Способ обнаружения посторонних предметов в потоке технологического продукта уборочной сельскохозяйственной машины и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК A01D75/18 A01D43/08 

00

О со

го ся

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, и может быть использовано в зерноуборочных, кормоу- борочных комбайнах и других уборочных сел ьхоэмашинах, в которых возможно попа- дание посторонних предметов вместе с потоком технологического продукта.

Целью изобретения является повышение производительности и долговечности уборочной сельхозмашины.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема реализации способа обнаружения посторонних предметов в потоке технологического продукта уборочной сельхозмашины; на фиг. 2 - структурная схема устройства для обнаружения посторонних предметов в потоке тех. продукта уборочной сельхозмашины; на фиг. 3 и 4 - вариант расположения датчика устройства в конструкции уборочной сельхозмашины; на фиг. 5 - вид Б меха- низма перемещения токопроводящего элемента; на фиг. 6-узел I на,фиг. 4.

Предлагаемый способ включает следующие операции:

- на пути транспортировки тех. продук- та в уборочной сельхозмашине, посредством передающих индуктивных катушек, формируют переменное магнитное поле, в которое помещают приемные индуктивные катушки (см. фиг, 1), компенсируют ЭДС, возникающие в приемных катушках от воздействия этого первичного переменного магнитного поля;

- регистрируют дополнительную ЭДС, возникающую в приемных индуктивных ка- тушках за счет воздействия на них дополнительного всоричного магнитного поля, вызываемого вихревыми токами, возникающими в помещенном в переменное магнитное поле передающих индуктивных катушек, токопроводящем элементе, вследствие его смещения, вызванного действием на механизм токопроводящего элемента постороннего предмета, попавшим в поток технологического продукта.

Устройство контроля и обнаружения посторонних предметов в потоке тех. продукта, реализующее предлагаемый способ (см. фиг. 2), содержит генератор переменного тока 1, четное количество секций передаю- щих 2 и приемных 3 индуктивных катушек. Количество секций зэ.висит от ширины рабочей камеры и конструктивных особенностей уборочной сельхозмашины. В данном конкретном случае на структурной схеме устрой- ства (см. фиг. 2) и на варианте расположения датчика устройства (см. фиг. 3, 4) показано две секции, каждая из которых состоит из двух передающих индуктивных катушек 2,2 и двух приемных катушек 3, 3 . Устройство

также содержит механизм токопроводящего элемента 4, выключатель 5, синхронный .детектор 6, контрольный индикатор 7 и исполнительный механизм 8. Контрольный индикатор 7 может быть выполнен стрелочным прибором или прибором, позволяющим получить световую или звуковую сигнализацию. Исполнительный механизм 8 может иметь разнообразные варианты исполнения. Функционально он служит для экстренной остановки вращения транспортирующих рабочих органов или для изменения движения потока тех. продукта с целью исключения попадания постороннего предмета на основные обрабатывающие рабочие органы,.,

Секции 9 (фиг. 4, 6) передающих 2 и приемных 3 индуктивных катушек можно располагать в любом месте на пути транспортирования потока тех. продукта в корпусе 10 машины. Однако наиболее целесообразно располагать секции 9 перед или в непосредственной близости около транспортирующего органа, в частности это подающий валец 11, так как это обеспечивает минимальное расстояние между секциями 9 и потоком тех. продукта секция 9 (фиг. 6) помещена в корпусе 12, выполненном из нетокопроводящего материала. В корпусе 12 выполнен паз, в кЬтором располагаются секции 9 с обмотками передающей 2 и приемной 3 индуктивных катушек. Над секциями 9 (фиг. 4, 5) расположен нетокоп- роводящий упругий щиток 13, который с одной стороны шарнирио подсоединен к корпусу 10, а с противоположной стороны щиток 13 опирается на пружины 14, обеспечивающие его упругость в процессе работы. Щиток 13, также шарнирно соединен с тягой 15, которая вторым концом шарнирно соединена с двуплечим рычагом 16 механизма токопроводящего элемента, шарнирно зафиксированного на корпусе 10. На противоположном конце двуплечего рычага 16 (фиг. 5) установлена пружина возврата 17 и закреплен токопроводящий элемент 18.

