Устройство для контроля работы сельскохозяйственных агрегатов Советский патент 1983 года по МПК A01C7/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и Предназначено, в частности, для контроля работы широкозахватных сельскохозяйственных агрегатов.

Известны устройства для контроля работы сельскохозяйственных агрегатов , включающие датчики контроля, соединенные через усилители-интеграт ры с блоком памяти, и элемент ИЛИ, выходом соединенный с блоком сигналкзации .

Недостатком данных устройств является одновременный вывод информации о всех имеющихся нарушениях контролируемого технологического процесса на световые индикаторы, что перегружает механизатора при увеличении количества машин в сцепке -и. снижает, эффективность контроля.

Наиболее близким по, технической сущности к изобретению является устрой ;тво для контроля работы сельскохозяйственных агрегатов, включающее датчики контроля, блок памяти, связанный управляющим входом с выхо|дом датчика вращения, а выходами через логический коммутатор - с входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к- входам блока сигнализации и блока управления С2. i

Однако известное устройство имеет низкую точность контроля в условиях изменения скорости, движения .посевного, агрегата. Этот недостаток обусловлен следующим явлением. Время срабатывания усилителей-интеграто ров выбирают из условия обеспечения нормальной работы системы контроля при нижней границе частотйого диапазона входных Сигналов, который определяется минимальной скоростью движения посевного агрегата. Это время. является величиной неизменной для выбранного кошгролируен го пpoцec9a и его изменяют только при смене высеваемой культуры и нормы высева. В процессе работы посевного агрегата скорость его движения изменяется в значительных пределах (4 - 12 км/ч. Вместе, с изменением скорости движения изменяется и-значенив нижней границы частотного Диапазона входных сигналов, так как вал высевающе;го аппарата кинематически связан с колесами сеялки, вследствие этого при высокой скорости движения агрегата не фиксируется понижение частоты входных сигналов, что приводит jc появлению просевов, не регистрируемы устройством. ,

Цель изобретения - повышение точности контроля при изменении скорости движения агрегата,

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено пороговыми йлементами с регулируекыки порогами срабатывания и формирователями сигнала перестройки порогов срабатывания, при этом вход последнего соединен с выходом датчика вращения, а выход - с управляющими входами пороговых элементов, сигнальные входы которых соединены с выходами датчиков контроля, а выходы пороговых элементов подключены к входам блока памяти.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2принципиальная схема пороговых элементов и формирователя сигнала перестройки; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу пороговых элементов и формирователя сигнала перестройки..

Устройство содержит датчики 1 контроля параметров работы агрегата. Каждый датчик реагирует на п1ролет высеваемых зерен. Выходы датчиков подключены через .пороговые элементы 2, чувствительные к частоте входных импульсов, к входам блока 3 памяти. Управлякнцие входы пороговых эле-. ментов 2 подключены через формирователь 4 сигнала перестройки к выходу, датчика 5 вращения вала высеваЮ щего аппарата, который кинематически связа.н с колесами сеялки. Выход блока памяти .через логический коммутатор б., о.бразованйый элементами И 7 кольцевым распределителем 8 импульсов , подключен к входам схемы ИЛИ 9,; выход которой соединен с входом -блока 10 сигнализации и входом блока 11. управления, в составкоторого входят генератор 12, элемент И 13, элемент ИЛИ 14, D -триггер 15, одновибрато- ры 16 и 17 и кнопка 18 опроса каналов, в состав блока сигнализации входят счетчики 19 и 20 импульсов цифровые индикаторы 21 и 22, звуковой сигнализатор 23 и усилитель 24 мощности.

