Система управления автоматическимпРОРЕжиВАТЕлЕМ КульТуРНыХ РАСТЕНий Советский патент 1981 года по МПК A01B41/00 

1

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению.

Известна система управления автоматическим прореживателем культурных растений, содержащая датчик обнаружения растений, усилитель сигналов и программное устройство, управляющее через электромагнитный исполнительный механизм рабочим органом 1.

При изменении поступательной скорости эта система не обеспечивает желаемой точности прореживания и допускает ложное срабатывание рабочих органов от поврежденных, но не удаленных из зоны вырезов растений.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система управления автоматическим нрореживателем культурных растений, включающая электромагнитный исполнительный механизм с рабочим органом в виде ножа, электрический щуп, датчик обнаружения растений, связанный с усилителем-формирователем сигналов, и электронное программное устройство, содержащее два компаратора 2.

Эта система также не обеспечивает желаемой точности прореживания и допускает ложное срабатывание рабочих органов от поврежденных, но не удаленных из зоны вырезов растений.

Целью изобретения является повыщение точности и надежности прореживания, а также обеспечение автоматической настройки длины вырезов в зависимости от заданной густоты растений после прореживания.

Это достигается тем, что программное

устройство снабжено датчиком импульсов

пути со счетчиком и преобразователем кода

в напряжение. Кроме того, система снабжена блоком самонастройки, выполненным в виде счетчиков импульсов пути и сохранивщихся растений, каждый из которых имеет преобразователь кода в напряжение и компаратор, причем компаратор счетчика

сохранившихся растений связан с преобразователем кода в напряжение через сумматор и с входом одного из компараторов электронного программного устройства через реверсивный счетчик, двухполярный

преобразователь кода в напряжение и сумматор, а компаратор счетчика импульсов пути связан с преобразователем кода в напряжение счетчика сохранившихся растений через триггер.

Па фиг. 1 изображена блок-схема системы управления автоматическим прореживателем культурных растений; на фиг. 2 - блок-схема блока самонастройки.

Система управления автоматическим прореживателем культурных растений включает щуп 1 датчика 2 обнаружения растений; связанного с усилителем-формирователем 3 сигналов, электронное программное устройство, содержащее датчик 4 импульсов пути со счетчиком 5 и преобразователем 6 кода в напряжение, два компаратора 7 и 8, триггер 9, электромагнитное электронное устройство 10 рабочего органа И и элемент регулируемой задержки 12.

При любом исходном распределении всходов для автоматической настройки длины вырезов в зависимости от заданной густоты растений носле обработки система управления автоматическим прореживателем культурных растений снабжена блоком самонастройки. Он содержит счетчик 13 импульсов пути и счетчик 14 сохранившихся растений, преобразователи 15 и 16 кода в напряжение и компараторы 17 и 18. Компаратор 18 счетчика сохранивщихся растений связан с преобразователем 16 кода в напряжение через сумматор 19 и с входом компаратора 8 электронного программного устройства через реверсивный счетчик 20, двухполярный преобразователь 21 кода в напряжение и сумматор 22, а компаратор 17 счетчика импульсов пути связан с преобразователе.м 16 кода в напряжение счетчика сохранившихся растений через триггер 23. Реверсивный счетчик 20 с преобразовагелем 21 кода в напряжение и сумматор 22 используются в качестве настраивающего элемента блока самонастройки. Триггер 23 предназначен для управления режимами работы счетчиков 13 и 14 в зависимости от сигналов компараторов 17 и 18.

Система управления автоматическим прореживателем культурных растений работает следующим образом.

