УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА Советский патент 1970 года по МПК A01B69/04 

Изобретение относится к устройствам авто матизации направления движения тракторного агрегата вдоль рядков возделываемых культурных растений, например хлопчатника.

Известные устройства содержат емкостный датчик в виде расположенных впереди трактора металлических пластин, подключенных к генератору переменного напряжения, и усилители с амплитудно-фазовыми детекторами.

Эти устройства не обеспечивают направление движения трактора по рядкам растений и устранение помех от сорняков и пропусков з рядках возделываед-гых растений.

Для устранения указанных недостатков в предложенном устройстве емкостный датчик выполнен в виде двух вертикально расположенных пластин, установленных на каждый рядок друг за другом на расстоянии, меньшем величины междурядия, и соединенных со входами отдельных усилителей, питающихся от изолированного от корпуса трактора источника, связапного одним из своих полюсов с выходной клеммой генератора переменного напряжения.

На чертеже схематически показано предлаlaeMoe устройство.

резисторы 6 и 7 усилителей 4 и 5, первичные 8 VL 9 обмотки выходных трансформаторов, вторичные 10 и 11 обмотки выходных трансформаторов, диоды 12 и 13 амплитудно-фазовых детекторов, вторич|ную обмотку 14 опорного сигнала генератора 3, фильтр 15 ампли тудно-фазового детектора, общий 16 источник электропитания, индивидуальный 17 источник электропитания для усилителей 4 и 5.

Комплект / состоит из одинаковых вертикальных металлических пластин la, 16...., которые располагаются впереди трактора и смещепы одна относительно другой в поперечном направлении на постоянное расстояние, равное расстоянию копируемыми рядками растений. Пластины изолированы от корпуса трактора.

Комплект 2 устроен аналогично и его пластины 2а, 26... находятся одна от другой на таком же расстоянии, что и пластины комплекта /. Расстояния между пластинами /а и 2а. 16 и 26 и т. д. одинаковы (И меньше, чем расстояния между пластинами одного комплекта. В электрической схеме пластины комплекта /, так же как и комплекта 2, соедппены параллельно. Пластины комплектов 1 и 2 образуют две обкладки диффереппиального конденсатора, третьей обкладкой которого являются рядкп культурных растений, служащие ориентиром, которые имеют естественное заземление через корни растений. Ci - емкость конденсатора «комплект 1 - растения, С - емкость конденсатора «комCi С растения, причем + Ci6+ Cje И Сг Qa .+ + CjB , где, Cia, Cje, CIB - емкости отдельных пластин комплекта 1, а С.,, Cse- - емкости отдельных пластин комплекта 2. При точном движении трактора в междурядьях возделываемых растений Cj С. При отклонении или сме щении трактора это равенство нарушается: если отклонение происходит влево, то , если вправо, то . Указанные изменения емкостей происходят только при отклонении трактора и не возникают за счет неровностей почвы, появления сорняков и пропуска отдельных культурных растений в рядках, что видно из следующего. Нечувствительность датчика к неровностям почвы объясняется тем, что пластины расположены вертикально, т. е. их плоскости перпендикулярны поверхности движения. Нечувствительность датчика к наличию сорняков объясняется тем, что они имеют повышенное по сравнению с культурными растениями электрическое сопротивление и меньшую площадь поверхности листьев и кроме того осуществляется одновременное копирование нескольких рядков культурных растений, а вероятность одновременного появления сорняков между всеми пластинами мала. Последняя особенно|сть объясняется также нечувствительностью предлагаемого устройства к случайным пропускам отдельных культурных растений в рядках. Происходящие при отклонении трактора изменения емкостей Ci и С преобразуются в соответствующие электряческие сигналы с помощью резисторов 5 и 7 и включенных на входы усилителей 4 и 5, питающихся от индивидуального источника электропитания 7,который не имеет гальванического соединения с корпусом трактора. Пластины комплекта / подключены к резистору 6, а пластины комплекта 2 - к резистору 7. Общая точка резистцров б и 7 соединена с выходом генератора 3 (обмотка 18, втора5г выходная клемма которого заземлена на массу трактора. Последний имеет гальваническую (через Л1ашину - орудие) и емкостную связь с почвой. Таким образом, ток от генератора 3 протекает по трем цепям. Первая цепь: резистор 5, емкость С, почва, корпус трактора. Вторая цепь: резистор 7, емкость С, почва, корпус трактора. Третья цепь: монтажная емкость С, источника 17 на землю, почва, корпус трактора. Последняя цепь не участвует в создании сигнала и просто служит нагрузкой генератора 3. Первая и вторая цели обеспечивают выработку сигнала предлагаемого устройства следующим образом. Когда Ci C2, то напряжения на резисторах 6 - 7 одинаковы и, следоват1ельно, на обмотках 10 и // напряжения С/ю и f/n равны по величине, но противоположны по фазе. Обмотки 10 и 11 включены в схему амплитуднофазового детектора, который состоит из диодов 12 и 13, источника опорного напряжения в виде вторичной обмотки 14 выходного трансформатора, генератора 3 и фильтра 15. В рассматриваемом случае, когда , напрялсение на выходе этого детектора вых ОЕсли , то появляется + LBUX-, пропорциональное разности емкостей, т. е. отклонению трактора, причем имеет положительную полярность. Если же , то появляется - вых также пропорциональное отклонению трактора, но полярность этого напряжения отрицательная. Таким образом, величина характеризует величину отклонения трактора от середиьы междурядий, а полярность (/вых характеризует знак этого отклонения. Использование амплитудно-фазового детекюра в этом случае обеспечивает формирование разностного сигнала, нулевой уровень которого не зависит от случайных колебаний напряжения генератора 3, а также от действия посторонних электромапнитных помех, невосприимчивость к которым объясняется известным свойством избирательности такого детектора. Таким образом, предлагаемое устройство, обеспечивая получение выходного сигнала, характеризующего величину и знак отклонения тракторного агрегата от середины междурядья, не воспринимает разнообразные помехи, в том числе встречающиеся в рядках сорняки, неровности поверхности почвы, прогалы в рядках (выпадение отдельных культурных растений), а также посторонние электромагнитные поля. Предмет изобретения Устройство для автоматического направления движения тракторного агрегата, содержащее емкостный датчик в виде расположенных впереди трактора металлических пластин, подключенных к генератору переменного напряжения, и усилители с амплитудно-фазовыми детекторами, отличающееся тем, что, с целью направления движения трактора по рядкам растений и устранения помех от сорняков и пропусков в рядках возделываемых растений, емкостный датчик выполнен в виде двух вертикально расположенных пластин, установленных на каждый рядок друг за другом на расстоянии, меньшем величины междурядий, и соединенных со входами отдельных усилителей, питающихся от изолированного от корпуса трактора источника, связанного одним из своих полюсов с выходной клеммой генерато- Сл,

т

2а

Х

Iff2S

2В „

М