Устройство для определения усилия вычесывания сорняков Российский патент 2023 года по МПК A01B35/28 A01B35/32 G01L1/22 G01N3/08 F16H7/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к измерительным приборам для определения усилий при извлечении сорняков с корневищем из почвы.

Известен способ определения механических свойств сельскохозяйственных растений, включающий механическое воздействие на место отрыва колоска от метелки и установление усилия отрыва колоска от метелки, в качестве механического воздействия используют вращение вала двигателя постоянного тока, а для установления силы отрыва колоска от метелки используют показания амперметра, предварительно проградуированного в соответствии с угловой скоростью вращения вала двигателя. Устройство для реализации данного способа включает зажим для метелки и гибкую неупругую связь, через которую колосок метелки соединен с установкой, создающей механическое воздействие на место отрыва колоска от метелки, а установка, создающая механическое воздействие на место отрыва колоска от метелки, выполнена в виде электродвигателя постоянного тока, вал которого снабжен двуплечим рычагом, а обмотки якоря соединены с регулируемым источником питания через выключатель и амперметр, при этом одно из плеч рычага через гибкую неупругую связь соединено с колоском метелки, а другое плечо - с контактом выключателя (RU 2345361 С1, опубл. 27.01.2009).

Недостатком данного способа и устройства для его реализации является невозможность определения усилий при извлечении сорняков с корневищем из почвы.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению по совокупности признаков является ротационное почвообрабатывающее орудие для борьбы с сорняками, содержащее раму с опорными колесами, последовательно установленные в два ряда на раме с возможностью вращения и связанные между собой цепными передачами четыре батареи роторных дисков, на валах которых установлены звездочки, прицепное устройство, в верхней части рамы смонтирован механизм регулировки глубины обработки, а каждый диск имеет форму плоского многоугольника и состоит из смонтированных на нем лучей прямоугольного сечения с углом изгиба α=28…30°, причем у передних роторных дисков лучи загнуты в противоположную сторону относительно лучей задних роторных дисков, лучи имеют ножи с угольными вырезами в концевой части, которые в свою очередь имеют угол раствора β=35…40°, угол заточки выреза j=45…60° и угол заточки концевой части δ=20…30°, причем заточка выреза произведена таким образом, что во время движения ножа в почве заостренная кромка выреза находится снизу, при этом в верхней части рамы между передними и задними батареями расположены связывающие их между собой посредством цепных передач редукторы, с помощью которых можно изменять передаточное отношение между передними и задними батареями орудия в пределах i=0,25…0,9 (RU 2545648 С1, опубл. 10.04.2015).

Недостатком данного орудия является невозможность определения усилий при извлечении сорняков с корневищем из почвы.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задачей заявленного изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат - определение усилия на единице длины извлеченного корня сорняка.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения усилия вычесывания сорняков, содержащее раму, последовательно установленные на раме передний и задний роторные диски с возможностью вращения, расположенные на валах с передней и задней звездочками и связанные между собой цепной передачей с передаточным отношением i<1, на каждом роторном диске смонтированы изогнутые лучи, причем у передних роторных дисков лучи загнуты в противоположную сторону относительно лучей задних роторных дисков согласно изобретению лучи роторных дисков в концевой части имеют гребенку, цепная передача дополнительно содержит моноблок, который посредством тензометрического преобразователя крутящего момента крепится к кронштейну, в нижней части рамы перед каждым роторным диском расположены передняя и задняя видеокамеры, объектив которых направлен в зону вычесывания сорняков, тензометрический преобразователь крутящего момента, передняя и задняя видеокамеры соединены посредством кабелей с аналогово-цифровым преобразователем. Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен вид устройства для определения усилия вычесывания сорняков сбоку.

На фиг. 2 - вид устройства сверху.

На фиг. 3 - вид А.

Устройство для определения усилия вычесывания сорняков содержит раму 1, последовательно установленные на раме передний роторный диск 2 и задний роторный диск 3 с возможностью вращения. Передний 2 и задний 3 роторные диски расположены на валах 4 с передней 5 и задней 6 звездочками, связанные между собой цепной передачей 7 с передаточным отношением i<1 за счет того, что у передней звездочки 5 количество зубьев больше, чем у задней 6. На каждом роторном диске смонтированы изогнутые лучи 8, причем у передних роторных дисков 2 лучи загнуты в противоположную сторону относительно лучей задних роторных дисков 3. Лучи 8 роторных дисков 2 и 3 в концевой части имеют гребенку 9. Цепная передача 7 содержит моноблок 10, который посредством тензометрического преобразователя крутящего момента 11 крепится к кронштейну 12. В нижней части рамы 1 перед каждым роторным диском 2 и 3 расположены передняя 13 и задняя 14 видеокамеры, объектив которых направлен в зону вычесывания сорняков. Тензометрический преобразователь крутящего момента 11, передняя 13 и задняя 14 видеокамеры соединены посредством кабелей 15 с аналогово-цифровым преобразователем 16 расположенным в тракторе (не показан).