При движении по рядкам автоматического прореживателя электрощуп 1 прикасается к растению. Сигнал с выхода датчика 2 обнаружения растений включает через триггер 9 счетчик 5 на считывание импульсов пути, сформированных датчиком 4 с частотой, пропорциональной скорости движения машины. При работе счетчика 5 на выходе преобразователя 6 кода в напряжение вырабатывается напряжение Ui, равное в масщтабе пройденному пути / от растения, вызвавшего включение счетчика 5 в работу. Это растение принимается за сохраняемое. При этом пока напряжение на выходе преобразователя 6 кода в напряжение меньше, чем заданные его значения на входах компараторов 7 и 8, т. е. когда и , где f/c - напряжение, пропорциональное длине защитной зоны с, а Uc+i - напряжение, пропорциональное сумме длины защитной зоны и длины вырезов /, на выходах компараторов 7 и 8 напряжения не будет.

По достижении неравенства , т. е. когда расстояние от сохраняемого растения равно величине защитной зоны, на выходе

компаратора 7 напряжение скачкообразно изменяется и через электромагнитное исполнительное устройство 10 включает рабочий орган 11 в работу. Происходит срезание участка рядка, которое длится до тех пор, пока Ui на выходе преобразователя 6 кода в напряжение не станет больше значепия Uc+{. По достижении неравенства , т. е. когда пройденное расстояние / от сохраняемого растения остается равным сумме длины защитной зоны с и выреза t, на выходе компаратора 8 скачкообразно появляется напряжение, которое переключает триггер 9 в другое устойчивое положение и сбрасывает записанное число в счетчике 5. При этом на входах компараторов 7 и 8 соответственно устанавливаются неравенства и Ui.Uc+i, компаратор 7 через электромагнитное устройство 10 выключает рабочий орган И и на выходе компаратора 7 напряжение становится равным нулю. Это состояние автоматического прореживателя продолжается до обнаружения щупом 1 следующего растения. При прикосновении щупа к растению датчик 2 вырабатывает сигнал, который, пройдя через формирователь 3, повторно переключает триггер 9 и включает счетчик 5 в работу. Описанный процесс повторяется. Повторные сигналы датчика обнаружения растений, выработанные им после переключения триггера 8 и включения счетчика 5 в работу, системой управления не воспринимается. Триггер 9 запоминает положение первого растения после зоны вырезов длиной t. Любые колебания скорости автоматического прореживания вызывают изменение частоты появлепия импульсов пути, а следовательно, напряжения на выходе преобразователя 6 кода в напрял ение и учитываются системой управления рабочим органом 11. Расположение щупа впереди рабочего органа позволяет осуществить вырез любой непрерывно изменяемой длины, причем отпадает необходимость в удалении уничтоженных растений из зоны вырезов.

При наличии элементов регулируемой задержки 12 в цепи датчика обнаружения растений или в цепи управления электромагнитным исполнительным органом 10 работа автоматического прореживателя происходит таким же образом, как это описано выше. При установке элементов регулируемой задержки удается щуп 1 датчика 2 установить на значительном расстоянии вперед от рабочего органа 11.

