Распылитель жидкости на самоходной тележке Советский патент 1984 года по МПК A01G25/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при распылении жидких удобрений, инсектицидов или других веществ. Известна установка для распыления жидкостей или орошения, содержащая резервуар с жидкостью, насос с регулируемым клапаном, размещенным в трубопроводе, датчик скорости установки, питающий трубопровод и распылительную рамку (1 . Недостатком установки является необходимость высокой квалификации и большие затраты труда обслуживающе го персонала. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является распылитель жидкости на самоходной тележке, включающий резервуар с жидкостью, насос для подачи жидкости в напорную магистраль с датчиком давления, управляемый электродвигате лем вентиль, подключенный между напо ной магистралью и резервуаром параллельно насосу, коллектор с форсунками, подключенный к напорной магистра ли через затвор-регулятор, второй вход которого сообщен с резервуаром иустройство управления электродвигателем по сигналам датчика давления и датчика скорости, установленного на ведомом колесе тележки, а также в зависимости от нормы расхода жидкости и коэффициента расхода форсунок Г2. Недостатки известного устройства низкое быстродействие и наличие автоколебаний при регулировании. Цель изобретения - повышение быст родействия и устранение автоколебаний при регулировании. Поставленная цель достигаемся тем что устройство управления выполнено в виде цифрового электронного вычислительного блока, включакнцего регист ввода-вывода, к которому подключены через усилители устройства ввода дан ных о норме расхода жидкости на единицу площади и коэффициента расхода форсунок, а- также индикаторы скорости тележки и давления в напорной магистрали, устройство ввода данных о скорости тележки и давлении в напорной магистрали и устройство вывода данных на управление электродвигателем, а также связанные с регист:ром ввода-вывода микропроцессор и опер тивная и долговременная память. Устройство ввода данных о скорости тележки и давлеьии в напорной магистрали включает мультивибратор, подключенный к схеме ИЛИ, ко входам которой подключены последовательно соединенные датчик скорости, первый формирователь и первая схема И и последовательно соединенные датчик давления в напорной магистоали, преобразователь напряжение-частота, второй формирователь и вторая схема И причем второй вход первой схемы И и через инвертор второй вход второй схемы И подсоединены к шине синхронизации работы вычислительного блока. На фиг. 1 показана схема распылителя; на фиг. 2 - алгоритм работы микропроцессора; на фиг. 3 - блоксхема цифрового электронного вычислительного блока; на фиг. 4 - блок-схема устройства ввода данных о скорости тележки и давлении в напорной магистрали. Распылитель на самоходной тележке содержит резервуар 1 для жидкости, соединенный каналом 2 с насосом 3, подключенным к напорной магистрали 4. Последняя гидравлически сообщена с коллектором 5, а резервуар 1, кроме того, соединен магистралью 4 за насосом 3 с каналом 6 регулирования, в котором находится регулирующий вентиль 7, соединенный с электродвигателем 8, управляемым цифровым электронным вычислительным блоком 9. Коллектор соединен также с резервуаром 1 с помощью канала 10. Гидравлическая связь между каналом 10 и напорной магистралью 4 обеспечивается затвором 11 регулятора выпуска жидкости. Устройство цифрового электронного вычислительного блока 9 соединено с датчиком 12 скорости тележки, взаимодействующим с неведущим колесом 13 и датчиком 14 давления в напорной магистрали 4, а также с устройством 15 ввода данных о норме расхода Q жидкости на единицу площади и устройством 16 ввода данных коэффициента К расхода форсунок, установленных на коллекторе 5. Устройства 15 ввода данных о норме расхода жидкости на единицу площади и 16 - коэффициента расхода форiCyHOK состоят из элементов с ко иру-;; ющими дисками. Устройство управления цифровыми индикаторами скорости тележки и давления в напорной магистрали 4 соединено с цифровыми индикаторами 17 и 18. Цифровой электронный вычислительный блок 9 содержит микропроцессор 19, регистр 20 ввода-вывода, соединенный с устройством 15 ввода данных о норне расхода жидкости на единицу площади и устройством 16 ввода данных коэффициента расхода форсунок посредством усилителей 21. Регистр 20 ввода-вывода данных соединен с датчиками скорости 12 тележки и давления 14 в напорной магистрали 4 посредством устройства 22 ввода и с вентилем 7, соединенным с электродвигателем 8 - посредством устройства 23 вывода, имеющего связь с регистром 20 ввода-вывода данных через преобразователи 24.

Цифровой электронный вычислительный блок 9 содержит микропроцессор 2 оперативную память 26 и долговременную память 27.

Устройство 15 ввода данных, взаимодействующее с датчиками скорости 12 тележки и давления 14 в напорной магистрали 4, содержит схему формирователя 28 сигналов. Выход формирователя 28 сигналов соединен со входом первой схемы И 29, второй вход которой соединен с проводом 30 синхронизации, осуществляющим выбор датчиков скорости-12 тележки или давления 14 в напорной магистрали 4, Он также co epжит схему преобразователя 31 напряжения в частоту, вход которой соединён с выходом датчика 14 давления в напорной магистрали, выход которой соединен со вторым входом второй схемы И 32 через второй формирователь 33, причем второй вход схемы И 32 соединен с проводом 30 (шиной) синхронизации выбора датчика посредством инвертора 34, Выходы схем И 29 и 32 каждый соединяют ся со входом схемы ИЛИ 35, выход которой подключен к регистру 20 посредством ждущего мультивибратора 36.

Устройство вывода 23 Для управления вентилем 7 и двигателем 8 состо ит из транзисторного каскада усиления мощности.