Примеры конкретного выполнения.

Устройство для определения усилия вычесывания сорняков работает следующим образом.

При движении по участку с сорной растительностью за счет сопротивления от действия почвы и того, что передаточное отношение между передним 2 и задним 3 роторными дисками i<1 гребенки 9 будут двигаться относительно пласта и корневой системы сорняков со скольжением, а роторные диски 2 и 3 будут вращаться с разной частотой с эффектом самоторможения, причем задний 3 быстрее переднего 2. В результате этого происходит взаимодействие гребенок 9 переднего 2 и заднего 3 роторных дисков с почвой и корнем сорняка, захват и последующее его извлечение на поверхность поля. Одновременно с этим в верхней ветви цепной передачи 7 возникает растягивающее усилие, величина которого зависит от условий работы гребенок 9, что приводит к повороту моноблока 10 против часовой стрелки, появлению крутящего момента М на тензометрическом преобразователе крутящего момента 11 и формированию сигнала, зависящего от величины М. Передняя 13 и задняя 14 видеокамеры, фиксируют момент взаимодействия гребенок 9 роторных дисков 2 и 3 с сорняками и формируют сигнал, представляющий собой появление импульса в момент этого взаимодействия. Сформированные сигналы от тензометрического преобразователя крутящего момента 11 и видеокамер 13 и 14 посредством кабелей 15 передаются на аналогово-цифровой преобразователь и записываются в виде графических зависимостей величины соответствующих параметров с течением времени на электронный носитель. Последующая расшифровка полученной записи при совмещении графиков двух сигналов позволяет идентифицировать действительное положение сорняка во время вычесывания и соответственно усилие на осуществление данного процесса.

Таким образом применение устройства для определения усилия вычесывания сорняков позволяет определить усилие на единицу длины извлеченного корня сорняка на участках с различной засоренностью, а полученные данные можно использовать при проектировании рабочих органов почвообрабатывающих машин.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Устройство для определения усилия вычесывания сорняков содержит раму (1), последовательно установленные на раме (1) передний и задний роторные диски (2 и 3) с возможностью вращения, расположенные на валах с передней и задней звездочками и связанные между собой цепной передачей (7) с передаточным отношением i<1. На каждом роторном диске (2 и 3) смонтированы изогнутые лучи (8) так, что у передних роторных дисков (2) лучи (8) загнуты в противоположную сторону относительно лучей (8) задних роторных дисков (3). Лучи (8) роторных дисков (2 и 3) в концевой части имеют гребенку. Цепная передача (7) дополнительно содержит моноблок (10), который посредством тензометрического преобразователя крутящего момента крепится к кронштейну (12). В нижней части рамы (1) перед каждым роторным диском (2 и 3) расположены передняя и задняя видеокамеры (13 и 14), объектив которых направлен в зону вычесывания сорняков. Тензометрический преобразователь крутящего момента, передняя и задняя видеокамеры (13 и 14) соединены посредством кабелей (15) с аналогово-цифровым преобразователем (16). Обеспечивается определение усилия на единице длины извлеченного корня сорняка. 3 ил.

Устройство для определения усилия вычесывания сорняков, содержащее раму, последовательно установленные на раме передний и задний роторные диски с возможностью вращения, расположенные на валах с передней и задней звездочками и связанные между собой цепной передачей с передаточным отношением i<1, на каждом роторном диске смонтированы изогнутые лучи, причем у передних роторных дисков лучи загнуты в противоположную сторону относительно лучей задних роторных дисков, отличающееся тем, что лучи роторных дисков в концевой части имеют гребенку, цепная передача дополнительно содержит моноблок, который посредством тензометрического преобразователя крутящего момента крепится к кронштейну, в нижней части рамы перед каждым роторным диском расположены передняя и задняя видеокамеры, объектив которых направлен в зону вычесывания сорняков, тензометрический преобразователь крутящего момента, передняя и задняя видеокамеры соединены посредством кабелей с аналогово-цифровым преобразователем.