Стенд для измерения динамической упругости семян

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН бис А 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ мента И, объединеннымка выделения фронтовпервый выход которогопервым входом второгосоединенного выходомдом триггера, нулевойрого электрически свя(72) В,В.ТроцИ,Д,Пузько и нь,вым вх выход кото зан с вторым та ИЛИ, перез компарато ока выделени(088,8)кое свидетельство СССР л. А 01 С 7/00, 1982. дом первого элемен вход которого чер динен с выходом бл симума сигнала, пр ваго элемента И со с чем выходдинен со сче м ика имм счетпосреден дами втоыходы колючены ки второму ПИ, второй вход блока выд пульсов электр ным входом пер диненным с раб ключа, первыми онтов и язан со лени чет ческиого сч чика, объеом первоговторого и им вхо ходами ьего элеме епосредстве нт задержки в ерез втором "Сброс"ьсов, а чекой электр н счетчика эталонных хода мпул бмотыход оеди силитель - сйта, при этомонных импульсовпервого и втоо счетчика эт ены с входам ементов И, выны соответстаго многовходовыходы которых подклю но к управл ретьего клю вт вход ющимей,со с ыход первого ключа соедин второго счет етным входомторым входомнепосредственно,и третьего элемента ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ УПРУГОСТИ СЕМЯН, содержащийсеменной бункер с направляющей трубкой, перекрытой заслонкой с электромагнитом, датчик динамической упругости семян, регистратор, уловитель семян, счетчик импульсов, счетчик эталонных импульсов, счетныйвход которого через элемент И подключен к генератору эталонных импульсов, и исполнительный механизм, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что с целью расширения функциональных возможностей, повышения достоверности измерений и надежности,он снабжен двумя двухвходовыми элементами И, двумя многовходовыми элементами И, элементом НЕ, двумя элементами ИЛИ, двумя счетчиками импульсов, компаратором, формирователем импульсов, блоком выделенияфронтов импульсов, блоком выделения максимума сигнала, триггером,тремя ключами, тремя элементами задержки, при этом выход датчика соединен с входом блока выделения максимума сигнала и входом формирователя импульсов, соединенного выходом с вторым входом первого элеЯО 12 О 5798 А нь 1 м входом третьего счетчпульсов, со счетным входачика эталонных импульсовственно, а через первыйзадержки - с рабочими вхрого и третьего ключей, вторых соответственно подк диничному входу триггер холу второго элемента И120579 а через элемент НЕ - с вторым входом второго элемента И, причем выходы второго и третьего элементов И электрически связаны с исполнительным механизмом, выходы разрядов второго и третьего счетчиков -8с регистратором, а выход первогосчетчика соединен с управляющимвходом регистратора непосредственно и через третий элемент задержки с входами "Сброс" второгои третьего счетчиков, Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, аименно к стендам для измерения динамической упругости семян,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей, повышение достоверности измерений и надежности.1На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого стенда,Стенд содержит семенной бункер 1с направляющей трубкой 2 и вставкой 3, подбираемой для определенного размера семян, заслонку 4 сэлектромагнитом 5, уловитель 6 семян с двумя отсеками, датчик 7 динамической упругости семян 8, генератор 9 эталонных импульсов, регистратор 10, три двухвходовых элемента И 11-13, два многовходовыхэлемента И 14 и 15, элемент НЕ 16,два элемента ИЛИ 17 и 18, четыресчетчика импульсов 19-22, формирователь 23 импульсов, блок 24 выделения переднего и заднего фронтов импульсов, блок 25 выделения максимума сигнала, компаратор 26, триггер 27, три ключа 28-30, три элемента 31-33 задержки, исполнительный механизм 34, усилитель 35 мощности.Семенной бункер 1 с установленными вертикально направляющей трубкой 2 и вставкой 3 расположен надуловителем 6 семян. Заслонка 4 вращается вокруг вертикальной оси посредством электромагнита 5, Выходдатчика 7 соединен с входами Формирователя 23 и блока 25 выделения максимума. Выход Формирователя 23 соединен с входом блока 24 выделенияпереднего и заднего Фронтов импульсов и с управляющим входом элемента И 11, рабочий вход которого соединен с выходом генератора 9 эталонных импульсов,Выход элемента И 11 соединен непосредственно со счетными входами5 третьего и четвертого счетчиков 21и 22, а через первый элемент 31 задержки - с рабочими входами второгои третьега ключей 29 и 30, Выходыразрядов счетчика 22 соединены с1 О объединенными входами элементов И 14и 15, выходы которых соединены