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

Устройство для автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины

 
Международная патентная классификация:       A01C

Патент на изобретение №:      2489832

Автор:      Измайлов Андрей Юрьевич (RU), Гончаров Николай Тимофеевич (RU), Афонина Ирина Ивановна (RU), Хорошенков Вячеслав Кузьмич (RU)

Патентообладатель:      Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии) (RU)

Дата публикации:      20 Августа, 2013

Начало действия патента:      22 Декабря, 2011

Адрес для переписки:      109428, Москва, 1-й Институтский пр., 5, ГНУ ВИМ Россельхозакадемии


Изображения





Устройство включает n импульсных фотоэлектрических датчиков измерения нормы высева семян (ДС), n датчиков измерения нормы внесения гранулированных минеральных удобрений (ДУ), две суммирующие схемы сигналов ДС и ДУ 1, 2, блок управления (контроллер) 4 высевом семян и удобрений с флеш-памятью 5 и терминалом операторского контроля 6, навигатор, два формирователя 7, 8 управляющих сигналов исполнительными механизмами 10, 11 регулирования нормы высева семян и удобрений в виде электрических приводов управления эффективной шириной высевающих катушек дозатора при помощи заслонок 12, 13, датчик контроля минимального уровня семян (ДУС) в бункере семян, датчик контроля минимального уровня удобрений (ДУУ) в бункере удобрений, датчик контроля поднятого состояния сошников (ДПСС), датчик контроля вращения рабочих органов (ДЧВ). При этом ДУС, ДЧВ соединены с первым блоком дискретного ввода 14, ДПСС, ДУУ соединены со вторым блоком дискретного ввода 15. Выходы блоков дискретного ввода подключены по RS485 интерфейсу к контроллеру 4, модулю частотного ввода 3 и терминалу операторского контроля 6. При этом ДС и ДУ выполнены с одним каналом регистрации высеваемого материала, снабжены элементами памяти на конденсаторе C4 и резисторе R5, подключены ко входам блоков дискретного ввода 14 и 15 соответственно, и через диод VD2 и конденсатор C3 к выходам усилителей. Использование изобретения позволит улучшить эксплуатационные характеристики сельхозмашины при посеве зерновых культур. 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может найти применение при оснащении посевных агрегатов устройствами контроля и дифференцированного регулирования нормы высева семян и дифференцированного внесения твердых гранулированных минеральных удобрений.

Известно устройство контроля (П. РФ 2284014, МПК G01D 9/04, 2006), включающее первую и вторую многоканальные схемы преобразования, к входам первой схемы подключено n датчиков высева, к входам второй - n датчиков удобрений, третью и четвертую многоканальные схемы последовательного ввода информации в параллельный вывод на индикаторы высева семян и удобрений, равных количеству датчиков, датчиков контроля уровня семян в бункерах с усилителями, равными количеству бункеров, датчика контроля за частотой вращения рабочих органов с детектором, индикаторов контроля уровня семян и удобрений в бункерах, индикатора поднятого состояния сошников, индикатора контроля за вращением рабочих органов, индикатора контроля за вращением рабочих органов, тактового генератора, кнопку проверки, схему защиты от неправильного подключения к бортовой сети, логическую схему автоматического отключения и включения звукового излучателя при остановке и начале движения посевного агрегата.

Недостатком известного устройства является отсутствие управления нормой высева семян и внесения удобрений.

Известно устройство для автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины (П. РФ 2399185, МПК A01C 7/00, 2009), включающее два импульсных датчика, счетчик, блок управления, формирователь управляющих сигналов исполнительным механизмом. Оно имеет фотоэлектрический датчик высева, частота импульсов на выходе которого пропорциональна числу семян высеваемых в единицу времени, датчик оборотов колеса сеялки, реверсивный счетчик, к входам параллельной записи которого подключен задатчик параллельного кода, на счетный вход подключен сигнал датчика высева через логическую схему блока управления, на вход обнуления счетчика подается сигнал от датчика оборотов колеса сеялки через триггер и дифференцирующую цепь, формирователь управляющих сигналов соединенный с входом исполнительного механизма.

