Устройство для разделения компонентов картофельного вороха Советский патент 1987 года по МПК A01D33/08 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам сепарации картофельного вороха.

Цель изобретения - повышение качества и быстродействия разделения компонентов картофельного вороха.

На фиг. 1 показано устройство, обш.ий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на ф|иг. 4 - схема механической части счетчика массы компонентов; на фиг. 5 - электрическая схема счетчика и усилителя сигналов; на фиг. 6 - функциональная схема RS-триггера и усилителя сигналов; на фиг. 7 - схема реле времени совместно с усилителем и контрольной лампой; на фиг. 8 - структурная схема соединения счетчиков Ст2, центрального процессора ЦП и узла сравнения УС; на фиг. 9 - алгоритм работы центрального процессора.

Устройство состоит из датчика массы.

прижимается к зубьям храпового колеса 38 пружиной (не показана). По стрелке 45 показано направление холостого хода коромысла 39, а по стрелке 46 - рабочий ход и соответственно направление враще- ния храпового колеса 38.

Подвижный контакт 41 соединен электрически с массой, неподвижный контакт 44 - с входом счета So, а контакт 43 - с входом сброса Ro. Сброс показаний счетчика 10 производится одним из микровыключателей блока контактов 47.

Электрическая часть счетчика массы (фиг. 5) состоит из устройства устранения дребезга контактов S| (позиции 41, 43 и 44), собранного на микросхемах

15

Д| и Д2 (логические элементы 2И - НЕ)

и резисторах Ri и

R,

а также микросхемах Дз и Д., и р;;г. :торах Rs, R4, Rs, причем микросхемы Дз и Д.} представляют собой четырехразрядные двоичные счетчики включающего платформу 1, шарнирносоеди- 20 увеличения разрядности соединены ненную рычагами 2 с рамой 3, пружину 4,последовательно. На выходе 64 (7 разряд)

подключен усилитель, собранный на транзисторах Vi и V2, который имеет источник питания 12В, а выходы с усилителя подключены к электромагниту 13 (фиг. 1) 25 сбрасывания крупных примесей с платформы 1 весов. Для сброса счетчика в нулевое состояние служат контакты 82 или 5$ и

счетчик 5 массы m компонентов 6 вороха, кине.матически соединенный с одним из рычагов 2 весов, ограничителя 7 нижнего положения платформы весов с электромагнитом, контактного ограничителя 8 верхнего положения платформы 1 и блок 9 контактов. Сбрасыватель компонентов 6 с платформы 1 весов состоит из рамки 10 со щетками 11 и 12, электромагнитов 13 и 14, на якорях которых находятся пружины 15, блоков 16, 17 и 18 микровыключателей.

Транспортер 19 поштучной подачи компонентов 6 для обеспечения прерывистого движения имеет храповой механизм 20, электромагнит 21, пружину 22 и микровыключатели 23 и 24. Над транспортером 25 расположень счетчик 26 для измерения толщины с компонента 6, двоичный счетчик 27 для измерения ширины в и счетчик 28 для измерения длины а компонента 6, причем счетчик 27 соединен рычажной системой со

30

35

.резистор Re (фиг. 5).

Счетчики 26, 27, 28 геометрических размеров компонентов 6 усилителей не имеют.

Микросхемы Дз и Де (фиг. 6), резисторы R и Rg RS-триггера аналогичны Д; и Д2 (фиг. 5), RI и R2. Контакт Ss установлен в контактном ограничителе 8, а S4 - в микровыключателе 23. Транзисторы Уз и V4 аналогичны Vi и V2, сигнал с выхода усилителя подается на электромагнит 21 привода транспортера 19.

Аналогичное устройство имеет RS-триггер

щупом 29, касающимся измеряемого компо- 40 с усилителем, соединенным электрически с нента 6, счетчик 28 соединен зубчатой пе-электромагнитом 7 удержания платформы 1

весов в нижнем положении, причем включение триггера в единичное состояние осуществляется блоком 9 контактов, а сброс - блоком 18 микровыключателей. 45 Реле времени состоит из конденсатора С| (фиг. 7), резисторов Rio, Rii и Ri2, переменного резистора Rg, микросхемы Д, представляющей логический элемент 4И- НЕ, транзисторов Vs и Ve усилителя, источника питания 12В, контрольной лампы Л и сблокированных выключателей S и SB, управление которыми производится электромагнитом 48 и пружиной 49, блоками 8, 9, 18 контактов, а также триггером, аналогичным приведенному на фиг. 6, отлилеса 38(фиг. 4) коромысла 39,ведуще й 55 чающемуся тем, что вместо контакта Sg ус- собачки 40, подвижного двустороннего кон-тановлено два параллельных контакта, соот- такта 41 с кулачком 42, выполняющимветственно 9 и 18 (фиг. 1, 2) и вместо роль предохранительной собачки, и непод- установлен один контакт. Вы- вижных контактов 43 и 44. Собачка с усилителя Vs и Ve подключен к

