Устройство для контроля и управления качеством обработки почвы фрезойПатент на изобретение №: 2088062 Автор: Еникеев В.Г., Теплинский И.З., Калинин А.Б. Патентообладатель: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет Дата публикации: 27 Августа, 1997 Адрес для переписки: подача заявки24.04.1995 публикация патента27.08.1997 Изображения Использование: сельское хозяйство в области сельскохозяйственного машиностроения. Сущность изобретения: устройство для контроля и управления качеством обработки почвы фрезой содержит раму 1, опорные колеса 2, фрезбарабан 3, с гидравлическим приводом, состоящим из гидронасоса 5, бака 4, гидромагистралей 6, 10, предохранительного клапана 7, гидромотора 9 и электроуправляемого дроссель-регулятора 8, блок управления и датчики частоты вращения 11 и 12, соответственно, опорного колеса 2 и фрезбарабана 3. Устройство дополнительно снабжено датчиком глубины обработки 13 и датчиком крутящего момента 14, установленным на валу фрезбарабана 3, а блок управления выполнен в виде блока 15 обработки информации и управления с универсальным 8-разрядным микропроцессором 16, к входу которого подключена цепь начальной установки 17, а его выходы соединены с системной магистралью 18 посредством буфера 19 и схемы формирования управляющих сигналов 20, кроме того к системной магистрали 18 подключены блоки постоянной 21 и оперативной 25 памяти, дешифратор устройств 22, программируемый таймер 23 и порт ввода-вывода информации 24. А индикатор 26, динамическая головка 28 и клавиатура 27 соединены с системной магистралью 18 через контроллер индикации 29, контроллер звуковой сигнализации 31 и контроллер клавиатуры 30, соответственно. Причем к входам порта ввода-вывода информации 24 подсоединены выходы датчиков частоты вращения 11 и 12, глубины обработки почвы 13 и крутящего момента 14 на валу фрезбарабана 3, а его выход соединен с соответствующим входом электроуправляемого дроссель-регулятора 8. Применение данного устройства дает возможность повысить качество обработки почвы и надежность почвообрабатывающей машины. 1 ил. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам. Известно устройство (авт. св. N 1210683), содержащее раму, опорные колеса, фрезбарабан, гидравлический привод фрезбарабана состоящий из гидромотора, электроуправляемого дроссель-регулятора с предохранительным клапаном, датчики частоты вращения опорного колеса и фрезбарабана, блок сравнения этих частот, входы которого соединены с выходами указанных датчиков, при этом выходы блока сравнения соединены с соответствующими входами электроуправляемого дроссель-регулятора, который включен последовательно с гидронасосом, причем выход предохранительного клапана электроуправляемого дроссель-регулятора соединен со сливной гидромагистралью. Недостатком данной машины является низкое качество обработки почвы, связанное с тем, что управление частотой вращения фрезбарабана осуществляется по мгновенным значениям частоты вращения опорного колеса и фрезбарабана без учета глубины обработки почвы, значительно влияющей на качество крошения, а также низкая надежность машины из-за невозможности предотвращать механические повреждения ее рабочих органов и своевременно выявлять нарушения в гидравлической схеме привода фрезбарабана. Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для контроля и управления фрезой почвообрабатывающей машины (патент N 1757492), содержащее раму, опорные колеса, фрезбарабан, гидравлический привод фрезбарабана, включающий в себя два гидронасоса, бак, гидромагистрали, электроуправляемые дроссель-регулятор с предохранительным клапаном и переключатель потока, блоком управления, первый выход которого соединен с входом электроуправляемого переключателя потока, датчики частоты вращения опорного колеса и фрезбарабана, причем выходы датчиков и второй выход блока управления соединены с соответствующими входами блока сравнения выход которого связан с соответствующим входом электроуправляемого дроссель-регулятора. Недостатком данной машины является низкое качество обработки почвы, связанное с тем, что управление частотой вращения фрезбарабана