Способ экстренной остановки вальцов питающего аппарата кормоуборочного комбайна и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК A01D41/127 

1435189

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению,а именни

Мощность, затрачиваемая на сообщение растительной массе кинетичес

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения а именно к предохранительным устройствам рабочих органов кормоуборочных комбайнов. Цель изобретения - повышение надежности путем предотвращения попадания инородных предметов, преимущественно камней, в измельчитель комбайна. Сущность способа экстренной остановки вальцов питающего аппарата кормоуборочного комбайна состоит в следующем. Посредством датчика 9 непрерывно измеряют крутящий момент на приводе вапьцов 2 и 3. Анализируют управляющий сигнал по длительности и частоте с помощью электронного блока 10. Выделяют импульсный сигнал приращения крутящего момента на привод вальцов, измеряют амплитуду этого сигнала. Сравнивают ее в компараторе 12 с допустимьм порогом, .который устанавливают задат- чиком 13 порога. По результирующему сигналу форм1фуют и подают команду на тормоз 8 для остановки привода вальцов 2, 3. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. i (Л О9 СП сх

но к предохранительньм устройствам рабо чих органов кормоуборочных ком- байнов.

Цель изобретения - повьшение надежности путем предотвращения попадания инородных предметов, преимущественно камней, в измельчитель ком байна.

На чертеже изображена функциональная схема устройства экстренной остановки вальцов питающего аппарата кормоуборочного комбайна.

Сущность способа экстренной ос- тййовки вальцов питающего апйарата йбрМоуборочного комбайна заключает- ся и следующем.

При прохождении растительной массы через пару уплотняющих вальцов мощность, затрачиваемая на ттривод, определяется следующим соотношением ,

(ип Нупд+NVHH+N X ) . (1)

где М., и to

пN ,упА j N KMri и N

крутящий момент и-обороты вала привода питающего аппарата

-. мощности, затрачиваемы

на уплотнение, сообщение кинематической энергии растительной массе и холостой ход.

Считая затраты на холостой ход постоянными, рассмотрим изменение ве личины крутящего йомента на привод вальцов при прохождении инородного предмета, например камня.

Мощность, затрачиваемая на уплотнение,

N УПА

где f f G V

(2)

коэффициент трения массы о вальцыi G - усилие сжатия растительной

массы;

V - скорость перемещения растительной массыо

В свою очередьэ усилие сжатия определяется

G

GOkd

де G.

k

Д усилие сжатия при первоначальном зазоре-, коэффициент жесткости пружины;

увеличение зазора, вызьюае- мое прохождением растительной массы или камня

энергии,

Q v

N

КИМ

J

(4)

где Q - секундная подача растительной

массы.

При прохождении через пару вальцов камня со средним диаметром D составляющие мощности, определяемые выражениями (2) и (4), возрастают на следующие величины:

5

N

( упл

fk G v;

N

KHH

m Т

(5) (6)

np

20 где m - масса камня;

t np V

время взаимодействия камня с вальцами;

25

е

30

р

-35

40

45

50

55

k

коэффициент трения камня о вальцы.

Анализ выражений (5) и (6) показывает, что для типичных параметров пары уплотняющих вальцов (G 2000 Н, первоначальньш зазор 2-5 см) уже прохождение камня массой 0,5-0,6 кг и средним диаметром 6-8 см вызывает кратковременное увеличение момента на привод пары вальцов на 30-60%. А длительность увеличения момента определяется временем взаимодействия камня с вальцами и может составлять 0,02-0,1 с.

Таким образом, прохождение камня через пару уплотняющих вальцов, если толщина камня С11авнима с толщиной слоя растительной массы или несколь ко больше, сопровождается кратковременным увеличением крутящего момента на привод вальцов. А одновременное проведение амплитудного и временного анализов позволяет идентифицировать прохождение камня. Анализ длительности можно проводить также путем частотной фильтрации. Увеличение кру- тящего момента, вызываемое увеличением подачи массы, носит более длительный и плавный характер, что служит предпосылкой вьщеления сигнала о прохождении камня.

Таким образом, анализируя управляющий сигнал по длительности и частоте, вьщеляют импульсный сигнал приращения крутящего момента, измеряют его амплитуду, сравнивают ее с допустимым порогом, а по результирующему сигналу формируют и подают команду н остановку привода вальцов.

Устройство экстренной остановки вальцов питающего аппарата кормоубо- рочного комбайна содержит последовательно расположенные подающий механизм 1 и питающий аппарат, выполненный в виде пары вальцов 2 и 3, приче верхний валец 3 выполнен плавающим и подпружинен за счет пружины 4, привод вальцов 2 и 3 нерез ведомьш вал 5 и муфту 6 соединен с двигателем 7. Ведомый вал 5 соединен с тормозом 8. На валу 5 установлен датчик 9 момента, выход которого через электронньй блок 10 соединен с управляющим входом тормоза 8. Электронный блок 10 содержит фильтр 11 промежуточной час тоты, соединенный с компаратором 12, с другим входом которого соединен задатчик 13 порога.

Подающий механизм 1 направляет растительную массу, в которой могут быть камни, в питающий аппарат. Последний осуществляет уплотнение массы и перемещение к измельчающему аппарату (не показан). Усилие сжатия регулируется посредством пружины 4. Привод вальцов осуществлен от двигателя 7 через муфту 6,

При прохождении через пару вальцов 2 и 3 инородного предмета, например камня, с размерами не меньше тол- щины слоя растительной массы кратковременно возрастает крутящий момент на привод вальцов. Крутящий момент непрерьшно измеряется датчиком 9, а электронный бл ок 10 путем анализа амплитуды и длительности нарастания крутящего момента идентифицирует прохождение инородного предмета. Для этого априори задают пороговые зна- чения амплитуды и длительности импульса.

Отделение сигналов разной длительности осуществляют путем частотной фильтрации с помощью соответствующих частотных фильтров. Амплитуда отфильтрованного сигнала, содержащего информацию о быстрых изменениях крутящего момента при прохождении инородного предмета, сравнивается с порогом срабатывания компаратора 12. При превышении порога на выходе ком-

Q 5 0

5 О

. «

0 5

5

паратора 12 появляется сигнал о наличии инородного предмета.

При прохождении камня через пару вальцов 2 и 3 электронный блок 10 вьфабатьшает команду на включение тормоза 8, которьй осуществляет экстренное торможение питающего аппарата и тем самым предотвращает попадание инородного предмета в измельчитель.

Формула изобретения

с целью повышения надежности путем предот вращения попадания инороднь1х предметов, преимущественно камней, в измельчитель комбайна, анализируют управляющий сигнал по длительности и частоте, вьщел.яют импульсный сигнал приращения крутящего момента на привод вальцов, измеряют его амплитуду, сравнивают ее с допустимым порогом, а по результирующему сигналу формируют и подают команду на остановку привода вальцов.

а его выход - с тормозом ведомого вала.