редачей с транспортером 30, а счетчик 26 соединен с рамой транспортера 30 рычажной системой 31, кроме того, все счетчики 5, 26, 27, 28 соединены щинами данных (ШД) и щинами управления (ШУ) с центральным процессором (ЦП). Делительный щиток 32 соединен с электромагнитами 33 и 34. Поток крупных примесей показан стрелкой 35, мелких примесей - стрелкой 36, клубней - стрелкой 37.

Механическая часть счетчика 5 измерения массы компонента 6 аналогична по устройству механической части счетчиков 26, 27 и 28. Она состоит из храпового коприжимается к зубьям храпового колеса 38 пружиной (не показана). По стрелке 45 показано направление холостого хода коромысла 39, а по стрелке 46 - рабочий ход и соответственно направление враще- ния храпового колеса 38.

Подвижный контакт 41 соединен электрически с массой, неподвижный контакт 44 - с входом счета So, а контакт 43 - с входом сброса Ro. Сброс показаний счетчика 0 производится одним из микровыключателей блока контактов 47.

Электрическая часть счетчика массы (фиг. 5) состоит из устройства устранения дребезга контактов S| (позиции 41, 43 и 44), собранного на микросхемах

5

Д| и Д2 (логические элементы 2И - НЕ)

и резисторах Ri и

R,

а также микросхемах Дз и Д., и р;;г. :торах Rs, R4, Rs, причем микросхемы Дз и Д.} представляют собой четырехразрядные двоичные счетчики 0 увеличения разрядности соединены последовательно. На выходе 64 (7 разряд)

30

35

.резистор Re (фиг. 5).

Счетчики 26, 27, 28 геометрических размеров компонентов 6 усилителей не имеют.

Микросхемы Дз и Де (фиг. 6), резисторы R и Rg RS-триггера аналогичны Д; и Д2 (фиг. 5), RI и R2. Контакт Ss установлен в контактном ограничителе 8, а S4 - в микровыключателе 23. Транзисторы Уз и V4 аналогичны Vi и V2, сигнал с выхода усилителя подается на электромагнит 21 привода транспортера 19.

Аналогичное устройство имеет RS-триггер

электромагниту 14 привода сбрасывателя компонентов с платформы 1 весов вправо. Показанная на фиг. 8 структурная схема имеет четыре шестиразрядных двоичных счетчика 5, 26, 27, 28 Ст2 - соответственно массы, толщины, ширины и длины, исследуемого компонента 6, счетные выходы соединены с шестиразрядной ШД 50 ЦП 51, который соединен ШУ 52 с системой микровыключателей типа поз. 47, фиг. 4, разв нейтральное положение, т.е. установка его рамки 10 над платформой 1 весов.

С целью предотвраш.ения прижимания платформы 1 весов к щетке 12 после сбрасывания крупного компонента 6 и подъема платформы 1 вверх пружиной 4 в крайнем нижнем положении платформы 1 удерживается электромагнитом 7, который срабатывает при замыкании контакта 9 (на фиг. 6 - замыкание контактов 84 и Ss одномешаемых у механических деталей счетчи- 10 временно); транзисторный усилитель Уз, ков; 5, 26, 27, 28, ЦП четырехразряд-V подает ток на электромагнит 7, который

ной шиной 53 соединен с устройством 54

сравнения (УС), которое такой же шиной 55 соединено с постоянным запоминаюш,им уст- .ройством 56 (ПЗУ) эталонного числа выходы с УС соответственно s 8 и е : 8 соединены через описанные усилители с электромагнитами 33 и 34 изменения положения заслонки 32 направления компонентов 6, в соответствующие сборники.

и удерживает платформу 1 весов. После возвращения рамки 10 сбрасывателя компонентов 6 в нейтральное положение сра- дс батывает микровыключатель 18 (фиг. 6, контакт 8б), триггер сбрасывается в нулевое состояние, электромагнит 7 обесточивается и за счет пружины 4 платформа 1 возвращается в исходное верхнее положение.