осуществляется без учета глубины обработки почвы, значительно влияющей на качество крошения, а также низкая надежность машины из-за невозможности предотвращать механические повреждения ее рабочих органов и своевременно выявлять нарушения в гидравлической схеме привода фрезбарабана. Задача изобретения повышение качества обработки почвы и повышение надежности почвообрабатывающей машины. Задача достигается тем, что устройство для контроля и управления качеством обработки почвы фрезой, содержащее раму, опорные колеса, фрезбарабан, гидравлический привод фрезбарабана, содержащий гидронасос, бак, гидромагистрали, предохранительный клапан и электроуправляемый дроссель-регулятор, блок управления, датчики частоты вращения опорного колеса и фрезбарабана дополнительно снабжено датчиком глубины обработки, датчиком крутящего момента, установленного на валу фрезбарабана, а блок управления выполнен в виде блока обработки информации и управления с универсальным 8-разрядным микропроцессором, к входу которого подключена цепь начальной установки, а его выходы соединены магистралью посредством буфера и схемы формирования управляющих сигналов, кроме того к системной магистрали подключены блоки постоянной и оперативной памяти, дешифратор устройств, программируемый таймер и порт ввода-вывода информации, а индикатор, динамическая головка и клавиатура соединены с сиcтемной магистралью через контроллер индикации, контроллер клавиатуры соответственно, причем к входам порта ввода-вывода информации подсоединены выходы датчиков частоты вращения, глубины обработки и крутящего момента, а его выход соединен с соответствующим входом электроуправляемого дроссель-регулятора. Новые существенные признаки: 1. Датчик глубины обработки, установленный на раме почвообрабатывающей машины; 2. Датчик крутящего момента, установленный на валу фрезбарабана; 3. Блок обработки информации и управления, включающий в себя универсальный 8-разрядный микропроцессор, к входу которого подключена цепь начальной установки, а его выходы соединены с системной магистралью посредством буфера и схемы формирования управляющих сигналов, кроме того к системной магистрали подключены блоки постоянной и оперативной памяти, дешифратор устройств, программируемый таймер и порт ввода-вывода информации, а индикатор, динамическая головка и клавиатура соединены с системной магистралью через контроллер индикации, контроллер звуковой сигнализации и контроллер клавиатуры соответственно, причем к входам порта-вывода информации подсоединены выходы датчиков частоты вращения, глубины обработки и крутящего момента, а его выход соединен с соответствующим входом электроуправляемого дроссель-регулятора. Перечисленные новые существенные признаки обеспечивают получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны. Технический результат, заключающийся в а) образовании при обработке заданной агротехническими требованиями структуры почвы; б) повышении надежности почвообрабатывающей машины, достигается за счет в) образования обратной связи между заданными параметрами качества крошения почвы и толщиной почвенной стружки, отделяемой фрезой, при работе почвообрабатывающей машины в изменяющихся почвенных условиях. Толщина почвенной стружки определяется на основании измерения показателей технологического процесса фрезы датчиком глубины обработки и датчиками частоты вращения фрезбарабана и опорного колеса. Вычисление фактического значения качества крошения почвы и его сравнение с заданным производится в блоке обработки информации и управления. При отклонении фактического значения качества крошения от заданного в блоке обработки информации и управления вырабатывается сигнал на автоматическую поднастройку почвообрабатывающей машины; г) установки на валу фрезбарабана датчика крутящего момента и датчика частоты вращения, выходы которых соединены с соответствующим входом блока обработки информации и управления. Постоянное измерение крутящего момента на валу фрезбарабана и сравнения фактического его значения с допустимым позволяет исключить перегрузку и поломку рабочих органов машины при работе в тяжелых