Устройство для калибровки плодов и овощей Советский патент 1988 года по МПК A23N15/00 

со to

о

00

Изобретение относится k сешьскому хозя 1ству, а точнее к сортировке плодов и овощей на пунктах предварительной обработки сельскохозяйственной продукции.

Целью изобретения является повышение точности сортировки за счет учета вероятностного характера распределения массы и размеров плодов в каждой сортируемой фракции.

На фиг. 1 представлена технологическая схема устройства; на фиг. 2 - схема регулируемой сортировальной секции.

Предлагаемое устройство оборудовано приемным бункером 1 для сортируемой продукции и сортировальными секциями, состоящими из эластичных сетчатых транспортеров 2-4, выгруз- ных устройств 5 - 8 и измерительных бункеров 9 - 12. Сетчатые сортировальные транспортеры 2-4 оборудованы исполнительными приводами 13 - 15 для изменения минимальных размеров ячеек и приводами 16 - 13 для изменения максимальных размеров ячеек. Измерительные бункеры 9-12 оборудованы заслонками 19 - 22 с электроприводами 23 - 26, управляемыми от програм- много регулятора 27, а также датчиками 28-31 массы.

Датчики массы соединены с сумматором 32, выход которого соединен с сигнальными входами весовых блоков 33 - 36.

Устройство оборудовано также блоком 37 определения статистических хаЧ, рактеристик сортируемого материала, | средней массы, средних размеров, ко- вариаций массы.и размеров плодов. Блок 37 соединен с блоком 38 настройки весовых коэффициентов и блоком 39 начальных размеров ячеек сортировальных транспортеров.

Выход блока 38 соединен с параметрическими входами весовых блоков 33 - 36 (параметрическая связь показана пунктиром). Выходы блока 39 соединены с исполнительными приводами 13

18 сортировальных транспортеров.

Выходы весовых блоков 33-36 соединены с первыми входами блоков 40 43сравнения, к вторым входам которых-, подключены датчики 28-31 массы. Выходы блоков 40 - 43 сравнения соединены с входами регулирую1цих блоков

44- 47.

г

Q

5

0 50

5

0 5

0

,

Выходы регулирующих блоков 44 - ( соединены с исполнительными приводами 13 - 18 сортировальных транспортеров, а выход последнего регулирующего блока 47 - с дополнительным входом регулирующего блока 46 последней секции.

Блоки 32-47 управления и преобразования сигналов, а также блок 27 выполнены на микропроцессорной основе.

Для изменения минимальных и максимальных размеров ячеек сортировальных транспортеров исполнительные приводы выполнены в виде электрических двигателей 13 и 14, редукторов 48 и 49, ходовых винтов 50 и 51 со встречной резьбой с каретками 52 - 55, на которых шарнирно закреплены направляющие 56 и 57 сетчатого эластичного полотна 2.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы сортироваль- : ных транспортеров из потока продукции один раз на всю партию отбирается проба плодов, данные о которой (масса, размеры и число) заносятся в блок 37. По результатам измерений в блоке 37 определяются средний размер сг , средняя масса b, ковариация

,-т

,-1

размеров С , ковариация массы С .„ и взаимная ковариация размеров и масс С плодов.

Эти данные поступают в блок 38 определения удельного содержаний каждой из сортируемой фракций, куда также заносятся агротехнические допуски на допустимое изменение массы плодов каждой фракции Y , Y , , Yj, Y, 31 Yji, Y.,, Y 41. Удельное содержание каждой фракции, которое является и соответствующим весовым множителем блоков 33 - 36, определяется как соответствующая вероятность попадания масс плодов в заданный агротехнический допуск, например для первой

фракции

f

(Y,, .m .Y „ )Ф() - Ф (),

(Г)

где Ф(... - табличная функция Лапласа;

Р(...) - вероятность попадания ,массы ш- в интервал

Y 11 ,

D - дисперсия массы плода, подсчитываемая по формуле

(С„ С„-С,).

(2)

Аналогично определяются весовые множители и для остальных фракций, которые с выхода блока 33 заносятся на параметрические входы блоков 33-36.

Данные с выхода блока 37 заносятся также и на вход блока 39. В нем для каждой из фракций определяют tm- нимальные и максимальные размеры яче ек сортировальных транспортеров. Эти размеры определяются из следующего соотношения

.()-( (3)

где Х, - минимальный размер ячеек; X . - максимальный размер ячеек

транспортера первой секции , - условный средний размер, соответствующий центру ин тервала Y(, )/2 и рассчитываемый по формуле

,(,)(Y -b). (4)

Для остальных секций размеры определяются аналогично. Эти размеры обеспечивают с вероятностью ,95 попадание плодов данной фракции в свою секцию.

С выхода блока 39 сигналы о соответствующих размерах поступают на исполнительные приводы 13 - 18 сортировальных секций, устанавливая размеры ячеек, сдвигая или раздвигая направляющие 56 и 57 эластичных сетчатых транспортеров 2-4.

С этого момента включаются приводы сортировальных транспортеров 2 - 4 и начинается процесс сортирования плодов.

Плоды КЗ приемного бункера 1 по- ступают на первый сортировальный транспортер 2, и плоды первой (наименьшей) фракции, проваливаясь через сетку транспортера 2, поступают через выгрузное устройство 5 в из- мерительный бункер 9, заслонка 19 которого находится в закрытом состоянии. Остальные плоды подаются первым транспортером 2 на второй 3, под которым в измерительном бункере 10 накапливаются плоды второй фракции. Аналогично в бункерах 11 и 12 накапливаются плоды третьей и четвертой ( наибольшей) фракции.

