УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СЕЛЬХОЗМАШИНЫ Российский патент 2014 года по МПК A01C7/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может найти применение при оснащении посевных агрегатов устройствами регулирования нормы высева семян и дифференцированного внесения гранулированных минеральных удобрений по трем компонентам: азоту, фосфору и калию, независимо от скорости движения агрегата.

Известно техническое решение DE 424600, в котором описаны сеялка с однозерновым высевающим аппаратами. При этом сеялка состоит из нескольких работающих от привода однозерновых высевающих аппаратов, распределенных друг от друга по рабочей ширине на расстоянии ширины ряда, и датчика пути для получения информации о пройденном расстоянии. Каждый однозерновой высевающий аппарат имеет собственный электропривод. Устройство управления снабжено одним или несколькими бесступенчатыми пропорциональными регуляторами, которые преобразуют импульсы в управляющие импульсы для электроприводов.

Недостатками известного технического решения являются невозможность дифференцированного регулирования процесса посева и большое количество электроприводов управления высевающими аппаратами.

Известно устройство RU 2399185 C1 автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины, 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 флеш-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 наличие двух исполнительных устройств по каждому каналу регулирования нормы высева и нормы внесения удобрений. Это, прежде всего, механический привод от колеса сеялки к валам высевающих катушек, обеспечивающих регулирование нормы высева и внесения гранулированных минеральных удобрений от скорости движения агрегата, и двух электрических приводов управления эффективной шириной высевающих катушек дозатора при помощи заслонок для дифференцированного высева семян и внесения гранулированных минеральных удобрений по программе, записанной с флеш-памяти.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству выбрано в качестве прототипа устройство RU2460268 автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины, включающее энкодер, модуль частотного ввода, контроллер с дисплеем и флеш-памятью, навигатор, два формирователя управляющих сигналов двух шаговых двигателей, осями жестко связанными с осями вращения катушек дозирующих аппаратов высева семян и регулирования внесения гранулированных минеральных удобрений посевного агрегата как от скорости движения по частотным сигналам с энкодера, так и от местоположения, определяемого навигатором.

Недостатком известного устройства является наличие только одного канала регулирования для дифференцированного внесения удобрений. На практике необходимо дифференцированно вносить удобрения по трем компонентам: азоту, фосфору и калию.

Техническая задача заключается в улучшении эксплуатационных характеристик машинно-тракторного агрегата, обеспечении дифференцированного внесения удобрений по каждому компоненту: азоту, фосфору и калию, при посеве зерновых культур, сокращении сроков посева и повышении урожайности высеваемых культур.

Техническая задача достигается тем, что устройство для автоматического регулирования технологического процесса посевного агрегата, включающее энкодер, модуль частотного ввода, блок управления, выполненный в виде контроллера управления технологическим процессом посева с флеш-памятью и терминалом операторского контроля, навигатор, формирователь управления частотой вращения шагового двигателя, в зависимости от скорости движения, определяемой по частотным сигналам с энкодера и от местоположения, определяемого навигатором, отличается тем, что оно снабжено модулем дискретного вывода по RS485 интерфейсу, соединенным с блоком управления и дискретными выходами - по крайней мере с четырьмя делителями частоты установки коэффициента деления частотного сигнала, поступающего с энкодера на входы делителей частоты, выходы делителей частоты подключены к четырем формирователям управляющих сигналов шаговых двигателей осями, жестко связанными с осями вращения катушек дозирующих аппаратов высева семян и дифференцированного внесения гранулированных минеральных удобрений по крайней мере по трем компонентам: азоту, фосфору и калию.

Изобретение поясняется фиг.1, на которой изображена принципиальная схема устройства для автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины.

Устройство содержит: энкодер 1, модуль частотного ввода 2, вычислительное устройство (контроллер) 3 с флеш-памятью 4 и видеотерминалом 5, навигатор 6, модуль дискретного вывода 7, по крайней мере четыре делителя частоты 8, 9, 10, 11, четыре формирователя управления частотой вращения шаговых двигателей 12, 13, 14, 15, четыре шаговых двигателя 16, 17, 18, 19, осями жестко связанными с осями вращения четырех катушек дозирующих аппаратов 20, 21, 22, 23 высева семян и дифференцированного внесения гранулированных минеральных удобрений по трем компонентам: азоту, фосфору и калию.

