Устройство для автоматической оценки нагруженности вращающегося режущего рабочего органа Советский патент 1987 года по МПК A01D41/127 

кормовой массы Д 4 вырабатывает аналоговый сигнал, пропорциональный толщине слоя поступающей массы. Этот сигнал поступает на вход компаратора 5, При превышении слоем массы определенного значения единичный потенциал с компаратора 5 поступает на входы всех схем совпадения 8, 9, 10 и 11, открывая схемы 8 и 9 для про- хождения сигналов с Д 2 и таймера 3, Сигналы с Д 1 и Д 4 через аналого- цифровые преобразователи 6 и 7 и схемы 10 и 11 поступают на входы регистров памяти 14и16, асД2- на вход регистра 15. При этом задний фронт импульса с выхода таймера 3 после временной задержки в элеИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для контроля функционирования рабочих органов кормоуборочньгх комбайнов, в част- ности для оценки степени затупления ножей режущего барабана.

Целью изобретения является повышение производительности путем сво- евременного обнаружения сверхнормативного затупления ножей или проти- ворежущего бруса.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для автоматн- ческой оценки нагрузки вращающегося режущего рабочего органа.

Устройство содержит датчик 1 крутящего момента, датчик 2 числа оборотов, таймер 3, датчик 4 поступле- йия массы, компаратор 5, аналого- цифровые преобразователи 6 и 7, двух входовые схемы 8 и 9 совпадения трех входовые схемы 10 и 11 совпадения,, счетчик 12 импульсов, элемент 13 временной задержки импульса, регистры 14-16 памяти, микро-ЭВМ 17 и индикатор 18.

Структурная схема устройства ре

ализуется с помощью серийных микро схем. Невысокие требования, предъявляемые к количеству команд, выполняемых микро-ЭВМ и ее быстродействию, позволяют использовать для этой

менте 13, поступает на вход Сброс счетчика 12 и, обнулив его, подготавливает для следующего подсчета импульсов. Одновременно задний фронт этого импульса поступает на вход микро-ЭВМ 17, в которой осуществляется вычисление текущей мощности на валу режущего барабана, и разрешает перезапись в память значений регистров 14, 15 и 16. Полученное затем значение удельного расхода мощности сравнивается с заданным, получаемым при работе с новыми ножами. При значительных превышениях текущего удельного расхода мощности принимается решение о перезаточке ножей. 1 3 i п. ф-лы, 1 ил.

5

О

5

.20 - - 25

30

цели программируемый микрокальку- лятор с встроенными каналами связи Электроника МК-46, или контроллер Электроника К1-20.

В качестве таймера используется мультивибратор, собранный по любой из известных схем.

В качестве датчиков числа оборотов используется конструкция электромагнитного типа. В качестве датчика крутящего момента используется бесконтактный датчик.

Датчик поступления массы выполнен в виде переменного резистора с линейной характеристикой, ползунок которого механически соединен с осью верхних вальцов. Резистор за- питывается от стабилизированного источника постоянного Напряжения, Кормовой массой, подпружиненные верхние вальцы приподнимаются пропорционально толщине слоя кормовой массы. Перемещение вальцов вызывает перемещение ползунка резистора и при этом изменяется снимаемое с него напряжение, которое поступает на вход аналого-цифрового преобразователя .

Устройство работает следующим образом.

При работе комбайна, перерабатываемая масса (трава, кукуруза и т.п.) поступает в режущий барабан

на измельчение. Датчик 1 крутящего момента, установленный на валу барабана, выдает аналоговый электрический сигнал, пропорциональный величине крутящего момента. Одновременно датчик 2 числа оборотов вырабатывает импульсы, частота следования которых пропорциональна угловой скорости вращения барабана. Этих данных достаточно для вычисления мощности, расходуемой на вращение барабана, которая вычисляется микро-ЭВМ 17.

Для определения угловой скорости необходимо измерять количество импульсов в единицу времени. С этой целью Б устройство введен таймер 3, который вырабатывает периодические импульсы, например, с периодом в 1 с

При поступлении кормовой массы датчик А выра-батывает аналоговый сиг нал, пропорциональный толщине слоя поступающей массы. Этот сигнал поступает на вход компаратора 5, на выходе которого вырабатывается перепад напряжения в том случае, если вели- чина поступающей массы превышает определенное значение. Единичный потенциал с выхода компаратора поступает на входы всех схем совпадения открывая двухвкодовые схемы 8 и 9 для прохождения сигналов с выхода датчика 2 числа оборотов и таймера 3.

При появлении сигнала на выходе схемы 9 совпадения, он поступает на вторые входы трехвходовых схем 10 и 11, на третьих входах которых уже имеется сигнал с выхода компаратора 5. Сигналы с выходов аналого-циф- ровых преобразователей 6 и 7, представляющие собой цифровые ходы сигналов с выходов датчиков 1 и 4 поступают на первые входы схем 10 и 11 совпадения и проходя через них пос- тупают на входы регистров 14 и 16 памяти.

