывания корнеклубневых культур

2048744 Устройство для регулирования температуры воздуха в теплице