Устройство работает следующим образом.

Импульсные сигналы с энкодера 1 поступают на модуль частотного ввода 2 и делители частоты 8, 9, 10, 11. С выхода модуля частотного ввода частота, преобразованная в цифровой код по RS 485 интерфейсу, подается в контроллер 3, где производится расчет скорости движения агрегата, пройденный путь, обработанная площадь и местоположение агрегата на поле по известной ширине захвата агрегата, занесенной в контроллер с видеотерминала 5, и пройденного пути, или же используя информацию с навигатора 6. Контроллер считывает информацию о количестве внесения удобрений по каждому компоненту: азоту, фосфору и калию, соответствующую этому местоположению с флеш-памяти 4, и передает в модуль дискретного вывода 7 по тому же RS 485 интерфейсу цифровые коды коэффициентов деления частоты энкодера 1, которые и определяют норму внесения удобрений каждого компонента и норму высева семян в месте нахождения агрегата на поле. Модуль дискретного вывода 7 по своим выходным шинам устанавливает эти цифровые коды на управляющих разрядах делителей частоты 8, 9, 10, 11. Частотный сигнал с энкодера 1, поделенный на коэффициенты К1, К2, К3, К4 с выходов делителей частоты, подается на формирователи 12, 13, 14, 15, которые осуществляют вращение шаговых двигателей 16, 17, 18, 19 и, соответственно, высевающих аппаратов 20, 21, 22, 23 с частотой, определяемой нормой внесения удобрений: азота, фосфора и калия, и высева семян.

Заявленный принцип автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины улучшает эксплуатационные характеристики посевного агрегата, повышает точность внесения гранулированных минеральных удобрений по каждому компоненту: азоту, фосфору и калию, снижает экологическую нагрузку на окружающую среду и повышает урожайность высеваемых культур.

Устройство для автоматического регулирования технологического процесса посевного агрегата включает энкодер 1, модуль частотного ввода 2, блок управления. Последний выполнен в виде контроллера 3 управления технологическим процессом посева с флеш-памятью 4 и терминалом операторского контроля 5. Также устройство содержит навигатор 6, формирователи управления 12-15 частотой вращения шаговых двигателей 16-19 в зависимости от скорости движения, определяемой по частотным сигналам с энкодера, и от местоположения, определяемого навигатором, и модуль дискретного вывода 7. Модуль дискретного вывода 7 соединен с блоком управления по RS485 интерфейсу и дискретными выходами - по крайней мере с четырьмя делителями 8-11 частоты установки коэффициента деления частотного сигнала, поступающего с энкодера на входы делителей частоты. При этом выходы делителей частоты подключены к четырем формирователям управляющих сигналов шаговых двигателей с осями, жестко связанными с осями вращения катушек дозирующих аппаратов 20-23 высева семян и дифференцированного внесения гранулированных минеральных удобрений по крайней мере по трем компонентам: азоту, фосфору и калию. Использование изобретения позволит улучшить эксплуатационные характеристики посевного агрегата, повысить точность внесения гранулированных минеральных удобрений по каждому компоненту: азоту, фосфору и калию, а также снизить экологическую нагрузку на окружающую среду и повысить урожайность высеваемых культур. 1 ил.

Устройство для автоматического регулирования технологического процесса посевного агрегата, включающее энкодер, модуль частотного ввода, блок управления, выполненный в виде контроллера управления технологическим процессом посева с флеш-памятью и терминалом операторского контроля, навигатор, формирователи управления частотой вращения шаговых двигателей в зависимости от скорости движения, определяемой по частотным сигналам с энкодера, и от местоположения, определяемого навигатором, отличающееся тем, что оно снабжено модулем дискретного вывода, соединенным с блоком управления по RS485 интерфейсу и дискретными выходами - по крайней мере с четырьмя делителями частоты установки коэффициента деления частотного сигнала, поступающего с энкодера на входы делителей частоты, при этом выходы делителей частоты подключены к четырем формирователям управляющих сигналов шаговых двигателей с осями, жестко связанными с осями вращения катушек дозирующих аппаратов высева семян и дифференцированного внесения гранулированных минеральных удобрений по крайней мере по трем компонентам: азоту, фосфору и калию.