УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЗЕРНА Российский патент 2001 года по МПК A01D41/12 G01F1/30 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для измерения расхода зерна.

Известно устройство для определения производительности обмолота к зерноуборочному комбайну, включающее датчик в виде излучателя и фотоприемников, размещенных в верхнем конце зернового элеватора [1].

Недостатком такого устройства является определение объема намолоченного зерна и сильное влияние засоренности зерна.

Известно устройство для измерения расхода зерна из выгрузного шнека комбайна, состоящее из корпуса, набора электродов измерительного емкостного датчика, набора электродов компенсационного емкостного датчика, пластин формирователей потока [3].

Недостатком данного устройства является сложность дальнейшего преобразования сигналов измерительного емкостного датчика с учетом сигналов компенсационного емкостного датчика, связанная с зависимостью емкости измерительного датчика не только от количества измеряемого зерна и от температуры, давления и свойств зерна, но и от влажности и загрязнений самих датчиков.

Известно устройство для определения расхода сыпучего материала, состоящее из корпуса, улавливающего кожуха, конусообразной решетки, электродвигателя, на валу ротора которого установлена крыльчатка, спиральной пружины, преобразователя поворота статора и электромагнитного демпфера [2].

Недостатком такого устройства является сложность и необходимость введения значительных изменений в конструкцию комбайна.

В качестве прототипа выбрано устройство измерения расхода жидкости, включающее желоб, горизонтальную поворотную лопасть, вертикальную поворотную лопасть, преобразователь перемещений лопастей, делитель сигналов, индикатор [4].

Недостатком данного устройства является невозможность измерения расхода в потоках при порционной подаче, то есть при отсутствии сигнала на выходе одного из датчиков.

Цель изобретения - повышение точности измерений, упрощение конструкции.

Это достигается тем, что на выходе выгрузного шнека внутри кожуха на горизонтальном валу установлена лопасть, воспринимающая напор зерна. Датчик-преобразователь перемещений лопасти учитывает не только отклонение лопасти, но и его колебания, выполняя функцию датчика частоты вращения шнека.

1. Заявляемое техническое решение - "Устройство для измерения расхода зерна" - соответствует критерию "новизна технического решения". Патентно-информационный поиск на предмет выявления аналогов и прототипа проводился по фондам КГСХА, ЦНТИ и республиканской библиотеки г. Казани. В результате было выявлено техническое решение - "Устройство измерения расхода жидкости" (авт. св. N 1624254 A1, МКИ G 01 F 1/28, 1987), взятое в качестве ближайшего аналога (прототипа).

2. Сравнительный анализ заявляемого технического решения не только с известными в данной области техническими решениями - аналогами, но и прототипом, позволили выявить ряд существенных отличительных признаков, образующих новую совокупность, неизвестную из уровня техники, конкретно:
- лопасть имеет криволинейную форму;
- лопасть выполняет функцию датчика частоты вращения шнека:
- лопасть выполняет функцию формирователя потока.

Имея по крайней мере три существенных, отличных от прототипа признака, заявляемое техническое решение полностью соответствует получению "нового технического результата".

Устройство для измерения расхода зерна состоит из лопасти 1, пружины 2, датчика-преобразователя 3, генератора импульсов 4 и счетчика 5 (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом. Лопасть 1 воспринимает напор потока зерна. Так как зерно, перемещаемое шнеком, движется по винтовой линии, то для максимального восприятия напора потока лопасть имеет криволинейную форму, обеспечивающую перпендикулярность ее рабочей поверхности к траектории движения потока материалов для расчетного режима работы шнека.

Мгновенный расход зерна из шнека колеблется с частотой вращения шнека. Датчик-преобразователь представляет собой закрепленный на кожухе шнека С-образный сердечник 6 с двумя обмотками 8 и 9 (фиг. 2). В его зазор входит сердечник 7, закрепленный к лопасти. Сердечник 7 имеет форму, соответствующую закону перемещения лопасти от действия динамического напора.

К первичной обмотке 8 приложено постоянное напряжение. Когда лопасть начинает колебаться, воздушный зазор между сердечниками 6 и 7 изменяется, изменяется магнитный поток, и во вторичной обмотке 9 вырабатывается электродвижущая сила (ЭДС). Закрытое состояние лопасти соответствует минимальному воздушному зазору. Колебания при меньшем расходе зерна приводят к большим значениям ЭДС. При увеличении частоты вращения шнека увеличивается динамический напор зерна, лопасть отклоняется сильнее, но ЭДС во вторичной обмотке не изменяется, так как одновременно с увеличением воздушного зазора уменьшается период колебаний. Таким образом, компенсируется влияние частоты вращения шнека на показания устройства.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 643065, МКИ А 01 D 41/12, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР N 358621, МКИ G 01 F 1/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР N 1311655, МКИ A 01 D 41/12, 1985.

4. Авторское свидетельство СССР N 1624254A1, МКИ G 01 F 1/28, 1987.

Устройство для измерения расхода зерна состоит из лопасти, пружины, датчика-преобразователя, генератора импульсов и счетчика. Лопасть установлена на горизонтальном валу на выходе выгрузного шнека и воспринимает напор зерна. Лопасть имеет криволинейную форму, обеспечивающую перпендикулярность ее рабочей поверхности к траектории движения потока зерна для максимального восприятия потока. Величина отклонения лопасти зависит от расхода зерна в шнеке и фиксируется датчиком. Устройство обеспечивает высокую точность измерений при простой конструкции. 2 ил.

Устройство для измерения расхода зерна, включающее лопасть, установленную на горизонтальном валу внутри кожуха выгрузного шнека, отличающееся тем, что лопасть имеет криволинейную форму, обеспечивающую перпендикулярность ее рабочей поверхности к траектории движения потока материалов для расчетного режима работы шнекового транспортера, а преобразователь поворота лопасти представляет собой индуктивный датчик, обеспечивающий компенсацию влияния изменений частоты вращения шнека от расчетной частоты вращения.