Способ регулирования частоты вращения мотовила Советский патент 1986 года по МПК A01D41/127 A01D69/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам регулирования частоты вращения мотовила жа ток и подборщиков уборочных машин.

Цель изобретения - снижение потерь урожая от воздействия мотовила.

На фиг. 1 изображена схема последовательности операций при регулировании частоты вращения мотовила по данному способу; на фиг. 2 - блок-схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 3 - алгоритм работы устройства; на фиг. 4 и 5 - графики, отражающие зависимость потерь зерна {кривая 1) и крутящего момента (кривая II) от показателя кинематического режима при уборке ячменя и пще- ницы соответственно.

Работа по данному способу осуществляется слей,ующим образом.

В процессе уборки зерновых культур производят фиг. 1 измерение скорости движения VK уборочной машины и частоты вра- щения пм мотовила (1). По найденным значениям VK и Пт определяют действительное значение показателя кинематического режима (действие 2) Хдейст. -г-;, где VM -уллинейная скорость планок мотовила.

Оптимальное значение показателя тического режима Кот находят по наименьшему значению крутящего момента на валу мотовила Мкрт,-„ (3) (фиг. 4 и 5).

При этом оптимальная частота вращения мотовила Пм. опт. является функцией от VK и Мкр, т.е.

Пат. f() при Мкр -- min.

Сравнение Хдейст. с А,о,.т. (4) позволяет определять необходимость в изменении частоты

Значение Пк,- поступает в блок 6, где оно сравнивается со значением частоты вращения мотовила Ъ: дсйст., измеряемым датчиком 3. Сигнал рассогласования из блока 6 поступает к исполнительному механизму 7, который устанавливает частоту вращения мотовила Пи,.

Одновременно, после начала движения 2 комбайна, измеряется крутящий момент Мкр датчикорл 1, сигнал от которого поступает также в блох 4. Как видно на фиг. 4 и 5 каждому значению Х; будет соответствовать разност1 значений крутяпдего момента

ДМкр/ Мкр;.., Мкр,-.

30 По мере роста л/ значения Мкр будут уменьи.1аться, а знак ДМкру будет сохраняться неизменным. По достижении определенного значения Х; значения Мкр станут возрастать (фиг. 4 и 5) и, следовательно, ДМкр,- поменяет знак. В алгоритм р.аботы блока 4 заловращения мотовила. Значения-Яолтдолжны 5 жена смена знака величины (фиг. 3). Поэнаходиться в пределах иЛояг, что ограничивает области поиска значений п,,о„

Устройство фиг. 2 содержит датчик 1 измерения крутящего момента Мкр на валу мотовила, датчик 2 измерения скорости движения VK комбайна и датчик 3 измерения частоты вращения Пм мотовила. Датчик 1 соединен с входом блока 4 определения текущих значений показателя кинематического режима, выход которого соединен с первым входом блока 5 определения текущего значения частоты вращения мотовила, при этом второй его вход соединен с выходом датчика 2 измерения скорости диже- ния комбайна, а выход - с первым вхо40

45

тому цикл определения повторяется.

Значение л,-, соответствующее моменту изменения знака ДМкр, является оптимальным значением показателя кинематического режима Лопт.. Установленное по Кот. значение частоты вращения мотовила также является

ЛМОНТ..

в дальнейшем устройство постоянно корректирует значение Лот. согласно условиям уборки и поддерживает таким образом Пк опт.

На фиг. 3 показана блок-схема алгоритма работы блока 2 устройства (фиг. 2), который включает в себя следуюш.ие вычислительные операции. Операция 1 - ввод значений Яо и А,. Затем производится задание начального значения крутящего момента

дом блока 6 сравнения, второй вход которо- 50 Мкз равное нулю (2). Операция 3 предназ3

го соединен с выходом датчика 3 частоты вращения мотовила, причем выход блока 6 сравнения посредством исполнительного механизма 7 связан с датчиком 3 частоты вращения мотовила.

