Опрыскиватель Советский патент 1989 года по МПК A01M7/00 

ел

ISD

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для защиты растений. Цель изобретения - повышение экономичности за счет повышения точности дозирования и сокращения времени настройки на норму расхода рабочей жидкости. Это достигается тем, что в опрыскиватель, содержащий резервуар 6, насос 4, систему 5 разбрызгивания, введены цифровой электропривод 3 насоса, датчик 1 скорости движения, коммутаторы 2 и 8, имитатор 7 скорости, генератор 10, задатчик 11 и формирователь 9 сигнала отбора пробы. Это обеспечивает возможность вращения насоса 4 с заданной частотой при настройке опрыскивателя на месте, независимость частоты вращения насоса 4 от скольжения опорных колес опрыскивателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

4

to

. 1

Изобретение относится к сельско, хозяГютвенпому машиностроению, в частности к машинам для защиты растений.

Цель изс;бретения - повышение экономичности путем повьш ения точности дозирования vi сокраш;ения- времени настройки на Норму расхода рабочей жидкости.

На фиг.1 представлена функционал ная схема опрыскивателя; на фиг.2 - схема формирователя сигнала отбора пробы.

Опрыскиватель состоит из датчика

1скорости, коммутатора 2, цифрового электропривода 3, подключенного к приводному валу насоса 4, выход которого соединен с системой 5 разбрызгивания рабочей жидкости, а его гидравлический вход - с резервуаром 6. Кроме того, опрыскиватель снабже генератором 7 переменной частоты, вторым коммутатором 8, формирователем 9 сигнала отбора пробы, информахщ- онный вход которого подключен к выходу коммутатора 8, а выход - к управляющему входу цифрового электропривода 3, генератором 10 фиксированной частоты и задатчиком 11. Информационные входы коммутатора 2 соединены с выходами датчика 1 скорости движения и генератора 7 переменной частоты. Выход коь{мутатора

2подключен к информационному входу цифрового электропривода 3 и к одному из информационных входов коммутатора 8, второй информационньй вход которого соединен с выходом генератора 10 фиксиронаннЪй частоты.

Выходы задатчика 11 подключены к управляющим входам коммутаторов 2, 8.и генератора 7, к управляющим входам Запуск и Установка режима формирователя 9 сигнала отбо-ра пробы, а также к цифровым входам цифрового электропривода 3 и формирователя 9 сигнала отбора пробы.

I

Датчик 1 скорости служит для формирования импульсов с частотой f , пропорциональной скорости опрыскивателя, и выполнен, например, в . виде фотоэлектрического или магни- тоэлектрическох о преобразователя, установленного на дополнительном (ненагруженном) колесе или на колесе опрыскивате.ыя .

Генератор 7 является имитатором скорости движения и служит для

0

5

0

5

0

5

0

5

формирования импульсного сигнала

- г

частотой I:V , имитирующего при настройке опрыскивате гя на норму расхода рабочей жидкости реальный сигнал с выхода измерительного преобра- з ователя 1, пропортшональный рабочей скорости агрегата.

Генератор 7 скорости может быть выполнен, например, в виде мультивибратора с регулируемым или пере- ключаю1цимся по команде от задатчика . 11 значением постоянной времени.

Коммутатор 2 предназначен для воспроизведения на своем выходе одного из входных сигналов. Выбор нужного сигнала (f или f) осуществляется по команде от задатчика 11, поступающей на управляюищй вход коммутатора. Коммутатор 8 служит для воспроизведения на с воем выходе сиг- нала с выхода коммутатора 2 или сигнала частотой f с выхода генератора 10. Управление коммутатором 8 производится также при помощи задатчика 11.

Генератор 10 вырабатывает на своем выходе импульсный сигнал частотой f-j. .

Система 5 разбрызгивания состоит из трубопроводов и распылителей,например дисковых.