Недостатками известного устройства являются:

- норма высева задается задатчиком параллельного кода и поддерживается постоянной за все время высева;

- регулирование нормы высева производится лишь пропорционально скорости движения агрегата;

- фотоэлектрический датчик высева регистрирует часть пролетающих через него семян и частота импульсов на его выходе несет информацию лишь о том, больше это нормы или меньше;

- поскольку при постоянной скорости движения количество семян, регистрируемое датчиком в единицу времени, является величиной случайной, колеблющейся относительно средней величины, то при наличии задержек за счет пролета семян и инерционности исполнительного механизма это приводит к неустойчивой работе (возбуждению) системы.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа устройство автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины (А.с. SU 1704665, МПК A01C 7/00, 1990), включающее n импульсных фотоэлектрических датчиков измерения нормы высева семян и n датчиков измерения нормы внесения гранулированных минеральных удобрений, две суммирующие схемы сигналов датчиков, двухканальный модуль частотного ввода, стробируемый от импульсных сигналов датчика вращения колеса, блок управления, выполненный в виде контроллера управления технологическим процессом высева семян и внесения гранулированных минеральных удобрений с флэш-памятью и терминалом операторского контроля, навигатор, два формирователя управляющих сигналов исполнительными механизмами управления нормой высева и нормой внесения гранулированных минеральных удобрений, выполненные в виде двух шаговых двигателей управления эффективной шириной высевающих катушек дозатора при помощи заслонок.

Недостатком известного устройства является отсутствие контроля минимального уровня в бункерах, забивания сошников, поднятия и опускания сошников.

Техническая задача заключается в улучшении эксплуатационных характеристик машинно-тракторного агрегата, способствующих повышению урожайности при посеве зерновых культур за счет осуществления контроля и управления технологическим процессом высева семян и дифференцированного внесения удобрений.

Техническая задача достигается тем, что устройство для автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины, включающее n импульсных фотоэлектрических датчиков измерения нормы высева семян и n датчиков измерения нормы внесения твердых минеральных удобрений, две суммирующие схемы сигналов датчиков, двухканальный модуль частотного ввода, блок управления, выполненного в виде контроллера управления технологическим процессом высева семян и внесения твердых минеральных удобрений с флэш-памятью и терминалом операторского контроля, навигатор, два формирователя управляющих сигналов исполнительными механизмами управления нормой высева и нормой внесения твердых минеральных удобрений, выполненных в виде электрических приводов управления эффективной шириной высевающих катушек дозатора при помощи заслонок, согласно изобретению, снабжено двумя блоками дискретного ввода контроля высева семян и внесения удобрений, датчиком контроля минимального уровня семян в бункере семян, датчиком контроля минимального уровня удобрений в бункере удобрений, датчиком контроля поднятого состояния сошников, датчиком контроля вращения рабочих органов, при этом датчики минимального уровня семян и контроля вращения рабочих органов подключены к первому блоку дискретного ввода, датчики регистрации минимального уровня удобрений и поднятого состояния сошников подключены ко второму блоку дискретного ввода, а фотоэлектрические датчики высева семян и внесения удобрений выполнены с одним каналом регистрации высеваемого материала и снабжены элементами памяти на конденсаторе и резисторе подключены ко входам блоков дискретного ввода, и через диод и конденсатор к выходам усилителей, выходы блоков дискретного ввода подключены по RS485 интерфейсу к контроллеру, модулю частотного ввода и терминалу операторского контроля.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства для автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины.

Устройство содержит импульсные датчики измерения нормы высева семян и удобрений и контроля забивания сошников ДС1 ДCn, ДУ1 ДУn, суммирующие схемы импульсных сигналов датчиков 1 и 2, датчики минимального уровня семян в бункере семян (ДУС), датчики минимального уровня удобрений в бункере удобрений (ДУУ), датчик контроля частоты вращения рабочих органов (ДЧВ), датчик поднятого состояния сошников (ДПСС), датчик вращения колеса сеялки Двр, двухканальный модуль частотного ввода 3, вычислительное устройство (контроллер) 4 с флэш-памятью 5 и видеотерминал 6, навигатор 7, два формирователя управляющих сигналов 8, 9, исполнительные механизмы (шаговые двигатели) 10, 11, определяющие положение заслонок 12, 13 высевающих аппаратов, два блока дискретного ввода 14, 15, причем датчики измерения нормы высева семян и удобрений и контроля забивания сошников ДС1 ДCn, ДУ1 ДУn, оснащенны ячейками памяти на резисторах R5, С4, подключенны к выходам усилителей AD1 через конденсатор С3, VD3 и входам блоков дискретного ввода 14, 15, навигатор 7 и формирователи управляющих сигналов 8, 9 шаговых двигателей 10, 11 соединены с контроллером 4 по RS232 интерфейсу, а видеотерминал 6, модуль частотного ввода 3 и блоки дискретного ввода 14, 15 соединены с контроллером по RS485 интерфейсу, контроллер 4 выполнен с возможностью регулирования нормы высева семян и внесения гранулированных минеральных удобрений в зависимости от местоположения на поле определяемым навигатором 7 и программы работ записанной с флэш-памяти 5, а также контроля минимального уровня в бункерах семян и удобрений, контроля частоты вращения рабочих органов, контроля поднятого состояния сошников, контроля забивания сошников по сигналам с блоков дискретного ввода 14, 15 по RS485.

Устройство работает следующим образом.

Импульсные сигналы с датчиков семян ДС 1 и ДСп и внесения гранулированных минеральных удобрений ДУ1 и ДУn суммируются в логических схемах «ИЛИ» 1, 2 и далее подаются на модуль 3 двухканального частотного ввода, который подсчитывает число импульсов по семенам и удобрениям за интервал времени одного оборота колеса сеялки по импульсам с датчика вращения Двр колеса сеялки. Полученная информация в модуле преобразуется в двоичные числа и по последовательному интерфейсу RS485 передается в контроллер 4 с флэш-памятью 5 и терминалом 6. По тому же последовательному интерфейсу в контроллер 4 поступает информация с блоков 14, 15 дискретного ввода о состоянии потенциальных выходов с ячеек памяти датчиков ДС1 ДСn и ДУ1 ДУn соответственно, а также с выходов датчика уровня семян ДУС, датчика уровня удобрений ДУУ, датчика поднятого состояния сошников ДПСС, датчика контроля частоты вращения рабочих органов ДЧВ.

Информация с модуля 3 частотного ввода является для контроллера 4 сигналами управления положением заслонок 12, 13 определяющих эффективную ширину высевающих аппаратов в зависимости от местоположения посевного агрегата на поле определяемым навигатором 7 по программе записанной с электронного носителя 5. Информация с блоков дискретного ввода 14, 15 предаваемая в контроллер 4 обрабатывается и выводится на дисплей видеотерминала 6. Если произошло забивание какого-либо сошника, то перестают поступать импульсы с выходов усилителя AD1 соответствующего датчика высева семян или удобрений, конденсатор С4 этого датчика разрядится при отсутствии импульсов с выхода усилителя AD1. Нулевой потенциал поступит на вход блока дискретного ввода 14 или 15. Этот сигнал с выхода этого блока поступит в контроллер 4, который выдаст информацию оповещения оператора о нарушении технологического процесса высева на дисплей видеотерминала 6. Аналогичным образом произойдет оповещение оператора при достижении минимального уровня высеваемого материала в бункерах регистрируемые датчиками ДУС и ДУУ, а также регистрация на дисплее поднятого или опущенного состояния сошников по сигналу с датчика ДПСС и прекращение вращения рабочих органов по сигналу с датчика ДЧВ.

Заявленный принцип автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины улучшает эксплуатационные характеристики машинно-тракторного агрегата, способствующие повышению урожайности при посеве зерновых культур за счет исключения просевов, снижает себестоимость посевных агрегатов.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины, включающее n импульсных фотоэлектрических датчиков измерения нормы высева семян и n датчиков измерения нормы внесения твердых минеральных удобрений, две суммирующие схемы сигналов датчиков, двухканальный модуль частотного ввода, блок управления, выполненный в виде контроллера управления технологическим процессом высева семян и внесения твердых минеральных удобрений с флэш-памятью и терминалом операторского контроля, навигатор, два формирователя управляющих сигналов исполнительными механизмами управления нормой высева и нормой внесения твердых минеральных удобрений, выполненных в виде электрических приводов управления эффективной шириной высевающих катушек дозатора при помощи заслонок, отличающееся тем, что оно снабжено двумя блоками дискретного ввода контроля высева семян и внесения удобрений, датчиком контроля минимального уровня семян в бункере семян, датчиком контроля минимального уровня удобрений в бункере удобрений, датчиком контроля поднятого состояния сошников, датчиком контроля вращения рабочих органов, при этом датчики минимального уровня семян и контроля вращения рабочих органов подключены к первому блоку дискретного ввода, датчики регистрации минимального уровня удобрений и поднятого состояния сошников подключены ко второму блоку дискретного ввода, а фотоэлектрические датчики высева семян и внесения удобрений выполнены с одним каналом регистрации высеваемого материала, снабжены элементами памяти на конденсаторе и резисторе, и подключены ко входам блоков дискретного ввода, а через диод и конденсатор - к выходам усилителей, кроме того, выходы блоков дискретного ввода подключены по RS485 интерфейсу к контроллеру, модулю частотного ввода и терминалу операторского контроля.





Популярные патенты:

2459398 Способ рекультивации почв, загрязненных минерализованными водами

... составляет 450-500 м3 /га. В качестве растительных культур используют растения-галофиты, например, амарант, полынь. Способ позволяет предотвратить возможность повторного засоления и повысить плодородие верхних почвенных слоев после обработки. 2 з.п. ф-лы, 3 пр., 3 ил. Изобретение относится к способам рекультивации техногенно нарушенных земель, в частности рекультивации почв, загрязненных минерализованными нефтесодержащими водами, например нефтепромысловыми пластовыми, подтоварными водами.Известен способ рекультивации засоленных почв путем закладки закрытого дренажа, устройства приточных каналов, подачи на участок промывной воды и отвод ее через дренаж, с последующим ...


2157603 Способ послепосевного прикатывания озимых культур и каток для его осуществления

... устройством того же назначения к заявленному устройству в группе изобретений по совокупности признаков является почвообрабатывающее орудие (патент РФ N 2067799, опубл. бюл. N 29/96), включающее почвоуплотнительный каток, выполненный в виде цилиндрического элемента, по всей окружности которого закреплены пластинчатые зубья. Поверхность для крепления зуба выполнена с радиусом кривизны, равным по величине радиусу цилиндра катка. Указанная конструкция не может создать волновой рельеф поверхности. Сущность изобретения заключается в следующем. Единой задачей, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, является повышение урожайности озимых культур. Все решения, ...


2260930 Способ внесения органических удобрений

... около 10% в среднем и от 5 до 18% - по дозам внесения ОСВ.Внесенный осадок сточных вод оказал положительное влияние на содержание гумуса и подвижного фосфора в пахотном слое почвы, т.е. на основные агрохимические показатели ее плодородия (табл.2). Как следует из представленных данных, двухлетнее действие осадка в дозах 100 и 150 т/га увеличило содержание гумуса на 0,2-0,8%, а обеспеченность почвы подвижными формами фосфора - до оптимального уровня. Это объясняется как влиянием органической субстанции осадка, так и присутствием в нем значительного содержания фосфорных соединений. Таблица 2Влияние дифференцированных доз осадка сточных вод на агрохимические свойства почвы ...


2142696 Способ выращивания цветочных и декоративных растений в тепличных и домашних условиях

... засыпают его вынутым грунтом, уплотняют и обильно поливают растение. Регулярные подкормки начнутся через 25-28 суток и продолжаются при регулярном поливе не менее 9 месяцев. При диаметре (ширине) емкости более 250 - 350 мм и объеме 10 -20 л устанавливают два корнепитателя по разные стороны от растения, при еще больших размерах емкости устанавливают четыре корнепитателя по разные стороны от растения. По второму варианту способ выращивания цветочных и декоративных растений в тепличных и домашних условиях осуществляют следующим образом. Установка корнепитателя осуществляется уже в период подкормок. Перед установкой в горшок корнепитатели КП-5 (количество определяется числом растений и ...


2263431 Устройство для предпосевной обработки семян

... гидродинамическим излучателем, работающим в режиме развитой кавитации, загрузочную емкость и выгрузную емкость с всасывающим патрубком и нагнетательный трубопровод, в которой смесительная камера выполнена в виде трубопровода с загрузочной и реакционной зонами, причем гидродинамический излучатель расположен в торце загрузочной зоны камеры по ее продольной оси, второй торец камеры соединен с выгрузной емкостью, а реакционная зона снабжена по крайней мере двумя дополнительными гидродинамическими излучателями, оси которых расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси смесительной камеры, при этом один конец нагнетательного трубопровода сообщен с гидродинамическими излучателями, а ...


Еще из этого раздела:

2474105 Плодосъемник шолина

2464769 Машина для прессования тюков с вязальным устройством

2114555 Способ электродиагностики вымени крупного рогатого скота и устройство для его осуществления

2175189 Способ регенерации растений сорго в культуре in vitro

2195808 Способ хранения корнеплодов, картофеля и капусты

2100354 Макроциклический лактон, фармацевтическая композиция, обладающая антибиотической активностью, и инсектоакарицидная композиция

2048767 Способ отбора самок норок для воспроизводства

2144756 Селекционная сеялка для посева семян в кассеты

2023363 Пневматическая сеялка

2488263 Система механической подачи недомолота для вторичного обмолота на возвратную доску