Устройство работает следующим образом. 5 В блок 4 введены начальное значение Я,о показателя кинематического режима и значение его дискретного изменения, которое

начена для организации цикла вычислении. Операции 4-10 составляют цикл определения значения Х/. На первом этапе цикла (операция 4) вычисляется л, путем суммирования предыдущего значения Kj- с (например, К ). Операция 5 - ввод измеренных текущих значений крутящего момента ДМкр. Приращение крутящего момента ДМкр определяется при операции 6.

зазисит от допустимой ошибки регулирования частоты вращения мотовила. Значение Ко выбирается в интервале 1 - l,i.

В момент начала движения зерноуборочной мащины Мкр : О, Хдсйст. 1о и п«

-,-L. В блоке 4 сразу после начала двиjcDn

жения зерноуборочной машины производится определение текущих значений v, с шагом ДА, (алгоритм работы блока 4 представлен на фиг. 3), т.е ./ Х./-1 -f -|- АХ. Рчзждое значение А,, поступает в блок 5. Скорость двклсений комбайна измеряется датчиком 2, сигнал от которого поступает в блок 5. На основе значений Ki и VK определяется текущее значение частоты, вращеVKA,,кия мотовила по зависимости Пм/

J D.

Значение Пк,- поступает в блок 6, где оно сравнивается со значением частоты вращения мотовила Ъ: дсйст., измеряемым датчиком 3. Сигнал рассогласования из блока 6 поступает к исполнительному механизму 7, который устанавливает частоту вращения мотовила Пи,.

Одновременно, после начала движения комбайна, измеряется крутящий момент Мкр датчикорл 1, сигнал от которого поступает также в блох 4. Как видно на фиг. 4 и 5 каждому значению Х; будет соответствовать разност1 значений крутяпдего момента

ДМкр/ Мкр;.., Мкр,-.

По мере роста л/ значения Мкр будут уменьи.1аться, а знак ДМкру будет сохраняться неизменным. По достижении определенного значения Х; значения Мкр станут возрастать (фиг. 4 и 5) и, следовательно, ДМкр,- поменяет знак. В алгоритм р.аботы блока 4 заложена смена знака величины (фиг. 3). Поэ

тому цикл определения повторяется.

Значение л,-, соответствующее моменту изменения знака ДМкр, является оптимальным значением показателя кинематического режима Лопт.. Установленное по Кот. значение частоты вращения мотовила также является

ЛМОНТ..

в дальнейшем устройство постоянно корректирует значение Лот. согласно условиям уборки и поддерживает таким образом Пк опт.

На фиг. 3 показана блок-схема алгоритма работы блока 2 устройства (фиг. 2), который включает в себя следуюш.ие вычислительные операции. Операция 1 - ввод значений Яо и А,. Затем производится задание начального значения крутящего момента

Мкз равное нулю (2). Операция 3 предназначена для организации цикла вычислении. Операции 4-10 составляют цикл определения значения Х/. На первом этапе цикла (операция 4) вычисляется л, путем суммирования предыдущего значения Kj- с (например, К ). Операция 5 - ввод измеренных текущих значений крутящего момента ДМкр. Приращение крутящего момента ДМкр определяется при операции 6.

Во время операций 7 и 8 происходит присвоение последующих индексов значениям Мкр для уменьшения объема оперативной памяти устройства. Операция 9 - вычисление значения X/ с учетом знака ДМкр, который в этой операции присваивается &.К. Циклическое увеличение индекса j происходит в операции 10. Затем следует переход на операцию 4, и цикл повторяется. После каждого выполнения операции 4 происходит

где VM - линейная скорость планок мотовила, .м/с;

DM - диаметр мотовила, .м.

Величину крутящего момента на валу мотовила измеряют с помощью датчика 1 крутящего момента, сигнал от которого попадают на второй вход блока 6 логического устройства, которое устанавливает вид зависимости Мкр от л в данных УСЛОВ ИЯХ уборки. Эту зависимость Мкр (,) пеловиям уборки. Поиск Мкр„„-„ производят путем сравнения текущих значений крутящего момента в зависимости от изменения частоты вращения мотовила по команде, поступающей исполнительному механизму для регувывод Kj в блок 5 устройства для регули-10 риодически проверяют на соответствие ус- рования частоты вращения мотовила.

