Устройство контроля частоты вращения рабочих органов сельскохозяйственной машиныПатент на изобретение №: 2067378 Автор: Демидов В.Г., Орлов В.И., Заборонский А.А., Сорокин В.К., Зенкова В.В. Патентообладатель: Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного машиностроения им.В.П.Горячкина Дата публикации: 10 Октября, 1996 Адрес для переписки: подача заявки26.12.1991 публикация патента10.10.1996 Изображения  Использование: сельскохозяйственная техника. Сущность изобретения: датчик частоты вращения по отраженному сигналу от полоски формирует импульсы, частота которых соответствует частоте вращения контролируемого вала. Посредством блока управления и умножителя частоты сигнала с датчика частоты вращения преобразуется и сравнивается с сигналом с импульсного генератора эталонной частоты. По результату сравнения судят о частоте вращения вала. Данные отображаются на индикаторе. 4 з.п.ф-лы, 2 ил. , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУПредполагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено, в частности, для контроля частоты вращения валов зерноуборочного комбайна. Известно устройство контроля частоты вращения рабочих органов зерноуборочного комбайна, содержащее импульсные генераторы, к управляющим входам которых подключены выходы датчиков частоты вращения, элемент сигнализации, элемент или, амплитудный детектор и ключевые элементы (СССР, а.с. N 106967, кл. А 01 Д 41/12, 1984 г.). Недостаток известного устройства ограниченные эксплуатационные возможности, т. к. известное устройство не позволяет определить абсолютное значение частоты вращения контролируемого вала. Следует указать, что при настройке зерноуборочного комбайна на заданный режим работы регулируют частоту вращения молотильного барабана и вентилятора очистки. В этом случае при каждой регулировке требуется измерение частоты вращения молотильного барабана и вентилятора очистки. Известное устройство позволяет осуществить только пороговый контроль частоты, однако этого не достаточно при перестройке режима работы комбайна. Это и ограничивает эксплуатационные возможности известного устройства. Известно другое устройство контроля вращения рабочих органов сельскохозяйственной машины, содержащее счетчик импульсов с индикатором на выходе, датчик частоты вращения, импульсный генератор эталонной частоты (СССР, а.с. N 1375171, кл. А 01 D 41/12, 1988 г.). Известному устройству присущи недостатки, указанные выше. Цель предполагаемого изобретения расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет применения его для настройки режимов работы зерноуборочного комбайна. Для достижения указанной цели в устройство введены умножитель частоты и блок управления, первый вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения, второй вход блока управления соединен с первым выходом импульсного генератора эталонной частоты, первый выход блока управления подключен к первому входу умножителя частоты, а второй выход блока управления соединен с установочным входом счетчика импульсов, при этом второй вход умножителя частоты соединен с вторым выходом импульсного генератора эталонной частоты, а выход умножителя частоты соединен с тактовым входом счетчика импульсов. Умножитель частоты содержит счетчик импульсов, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и триггер, первый вход которого является входом умножителя частоты, а второй вход триггера, объединенный с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, является вторым входом умножителя частоты, выход триггера соединен с установочным входом счетчика импульсов и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с тактовым входом счетчика импульсов, при этом выходы счетчика импульсов через элемент И соединены с установочным входом триггера. Датчик частоты вращения содержит импульсный источник света, фотоприемник и последовательно соединенные усилитель импульсов, детектор и ключевой усилитель, а выход фотоприемника подключен к входу усилителя импульсов через разделительный конденсатор. Импульсный генератор эталонной частоты выполнен в виде генератора с кварцевой стабилизацией частоты и делителя частоты, вход которого подключен к выходу генератора с кварцевой стабилизацией частоты. Блок управления содержит триггер, счетчик импульсов с дешифратором на выходе, элемент И, элемент ИЛИ и инвертор, вход которого является первым входом блока управления, а тактовый вход счетчика импульсов является вторым входом блока управления, выход элемента И является первым выходом блока управления, а выход элемента ИЛИ вторым выходом этого блока. Эти признаки отличают предположенное устройство от выбранного нами прототипа и обеспечивают его соответствие критерию "Новизна". При описании вышеприведенных аналогов проведен анализ на