Запись в регистры 14 - 16 памяти произойдет при поступлении на их вторые входы заднего фронта импуль- са, вырабатываемого таймером 3. При этом в регистре 14 запишется измеренное перед этим значение крутящего момента на валу барабана, в регистр 15 перепишется количество импул.ьсов, поступивших на вход счетчика 12 от датчика 2 числа оборотов, а в регистр 16 запишется значение кормовой массы, поступившей в режущий барабан.

Задний фронт импульса с выхода таймера 3, после временной задержки, осуществляемой элементом.13, поступает на фход Сброс счетчика 12 и обнулив его, подготавливает для подсчета числа импульсов в следующий временной интервал. Одновременно задний фронт этого импульса поступает на вход микро-ЭВМ 17, разрешая перезапись в память машины значений регистров 14 - 16.

В микро-ЭВМ 17 осуществляется вычисление текущей мощности на валу режущего барабана по формуле

N

7Тб,2

л.с.

5 О

5

Q

Q

где М - величина крутящего момента;

п - число оборотов вала. Полученное значение мощности делится на значение кормовой массы, поступившей в режущий барабан. По - лученное значение удельного расхода мощности на резку единицы кормовой массы сравнивается с заданным, получаемым при работе с новыми или заново заточенными ножами. Сравнение может, осуществляться автоматически в памяти ЭВМ или механизатором с помощью индикатора 18. При значительных превьщгениях удельной мощности принимается решение о перезаточке ножей.

Наличие компаратора с установленным уровнем напряжения ,на одном из входов исключает вычисление удельного расхода при отсутствии кормовой массы, например, на разворотах. В противном случае произойдет аварийный останов микро-ЭВМ из-за деления на ноль. При отсутствии массы или малом ее количестве значение выходного сигнала датчика 4 меньше установленного на компараторе напряжения и с вьЬсода компаратора 5 на один из входов всех схем совпадения поступает нулевой уровень, закрывая тем самым все каналы измерения. При увеличении объема поступающей массы до порогового уровня на выходе компаратора 5 вырабатывается единичный уровень, открывающий схемы 8 и 9 совпадения, а сигнал с выхода схемы 9 совпадения, вместе с сигналом с выхода компаратора открывает схемы 10 и 11 совпадения.

Формула изобрете

1299539 н и я

Устройство для автоматической оценки нагруженности вращающегося режущего рабочего органа, содержащее закрепленные на его валу датчики крутящего момента и числа оборотов, взаимодействующие с электронной схемой управления, содержащей, в частности, элемент временной задержки импульса, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности путем своевременного обнаружения сверхнормативного затупления ножей или противорежущего бруса, оно снабжено датчиком поступления кормовой массы, а электронная схема управления снабжена таймером, компаратором, аналого-цифровыми преобразователями, двухвходовыми и трехвходовыми схемами совпадения, регистрами памяти, счетчиком импульсов, микро-ЭВМ и индикатором, при этом выход датчика поступления кормовой массы связан с входами компаратора и первого аналого-цифрового преобразователя, выходы которых соединены соответственно с двумя входами одной из трехвходовых схем совпадения, к третьему входу которой подсоединен выход первой двухвходо- вой схемы совпадения, входы которой подключены к выходам таймера и ком- парат.ора, а выход этой же схемы совпадения также соединен с входами Запись трех регистров памяти, вы

5

ходы которых связаны с входами микро-ЭВМ, причем вход одного из.регистров памяти подсоединен к выходу первой трехвходовой схемы совпадения, вход второго регистра памяти подключен к выходу счетчика импульсов, связанного через другую двухвходовую схему совпадения с вгэ1ходом датчика числа оборотов, при этом второй вход этой схемы совпадения соединен с выходом компаратора, сбросовый вход счетчика импульсов - с выходом элемента временной задержки, вход которого связан с выходом первой двухвхо- довой схемы совпадения, а вход третьего регистра памяти через другой аналого-цифровой преобразователь и вторую трехвкодовую схему совпадения соединен с выходом датчика крутящего момента, причем второй и третий входы этой схемы совпадения соединены с вторым и третьим входами первой трехвходовой схемы совпадения, один из входов микро-ЭВМ соединен с выходом блока временной задержки, а выход микро-ЭВМ - с индикатором.

2. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что датчик поступления кормовой массы выполнен в виде переменного резистора, питаемого стабилизированным напряжением постоянного тока, движок которого механически связан с осью верхних валь- 5 цов, а электрически - с входом аналого-цифрового преобразователя.

0

5

0

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Целью изобретения является повышение производительности комбайна путем своевременного обнаружения сверхнормативного затупления ножей или про- тиворежущего бруса. При поступлении перерабатываемой массы в режущий барабан датчик (Д) 1 крутящего момента выдает аналоговый электрический сигнал, пропорциональный величине крутящего момента. Одновременно Д 2 числа оборотов вырабатывает импульсы, частота следования которых пропорциональна угловой скорости вращения барабана. При поступлении