В схему пороговых элементов 2 и формирователя сигнала Перестройки входят входной ключ 25, формирователь 26 сигнала перестройки, конденсатор 27, накопительный конденсатор 28, диод 29, эммитерный повторитель 30, пороговые элементы 31. и 32, входные ключи 33 и 34, конденсатор S5, компаратор 36, резисторы 37 и 38

Устройство работает следующим б зазом,

При включении питания 15 , станавливается в состояние 1, а аспределитель 8 импульсов - в состояние 1

на первом выходе и в О на остальных выхосостояние

дах. В результате этого счетчики 19 и 20 устанавливаются в нулевое положение, что соответствует цифре О на индикаторах 21 я 22, а. генератор 12 вырабатывает импульсы положительной полярности, которые поступают на вход счетчика 19, входы распределителя 8 и элемента И 13, Пол действием этих импульсов распределитель 8 поочередно на каждом выходе формирует импульс поло,жительно полярности, сдвинутый относнтельно предыдущего на один такт, определяемый частотой генератора. Одновре менно с этим счетчики блока сигнализации ведут счет импульсов генератора. Информация, .накопленная сче чиками за один цикл работы распреде лителя, сбрасывается в начале каждо го цикла в момент прихода импульса с его первого выхода. При нормсшьном протекании контро лируемого технологического процесса частота импульсов, поступающих с датчиков. 1, лежит выше пороговой частоты элементов 2, которая определяется величиной сигнала перестг ройки на выходах формирователя 4, являющейся в свою очередь функцией частоты вращения вала высевающего . аппарата и скорости движения сеялки В этом случае на выходах элементов 2 устанавливается напряжение логического О, которое поступает на входы блока 3 памяти. . . Информация, перепж анная на выходы & Й блока 3 памяти импульсами, поступающими на вход С синхрониэации с датчика 5 вращения, поступает на входы элементов И 7. На выходах элементов и и элемента ИЛИ 9 устанавливается напряжение логического О, что соответствует iзапрещаемому сигналу, поступающему на вход элемента И 13. Триггер 15 :при этом своего состояния не изменя ,ет. . При изменении скорости движенйя сеялки изменяется величина сигнала перестройки на выходе-формирователя 4, Это обеспечивает автомат ческую перестройку частоты порога срабатывания элементов 2 синхронно изменением скорости движения агрега та. Так, например, если произошло изменение скорости движения агрегата, повышается значение пороговой частоты элементов 2. В этом случае напряжение логического на выходах элементов 2 поддерживается гголь ко в случае, когда на датчики 1 воз действует большее количество семян в единицу времени, что соответствует нормальному протеканию процесса высев& при большей скорости двйж ния агрегата.w При нарушении контролируемого процесса импульсы с соответствующих датчиков на вхбды элементов 2 либр вообще не поступают, либо поступают с частотой ниже пороговой частоты элементов 2. В этом случае на выходах соответствующих пороговых элеме тов устанавливается напряжение логической 1, которое переписы. вается в блок 3 памяти при поступле нии очередногоимпу;1ьса с датчика 5 вращения. Информация о нарушении контролируемого процесса с выхода блока 3 памяти проходит через соот- ветствующие элементы И 7-на выход элемента ИЛИ 9 при поступлении- на вторые входы элементов И 7 импульсов от распределителя 8, вследствие этого на вход элемента И 13 поступает разрешающий потенциал, задним фронтом импульса генератора 12 триг гер 15 по входу С перебрасывается в состояние О, при этом генератор 12 прекращает формировать импульсы. Так как число импульсов, посту пающих на вход кольцевого распределителя 8 и счетчиков блока сигнализации, одинаково, то на индикаторах 21 и 22 высвечивается номер датчика, в которомпроизошло нарушение контролируемого технологического процесса, причем световая и звуковая сигнализации включаются через усилитель 24 в момент нарушения контролируемого процесса. Если произошло восстановление нормальной работы датчика, срабатывает одновибратор 17, который своим импульсом-через элемент ИЛИ 14 перебрасывает триггер 15 в состояние 1. Генератор 12 начинает вновь формировать импульсы, и .проце.сс .поис. ка неисправности продолжается. При появлении нарушения технологического процесса порядок остановки распределителя происходит аналогичным образом, а на индикаторе высвечивается номер датчика, в котором зафиксировано это нарушение. Для выяснения всех номеров дат- . чиков, котоЕме зафиксировали нарушение контролируемого процесса в блоке 11 управления, предусмотрена кноп-ка 18 ручного опроса. Она позволяет выводить на цифровой индикатор номера отказавших каналов высева. При, нажатии кнопки 18 запускается однО; вибратор 16, и триггер 15 устанавли вается в состояние 1, а процесс поиска неисправности протекает аналогично описанному. Принципиальная схема пороговых, элементов Л формирователя сигнала перестройки (фиг. 2/ может быть выполнена, например, с использованием операционных- дифференциальных усилителей, работающих в компараторном ре жиме, эмиттерных повторителей и тран зисторных ключей. Схема работает следующим обра,зом. Импульсы (фиг. 3,а) от датчика вращения поступают иа входной ключ 25 формирователя 26 сигнала перестройки. При этсял на кондеисаторе 27 формируется пилообразное напряжение (фиг.Зуб) , амплитуда которого зависит от частоты входных импульсов, кбторая в свою очередь пропорциоиальна скорости движения сеялки. Накопительный конденсатор 28 заряжается через диод 29 до амплитуды пилообразного напряжения, которое через эмиттерный повторитель 30 на транзисторе подается на пороговые элементы 31 и 32 Это напряжение (фиг, 3,Ь) является сигналом перестройки всех пороговых элементов, которые строятся по одинаковой схеме.

На входные ключи 33 и 34 пороговых элементов поступают импульсы от датчиков контроля ((фиг. 3,3{. показано одио из таких напряжений /. На кон денсаторе 35 формируется пилообразиое напряжение (фиг. 3,д) , пропорциональная частота входных импуль сов, которая в свою очередь характеризует качество протекаемого контролируемого процесса.

Пока напряжение на конденсаторе не превышает величину сигнала перестройки Uri (фиг. 3, д) , на выходе компаратора 36 напряжение отрицательно по знаку, а на выходном резисторе 37 существует напряжение логиТакое состояние схемы

ческого

характеризует нормальное протекание процесса.

Если в момент времени Ц1(фиг.3,г) происходит .нарушение технологического процесса (например, забивание сошника сеялки ), то в момеит времени и напряжение на конденсаторе 35 превышает напряжение U и происходит переключение компаратора 36. этом на выходе поро1Х вого элемента устанавливается напряжение логической 1 (фиг. 3,6).

Резистором 38 устанавливают скорость заряда конденсаторов пороговых элементов в зависимости от вида высеваемой культуры и ее нормы. При этом для правильной работы схемы

необходимо, чтобы максимальное значение напряжения 0 было меньше напряжения Uf, . В этом случае при остановке сеялки на выходе формирователя 26 устанавливается напря0|жение U (фиг. 3,.5/, которым на выходах пороговых элементов устанавливается напряжение логического О даже при отсутствии импульсов иа входе пороговых элементов.

5 Такое построение схекы позволяет упростить блок памяти за счет исключения схемы блокировки памяти при остановке сеялки,повысить точность контроля процесса высева за счет автоматической перестройки порогов срабатывания пороговых элементов синхронно с изменением скорости движения сеялки.

По сравнению с базовым объектом (прибор Кедр, предназначенный для

контроля высева пропашных культур;; предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности контроля высева за счет автоматической перестройки порога срабатывания входных устройств при изменении скорости движения сеялки. Это позволяет по предварительным оценкам в 5-6 ра-з снизить площадь просевов, что обес печивает получение экономического

5 эффекта около 200 руб. в вод на один посевной агрегат.

.

н-н

Фиъз

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ АГРЕГАТОВ, включающее датчики контроля, елок памяти, связанный управляющим входом с выходом датчика вращения, а выходами через логический коммутатор - с входами элемента ИЛИ, выход которого подклк)чен к входам t блока сигнализации и блока управления, а выходы последнего соединены с управл,якяцими входами логического коммутатора и блока сигнализации, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности контроля при изменении скорости движения агрегата, оно снабжено пороговыми элементами с регулируемыми порогами срабатывания и формирователями сигнала перестройки порогов срабатывание при этом вход последнего соединен с выходом датчика вращения, а выход с управляющими входами порогЧэвых эле-й ; ментов, сигнальные входы которых соединены с выходами датчиков контроля, а выходы пороговых элементов подключены к входам блока памяти. : : 4; ;о