ь

10

25

- 5

20

;

30

3540

45 50 55

Через заданный интервал времени программный регулятор 27 подает ко- мавдный импульс на исполнительные приводы 23 - 26 заслонок 19-22 измерительных бункеров 9 - 12. Сначала сигналы датчиков 28-31 массы заносятся на сумматор 32 и блоки 40 - 43 сравнения, а затем открываются заслонки 19 - 22, выгружая плоды из измерительньк бункеров 9-12.

Сигнал с выхода сумматора 32 поступает на весовые блоки 33 - 36, на выходах которых формируются сигналы заданных расходов для каждой фракции з& заданный интервал времени (расход).

Если расход любой из фракций будет больше заданного, то на выходе соответствующего блока 40-43 сравнения появляется отрицательный сигнал, который поступает на вход соответствующего регулирующего блока 44-47. При отрицательной полярности входных сигналов регулирующие блоки 44 - 47 вырабатывают на своих выходах сигналы, направленные на уменьшение одновременно и минимальных, и максимальных размеров ячеек на величины, пропорциональные величине входного сигнала. Сигналы с выходов регулирующих блоков 44-47 поступают на соответствующие электродвигатели 13-18, которые, воздействуя на редукторы 48 и 49 и винтовые пары 50-52, 53 и 51- 54, 55 уменьшают размеры ячеек соответствующих транспортеров за счет сближения направляющих 56 и 57.Если расход любой из фракций ока- жется меньше заданного, то на выходе соответствующего блока 40-43 сравнения появляется положительный сигнал, при котором пропорционально его величине увеличиваются сечения ячеек соответствующих сортировальных транспортеров.

Такое изменение размеров ячеек происходит при очередной подаче командного импульса программного регулятора 27 до тех пор, пока расходы соответствующих фракций не станут равными заданным.

При поступлении на сортировальное устройство другой партии продукции в блоках 37-39 определяются новые задания регулирующим блокам 44-47 и новые начальные настройки сортировальных транспортеров согласно схеме, описанной выше.

5U09208

Предварительная установка миниальных и максимальных размеров ячеек ортировальных транспортеров позволят увеличить вероятность попадания лодов заданной фракции в свою сектт п э п к ч к д кл с а е п х о м к ч п т к ч в

цию, а дополнительная коррекция размеров по контролю расхода сортируемых фракций позволяет зту вероятность стабилизировать во времени. Q

Формула изобретения

Устройство для калибровки плодов и овощей, состоящее из эластичного сетчатого транспортера, представляющего собой сортировальную секцию на одну фракцию с исполнительным приводом, измерительного бункера, снабженного заслонкой с электроприводом и дatчикoм массы, регулирующего блока, соединенного с исполнительным приводом сетчатого транспортера, отличающееся тем, что, с целью повышения точности сортировки за счет учета вероятностного характера распределения массы и размеров плодов в каждой сортиру емой фракции, в него дополнительно введены по числу п сортируемых фракций сортировальные секции, под каждой из которых установлены измерительные бункеры, снабженные заслонками с электроприводами и датчиками массы, измерительные бункеры, блоки сравнения, весовые блоки и регули- рующие блоки, а также введены блок определений статистических характери13

Q

5

0

5

5 0

тик сортируемого материала, сумматор, блок настройки весовых коэффициентов, блок настройки начальных размеров ячеек сортировальных секций и программный регулятор, при этом электроприводы заслонок измерительных бункеров для каждой фракции подключены к программному блоку, а датчики массы каждого измерительного бункера подсоединены к входам сумматора, выход которого одновременно подключен к входам весовых блоков, выходы последних соединены с первыми входами соответствующих блоков сравнения, на вторые входы которых соответственно подключены датчики масс от каждого измерительного бункера, вькоды блоков сравнения по каждой фракции соединены с регулирующими блоками, в свою очередь выходы (п-1)Х регулирующих блоков подключены к исполнительным приводам соответствующих сортировальных секций, а выход п-го регулирующего блока соединен с вторым входом (n-l)-ro блока, причем блок определения статистических характеристик сортируемого материала одновременно подключен своими выходами к входам блока настройки весовых коэффициентов и блока настройки начальных размеров, выходы последнего подключены соответственно к исполнительным приводам сортировальных секций, а выход блока настройки весовых коэффициентов соединен с параметрическими входами соответствующих весовых, блоков.

W

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам сортировки плодов и овощей. Цель изобретения - повышение точности сортировки за счет учета вероятностного характера распределения массы и размеров плодов в каждой сортируемой фракции. Устройство для достижения поставленной цели дополнительно снабжено блоком 37 определения статистических характеристик сортируемого материала, сумматором 32, блоком 38 настройки весовых коэффициентов, блоком 39 нacтJэoйки начальных размеров ячеек сортировальных секций и программным регулятором 27. Для каждой фракции определяют максимальные и минимальные размеры ячеек сортировальных транспортеров с вероятностью ,95 на начальной стадии работы устройства. Далее в процессе обработки статистических характеристик происходит корректировка размеров ячеек. 2 ил. i (Л

ВНИИПИ Заказ 3411/4 Тираж 549

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное