Устройство для контроля и регулирования рабочего режима картофелепосадочной машины Советский патент 1989 года по МПК A01C7/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для оперативного контроля качества технологического процесса картофелепосадочных машин.

Цель изобретения - повышение оперативности и точности контроля и обеспечение оптимального режима.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из датчика 1 расхода клубней, соединенного со счетчиком 2 клубней. Выход последнего подключен к вычислительному блоку 3 через блок 4 памяти. Тактовый генератор 5 одним выходом подключен к блоку 4 памяти, другим - к задаю- щему блоку 6. Вычислительный блок 3 одним выходом подключен к информационному блоку 7 через дешифратор 8, а другим выходом - к блоку 9 сравнения через блок 10 рассогласования.

Блок 9 сравнения двумя входами соеди- ней с датчиком 11 пути и датчиком частоты врашения диска высаживающего асшарата 12 через частотные преобразователи 13 и 14, а управляющими входами - с задающими блоком 6. Один из выходов блока 9 сравнения подключен к устройству подрегулирования частоты вращения диска высаживающего аппарата 15 посредством гидравлического варианта изменения частоты встроенного вращения в привод высаживающего аппарата, а другой - к корректору топливного насоса 16 трактора, являющихся исполнительными механизмами.

Тактовый генератор 5 осуществляет подачу сигналов определенной частоты дли

тельностью t и сравнивается с частотой следования клубней картофеля /кчерез активную зону датчика 1 расхода клубней. При в блок 4 памяти из счетчиков 2 внешних событий вместо «двойки (два импульса) записывается один импульс, а при и информация в блоке памяти записывается как пропуск. Значение t связано с заданной нормой посадки. При изменении нормы посадки изменяется частота следования сигналов от тактового генератора 5, который также управляет задающим блоком 6 на ввод в вычислительный блок 3 и блок 9 сравнения установленных (заданных) режимов Qs, , V j и (Dj, где где QJ- заданная норма посадки;

РЗ - относительная вероятность сохранения заданного поля допуска;

ДГ - шаг дискретизации;

и - заданная скорость агрегата;

заданная частота врашения вала вычерпывающего аппарата.

Вычислительный блок 3 предназначен для

При отсутствии нарушения в режиме настройки устройство контроля автоматически перехвхит в режим работы, где блок 3 вычисления всуществляет вычисление текущего среднего значения путем последовательно- г сдвига начала отсчета, используя информацию, накопленную в блоке 4 памяти за квутрольный участок L, пройденный карто- фелепвсадочной машиной для проверки заданных значений в режиме настройки. Это достигается посредством блока 4 памяти, где происходит переадресация значений A i (текущие значения за период контроля на контрольном участке). По команде датчика 11 пути в блок 4 памяти записывается информация со счетчика 2 клубней за путь Д/ (например, от датчика 11 пути последовало два импульса, а за один оборот колеса картофелепосадочной машины поступает 60 импульсов), прошед- щий картофелепосадочной машиной, в результате чего из массива данных отбрасывается первое значение, а все остальные сдвигаются на единицу влево, т. е. на величину /j, которую вырабатывает тактовый генератор 5. В последнюю ячейку записывается первый сигнал, прощедщий из

35 счетчика 2 клубней за интервал Д/. Блок 3 вычисления осуществляет вычисление среднего значения текущего процесса. Это позволяет оперативно оценить ход процесса посадки посредством вычисления текущей веро40 ятности / сохранения заданного поля допуска, т. е. отношение длительности 7о пребывания, текущего процесса расхода клубней в пределах допуска к общему времени контроля Ту, а также сравнение указанной оценки с заданным значением Р и формиро IS вание сигнала о нарущепии процесса при PT,PJ. Результаты полученных вычислений поступают на информационный блок через дентфратор 8.

50

Блок 7 информации предназначен для отображения результатов вычисления в виде световой информации о ходе протекания процесса. Высвечивание транспаранта «Больше и «Меньше говорит о выходе процесса выше и ниже границы поля допуска, при высвевычисления текущего среднего значения для 55 чивании «Норма нарущения процесса по- начального участка настройки (режим «Настройка) и по запросу для произвольного участка при работе (режим «Работа).

садки не наблюдается.

Устройство работает следующим образом

О

0 5

В режиме настройки вычислительный блок 3 вычисляет текущее среднее значение т на контрольном участке L и сравнивает его с заданным (настроечным) АИ (Qj), определяя при этом выполнение относительного допуска Дц на настройку. В случае выхода процесса за пределы допуска определяется знак отклонения процесса

А ,тдг - «меньше ;

- «больше.