Одновременно с включением в работу

- - -- г

Центральный процессор 51 состоит из 20 счетчика 5 массы при опускании платформы 1

арифметического устройства, системного контроллера и программируемой логической матрицы для деления и умножения двоичных шестиразрядных чисел.

Устройство работает следующим образом.

На платформу 1 весов транспортером 19 поштучно подаются компоненты 6 вороха. При опускании платформы 1 за счет веса компонента 6 поворачиваются по часовой стрелке рычаги 2 и начинает вращатьвесов за счет попадания на нее компонента 6 вороха и срабатывании микровыключателя 8 через триггерное устройство и электромагнит 48 контакты 87-Sg поворачиваются вправо и включается в работу реле времени (фиг. 7). При этом предварительно заряженный до напряжения 5В конденсатор Ci начинает разряжаться через резисторы Rg, Rio, Rii, Ri2 и на вход микросхемы Дт поступает напряжение «1. На выся храповое колесо 38 счетчика 5 массы о ходе микросхемы в это время - «О. Как

компонента 6 за счет упора в зубцы колеса 38 собачки 40 и поворота коромысла 39, соединенного рычажной системой с левым рычагом весов 2. Зубья храпового колеса 38 воздействуют на кулачок 42

только разряд конденсатора Ci закончится, на вход микросхемы Д поступит напряжение «О, а на выходе будет «1, за счет чего на выходе усилителя Vs, VG появится напряжение источника 12В, загорится конти заставляют перемещаться подвижный кон- 5 рольная лампочка Л и будет включен такт 41, соединяя его с неподвижным кон-.. тактом 44 и подавая через микросхемы Д: и Д2 на выход +1 микросхемы Дз «1. При опускании контакта 41 до касания с контактом 43 на вход 1 микросхемы Дз поступает «О. Счетные импульсы, создавае- 40 мые перемещающимся контактом 41, записываются в память микросхем Дз и Д4 по разрядам 1...6.

электромагнит 14 сбрасывания компонента 6 вороха на транспортер 25. В крайнем правом положении сбрасыватель 10 основанием щетки 12 касается переключателя 17, (фиг. 6, контакта 8б). Установленный в этом узле триггер сбрасывается в нулевое состояние, электромагнит 48 обесточивается и за счет пружины 49 контакты поворачиваются влево, микросхема Д выключается из работы, конденсатор Ci включается на зарядку, электромагнит 14 обесточивается и за счет пружины 15 сбрасыватель 10 возвращается в исходное положение.

При достижении показаний счетчика 7-го разряда, т.е. счетного импульса 64, сигнал с микросхемы Дц через усилитель Yi V2 поступает на катушку электромагнита 13 заставляя якорь магнита втягиваться внутрь катущки и перемещать сбрасыватель 10 влево и щеткой 12 удалять компонент 6 в по- ток крупных примесей и очищать платформу 1 весов от почвенных частиц. При достижении сбрасывателя 10 крайнего левого положения срабатывает микровыключатель 16, соответствующий выключателю 82 (фиг. 5) происходит сброс счетчика 5 массы в нулевое состояние, прекращается подача тока в электромагнит 13, происходит возврат сбрасывателя 10 за счет пружины 15

в нейтральное положение, т.е. установка его рамки 10 над платформой 1 весов.

С целью предотвраш.ения прижимания платформы 1 весов к щетке 12 после сбрасывания крупного компонента 6 и подъема платформы 1 вверх пружиной 4 в крайнем нижнем положении платформы 1 удерживается электромагнитом 7, который срабатывает при замыкании контакта 9 (на фиг. 6 - замыкание контактов 84 и Ss одно временно); транзисторный усилитель Уз, V подает ток на электромагнит 7, который

временно); транзисторный усилитель Уз, V подает ток на электромагнит 7, который

и удерживает платформу 1 весов. После возвращения рамки 10 сбрасывателя компонентов 6 в нейтральное положение сра- батывает микровыключатель 18 (фиг. 6, контакт 8б), триггер сбрасывается в нулевое состояние, электромагнит 7 обесточивается и за счет пружины 4 платформа 1 возвращается в исходное верхнее положение.