соответствие нашего предложения критерию "Существенные отличия". Проанализированы общие, частные существенные признаки предложения. Сходные с ними признаки известных перечисленных решений в совокупности с остальными не позволяют получить положительного эффекта, подобно предложенному. Следовательно, наше решение соответствует критерию "Существенные отличия". На фиг. 1 приведена схема устройства контроля частоты вращения рабочих органов сельскохозяйственной машины. На фиг. 2 показана структурная схема датчика частоты вращения. Устройство содержит счетчик 1 импульсов, к выходу которого подключен цифровой индикатор 2 (дешифратор двоичного кода в семисегментный код входит в состав счетчика 2). Импульсный генератор 3 эталонной частоты выполнен на основе генератора 4 с кварцевой стабилизацией частоты и делителя 5 частоты следования, импульсов генератора 4. Датчик 6 частоты вращения содержит импульсный источник света, образованный светодиодом 7 и импульсным генератором 8 (фиг. 2). Фотоприемник 9 через конденсатор 10 подключен к входу усилителя 11 импульсов. К выходу усилителя 11 через амплитудный детектор 12 подключен ключевой усилитель 13. Фотопара из элементов 7 и 9 взаимодействует с светоотражающей полоской 14, наклеенной на контролируемый вал 15. Полоска 14 выполнена по отношению к валу 15 из цветоконтрастного материала, например из белой бумаги или лейкопластыря. Выход датчика 6 соединен с первым входом блока 16 управления. Второй вход блока 16 соединен с первым выходом генератора 3. В блок 16 входят триггер 17, счетчик 18 импульсов с дешифратором на выходе, выполненном на элементе И 19, элемент ИЛИ 20, элемент И 21, цепь из конденсатора 23 и резистора 24 вместе с элементом 20, образующие схему установки исходного состояния. Цепь из конденсатора 25 и резистора 26 вместе с элементом 21 образует стробируемый формирователь коротких импульсов. Первый выход блока 16 соединен с первым входом умножителя 27 частоты, а второй выход блока 16 подключен к установленному входу счетчика 1. Элементы блока 16 соединены между собой в соответствии с фиг. 1. Умножитель 27 содержит счетчик 28 импульсов с элементом И 29 на выходе, элемент ИЛИ-НЕ 30, и триггер 31. Элементы соединены между собой в соответствии с фиг. 1. Выход умножителя 27 подключен к тактовому входу счетчика 1. Питание устройства производится от автономного источника 32, встроенного в устройство контроля. Включение питания производится кнопкой 33 (шины питания функциональных узлов не показаны). Устройство контроля работает следующим образом. Для начала измерений датчик 6 располагают так, чтобы расстояние между контролируемым валом 15 и рабочей поверхностью фотопары из элементов 7 и 9 составляло 60-80 мм, что обеспечивает уверенную регистрацию отраженных световых импульсов. Нажатием кнопки 33 подают питающее напряжение +Е на все функциональные узлы устройства. При этом элементы 20, 23, 24 формируют короткий импульс, которым счетчик 1 триггер 17 и счетчик 18 устанавливаются в нулевое состояние. Генеpатор 4 формирует эталонные импульсы прямоугольной формы с высокой частотой 32768 Гц), а на выходе делителя 5 формируются эталонные импульсы с частотой 1 Гц. Генератор 8 формирует импульсы с частотой несколько десятков кГц, питающие светодиод 7. При каждом обороте вала 15 импульсы света отражаются от полоски 14 в результате чего на выходе фотоприемника 9 формируются пачки импульсов, которые усиливаются усилителем 11. Разделительный конденсатор 10 не пропускает на вход усилителя постоянную составляющую выходного сигнала фотоприемника 9, обусловленную воздействием на фотоприемник дневного света, что позволяет использовать устройство в полевых условиях. После детектирования усиленных пачек импульсов детектором 12 и усиления продетектированных импульсов ключевым усилителем 13 на выходе датчика 6 получают прямоугольный импульс с частотой вращения вала 15. В основу работы устройства контроля положено соотношение где n число оборотов в минуту вала 15; m число импульсов на выходе датчика 6 за эталонный интервал времени  t. С точки зрения удобства аппаратурной реализации устройства и приемлемого времени контроля выбрано D628,05022158,10t 4 cек. В этом случае выражение (1) принимает вид n 15 x m (2) В соответствии с выражением (2) коэффициент умножения частоты импульсов умножителем 27 выбран равным 15. Первым импульсом с выхода датчика 6 в триггер 17 записывается "1", а счетчик 18 подготавливается к счету эталонных импульсов с частотой 1 Гц. В результате этого на выходе третьего разряда счетчика 18 формируется измерительный интервал в виде положительного импульса, длительностью 4 сек. Этот импульс подготавливает элемент 21 к формированию коротких импульсов из выходных импульсов датчика 6. Элементы 25 и 26 