Способ определения степени сохранения пожнивных растительных остатков на поверхности поля в процессе обработки почвы Советский патент 1991 года по МПК A01B79/00 A01B69/00 A01B35/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к методам автоматизации определения параметров обработки поля.

Целью изобретения является повышение точности определения и повышение производительности способа.

На фиг. 1 показан сельхозагрегат с фотоэлектрическими датчиками: на фиг.2 - положение датчика над полем; на фиг.З - изменение положения рабочей зоны датчика при перемещении сельхозагрегата: на фиг.4 - механизм перемещения датчика.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

Сельхозагрегат 1 перемещается по полю, осуществляя, например, безотвальную обработку почвы сельхозорудием 2. Фотоэлектрические датчики 3, расположенные до и после сельхозагрегата 1, перемещаются, например, по синусоиде при движении последнего со скоростью V и регистрируют отраженные световые потоки от необработанного и обработанного участков поля Датчики 3 перемещаются на высоте h. Диа- метр зоны обзора датчика 3 равен d 2htg«/2, где о. - угол зрения датчика 3 Расстояние между соседними вершинами синусоиды равно х VT (один период колебания датчика 3), V - скорость движения агрегата.

При ЭТОМ V ftfcRK (1Щ RK,

где - угловая скорость колеса агрегата, от которого осуществляется привод механизма перемещения датчика 3;

&ty- угловая скорость вращения криво шипа 4 механизма перемещения;

RK - радиус колеса агрегата.

-

Т}

«к

Ш

передаточное отношение.

Из этого следует, что X г RK и 2htga/2 rj RK,

h -JZR«

2tgf.

Длина же штанги 51 механизма перемещения датчика равна

i -Вт

12Ггде т - длина плеча штанги 5;

г - радиус кривошипа 4;

В - ширина захвата сельхозагрегата 1.

В процессе регистрации имеются следующие исходные данные:

Е - освещенность обрабатываемого поля (падающий световой поток, приходящийся на единицу площади поля);

kc - коэффициент отражения стерни;

kn - коэффициент отражения почвы для данного поля:

С - степень сохранения стерни в результате обработки почвы (как отношение количества оставшейся на поле стерни к количеству стерни на том же поле до обра- ботки).

Отношение математических ожиданий сигналов с фотодатчиков 3 после и до обработки есть отношение среднему отраженному световому потоку поля после обработки к потоку до обработки:

, R2

где RI - средний световой поток от поля до обработки;

R2 - средний световой поток от поля

после обработки.

Причем Ri Ekc, a R2 Ekc С + Екп(1 - С) Отсюда

Кс.

kcC +kn( 1 -С) а Степень сохранения стерни С

5

kn

г ( i +-

L ( + k- kn

Если - -.- kc

kn

kn

- -a

knkc - kn

то С (t + (1 -a)r

30

35

40

45

50

55

Таким образом, между отношением показаний датчиков 3 до и после обработки и степенью сохранения стерни существует линейная зависимость.

Экспериментально получено, что коэффициент отражения стерни в среднем составляет kc 0.82. коэффициент отражения почвы колеблется в пределах kn 0,05...0,18 для разных типов почв (с учетом тех типов почв, что используются для возделывания сельхозкультур).

Отсюда коэффициент i колеблется в пределах а -0.06...-0,3 и выражение имеет вид

С -0,06.. .-0,3 + 1,06...1,12.

Из выражения видно, что с достаточной степенью точности можно отношение математических ожиданий показаний фотодатчиков принять за оценку степени сохранения стерни С. Для повышения точности измерения для каждого типа почв имеются тарировочные коэффициенты а, по которым уточняются значение степени сохранения стерни С. При машинной обработке результатов измерений это нетрудно сделать, заложив Е программу обработки эти коэффициенты. Тарировочные коэффициенты определяются как правило по пробным измерениям на различных типах почв в результате обработки тарировочных графиков.

Тарировочные графики строятся по известным методам, определяются ручным

способом степень сохранения стерни и отношение светимости и строятся графики зависимости одного от другого.

Формула изобретения Способ определения степени сохранения пожнивных растительных остатков на поверхности поля в процессе обработки почвы, включающий регистрацию посредством установленных на сельхозагрегате фотоэлектрических датчиков интенсивно- стей отраженных световых потоков естественного освещения от обработанного и необработанного участков поля и сравнение этих интенсивностей, отличающий- с я тем. что. с целью повышения точности определения и повышения производитель

ности способа, -фотоэлектрические датчики синхронно возвратно-поступательно перемещают в направлении, перпендикулярном направлению движения сельхозагрегата пропорционально скорости перемещения последнего, причем фотоэлектирческие датчики располагают до и после сельхозагрега- та на высоте

R

2 где RK - радиус опорно-ходового колеса;

т - передаточное отношение-от колеса к механизму перемещения фотоэлектрического датчика:

а - угол зрения фотоэлектрического датчика.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к методам автоматизации определения параметров обработки поля. Целью изобретения является повышение точности определения и повышение производительности способа. Способ реализуют следующим образом. Фотоэлектрические датчики 3 при перемещении сельхозаг- регата располагаются спереди и сзади последнего и совершают синхронные колебательные перемещения, частота которых соответствует скорости перемещения сельхозагрегата 1. При этом каждый фотоэлектрический датчик будет получать информацию об одном и том же участке поля. 4 ил. J Ј О ± о Ь чэ ел ,-J

Фиг. 2

фиг. 4