Одновременно с включением в работу

- - -- г

счетчика 5 массы при опускании платформы 1

весов за счет попадания на нее компонента 6 вороха и срабатывании микровыключателя 8 через триггерное устройство и электромагнит 48 контакты 87-Sg поворачиваются вправо и включается в работу реле времени (фиг. 7). При этом предварительно заряженный до напряжения 5В конденсатор Ci начинает разряжаться через резисторы Rg, Rio, Rii, Ri2 и на вход микросхемы Дт поступает напряжение «1. На выходе микросхемы в это время - «О. Как

ходе микросхемы в это время - «О. Как

только разряд конденсатора Ci закончится, на вход микросхемы Д поступит напряжение «О, а на выходе будет «1, за счет чего на выходе усилителя Vs, VG появится напряжение источника 12В, загорится контрольная лампочка Л и будет включен .. 5 рольная лампочка Л и будет включен .. 0

5

0

5

электромагнит 14 сбрасывания компонента 6 вороха на транспортер 25. В крайнем правом положении сбрасыватель 10 основанием щетки 12 касается переключателя 17, (фиг. 6, контакта 8б). Установленный в этом узле триггер сбрасывается в нулевое состояние, электромагнит 48 обесточивается и за счет пружины 49 контакты поворачиваются влево, микросхема Д выключается из работы, конденсатор Ci включается на зарядку, электромагнит 14 обесточивается и за счет пружины 15 сбрасыватель 10 возвращается в исходное положение.

Окончание процесса взвещивания компонента 6 при счете m 64 определяет реле времени: В переключателе 17 замыкаются контакты для пересылки числа m в центральный процессор 51 ЦП (фиг. 8) по шестирядной шине 50 данных ШД, а также для сброса показаний счетчика 5 массы в нулевое состояние.

Время задержки сигнала указанным реле регулируется резистором Rg, при номинальных величинах элементов Rg 4,7К;

Rio 220 ОМ; R,, 4,7К; Ri2 2,4К; С, 500 мкф X 25 В, Ду К155ЛА1, Vs КТ315Б, Уб КТ817Г, лампа Л, (24 В, 35 мА) загорается через 0,1-4 с после включения контактов в рабочее положение. Время задержки подачи сигнала на электромагнит 14 для сбрасывания компонента 6 в поток клубней должно быть большим времени опускания платформы весов 1 до счета 64, когда срабаЦП 51 команды деления и сброса счетчика 27 в нулевое состояние.

Длина а компонента 6 измеряется за счет вращения ролика (нижнего шкива транспортера 30) и передачи расстояния, на кото- 5 рое переместится лента транспортера 30 за счет соприкосновения с компонентом 6, через зубчатую передачу в счетчик 28. Показания счетчика, соответствуюш.ие длине а компонента 6, передаются в ЦП 51,

тывает электромагнит 13 и компонент 6 во- to туда же передаются команды деления и умроха сбрасывается в поток примесей.

При подъеме платформы 1 весов в верхнее положение за счет пружины 4 левым рычагом 2 замыкается в блоке контактов 8 выключатель Ss (фиг. 6). При замкнуножения на константу 10000, а также команда сравнения полученного числа с константой, записанной в ПЗУ 56 (числом раздела 8), и выдачей соответствуюш,ей команды электромагнитам 33 и 34 на повотом выключателе 84 (поз. 23) за счет пру- 15 рот делительного ш,итка 32 для направле- жины 22 триггерное устройство (фиг. 6) ния потока клубней со стрелки 37 или при- приходит в единичное состояние и через месей по стрелке 36.

усилитель УЗ, V4 включает электромагнит 21Пружина 4 весов протарирована так,

храпового механизма 20 транспортера 19, что на каждые 7 г массы в счетчик 5 который передвигается и сбрасывает единич- записывается единичный импульс, а мак- оимальная величина взвешиваемого компонента может быть равна 448 г. Счетчики 26, 27, 28 измерения геометрических размеров протарированы с шаго.м 2 мм, т.е. максимальный измеряемый размер раный компонент 6 вороха на платформу весов. Перемеш,ение якоря электромагнита 21 до крайнего левого положения приводит к срабатыванию выключателя Se (поз. 24), что сбрасывает триггер в нулевое состояние и обесточивает электромагнит 21. За 25 вен 128 мм. счет пружины 22 храповой механизм 20 устанавливается в исходное положение, выключатель Ss (поз. 23) замыкается.

Процесс работы электромагнита 21 и храпового механизма 20 повторяется при отсутствии компонента на платформе в данный момент.