В системе управления автоматическим прореживателем культурных растений с блоком самонастройки значение длины вырезов t с заданной погрешностью АЗ устанавливается автоматически в зависимости от заданного числа растений на участке рядка длиной L после окончательной обработки. Блок самонастройки работает следующим образом. Йри движении машины импульсы пути от датчика 4 поступают в счетчик 13. После каждого выреза импульсы с выхода триггера 9, соответствующие сохраняемым растениям, поступают в счетчик 14 сохранившихся растений. Счетчики 13 и 14 считают поступаюш,ие импульсы, а на выходах преобразователей 15 и 16 кода в напряжение формируются уровни напряжения, пропорциональные числу поступающих импульсов. Когда на входе компаратора 17 достигается условие , т.в. когда достигается равенство значений пройденного пути / и заданного его значения L, на его выходе скачкообразно появляется напряжение. При этом переключается триггер 23, счетчик сохранившихся растений срабатывает, а уровень напряжения -Окф с выхода преобразователя 16 кода в напряжение, соответствующий записанному в счетчике сохранившихся растений числу импульсов, поступает в сумматор 19. В сумматоре происходит суммирование напряжения Uff с заданным его значением На выходе сумматора 19 формируется уровень f/д в масштабе, равный отклонению фактического числа сохранившихся растений в интервале L от заданного его значения Лз. Величина отклонения и л имеет положительное или отрицательное значение в зависимости от того, в какую сторону произошло отклонение фактического значения от его заданного значения Ыз с заданным его допустимым отклонением t/д . При этом, когда соблюдается условие | U | t/д |, на выходе компаратора 18 скачкообразно появляется напряжение положительной или отрицательной полярности. Полученный импульс напряжения поступает на два входных канала (плюсовой и минусовой) реверсивного счетчика 20. В том случае, когда импульс проходит по каналу «-|- (-t/Дф ) оя складывается с содержимым реверсивного счетчика. Если импульс поступает по каналу «- (U 7д ), происходит вычитание. За «нулевое принимается такое состояние реверсивного счетчика, при котором в нем находится ровно половина максимального количества импульсов. При этом на выходе преобразователя 21 кода в напряжение выходное напряжение равно нулю. Если число импульсов на реверсивном счетчике превышает половину хотя бы на один импульс, его содержимое считается положительным и на выходе преобразователя 21 кода напряжения появляется напряжение -Uл . Если число импульсов на реверсивном счетчике меньше половины хотя бы на один импульс, его содержимое считается отрицательным, а на выходе преобразователя 21 кода напряжения появляется напряжение -1/д. При этом прибавление содержимому реверсй1вногб счетчика или вычитание йа него каждого последующего импульса вызывает изменение напряжения на выходе преобразователя 21 кода в напряжение на величину I Уд |. С выхода преобразователя 21 кода в напряжение значения напряжения, соответствуюшие необходимым изменениям Д/ заданной величины длины вырезов t, суммируются в сумматоре 22 со значением t/c+;, , соответствующим в масштабе сумме длины защитной зоны с и среднего значения длины вырезов ti. Полученные значения напряжений t/c+j,c выхода сумматора 22 поступают для сравнения в компаратор 8 электронного программного устройства. Скачек напряжения с выхода компаратора 18 параллельно реверсивному счетчику 20 поступает в триггер 23 и счетчики 13 и 14. При этом происходит сброс показаний счетчиков 13 и 14 и переключение триггера 23. После сброса показаний счетчиков 13 и 14 напряжение на выходах преобразователей 15 и 16 кода в напряжение становится равным нулю, блок самонастройки возвращается в исходное состояние и триггер 23 повторно включает счетчики 13 и 14 на считывание соответствующих импульсов. Описанный процесс повторяется и блок самонастройки прореживающей машины поддерживает заданную густоту растений при любых колебаниях исходной густоты всходов. Формула изобретения 1.Система управления автоматическим прореживателем культурных растений, включающая электромагнитный исполнительный механизм с рабочим органом в виде ножа, электрический щуп, датчик обнаружения растений, связанный с усилителемформирователем сигналов и электронное программное устройство, содержащее два компаратора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и надежности прореживания, программное устройство снабжено датчиком импульсов пути со счетчиком и преобразователем кода в напряжение. 2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения автоматической настройки длины вырезов в зависимости от заданной густоты растений после прореживания, она снабжена блоком самонастройки, выполненным в виде счетчиков импульсов пути и сохранивщихся растений, каждый из которых имеет преобразователь кода в напряжение и компаратор, причем компаратор счетчика сохранившихся растений связан с преобразователем кода в напряжение через сумматор и с входом одного из компараторов электронного программного устройства через реверсивный счетчик, двухполярный преобразователь кода в напряжение и сумматор, а компаратор счетчика импульсов пути связан с преобразователем кода в напряжение счетчика сохранившихся растении через триггер. Источники информации. принятые во внимание при экспертизе 5

/ff 1. Авторское свидетельство СССР № 292607, кл. А 01В 41/00, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2811991/30-15, кл. А 01В 41/00, 08.08.79 (прототип).

Г

//I

II

,Щ

5

7;