Генератор переменного тока 1 (см. фиг. 2) подключен к опорному входу синхронного детектора 6 и параллельно подключен к четному количеству передающих индуктивных катушек 2, параллельно которым установлено такое же количество приемных индуктивных катушек 3. Таким образом одна секция 9 (фиг. 4, 6) представляет собой одну передающую индуктивную катушку 2, параллельно которой установлена одна приемная индуктивная катушка 3. Выходы приемных индуктивных катушек 3 соединены с вычита- телем 5, выход которого подключен к сиг- альному входу синхронного детектора 6.

Выход детектора 6 подключен к контрольному индикатору 7 и исполнительному механизму 8.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В каждой приемной индуктивной катушке 3 (фиг. 2, 6) за счет переменного магнитного поля, создаваемого соответствующей передающей катушкой 2, посредством подачи на эти катушки 2 переменного тока от генератора 1 наводится соответствующая ЭДС. Параметры индуктивных катушек и их взаимное расположение одинаковые, поэтому ЭДС взаимоиндукции, возникающие в катушках, одинаковые. При вычитании этих равных ЭДС в вычитателе 5 на выходе вычитателя получаем нулевой баланс ЭДС, т.е. сигнал отсутствует, если в зоне секций 9 нет токо- проводящего постороннего предмета движущегося с потоком технологической массы или, если любой посторонний предмет с потоком тех.продукта не поворачивает двут плечий рычаг 16 и не вводит токопроводящий элемент 18 в зону секции 9, вследствие взаимодействия этого предмета с упругим щитком 13 механизма токо- проводящего элемента 18. В противном случае, при попадании постороннего предмета в-зону секции 9, или при вводе в зону секции 9 токопроводящего элемента 18, в токопроводящем постороннем предмете или в токопроводящем элементе 18 (в случае попадания постороннего нетокопровод я- щего предмета) возникает вихревой ток, создающий вторичный переменный магнитный поток, который пронизывает приемные индуктивные катушки 3 и наводит в них дополнительную ЭДС. Эта дополнительная ЭДС приводит к разбалансу нуля на выходе вычитателя 5 и этот сигнал поступает в синхронный детектор 6, который выдает этот сигнал путем перемножения его с опорным сигналом от генератора переменного тока 1, в результате на выходе детектора 6 получаем сигнал пропорциональный дополнительной ЭДС. Полученный сигнал контроля поступает на контрольный индикатор 7 и таким образом посторонний предмет обнаружен. Помимс этого этот сигнал поступает на исполнительный механизм 8 и предотвращается попадание постороннего предмета на основные обрабатывающие рабочие органы уборочной сельхозмашины.

Изобретение позволяет обнаружить посторонние токопроводящие предметы, т.е. не только ферромагнитные металлы, такие как железо, но и медь, олово, цинк, алюминий и их сплавы) за счет создания переменного магнитного поля;

обнаруживать посторонние нетокопро- водящие предметы, (т.е. посторонние предметы из пластмасс, дерева и камни) за счет смещения токопроводящего элемента его механизмом;

- предотвращать процесс забивания при неравномерности подачи техпродукта посредством установки регулируемого зазора между токопроводящим элементом и 0 упругим щитком;

- способ может быть использован не только в уборочных сельхозмашинах, но и при стационарной переработке, заготовке и приготовлении кормов в животноводстве, а 5 также пищевой промышленности и в других аналогичных случаях;

- повысить производительность уборочной сельхозмашины за счет выбора оптимально возможной наибольшей скорости

0 движения уборочной машины при пыполне- нии технологического процесса, так как оператору нет необходимости следить за потоком техпродукта, поступающего на транспортирующие рабочие органы сель5 хозмашины;

- повысить долговечность сельхозмашины за счет исключения попадания посторонних предметов на основные обрабатывающие органы, т.е. исключить по- 0 ломки, приводящие к потере работоспособности сельхозмашины;

- снизить себестоимость изготовления по сравнению с известными уборочными сельхозмашинами за счет способа, позволя5 ющего получить простую конструкцию датчика устройства и исключения применения немагнитных материалов для изготовления вращающихся рабочих органов, расположенных вблизи устройства.