В случае если зерноуборочная мащина, выполняя технологический процесс уборки, движется по полю и будет включено устройство (фиг. 2), то последовательность про- ,...

цедуры определения Х,опт будет аналогична лирования частоты вращения мотовила описанной.На фиг. 4 показана одна из зависиВ реальных условиях эксплуатации зер-мостей Мкр f(.). при этом

ноуборочной мащины время, необходимое наМкр,.„,„ 120 нм, U.T 2,3.

установление пм опт, определяется динамичес-Сравнивают значения Я.гейст. 2, l9 с ло„т -кими характеристиками исполнительного уст-JQ 2,3. Так как /.гсйс.. Х,. то проводят ройства 7 и не будет превыщать 1,5-2 с регулировку частоты вращения мотовила после начала движения зерноуборочной ма-Оптимальную частоту вращения мотовищины.

ла определяют из зависимости

Пример 1. Регулировку частоты вращения мотовила жатки комбайна «Дон-1508 для уборки ячменя с наименьщими поте- рями зерна после жатки производят следующим образом.

Измеряют скорость движения комбайна VK и частоту вращения мотовила Пи датчиками 1-3, сигналы от которых поступают на вход логического устройства, содержаще- го блоки 4-6 и установленного на комбайне. При проведении экспериментальных исследований скорость движения комбайна VK 2,7 км/ч, частота вращения мотовила пм 28 об/мин.

Логическое устройство поступившие сиг- налы преобразует.

Определяют действительное значение показателя кинематического режима согласно зависимости:

о,

VK

VK

2,19,

где VM - линейная скорость планок мотовила, .м/с;

DM - диаметр мотовила, .м.

Величину крутящего момента на валу мотовила измеряют с помощью датчика 1 крутящего момента, сигнал от которого попадают на второй вход блока 6 логического устройства, которое устанавливает вид зависимости Мкр от л в данных УСЛОВ ИЯХ уборки. Эту зависимость Мкр (,) периодически проверяют на соответствие ус-

ловиям уборки. Поиск Мкр„„-„ производят путем сравнения текущих значений крутящего момента в зависимости от изменения частоты вращения мотовила по команде, поступающей исполнительному механизму для регуриодически проверяют на соответствие ус-

,...

ирования частоты вращения мотовила На фиг. 4 показана одна из зависиопределяют из зависимости

Лопт. VK

Пм опт.

0,06яО«

30 об/мин.

25 0

Л

Из блока 6 сравнения сигнал на изменение частоты вращения мотовила пм поступает на исполнительный механизм.

Потери ячменя после жатки составляют Ч 1 -1, (фиг. 4).

Пример 2. Регулировку частоты вращения мотовила жатки того же комбайна (пример 1) при уборке пшеницы производят следующим образом: значения необходимых величин определяют по аналогии с примером 1: VK 2,8 км/ч; п« 47 об/мин; Ьсйст. 3,54; Мкртш 85 нм; Лопт 3,1 (фиг. 4); Ядо.кт Лопт, частота вращения мотовила составляет Пм опт 41 Об/.МИН.

Устанавливают оптимальную частоту вращения мотовила. Потери пшеницы после жатки составляют q 0,25-0,35% (фиг. 5).

/7д, опт

J -

Фиг. г

С

Начало

з:

/ЖЛо,йХ

i

MKf) 0

zi

/SS5I7-C5 J ° J

/- -. I f - -(

/Г

Лед

Д W/(pj-/ А/кр/ SI

A1-.

Mxpj-i-MKpJ

zzznn

1

jsXjfSign л Miiftui

j:

L

„.,.,.,:

...

iZO we

50

to

Фиг.З

МНР,

1-}

С.оставитель С. Заруцкий

Редактор Г. ГсрберТехред И, Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 2208/1Тираж 679Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. П роектная, 4