В предлагаемом устройстве используется насос 4 объемного типа (например, роторный, поршневой и т.п.), обеспечивакшшй изменение расхода жидкости на его выходе пропорционально частоте вращения приводного вала насоса.

Привод 3 предназначен для приведения во вращение приводного вала насоса 4 и управления частотой его вращения . Он выполнен в виде цифрового электропривода постоянного тока, час-, тота вращения выходного вала которого изменяется пропорционально частоте входного сигнала (f или fy) и цифровому коду К. Значение кода К устанавливается на цифровом входе электропривода при помощи задатчика 1.1. Цифровой электропривод снабжен также управляющим входом, предназначенным для пуска и остановки привода.

Формирователь 9 сигнала отбора пробы предназначен для формирования на своем выходе в режиме Настройка импульса длительностью, равной времени, в течение которого на его информационный вход поступит заданное

1

число (F) импульсов, чпстотоГ) f v, fy НЛП .t . 1ИСЛО I устанявливается па 1Ц1ФРОПОМ входе формирователя 9 сиг- пала отбора пробы при помощи яадат- чика 1 1 . Запуск формирователя 9 осу ществ.пяется по KOManAiioNry импульсу Отбор пробы, поступающему на его управляющий вход Запуск от задат- чика 11. Формирователь 9 снабжен вхдом Установка режима. При подаче на этот вход сигнала уровня логической 1 устройство переводится в режим Настройка, а при подаче сигнала уровня логического О - в режим Работа.

Схема практической реализации формирователя 9 сигнала отбора про бы представлена на фиг.2. Формирователь 9 состоит из счетчика 12, RS-триггера 13, вход S которого соединен с выходом счетчика 12, D- триггера 14 и схемы И 15, первый вход которой подключен к выходу D- триггера 14. Выход RS-триггера 13 соединен с входом Запись счетчика 12 и с D-входом D-триггера 14. Вход си-триггера -14 подключен к счетному входу счетчика 12, который является информацио} ным входом формирователя 9. Вход R триггера 13 является управляюи1 м входом Запись, а второй вход схемы И 15 - управляющим входом Установка режима.

Задатчик 11 служит для выполнения следующих функций:

установка значений кодов К и Р на цифровых входах цифрового электропривода 3 и формирователя 9;

установка режима работы опрыскивателя (Настройка, Работа) путем подачи соответствующего сигнала на вход Установка режима формирователя 9;

установка в режиме Настройка заданной частоты fy импульсного сиг.на ,ла,имитирующего заданную рабочую скрость, на выходе генератора 7 переменной частоты;

установка коммутатора 2 в одно из двух состояний - Имитатор, Дачик ;

установка коммутатора 8 в одно и двух состояний - Скорость, Вре-

подача командного импульса От- - бор пробы в режиме Настройка на. вход Запуск формирователя 9.

420

Опрыскиратр.Ш работает следующим образом.

Перед работой производят настройку опрыскивателя на заданную норму расхода рабочей жидкости, при этом предварительно проверяют идентИ1гность расходных характеристик распылителей системы разбрызгивания. Сначала оп- 0 рыскипатель настраивают на месте, а затем проверяют соответствие фактического расхода жидкости заданной норме при движении. -Для реализации режима Настройка Fia месте с помо 5 щью задатчика 11 устанавливаются: сигнал уровня логической 1 на втором входе схемы И 15; заданная часто- та fj, сигнала, имитируюп;его заданную рабочую скорость агрегата, на выходе

20 генератора 7 переменной частоты; код К на 1ЩФРОВОМ входе цифрового электропривода 3, а коммутатор 2 устанавливается в состояние Имитатор.