почвенных условиях, т. к. в случае превышения допустимого значения крутящего момента блоком обработки информации и управления оператору, работающему с почвообрабатывающей машиной, подается звуковой сигнал и соответствующая надпись на индикаторе. Кроме того, установка вышеуказанных датчиков и их подключение к блоку обработки информации и управления позволяет выявлять нарушения в гидравлической схеме почвообрабатывающей машины, т. к. при утечке рабочей жидкости, подсосе воздуха и т. п. происходит уменьшение частоты вращения фрезбарабана n(t) без увеличения крутящего момента М(t). В этом случае производные процессов n(t) и M(t) имеют отрицательные значения n"(t) <0, M"(t) <0. Во время работы фрезы непрерывно вычисляются производные процессов n"(t) и M"(t). При совпадении отрицательных значений производных обоих процессов на индикаторе появляется соответствующая надпись, сопровождаемая звуковым сигналом, а на электроуправляемый дроссель-регулятор поступает соответствующий сигнал, по которому прекращается подача рабочей жидкости в гидромотор. Повышение надежности почвообрабатывающей машины за счет установки датчика крутящего момента, что позволит исключить перегрузку рабочих органов машины и своевременно выявлять нарушения в ее гидравлической схеме. Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где представлено его схематическое изображение. На раме 1, опирающейся на опорные колеса 2, установлен фрезбарабан 3 с гидравлическим приводом. Гидравлический привод состоит из бака 4, гидронасоса 5, к которому подсоединена нагнетательная магистраль 6, на которой последовательно расположены предохранительный клапан 7, электроуправляемый дроссель-регулятор 8 и гидромотор 9. Слив масла из гидромотора 9, предохранительного клапана 7 и электроуправляемого дроссель-регулятора 8 производится в сливную магистраль 10. На опорном колесе 2 и на фрезбарабане 3 установлены датчики частоты вращения 11 и 12. На раме 1 установлен датчик глубины обработки 13. Датчик крутящего момента 14 расположен на валу фрезбарабана между гидромотором 9 и фрезбарабаном 3. Выходы всех вышеуказанных датчиков соединены с выходом блока обработки информации и управления 15 с микропроцессором 16, к входу последнего подключена цепь начальной установки 17, а его выходы соединены с системой магистралью 18 посредством буфера 19 и схемой формирования управляющих сигналов 20. К системной магистрали 18 подсоединены блок постоянной памяти 21, дешифратор устройств 22, программируемый таймер 23, порт ввода-вывода информации 24 и блок оперативной памяти 25. Индикатор 26, клавиатура 27 и динамическая головка 28 соединены с системной магистралью 18 через контроллер индикации 29, контроллер клавиатуры 30, и контроллер звуковой сигнализации 31 соответственно. Выход блока обработки информации и управления соединен с соответствующим входом электроуправляемого дроссель-регулятора 8. Устройство работает следующим образом. При включении вала отбора мощности трактора масло, нагнетаемое в систему с помощью гидронасоса 5, приводит во вращение фрезбарабана 3. По сигналу из блока обработки информации и управления 15 на электроуправляемый дроссель-регулятор 8 предварительно устанавливается объем масла, поступающего в гидромотор 9 для обеспечения требуемого качества крошения при заданной глубине обработки h и скорости движения агрегата V. Все показатели технологического процесса вводятся в блок обработки информации и управления 15 с клавиатуры 27 и дублируются на индикаторе 26. При заглублении фрезы и движении агрегата датчики частоты вращения опорного колеса и фрезбарабана 11 и 12 регистрируют скорость движения агрегата V(t) и частоту вращения фрезбарабана n(t). Датчик глубины 13 регистрирует глубину обработки почвы h(t), а датчик крутящего момента 14 крутящий момент на валу фрезбарабана M(t). Все сигналы от вышеперечисленных датчиков поступают в блок обработки информации и управления 15 через порт ввода-вывода информации 24 в блок оперативной памяти 25. Далее по программе, хранящейся в блоке постоянной памяти 21, и данным, поступающих от датчиков, микропроцессором 16 вычисляется