выбраны так, чтобы длительность сформированных импульсов равнялась 2-3 периодам импульсов на выходе генератора 4. Первый импульс на выходе элемента 21, сформированный после начала измерительного интервала, устанавливает триггер 31 в "1" в результате чего элемент 30 начинает пропускать на вход счетчиков 1 и 28 эталонные импульсы от генератора 4. После прохождения 15 импульсов на выходе элемента 29 формируется "1", которой триггер 31 устанавливается в соответствие "0" и счет импульсов прекращается. Следующим импульсом с выхода элемента 21 триггера 31 вновь устанавливается в "1" и описанный процесс счета повторяется до тех пор, пока на первый вход элемента 21 воздействует измерительный интервал 4 сек. Таким образом в счетчике 1 накапливается число, равное произведению числа 15 и числа импульсов, прошедших от датчика 6 за интервал 4 сек. В соответствии с выражением (2) это число характеризует число оборотов контролируемого вала в минуту. После окончания измерительного интервала счет импульсов заканчивается, а на индикаторе 2 высвечивается число, хранящееся в счетчике 1. Вывод результатов измерения продолжается в течение 4-х секунд, по истечению которых на выходе элемента 19 формируется "1", который через элемент 20 счетчика 1 и 18 устанавливаются в нулевое состояние и начинается новый цикл счета импульсов от датчика 6, который также длится 4 сек. Затем в течение 4-х секунд результаты контроля вновь выводятся на индикатор 2. Такой процесс продолжается циклически до тех пор пока нажата кнопка 33, а датчик 6 взаимодействует с валом 15. После завершения измерений кнопку 33 отпускают и устройство выключается. В НПО ВИСХОМ проведены лабораторные испытания макетного образца описанного устройства контроля. Макет был реализован с использованием интегральных микросхем серии 176 и 561. В качестве цифрового индикатора использован жидкокристаллический индикатор типа ИЖЦ 5-4/8. Датчик частоты вращения реализован с использованием светодиода АЛ107Б, фотодиода ФДК 263 транзисторов КТ3102, КТ3156 и микросхем КР1006ВИ1 и К548УН1А. В качестве источника питания использовалась батарея "Крона". Макет выполнен в металлическом корпусе с габаритными размерами 200 х 45 х 75 мм, на торце которого смонтирован датчик частоты вращения. Лабораторные испытания подтвердили надежную работу устройства контроля в условиях как дневного освещения, так и при искусственном освещении и показали целесообразность использования предложенного устройства для оперативного контроля частоты вращения валов сельскохозяйственных машин, а также других машин, где такой контроль необходим.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Устройство контроля частоты вращения рабочих органов сельскохозяйственной машины, содержащее счетчик импульсов с индикатором на выходе, датчик частоты вращения, импульсный генератор эталонной частоты, отличающееся тем, что в него введены умножитель частоты и блок управления, первый вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения, второй вход блока управления соединен с первым выходом импульсного генератора эталонной частоты, первый выход блока управления подключен к первому входу умножителя частоты, а второй выход блока управления соединен с установочным входом счетчика импульсов, при этом второй вход умножителя частоты соединен с вторым выходом импульсного генератора эталонной частоты, а выход умножителя частоты соединен с тактовым входом счетчика импульсов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что умножитель частоты содержит счетчик импульсов, элемент И, элемент ИЛИ НЕ и триггер, первый вход которого является входом умножителя частоты, а второй вход триггера, объединенный с первым входом элемента ИЛИ НЕ, является вторым входом умножителя частоты, выход триггера соединен с установочным входом счетчика импульсов и вторым входом элемента ИЛИ НЕ, выход которого соединен с тактовым входом счетчика импульсов, выходы которого через элемент И соединены с установочным входом триггера. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик частоты вращения содержит импульсный источник света, фотоприемник и последовательно установленные усилитель импульсов, детектор и ключевой усилитель, а выход фотоприемника подключен к входу усилителя импульсов через разделительный конденсатор. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что импульсный генератор эталонной частоты выполнен в виде генератора с кварцевой стабилизацией частоты и делителя частоты, вход которого подключен к выходу упомянутого генератора. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит триггер, счетчик импульсов с дешифратором на выходе, элемент И, элемент ИЛИ и инвертор, выход которого является первым входом блока управления, а тактовый вход счетчика импульсов является вторым входом блока управления, выход элемента И является первым выходом блока управления, а выход элемента ИЛИ - вторым выходом этого блока.