Для проверки идентичности расходных характеристик распылителей коммутатор 8 устанавливают в состояние Время, а на цифровом входе формирователя 9 сигнала отбора пробы ус30 танавливают заданное число Р импульсов сигнала f. Если генератор 10 формирует на своем выходе импульсный сигнал частотой f 1 Гц, то для определения расхода жидкости на вы35 ходе распылителей за минуту необходимо установить Р 60. Запись Р в счетчике 12 формирователя 9 производится при напряжении уровня 1 на входе Запись счетчика 12.

40 После установки системы в требу-, емое состояние к выходу каждого канала (распылителя) подсоединяют (подставляют) мерные сосуды для сбора жидкости.

д5 В начальный момент на выходах

триггеров 13, 14 присутствуют напряжения уровня логической 1, Поскольку на втором входе схемы И 15 в режиме Настройка - напряжение высо50 кого уровня, то на выходе формирователя 9 и на управляющем входе цифрового электропривода 3 в начальный момент - напряжение уровня логической 1, при котором двигатель не

55 вращается (заблокирован), несмотря на то, что на его информационный вход поступают импульсы входного сигнала (f). Далее оператор от за-- датчика 11 подает командный импульс

Отбор npo6t.i на вход R тригге.ра 13 (вход Запуск форм трователя 9) . Триггер 13 переходит из состояния логической 1 в состояние логического О. После этого при появлении первого же импульса частотой ft на входе С триггера 14 на его выходе образуется напряжение нулевого уровня, в результате чего на управляющем входе 1Ц1фрового электропривода 3 появляется сигнал уровня О, и привод запускается. При этом приводной вал насоса начинает вращаться с частотой, пропорциональноР fy и коду К, а рабочая жидкость с выхода каждого из каналов собирается в мерные сосуды.

Одновременно импульсы частотой 1;). проходят на счетньш вход счетчика 12, При появлении очередного импульса содержимое счетчика 12 уменьшается на единицу. После прохождения на счетный вход Р-го импульса на выходе счетчика появляется напряжение уровня 1, в результате чего на выходе триггера 13 и входе D триггера 14 образуется напряжение уровня логической 1. Однако триггер 14 сохраняет прежнее нулевое состояние и переходит в состояние 1 при появлении на его входе С (Р + 1)-го импульса. На управляющем входе цифрового электропривода 3 при этом появляется напря- жение уровня логической 1, и привод останавливается. Таким образом, пробы рабочей жидкости .отбираются в мерные сосуды ровно за Р импульсов сигнала частотой f (то есть f 1 Гц, Р 60,время отбора пробы составляет 60 с).

По окончании отбора пробы определяют объемы проб в- кажяз.ом мерном сосуде. Объем пробы в данном случае численно равен минутному расходу жидкости на выходе каждого канала. Описанный выше процесс повторяется несколько раз до тех пор, пока неравномерность расхода жидкости по каналам не будет меньше допустимого значения. Для достижения этой цели принимают конструктивные меры (например, производят замену распределителей) .

После проверки идентичности рас- ходных характеристик каналов системы .распьша производят настройку опрыскивателя на заданную норму расхода. При

этом cocTOHHtui cxeMt i И 1 i, коммутатора 2 и генератора 7 переме1ик1Й частоты сохраняются прежними, значение кода К может быть скорректировано на основании результатов проверки идентичности расходных характеристик, а коммутатор 8 устанавливается, в состояние Скорость. Па цифровом входе формирователя 9 устанавливается число Р, значение которого соответствует некоторому заданному отрезку пути

15

Т. о

0

5

0

5

0

5

где 1 - имитируемое расстояние (в метрах), которое проходит опрыскиватель за период импульсного сигнала частотой fy.