Верхняя ветвь транспортера 25 перемещается слева направо. Находящийся на ней компонент 6 вороха поворачивает вокруг оси верхнего шкива на некоторый угол

Формула изобретения

. Устройство для разделения компонентов картофельного вороха, содержаш,ее транспортер поштучной подачи с приво- весов 30 дом, весы с платформой, кинематически связанной с чувствительным элементом датчика массы и сбрасывающим механизмом с приводом, датчики геометрических размеров компонентов с чувствительными элементами, устройство сравнения и исполнительтранспортер 30, причем угол поворота фик- 35ный механизм разделения компонентов с блосируется счетчиком 26 через рычажную сие-ком управления, отличающееся тем, что, с

тему 31. Максимальное показание счетчи-целью повышения качества и быстродейка 26 соответствует толщине с измеряе-ствия разделения, оно снабжено двоичмого компонента 6, так как при умень-ными счетчиками массы и геометричесшепии толщины с выходом компонента 6 ддких размеров, установленных па входах

из зоны касания транспортера 30 коромысло 39 счетчика 26 (фиг. 4) перемещается по стрелке 45 вхолостую до упора в блок 47 контактов, после чего происходит запись показаний счетчика 26 в центблока управления исполнительным механизмом разделения, выполненного в виде центрального процессора с постоянным запоминающим устройством, а чувствительные элементы датчиков геометрических размеров

ральный процессор 51 ЦП (фиг. 8) и сброс по-45 и массы связаны через храповые пере- казаний счетчика 26 из памяти микросхем дачи с переключающими контактами поДз, Д4.

В блоке 47 находится также контакт, передающий в ЦП 51 команду деления, т.е. деления ранее записанного числа ш на число с.

Измерение щирины в компонента 6 производится аналогичным образом при отклонении ползущки 29 (фиг. 3) с запомина-. нием двоичного числа, соответствующего максимальной ширине, в счетчике 27, передачи этого числа в ЦП 51 зате.м передачи в

50

55

дачи счетных импульсов на входы двоичных счетчиков, при этом чувствительные элементы датчиков геометрических размеров выполнены в виде щупов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводы сбрасывающего механизма и транспортера пощтучной подачи выполнены в виде электромагнитов с тягами, которые электрически соединены с соответствующими выходами блока управления исполнительным механизмом разделения.

ЦП 51 команды деления и сброса счетчика 27 в нулевое состояние.

Длина а компонента 6 измеряется за счет вращения ролика (нижнего шкива транспортера 30) и передачи расстояния, на кото- 5 рое переместится лента транспортера 30 за счет соприкосновения с компонентом 6, через зубчатую передачу в счетчик 28. Показания счетчика, соответствуюш.ие длине а компонента 6, передаются в ЦП 51,

to туда же передаются команды деления и умких размеров, установленных па входах

блока управления исполнительным механизмом разделения, выполненного в виде центрального процессора с постоянным запоминающим устройством, а чувствительные элементы датчиков геометрических размеров

и массы связаны через храповые пере- дачи с переключающими контактами по

дачи счетных импульсов на входы двоичных счетчиков, при этом чувствительные элементы датчиков геометрических размеров выполнены в виде щупов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводы сбрасывающего механизма и транспортера пощтучной подачи выполнены в виде электромагнитов с тягами, которые электрически соединены с соответствующими выходами блока управления исполнительным механизмом разделения.

А-А

27

-/

Ч вУЛ

75

V W

сригг

X

f5

f

/

29

)

1

Фш.з

2«/

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Цель изобретения - повышение качества и быстродействия разделения компонентов картофельJ5 ного вороха. Устройство снабжено транспортером 19 поштучной подачи компонентов 6 вороха. Счетчик 5 массы кинематически связан с взвешивающим рычажным механизмом. Двоичные счетчики геометрических размеров компонентов 6 выполнены в виде щупов, соединенных посредством храповых механизмов с переключающимися контактами. Двоичные счетчики соединены с соответствующими входами центрального процессора (ЦП). Результаты измерений в счетных единицах вводятся в ЦП. ЦП по результатам сравнения получен ной информации с информацией, поступающей от постоянного запоминающего устройства, осуществляет управление сбрасывателем и делительным щитком 32. 1 з.п. ф-лы, 9 ил. (Л С гб со СП оо 00 00 ф//./

set 5%

. 7

21,8

Фиг. Б

шл

/

so

sz

( Начало

(риг.&

( Конец )

( Конец

Составитель С. Заруцкий

Техред И. ВересКорректор Л. Пилипенко

Тираж 628Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4