При отсутствии нарушения в режиме настройки устройство контроля автоматически перехвхит в режим работы, где блок 3 вычисления всуществляет вычисление текущего среднего значения путем последовательно- г сдвига начала отсчета, используя информацию, накопленную в блоке 4 памяти за квутрольный участок L, пройденный карто- фелепвсадочной машиной для проверки заданных значений в режиме настройки. Это достигается посредством блока 4 памяти, где происходит переадресация значений A i (текущие значения за период контроля на контрольном участке). По команде датчика 11 пути в блок 4 памяти записывается информация со счетчика 2 клубней за путь Д/ (например, от датчика 11 пути последовало два импульса, а за один оборот колеса картофелепосадочной машины поступает 60 импульсов), прошед- щий картофелепосадочной машиной, в результате чего из массива данных отбрасывается первое значение, а все остальные сдвигаются на единицу влево, т. е. на величину /j, которую вырабатывает тактовый генератор 5. В последнюю ячейку записывается первый сигнал, прощедщий из

5 счетчика 2 клубней за интервал Д/. Блок 3 вычисления осуществляет вычисление среднего значения текущего процесса. Это позволяет оперативно оценить ход процесса посадки посредством вычисления текущей веро0 ятности / сохранения заданного поля допуска, т. е. отношение длительности 7о пребывания, текущего процесса расхода клубней в пределах допуска к общему времени контроля Ту, а также сравнение указанной оценки с заданным значением Р и формироS вание сигнала о нарущепии процесса при PT,PJ. Результаты полученных вычислений поступают на информационный блок через дентфратор 8.

0

Блок 7 информации предназначен для отображения результатов вычисления в виде световой информации о ходе протекания процесса. Высвечивание транспаранта «Больше и «Меньше говорит о выходе процесса выше и ниже границы поля допуска, при высвечивании «Норма нарущения процесса по-

чивании «Норма нарущения процесса по-

садки не наблюдается.

Устройство работает следующим образом.

При высадке клубней от датчика 1 расхода на вход счетчика 2 поступают импульсы, равные количеству зарегистрированных клубней картофеля. Посредством тактового генератора 5 происходит сравнение частоты следования клубней и записи информации в блок 4 памяти с учетом «двоек и пропусков. При прохождении картофелепосадочной машиной участка настройки L формируется командный импульс от датчика 11 пути для запуска вычислительного блока 3 в ре- жим вычисления текущего среднего значения по поступившей информации в блок 4 памяти 4 и сравнение его с настроечным значением (Qj) и определяется выполнение относительно допуска на настройку. Если значение контролируемого параметра выше или ниже границ поля допуска, то вырабатывается сигнал, который с вычислительного блока 3 поступает на дешифратор 8. Дешифратор 8 определяет знак отклонения, и на блоке 7 информации отображается, в какую сторону произошло изменение, информируя тракториста «Больше или «Меньше. 13торой выход с блока 3 вычисления передает сигнал о результате вычисления в блок 10 рассогласования, где вырабатывается сигнал-команда на осуществление сравнения текущей скорости машины и текущей частоты вращения диска высаживающего аппарата с заданной скоростью движения агрегата и частотой вращения высаживающего аппарата, сигналы которых поступают в блок 9 срав- нения с задающего блока 6. С помощью частотных преобразователей 13 и 14 дискретные сигналы от датчика 11 пути и датчика частоты вращения диска высаживающего аппарата 12 преобразуется в аналоговый сигнал, доступный для сравнения. В блоке 9 сравнения по команде с блока 10 рассогласования происходит cpasHeime заданных величин Ut и 0)} с текущими величинами L T и сот и вырабатывается управляющий сигнал на подрегулировку либо скорости движения мащины через корректор топливного насоса 16, либо частоты вращения диска высаживающего аппарата через вариатор 15 частоты. По окончании процесса подрегулировки, т. е. установки процесса в заданный режим, устройство автоматичес- ки переходит в режим «Работа. В это.м режи.ме ко.манда на вычисление в б, 1ок .3 вычисления поступает от датчика 1 пути через период Л/. В блок 4 памяти записывается информация, поступившая от счетчика 2 клубней за период Л/, при этом первое значение из массива данных, хранящихся в памяти, отбрасывается, и вся информация сдвигается влево, освободив ячейки регистра памяти для вновь поступившей информации. Л1ассив данных вновь обрабатывается в вычислительном блоке 3, 1 де вычис ляется текущее среднее т процесса и

