Способ контроля параметров растительной массы в потоке Советский патент 1988 года по МПК G01F1/00 A01D41/127 

оо

со ел

со

ел ел

Изобретение относится к автоматизации контроля параметров pacтитeJ ьнoй массы в потоке и может быть использовано при управлении работой сельскохозяйственной техники для уборки и послеуборочной обработки продуктов растениеводства.

Цель изобретения - упрощение измерений и повышение информативности.

На чертеже приведена схема технологического процесса переработки корма с измерением влажности и подачи раститель- ной массы по предлагаемому способу на кор- моуборочной машине.

Растительная масса I, скошенная или подобранная из вала, подается транспортером 2 в питающий аппарат, где осуществля- ется ее двукратное последовательное уплотнение в потоке с помощью двух пар вальцов 3, 4. Скорость перемещения массы регистрируется посредством датчика 5 частоты вращения одного из вальцов.

Одновременно с помощью датчиков 6 перемещений и датчиков 7 давлений регистрируются соответственно значения толщин слоев и давлений в зонах уплотнений пар I вальцов 3 и 4. Верхние вальцы выполне- I ны плавающими и подпружинены пружиной I8. После уплотнения растительная масса 1 поступает на дальнейшую переработку, на- i пример, в измельчающий аппарат (не иока- : зан).

Сигналы с датчиков 5, 6 и 7 поступают :в вычислительный блок 9, где определяются :значения влажности и подачи растительной массы в потоке.

j Прохождение растите;1ьной массь через :пары уплотняющих вальцов можно описать :следующими уравнениями:

q pi-h|-v;(1)

I , q p2-h2-v,(2)

|гдeq - подача растительной Массы, кг/с; jpi и р2 -поверхностная плотность раститель- Iной массы Б зазоре между первой и

1второй парой вальцов 3, 4 соответ:ственно,

hi, h2 - толщины сжатого слоя растительной массы между первой 3 парой вальцов и дополнительно уплотненного слоя между первой и между второй 4 парами вальцов, м;

V - скорость движения растительной массы, м/с.

Плотность массы в зависимости от давления, оказываемого на нее, можно представить в следующем виде:

pi po+a-Pi,(3)

где РО - начальная платность массы;

а- коэффициент деформации, характеризующий упругие свойства массы; .

Р| - давление первоначального сжатия, оказываемое на растительную массу первой парой уплотняющих вальцов 3.

Учитывая, что после прохождения первой пары вальцов 3 растительная масса дополнительно уплотняется второй парой вальцов 4, получаем

р2 PI+ аР2(4)

или

р2 Ро+а(Р, + Р2).(5)

где РО - давление дополнительного уплотнения в зоне второй пары вальцов 4. Из экспериментальных исследований прохождения растительной массы через питающий аппарат кормоуборочного комбайна КС К-100 получены следующие выражения для определения поверхностной плотности и коэффициента деформации растительной массы:

РО Р.+ bW(6)

и

a ,(7)

г де W - влажность растительной массы,

абс.%; Ос И а - эмпирические постоянные.

Подставляя выражения (3), (5), (6) и (7) в выражения (1) и (2), получаем сле- дуюпд,ую систему уравнений: qL po+bW;-f (ao--a,W)P,h,V;(8)

q p +bW-f (,W)(P,+P2)h,V. (9) Система уравнений (8) и (9) связывает значения подачи и влажности растительной массы с величинами давлений и толщин слоя массы в зонах первой и второй пары уплотняющих вальцов. Принимая значения подачи и влажности растительной массы за неизвестные величины, из уравнений (8) и (9) можно найти выражение

п г О-

V- ео, Р| -R, -г 1 -

(10)

.

Подставляя выражения (6) и (7) в выражение (10), получаем

РС+ в W .

а()-- ai W

X,

откуда

,2

у- --aix+ Vaix 4- 4 в (арх-РО) 2Ь

(11)

Таким образом, выражение (1 1)-устанав- ливает связь влажности растительной .массы при двукратном уплотнении с такими легко измеряемыми параметрами, как величины давлений и толщин слоя.

После определения влажности W определяют значение подачи растительной .массы по выражениям (8) и (9).

Для подтверждения полученных зависимо- стей проведены полевые опыты на кормо- уборочном комбайне КСК-100. Опыты проводились при подборе злаковых, кошении бобовых и подсолнечника. Подача и

влажность растительной массы определялись весовым методом по стандартным методикам путем отбора проб их высушивания и взвешивания.

Численные значения эмпирических коэффициентов выражений (6) и (7) получены следуюш,ие:

,6 кг/м%- ,5-10- кг/м-.(абс.%) ао l.ee-lO ,9-10- кг/м х. хНабс.%.

Коэффициент корреляции между расчетными и экспериментальными (по стандартным методикам) значениями влажности и подачи по результатам пятидесяти двух опытов на различных культурах составил 0,888 и 0,886 соответственно, а коэффициент детерминации -0,79 и 0,8, что указывает на практическую применимость полученных результатов при автоматизации контроля и управления технологическим процессом кор- моуборочного комбайна, например, при регулировании дозирования внесения химконсервантов на кормоуборочном комбайне или регулировании загрузки комбайна.

Упрощение измерений в предложенном способе достигается за счет исключения необходимости измерений плотности растительной массы с помощью радиоизотопного плотномера.

Формула изобретения

Способ контроля параметров растительной массы в потоке, включающий сжатие слоя массы, измерение толщины сжатого слоя, скорости движения массы и определение подачи массы по измеренным значениям, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений и повышения информативности, сжатый слой массы дополнительно уплотняют, измеряют давление первоначального сжатия и дополнительного уплотнения, толщину дополнительно уплотненного

слоя, по измербнным значениям толщин и давлений определяют влажность массы, а подачу определяют с учетом влажности.

Изобретение относится к автоматизации контроля параметров растительной массы (РМ) в потоке и может быть использовано на кормоуборочном комбайне при регулировании дозы химконсерванта, вносимого в скошенную массу, или регулировании загрузки комбайна. Изобретение обеспечивает упрош,ение измерений и повышение информативности. Убранную с поля РМ подают в питаюший аппарат комбайна, где слой РМ сначала сжимают парой вальцов 3, а затем дополнительно уплотняют парой вальцов 4. Толшины первоначально сжатого слоя РМ и дополнительно уплотненного слоя измеряют при помош,и датчиков 6 перемеш,ений вальцов 3 и 4. Давление первоначального сжатия и дополнительного уплотнения измеряют при помош,и датчиков 7 давлений. Скорость движения РМ определяют по частоте врашения одного из вальков при помоши датчика 5. По измеренным значениям толщин и давления определяют влажность РМ в потоке, а подачу РМ определяют по значениям давления, толщины слоя РМ, скорости ее движения, а также влажности. Для определения влажности и подачи РМ используют вычислительный блок 9. 1 ил. (Л