Устройство для автоматической оценки нагруженности вращающегося режущего рабочего органа

(53) 6 (56) А 9 7454Авт У 1058 СС 76 ИЧЕС КОЙЕГОСЯ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ Д ВТОРСНОМУ СВ,И. Литаш, П,Е, ГолушКлимович и В,А. Шлотга 31.354.2.02 (088.8) вторское свидетельств 17, кл, А 01 П 41/12, орское свидетельство 536, кл. А 01,0 41/12 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОВАЦЕНКИ НАГРУЖЕННОСТИ ВРАЩАЮЕЖУЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА(57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению,Целью изобретения является повышениепроизводительности комбайна путемсвоевременного обнаружения сверхнормативного затупления ножей или противорежущего бруса, При поступленииперерабатываемой массы в режущийбарабан датчик (Д) 1 крутящего момента выдает аналоговый злектрический сигнал, пропорциональный величине крутящего момента. ОдновременноД 2 числа оборотов вырабатывает импульсы, частота следования которыхпропорциональна угловой скорости вращения барабана, При поступлении29953 кормовой массы Д 4 вырабатывает аналоговый сигнал, пропорциональный толщине слоя поступающей массы. Этот сигнал поступает на вход компаратора 5. При превышении слоем массы определенного значения единичный потенциал с компаратора 5 поступает на входы всех схем совпадения 8, 9, 10 и 11, открывая схемы 8 и 9 для прохождения сигналов с Д 2 и таймера 3. Сигналы с Д 1 и Д 4 через аналогоцифровые преобразователи 6 и 7 и схемы 10 и 11 поступают на входы регистров памяти 14 и 16, а с Д 2 на вход регистра 15. При этом задний фронт импульса с выхода таймера 3 после временной задержки в эле 9менте 13, поступает на вход "Сброс"счетчика 12 и, обнулив его, подготавливает для следующего подсчетаимпульсов. Одновременно задний фронтэтого импульса поступает на входмикро-ЭВИ 17, в которой осуществляется вычисление текущей мощности навалу режущего барабана, и разрешаетперезапись в память значений регистров 14, 15 и 16. Полученное затемзначение удельного расхода мощности сравнивается с заданным, получаемым при работе с новыми ножами. Призначительных превышениях текущегоудельного расхода мощности принимается решение о перезаточке ножей.1 з,п. Ф-лы, 1 ил, Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для контроля функционирования рабочих органов кормоуборочных комбайнов, в част ности для оценки степени затупления ножей режушего барабана. Целью изобретения является повышение производительности путем сво евременного обнаружения сверхнормативного затупления ножек или противорежущего бруса.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для автомати ческой оценки нагрузки вращающегося режущего рабочего органа.Устройство:содержит датчик 1 крутящего момента, датчик 2 числа оборотов, таймер 3, датчик 4 поступле ния массы, компаратор 5, аналогоцифровые преобразователи 6 и , двухвходовые схемы 8 и 9 совпадения трехвходовые схемы 10 и 11 совпадения счетчик 12 импульсов, элемент 13 временной задержки импульса, регистры 14-16 памяти, микро-ЭВИ 17 и индикатор 18.Структурная схема устройства реализуется с помощью серийных микросхем, Невысокие требования, предъявляемые к количеству команд, выполняемых микро-ЭВМ и ее быстродействию, позволяют использовать для этой цели программируемый микрокалькулятор с встроенными каналами связи"Электроника К 1-20",В качестве таймера используетсямультивибратор, собранный по любойиз известных схем,В качестве датчиков числа оборотов используется конструкция электромагнитного типа. В качестве датчика крутящего момента используетсябесконтактный датчикДатчик поступления массы выполненв виде переменного резистора с линейной характеристикой, ползуноккоторого механически соединен сосью верхних вальцов. Резистор запитывается от стабилизированногоисточника постоянного напряжения,Кормовой массой, подпружиненныеверхние вальцы приподнимаются пропорционально толщине слоя кормовоймассы. Перемещение вальцов вызывает перемещение ползунка резистораи при этом изменяется снимаемое снего напряжение, которое поступаетна вход аналого-цифрового преобразователя,Устройство работает следующим образом.При работе комбайна, перерабатываемая масса (трава, кукуруза и т.п,) поступает в режущий барабанна измельчение. Датчик 1 крутящего момента, установленный на валу барабана, выдает аналоговый электрический сигнал, пропорциональный величине крутящего момента, Одновременно датчик 2 числа оборотов вырабатывает импульсы, частота следования которых пропорциональна угловой скорости вращения барабана. Этих данных достаточно для вычисления мощности, 10 расходуемой на вращение барабана, которая вычисляется микро-ЭВМ 17.Для определения угловой скорости необходимо измерять количество импульсов в единицу времени. С этой 15 целью в устройство введен таймер 3, который вырабатывает периодические импульсы, например, с периодом в 1 с,При поступлении кормовой массы датчик 4 вырабатывает аналоговый сигнал, пропорциональный толщине слоя поступающей массы. Этот сигнал поступает на вход компаратора 5, на выходе которого вырабатывается перепад напряжения в том случае, если величина поступающей массы превышает определенное значение. Единичный потенциал с выхода компаратора поступает на входы всех схем совпадения, открывая двухвходовые схемы 8 и 9 30 для прохождения сигналов с выхода датчика 2 числа оборотов и таймера 3.