5

0 0 О , 0 5

5

0

щая оценка вероятности Р сохранения допуска на отклонение текущих значений процесса от заданного. В результате этого сигнал о нарушении процесса посадки и принятие мер на подрегулировку осупхест- вляется после прохода картофелепосадочной машиной участка, равного Л/, который задается с задающего блока 6 установкой шага дискретизации Т. Тем самым результат поднастройки позволяет держать процесс в поле допуска с вероятностью его сохранения PJ в пределах 0,6-0,8, данное значение вводится с задающего блока 6 и зависит от заданной нормы посадки Q, фракционного состава посадочного материала, состояния почвы. В случае нахождения процесса в поле допуска вырабатывается сигнал только для информации тракториста загоранием TfjaHcnapaHTa «F-lop.Ma на блоке 7 информации.

Введение системы управления позволяет освободить тракториста от наблюдения за процессом посадки и сократить простои на нодрег улировку процесса.

Формула изобретения

Устройство для контроля и регч лирова- пия раб(1чего режима картофелепосадочной мащипы, вк. цочающее датчик расхода клуб- ni, ii, датчик пути, датчик частоты вращения диска высаживающего аппарата, блок инди- Kaiijnt, испо. 1Н1ггельнь(й механизм и схему преобразования, отличающееся тем, что, с ue. ibK) 11овы1 |ения оперативности и точнос- 1 1 и обеспечения оптимального режима, схема преобразования содержт счетчик клубней, тактовый генератор, б-лок памяти, вычислительный б,1ок, дешифратор, блок сравнения, задаюпгий блок, б.юк рас- сог.шсования и преобразователи датчиков пути и частоты вращения высаживающего аппарата, причем датчик расхода к,тубней через счетчик соединен с одним из входов блока памяти, к другому входу которого 1К)дключен первый выход тактового генератора, второй выход последнего соединен с входом задающего блока, выход которого подсоединен к входам вычпс.лительного блока, к другим входом последнего подключены выходы олока памяти и преобразователя, соеди- непного с датчиком пути, при этом один ных. Д вычпслите, 1ьпого блока через дешифратор соединен с блоком индикации, а другой Г1ос;)едством б.пока рассогласования соединен с FiTopbiM входом блока сравнения, к другим входам которого соответственно подсоединены выходы задающего блока п выходы преобразователей датчиков пути п частоты вра- |, :еппя дпска высаживающего аппарата, а пыхо.чь б.лока с)авпепия подк.почепы к ис- i I (лл i П1те.л ЫП)1 м м е ха п п з м а м.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Цель изобретения - повышение оперативности и точности контроля и обеспечение оптимального режима. Устройство содержит датчик расхода клубней 1, соединенный со счетчиком 2. Выход счетчика 2 подключен к вычислительному блоку 3 через блок памяти 4. Тактовый генератор 5 одним выходом подключен к блоку памяти 4 и другим - к задающему блоку 6. Вычислительный блок 3 одним выходом подключен к информационному блоку 7 через дешифратор 8, а другим - к блоку сравнения 9 через блок рассогласования 10. Блок сравнения 9 соединен входами с датчиком пути 11 и датчиком частоты вращения диска высаживающего аппарата 12 через преобразователи 13 и 14 и с задающим блоком 6, а выходами - с исполнительными механизмами 15 и 16. При высадке клубней от датчика расхода клубней 1 на вход счетчика 2 поступают импульсы, равные количеству клубней картофеля. В блоке памяти 4 осуществляется сравнение частоты следования этих импульсов с частотой тактового генератора 5. По импульсам с датчика пути 11 осуществляется запуск вычислительного блока 3. В блоке сравнения 9 по команде с блока рассогласования 10 происходит сравнение заданных параметров с текущими и вырабатывается управляющий сигнал на подрегулирование либо скорости движения, либо частоты вращения диска высаживающего аппарата. По окончании процесса, т.е. установки заданного режима, устройство автоматически переходит в режим "Работа". В этом случае команда на вычисление в вычислительный блок 3 поступает от датчика пути 11 и в блок памяти 4 записывается информация от счетчика 2. В результате сигнал о нарушении процесса посадки поступает после прохода картофелепосадочной машиной контрольного участка, который определяется задающим блоком 6. 1 ил.