Далее к выходу насоса или к выходам распылителей подсоединяют емкость (емкости) для сбора рабочей жидкости, и оператор от задатчика 11 подает командный импульс Отбор пробы на вход Запуск формирователя 9. При появлении первого импульса частотой f триггер 14 переходит из состояния 1 в состояние О, на управляющем входе п зфрового электропривода появляется сигнал нулевого уровня, и привод запускается. Приводной вал насоса начинает вращаться

„ ,-1 с частотой, пропорциональной fy и

коду К, а рабочая жидкость с выхода насоса (или с выходов распылителей) собирается в емкость (емкости),Устройство при этом работает так же,как при проверке идентичности каналов. После прихода (Р+1)-го импульса частотой fy привод останавливается. По окончании отбора пробы определяют общий объем Gg собранной рабочей жидкости на отрезке пути L, и рассчитывают фактический расход рабочей жидкости на единицу обрабатываемой площади по формуле

5

Q

0

loVc,

л/га.

где В - ширина захвата опрыскивателя, м,

Пробы отбирают в нескольких пов- торностях. Если разность между средним фактическим расходом жидкости Q , и заданной нормой расхода Qg превышает установленный для данного опрыскивателя допуск,то производят корректировку кода К на цифровом выходе электропривода 3, и описанная выше процедура определения Qqp повторяется до тех пор, пока указанная выше pasHocTjj не будет меньше заданного допуска.

Для проверки правильности настройки опрыскивателя при движении коммутатор 2 при помоищ задатчика 11 уста навливагот в состояние Датчик, на цифровых входах цифрового электропривода 3 и формирователя 9 устанавливают значения кода К (определенное по результатам настройки на месте) и числа Р импульсов входного сигнала

f. На втором входе схемы И 15 уста навливают сигнал уровня логической 1. Определение количества израсходованной жидкости за время отбора пробы может производиться по разно

сти количества жидкости в резервуаре до и.после отбора пробы или путем отбора пробы жидкости с выхода насоса в -специальную емкость с последующим определением ее объема. Отбор пробы может производиться как на начальном участке длины гона, так и на любом участке после достижения агрегатом установившегося значения скорости движения. В первом случае перед началом движения оператором (трактористом) от задатчика 11 подается командный импульс Отбор пробы на вход Запуск формирователя- 9, а проба начинает отбираться после прихода первого импульса входного сигнала (fy) с выхода измерительного преобразователя 1 скорости (т.е. после троганья с места). Во втором случае командный импульс Отбор .пробы подается после разгона агрега та, при этом привод приводится во вращение для отбора пробы после прихода первого (после командного) импульса входного сигнала () В данном режиме устройство работает так же, как и в режиме Настройка на месте. В этом режиме проверяется правильность установки машины на норму расхода и (при необходимости) уточняется значение-коэффициента К.

В режиме Работа с помощью задатчика 1 1 на втором входе схемы И 15 устанавливается сигнал уровня логического О, коммутатор 2 устанавливается в положение Датчик,а на -ЦИФРОВОМ входе цифрового электропривода 3 устанавливают требуемое значение кода К. При работе опрыскивателя импульсы частотой f,- пропора-

10

15

20

25

3035 - 40 450

с

циональной скорости движения, с выхода измеритепьиого преобразователя 1 скорости через коммутатор 2 поступают на информационный вход цифрового электропривода 3, и последний приводится во вращение. При этом цепь, состоящая из коммутатора 8 и формирователя 9 сигнала отбора пробы, не оказывает влияния на работу устройства. При остановке опрыскивателя генерация импульсов измерительным преобразователем 1 скорости прекращается, электропривод останавливается.

Формула изобретения

1521420

ным входом 1)-триггера и является информационным входом формирователя сигнала отбора пробы, вход разрешения записи счетчика соединен с выходом RS-триггера и входом установки D-триггера, выход которого через первый вход двухвходовой схемы И связан с выходом формирователя сигнала отбора пробы, а второй вход

Р

двухвходовой схемы И образует один из управляющих входов формирователя сигнала отбора пробы, вторым управляющим входом которого является вход установки в О Р5-триггера,вход установки в 1 которого соединен с выходом счетчика импульсов, разрядные входы которого являются цифровым входом формирователя сигнала отбора пробы

(риг. 2