Популярные патенты: 2438304 Улей ... двойными с утепляющей засыпкой между внутренней и наружной обшивками, а также предусмотрены утеплительные подушки, холстики, разделительные диафрагмы, сетки вентиляционные и т.д. Наиболее близким аналогом является улей, содержащий дно, по меньшей мере, один корпус с рамками, подкрышник, крышу и отъемные наружные передние, задние, боковые и донный утеплительные блоки [7]. Технология производства приведенных примеров ульев 3, 4, 5 достаточно сложная. В практике за счет утеплителей они имеют большие размеры и большой вес (порядка 30-35 кг). Эти ульи громоздки, тяжелы и неудобны. Все это усложняет процесс пчеловодства и ухода за пчелами, поскольку уход за пчелами предполагает ... 2432394 Ингибирование образования биогенного сульфида посредством комбинации биоцида и метаболического ингибитора ... омываемом морской водой в погруженном состоянии, превосходны для установления активности SRB. Морская вода содержит значительную концентрацию сульфата, в то время как реликтовая вода, или вода местного формирования, содержит летучие жирные кислоты и другие требуемые микропитательные вещества (например, азот и фосфор). Условия внутри промышленных водных систем, таких как оттекающие потоки от производственных операций или потоки охлаждающей воды, также способствуют активности SRB вследствие анаэробной биологической пленки, которая формируется на трубопроводе или стенках сосудов. То же справедливо для внутренних поверхностей канализационных труб и других трубопроводов и ... 2293463 Способ разработки лесосек ... зев крюка был обращен наружу от ствола и исключалась самопроизвольная расцепка чокера. При необходимости к одному дереву или хлысту возможно прикрепление не одного, а нескольких деревьев или хлыстов, поваленных на более удаленных от волока лентах.Трелевку лесоматериалов начинают после достижения безопасного расстояния между звеном вальщиков-обрезчиков сучьев и чокеровщиком. Процесс перемещения лесоматериалов на пасечный волок с использованием канатной трелевочной установки состоит из прицепки деревьев или хлыстов, поваленных на примыкающих к волоку лентах к рабочему тросу канатной установки, перемещение деревьев или хлыстов по направлению к трелевочной мачте, их отцепку от ... 2192734 Устройство для производства прессованных кип из корней лекарственных растений ... прессования 7 и гидростанцию 11. Нижняя траверса 1 (фиг.1 и 2) образована из двух продольных балок 12, поперечных брусьев 13, плит 14 и 15 и косынок 16. Между парами поперечных брусьев 13 сварными швами закреплены монтажные втулки 17 вертикально установленных направляющих 2 и 3. На плите 14 надлежащим образом установлена нижняя матрица 5. На плите 15 смонтирована гидростанция 11. Направляющие 2 и 3 (см. фиг.1, 2, 4-7) выполнены из толстостенных труб диаметром 200 мм с толщиной стенки 16 мм. Нижние части направляющих 2 и 3 размещены в монтажных втулках 17 нижней траверсы 1. Верхние резьбовые части 18 направляющих 2 и 3 установлены соответствующим образом в верхней траверсе 4. ... 2125366 Доильный аппарат ... молочные шланги 15, 16, блок управления с электромагнитом 17, кран 18, доильное ведро 19, реле вакуумметрического давления 20, воздушный шланг 21, кран 22, вакуум-провод 23, воздушный шланг 24, камеры коллектора 25, 26, патрубок 27, патрубок 28, молочный шланг 29, внутренние выточки 30 /фиг. 4/ в шлангах 15, 16, 29, зажимы 31, прозрачную вставку 32, воздушный шланг 33, присосок 34, уплотнительный бурт с вырезом 35, доильный стакан 36, катетер 37, отверстия 38, 39, наконечник катетера 40. Доильный аппарат работает следующим образом. Прежде чем приступить к введению лечебных препаратов в молочную и сосковую цистерны вымени, необходимо удалить из вымени имеющееся там молоко. Для этого ... |
Еще из этого раздела: 2195808 Способ хранения корнеплодов, картофеля и капусты 2274986 Способ посева семян трав и кустарников для создания пастбищ на опустыненных землях и почвообрабатывающее орудие для его осуществления 2452165 Высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян 2043709 Система управления работой форсунки разбрызгивателя 2427121 Почвообрабатывающий агрегат 2160981 Способ создания плантаций солодки голой на обесструктуренных почвах в орошаемом земледелии 2414114 Зерноуборочный комбайн 2406293 Способ определения содержания водорастворимых углеводов и крахмала из одной навески 2490849 Способ переработки безподстилочного помета птиц клеточного содержания и навоза свиней в топливные брикеты 2406295 Способ экологического мониторинга лесов |
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
|
|
||