Функционирование устройства управления происходит согласно алгоритму, приведенному на фиг, 2, Устройство состоит из блока 37 определения требуемого расхода Q, блока 38 определения расходного коэффициента К форсунок коллектора, зависящего от количества форсунок, плотности жидкости, типа форсунок (диаметра сопел, и др, блока 39 определения действительной скорости V распылителя; блока 40 определения требуемого (расчетного) даления Р j-gj -; согласно основному уравнению, решаемому микропроцессором;

O.K,

V

где К - коэффициент пропорциональности (константа), блока 41 определения действительного давления Р, в напорной магистрали; блока 42 сравнения расчетного действительного Р давлений, которые могут иметь допустимое рассогласование для предотвращения непрерывной коррекции и автоколебаний; блока 43 сравнения; выходного блока 44 уменьшения давления Р и выходного блока 45 повышеm

ния давления Р..

Распылитель работает следующим образом.

После ввода оператором в устройство управления данных о требуемых величинах расхода на единицу площади и параметре К с помощью устройств 15 и 16 ввода и установления оператором требуемой скорости движения распылителя включают в работу насос 3 и устанавливают в определенное положение затвор 11, Начинается процес распыления жидкости.

При отклонении основного параметра технологического процесса Q от нормы изменяется давление в магистрали (эти параметры связаны зфавнением), и в зависимости от действительной скорости микропроце ссор через выходные блоки 44 и 45 дает команду на приводной электродвигатель 8 для изменения величины давления Р и тем самым - для корректировки расхода.

На индикаторах 17 и 18 отображаются данные о действительной скорости и давлении, на основе которых оператор может корректировать вручную давление и скорость движения.

Схема устройства ввода позволяет ;Производить выборку датчика, который должен передавать информацию микропроцессору. При этом сигнал выборки датчика подается на проводник 30 таким образом, что когда схема И 29 принимает в двоичном коде 1 на соответствующем входе, схема И 32 принимает О из-за наличия инвертора 34

В этом случае только сигнал датчика скорости передается схемой И 29 в схему ИЛИ 35 и в формирователь (ждущий мультивибратор) 36, который преобразует их в последовательность им- 5 пульсов, в которой длительность между двумя импульсами обратно пропорциональна измеряемой величине. Эти последовательности импульсов подаются на вход преобразователя (прерыва- Ю ния узла входа) 24. Сигналы, поступающие от датчика 14 давления, выбираются аналогичным образом, когда сигнал выборки в проводнике 30 принимает значение О в двоичном коде, 5 что вызывает запирание схемы И 29 и отпирание схемы И 32.

Измерение времени между двумя выходными импульсами ждущего мультивибратора 36 обеспечивается прира- 20 щением в счетчике времени (не показан) .

Работа устройства управления и микропроцессора ясна из приведенного;

алгоритма (фиг. 2).

Применение цифровых схем электроного управления позволяет производить управление расходом с большой то)1ностью (до сантилитров), учитывать любое число и тип форсунок и значительно повысить быстродействие отработки возмущений. Операции, которые должны производиться оператором, сведены до установления количества Q распыляемой жидкости на единицу площади и величины К, соответствующей типу форсунок..Все остальные операции полностью автоматизированы. При этом необходимые для управления параметры выведены на табло визуальной индикации в цифровом виде, что создает дополнительно удобства в обслуживании.

С помощью предлагаемого устройства можно также использовать любые специальные форсунки, например, с очень больши размерами, позволяющими производить разбрызгивание удобрений в виде суспезии .

Фиг. 1

Фиг.2

CM CM

Л-N

srV

CM

1. РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖВДКОСТИ НА САМОХОДНОЙ ТЕЛЕЖКЕ, включающий резер- вуар с жидкостью, насос для подачи жидкости в напорную магистраль с датчиком давления, управляемый электродвигателем вентиль, подключенный между напорной магистралью и резервуаром параллельно насосу, коллектор с форсунками, подключенный к напорной магистрали через затвор-регулятор, второй вход которого сообщен с резервуаром, и устройство управления электродвигателем по сигналам датчика давления и датчика скорости, установленного на ведомом колесе тележки, а также в зависимости от нормы расхода жидкости и коэффициента расхода форсунок, отличающи. йся тем, что, с целью повьппения быстродействия и устранения автоколебаний при регулировании, устройство управления выполнено в виде цифрового электронного вычислительного блока, включающего регистр ввода-вывода, к которому подключены через усилители устройств ввода данных о норме расхода жидкости на единицу площади и коэффициента расхода форсунок, а также индикаторы скорости тележки и давления в напорной магистрали, устройство ввода данных о скорости тележки и давлении в напорной магистрали и устройство вывода данных на управление электродвигателем, & также связанные с регистром ввода-вывода микропроцессор 9 и оперативная и долговременная память. 2. Распылитель по п. 1, о т л ичающийся тем, что устройство ввода данных о скорости тележки и давлении в напорной магистрали вклю-. § чает мультивибратор, подключенный к схеме ИЛИ, к входам которой подключены последовательно соединенные датчик скорости, первый формирователь СО и, первая схема И и последовательно соединенные датчик давления в напорной магистрали, преобразователь напря жение-частота, второй формирователь и вторая схема И, причем второй вход первой схемы И и через инвертор второй вход второй схемы И подсоединены к щине синхронизации работы вычислительного блока.

Д

«

D

a a a

jH-N

v-v

tvi

П

л

HV

yl-Jsn

V-V ядлг ,