При появлении сигнала на выходе35схемы 9 совпадения, он поступает навторые входы трехвходовых схем 10и 11, на третьих входах которых ужеимеется сигнал с выхода компаратора 5. Сигналы с выходов аналого-цифровых преобразователей 6 и 7, представляющие собой цифровые ходы сигналов с выходов датчиков 1 и 4 поступают на первые входы схем 10 и 11совпадения и проходя через них поступают на входы регистров 14 и 16памяти,Запись в регистры 14 - 16 памятипроизойдет при поступлении на ихвторые входы заднего фронта импульса, вырабатываемого таймером 3. Приэтом в регистре 14 запишется измеренное перед этим значение крутящего момента на валу барабана, в регистр 15перепишется количество импульсов,поступивших на вход счетчика 12 отдатчика 2 числа оборотов, а в регистр16 запишется значение кормовой массы, поступившей в режущий барабан,Задний фронт импульса с выхода таймера 3, после временной задержки, осуществляемой элементом. 13, поступает на фход "Сброс" счетчика 12 и обнулив его, подготавливает для подсчета числа импульсов в следующий временной интервал, Одновременно задний фронт этого импульса поступает на вход микро-ЭВМ 17, разрешая перезапись в память машины значений регистров 14 - 16.В микро-ЭВИ 17 осуществляется вычисление текущей мощности на валу режущего барабана по формулеМ иИ = --- "л.с71623)где М - величина крутящего момента;и - число оборотов вала.Полученное значение мощности делится на значение кормовой массы,поступившей в режущий барабан, Полученное значение удельного расхода мощности на резку единицы кормовой массы сравнивается с заданным,получаемым при работе с новыми илизаново заточенными ножами. Сравнение может. осуществляться автоматически в памяти ЭВИ или механизатором с помощью индикатора 18. Призначительных превышениях удельноймощности принимается решение о перезаточке ножей,Наличие компаратора с установленным уровнем напряжения,на одном из входов исключает вычисление удельного расхода при отсутствии кормовой массы, например, на разворотах. В противном случае произойдет аварийный останов микро-ЭВМ из-за деления на ноль. При отсутствии массы или малом ее количестве значение выходного сигнала датчика 4 меньше установленного на компараторе напряжения и с вь 1 хода компаратора 5 на один из входов всех схем совпадения поступает нулевой уровень, закрывая тем самым все каналы измерения. При увеличении объема поступающей массы до порогового уровня на выходе компаратора 5 вырабатывается единичный уровень, открывающий схемы 8 и 9 совпадения, а сигнал с выхода схемы 9 совпадения, вместе с сигналом с выхода компаратора открывает схемы 10 и 11 совпадения.1299539 Тираж 6 За писное лиал ППП "Патент", г. Ужгород,Проектная Формула изобретения Устройство для автоматической оценки нагруженности вращающегося режущего рабочего органа, содержащее 5 закрепленные на его валу датчики крутящего момента и числа оборотов, взаимодействующие с электронной схемой управления, содержащей, в частности, элемент временной задержки 1 О импульса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьииения производительности путем своевременного обнаружения сверхнормативного затупления ножей или противорежущего 15 бруса, оно снабжено датчиком поступления кормовой массы, а электронная схема управления снабжена таймером, компаратором, аналого-цифровыми преобразователями, двухвходовыми и 20 трехвходовыми схемами совпадения, регистрами памяти, счетчиком импульсов, микро-ЭВИ и индикатором, при этом выход датчика поступления кормовой массы связан с входами койпаратора и первого аналого-циФрового преобразователя, выходы которых соединены соответственно с двумя входами одной из трехвходовых схем совпадения, к третьему входу которой 30 подсоединен выход первой двухвходовой схемы совпадения, входы которой подключены к выходам таймера и компаратора, а выход этой же схемы совпадения также соединен с входами 35Ь "Запись" трех регистров памяти, выходы которых связаны с входами микро-ЭВМ, причем вход одного из,регистров памяти подсоединен к выходупервой трехвходовой схемы совпадения,вход второго регистра памяти подключен к выходу счетчика импульсов,связанного через другую двухвходовуюсхему совпадения с выходом датчикачисла оборотов, при этом второй входэтой схемы совпадения соединен с выходом компаратора, сбросовый входсчетчика импульсов - с выходом элемента временной задержки, вход которого связан с выходом первой двухвходовой схемы совпадения, а вход третьего регистра памяти через другойаналого-цифровой преобразователь ивторую трехвходовую схему совпадения соединен с выходом датчика крутящего момента, причем второй и третий входы этой схемы совпадения соединены с вторым и третьим входамипервой трехвходовой схемы совпадения, один из входов микро-ЭВМ соединен с выходом блока временной задержки, а выход микро-ЭВМ - с индикатором.2, Устройство но и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик поступления кормовой массы выполнен ввиде переменного резистора, питаемого стабилизированным напряжением постоянного тока, движок которого механически связан с осью верхних вальцов, а электрически - с входом аналого-цифрового преобразователя,