длина почвенной стружки, образуемой при работе фрезы, с интервалом времени t по формуле:  , где z число ножей; R радиус фрезбарабана; h глубина обработки почвы;  =  R/v кинематический показатель фрезы; V скорость движения агрегата; частота вращения фрезбарабана. Полученные значения заносятся в блок оперативной памяти 25, после чего определяется качество крошения почвы (процентное содержание частиц почвы размером менее 10 мм) по экспериментально установленному уравнению регрессии: e = a + b , (2), где а и b коэффициенты уравнения. В частности, для тепличной фрезы при работе в режиме фрезерования было получено следующее уравнение:  = 108,1 - 262,2, с коэффициентом взаимной корреляции r = 0,81. После прохода агрегатом 10 м пути производится статистическая обработка значений качества крошения почвы и сравнение полученных значений с агротехническими требованиями. В случае нарушения технологического процесса (более 30% значений находятся за пределами установленного допуска) вырабатывается соответствующий сигнал на электроуправляемый дроссель-регулятор 8, который изменяет проходное сечение дросселя пропорционально величине полученного сигнала, тем самым изменяя частоту вращения фрезбарабана 3. После автоматической поднастройки фрезы процедура расчета повторяется через каждые 10 м пройденного пути. С помощью датчика крутящего момента 14 фиксируются нарушение нормального функционирования фрезерного агрегата, вызванного либо превышением допустимых нагрузок на рабочие органы фрезы, либо неисправностями в гидравлической схеме. В первом случае при превышении крутящего момента M(t) максимально допустимого значения М(доп) M(t)>M(доп) на индикаторе 26 появляется соответствующая надпись о необходимости изменения режима работы фрезы (изменение скорости движения и т. п. ), сопровождаемая звуковым сигналом. Во втором случае (утечка рабочей жидкости, подсос воздуха и пр.) происходит уменьшение частоты вращения фрезбарабана n(t) без увеличения крутящего момента M(t). В этом случае производные процессов n(t) и М(t) имеют отрицательные значения n"(t)<0, M"(t)<0. Во время работы фрезы непрерывно вычисляются производные процессов n"(t) и M"(t). При совпадении отрицательных значений производных обоих процессов на индикаторе 26 появляется соответствующая надпись, сопровождаемая звуковым сигналом, а на электроуправляемый дроссель-регулятор 8 поступает соответствующий сигнал, по которому прекращается подача рабочей жидкости в гидромотор 9.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯУстройство для контроля и управления качеством обработки почвы фрезой, содержащее раму, опорные колеса, фрезбарабан, гидравлический привод фрезбарабана, состоящий из гидронасоса, бака, гидромагистралей, предохранительного клапана и электроуправляемого дроссель-регулятора, блок управления и датчики частоты вращения опорного колеса и фрезбарабана, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено датчиком глубины обработки почвы и датчиком крутящего момента, установленным на валу фрезбарабана, а блок управления выполнен в виде блока обработки информации и управления с универсальным 8-разрядным микропроцессором, к входу которого подключена цепь начальной установки, а его выходы соединены с системной магистралью посредством буфера и схемы формирования управляющих сигналов, кроме того, к системной магистрали подключены блоки постоянной и оперативной памяти, дешифратор, программируемый таймер и порт ввода-вывода информации, а индикатор, динамическая головка и клавиатура соединены с системной магистралью через контроллер индикации, контроллер звуковой сигнализации и контроллер клавиатуры соответственно, причем к входам порта ввода-вывода информации подсоединены выходы датчиков частоты вращения, глубины обработки почвы и крутящего момента, а его выход соединен с соответствующим входом электроуправляемого дроссель-регулятор.Популярные патенты: 2195644 Монитор для определения качества зерна ... другой машины, могут служить причиной нежелательных модальных возмущений в оптическом волокне 26. Эти возмущения создаются в форме отражений более высокого порядка, в результате чего оптический блок 32 может регистрировать нежелательные детектируемые моды. Таким образом, указанные модальные возмущения, в свою очередь, вызывают нежелательные изменения интенсивности излучения, несоотносимые со свойствами перемещающегося продукта 14 и, следовательно, добавляющие к желаемому измерению таких свойств значительный шум. Для преодоления этого затрудняющего обстоятельства приемный и электронный блок 30 выполняется особо предпочтительным образом. Из рассмотрения фиг. 3 видно, что ... 2260943 Способ подращивания личинок осетровых рыб ... гормона (Т4 или Т3) в диапазоне концентраций от 2,6 до 1,5 мг/л в комплексе с кортизолом, 0,1 мг/л. Плотность посадки личинок при обработке - 100 шт/л. Затем рыб пересаживали в чистую воду и вели подращивание при постоянной аэрации и ежедневной смене 1/4 объема воды с плотностью посадки не более 3 шт/л. В ходе эксперимента производили контроль уровня гормонов, который достигал базовых значений через сутки после обработки рыб.За время опытов предличинки перешли на активное питание (личиночный этап развития). Рыб кормили три раза в день живыми кормами (олигохеты) и подращивали в течение 18-ти дней. Общая продолжительность экспериментов - 26-28 дней. Проведено три серии ... 2494588 Лемех плуга ... возможность коробления носовой части лемеха, из-за высоких местных термических нагрузок при сварке и наплавке, недостаточный срок службы и сложность технологии восстановления непосредственно в составе лемеха с шагом 30-40 мм перпендикулярно этому шву. Кроме того, конструкция лемеха обеспечивает повышение износостойкости только носовой области и не учитывает износ лезвийной части; замена приваренного долота при достижении предельного износа возможна только при удалении оставшейся части; применение армирования наплавкой валиков электродом для сварки углеродистых сталей будет снижать эффективность упрочняющей термообработки привариваемого долота вследствие воздействия термических ... 2168887 Машина для добычи корней ... мм. Ротор 6 (фиг. 1-7) выполнен двухлопастным. Каждая из лопастей образована предпочтительно круглого сечения парой полых элементов 24. Полые элементы 24 установлены параллельно геометрической оси ротора 6. Полые элементы 24 с корпусом 25 ротора 6 соединены клыками 26. Клыки 26 выполнены в виде обтекаемых полых корпусов. Клыки 26 связаны с полыми элементами 24 посредством монтажных штифтов 27. Корпус каждого клыка 26 образован двумя штампованными половинками. Одна половинка корпуса клыка 26 является зеркальным отражением другой половинки. Половинки корпуса взаимно соединены замкнутым сварным швом. Швы зачищены. Клыки 26 имеют ряд отверстий. Центральное отверстие клыка 26 ... 2264065 Способ возделывания сельскохозяйственных культур на корм ... Недостатком этого способа является то, что норма высева гороха и вики в смешанных посевах довольно высокая (150-180 кг/га гороха и 80-100 кг вики), что приводит к большим производственным затратам на получение семян этих культур. Кроме того, при выращивании по этому способу как для яровых, так и для озимых смесей необходимо каждый раз проводить основную, предпосевную обработки почвы и посев обеих культур.Задача изобретения - уменьшение трудовых и материальных затрат и упрощение процесса выращивания кормовых смесей для животноводства.Поставленная задача достигается тем, что весной сеют яровую колосовую злаковую культуру рядовым способом и, одновременно, поперек ее рядков или ... |
Еще из этого раздела: 2193304 Захват лесозаготовительной машины 2039429 Линия производства молочных продуктов 2270554 Сепарирующее устройство зерноуборочного комбайна (варианты) 2106082 Устройство для укладки подстилочного навоза в бурт 2169462 Улей (варианты), способ его сборки и способ круглогодичного содержания в нем пчел 2496298 Узел крепления пальцев подборщика 2075933 Композиция для иммунизации растений от различных фитопатогенов 2421965 Способ возделывания зерновых колосовых культур 2113779 Агромост 2132610 Устройство обогрева сельскохозяйственных животных и птицы |
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
|
|
||