0Экономическая целесообразность применения способа контроля и обнаружения посторонних предметов в потоке технологического продукта уборочной сельхозмашины и устройства для его осуществления

5 очевидна. Так только в сфере производства при изготовлении кормоуборочного комбайна экономится около 500 руб. по сравнению с известными устройствами металлодетек- торов. Проверка предлагаемого способа

0 контроля и обнаружения посторонних предметов в потоке технологического продукта уборочной сельхозмашины и устройства для его осуществления, включающих указанную новизну, проведена на экспериментальной

5 установке и показала стабильную работоспособность и надежность.

Формула изобретения 1. Способ обнаружения посторонних предметов в потоке технологического продукта уборочной сельскохозяйственной машины, включающий формирование на пути следования технологического продукта посредством передающих катушек индуктивности переменного магнитного поля, размещенных в нем соосно с передающими катушками индуктивности двух приемных катушек индуктивности, выделение их разностного сигнала и при отличии последнего от нуля формирование сигнала наличия посторонних токопроводящих предметов в потоке технологического продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, регистрируют текущий вес материала в технологическом потоке продукта и при превышении им заданного уровня в зону действия переменного магнитного поля передающих катушек индуктивности вводят токопроводящий элемент,

2, Устройство для обнаружения посторонних предметов в потоке технологического продукта уборочной сельскохозяйственной машины, содержащее генератор переменного тока, соединенный

с первыми входами синхронных детекторов и с N парами передающих катушек индуктивности, соосно с которыми установлено N пар приемных катушек индуктивности, при

этом приемные катушки индуктивности каждой пары связаны с соответствующими входами вычитателей, выходы которых соединены с вторыми входами синхронных детекторов, а выходы последних связаны с

исполнительным механизмом и контрольными индикаторами, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено токопроводящим элементом с механизмом перемещения, выполненным в виде шарнирно закрепленной подпружиненной относительно корпуса машины, нетокопроводящей весовой площадки, расположенной с возможностью взаимодействия с потоком технологического продукта, связанной кинематически с одним плечом двуплечего рычага, на втором плече которого установлен токопроводящий элемент с возможностью расположения в переменном магнитном поле передающих

катушек индуктивности.

Изобретение может быть использовано в уборочных машинах для обнаружения посторонних предметов в потоке технологического продукта. Устройство содержит генератор 1 переменного тока, четное количество секций передающих 2 и приемных 3 катушек индуктивности, механизм перемещения токопроводящего элемента 4, вычи- татель 5, синхронный детектор 6, контрольный индикатор 7 и исполнительный механизм 8. Секции передающих 2 и приемных 3 катушек индуктивности целесообразно располагать перед или в непосредственной близости транспортирующего рабочего органа для обеспечения минимального расстояния между ними 9 и потоком технологического продукта. Над секцией расположен нетокопроводящая весовая площадка, которая с одной стороны шарнирно подсоединена к корпусу, а с противоположной стороны опирается на пружины, Весовая площадка соединена с тягой, которая вторым концом шарнирно соединена с двуплечим рычагом механизма перемещения токопроводящего элемента. На противоположном конце двуплечего рычага установлена пружина возврата и закреплен то копроводящий элемент. 2 с.п. ф-лы, 6 ил. (/) С

ffex0//Ј/s/ / e/ & мрщмия/notfo- vpoaofatqeso элемём/тх

Щ}р&амщмв

V##tf#/7 t/ff//0C /т/ яатушхи

До/ олн1//пельн0 9ffC

/Ярремемсгя sffc

fft wu/77a/7re/ 6

A

tfoMs eHct/pt/wufff# Эдс

Z/C/770WVK ffOW/7P//Cj// t/W

ateu 9ctC

fii/e.l