с управляющими входами ключей 29 и 30соответственно,Выход ключа 29 соединен с еди 15,ничным входом триггера 27, нулевойвход которого соединен с выходомэлемента ИЛИ 18, первым входом соединенного с первым выходом блока 24,а вторым входом - с выходом ключа 30.20 Нулевой выход триггера 27 соединенс вторым входом элемента ИЛИ 17, первый вход которого соединен с выходомкомпаратора 26, первым входом соединенного с выходом блока 25 выделе 25 ния максимума сигнала, а вторым входом - с выходом источника эталонногонапряжения Б (не показан), Выходэлемента ИЛИ 17 соединен с управляющим входом первого ключа 28, рабочийЗО вход которого, объединенный со счетным входом первого счетчика 19 и первыми входами элементов И 12 и 13,соединен с вторым выходом блока 24выделения переднего и заднего Фронтов импульсов,Второй выход блока 24 соединенчерез второй элемент 32 задержки свходом "Сброс" четвертого счетчика 22,а через усилитель 35 подключен к об 40мотке управления электромагнита 5.Выход первого ключа 28 соединен сосчетным входом второго счетчика 20и вторым входом второго элементаИ 13.непосредственно, а через эле 1205798 45О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мент НЕ 16 - с вторым входом первого элемента И 12,Выходы первого и второго элементов И 12 и 13 соединены с первым ивторым входами исполнительного механизма 34. Выходы разрядов второгосчетчика 20 соединены с первой группой входов регистратора 10, втораягруппа входов которого соединена свыходами разрядов третьего счетчика 21.Выход старшего разряда первогосчетчика 19 соединен с управляющимвходом регистратора 10 непосредственно, а через третий элемент 33задержки - с входами "Сброс" счетчиков 20 и 21.Семена, считаются годными для посева при выполнении условийПв Пвгде П - амплитуда импульсного сигнала, определяемая весомотдельного семена;Пщ - заранее фиксированная величина, пропорциональная(равная) минимальному весу годного для посева семени;( е (юпаокигде Т,; и акс - минимальная имаксимальная длительности импульса удара;- длительность импульса удара одного падающегосемени.Датчик 7 динамической упругостисемян выполнен в виде пьезоэлектрической пластины, жестко укрепленнойна основании стенда. На выходахэлементов И 14 и 15 сигнал формируется при достижении содержимым четвертого счетчика 22 фиксированныхзначений И, и Бсоответственно(И соответствует минимальной длительности импульсов, М - максимальной длительности импульсов ударово пьезоэлектрическую пластину падающих семян),Счетчики 19-22 - накапливающеготипа. Первый счетчик 19 фиксируетобщее количество И исследуемых семян,второй счетчик 20 - суммарную длительность ь; импульсов ударов бракованных семян, третий счетчик 21суммарную длительность Т. импульсовудара всех исследуемых семян, четвертый счетчик 22 фиксирует длительность Е импульса удара каждого падающего семени и является счетчиком эталонных импульсов.Формирователь 23 на выходе при ударе формирует прямоугольный импульс постоянной амплитуды длительностью Е , Блок 24 выделения переднего и заднего фронтов импульсов формирует на выходах короткие импульсы в моменты времени переднего и заднего фронтов импульсов с вы.хода формирователя 23. Причем на первом выходе блока 24 импульсы соответствуют моменту времени появления переднего фронта, а на втором выходе - моменту времени появления заднего фронта.Блок 25 выделения максимума сигнала формирует на выходе сигнал, равный максимальному значению каждого импульса, поступающего с датчика 7. Компаратор 26 формирует на выходе сигнал, если значение сигнала на выходе блока 25 выделения максимума сигнала меньше П,Исполнительный механизм 34 можетбыть выполнен, например, в видепневматического устройства импульсного действия и служит для удалениясемян с пластины датчика 7, в зависимости от их качества по признакамдлительности импульса удара и амплитуды этого импульса, и классификации их - Годен" или "Брак".В исходном состоянии регистратор 10, счетчики 19-22 и триггер 27установлены в нуль, ключ 28 открыт,на выходах элементов И 14 и 15 сигнал возникает только при содержимомсчетчика 22 меньше или больше чисел И, и М соответственно,При условии К,4 У й М на выходахэлементов И 14 и 15 присутствуетнулевой потенциал, а ключи 29 и 30закрыты,Стенд работает следующим образом.При включении кнопки "Пуск" (необозначена) на обмотку электромагнита 5 кратковременно подается напряжение питания, При этом заслонка 4 сдвигается в сторону на время,достаточное для выпадения из бункера 1 по вставке 3 строго одногосемени, Затем электромагнит 5 обесточивается и возрастная пружина приводит заслонку 4 в исходное состоя 120579850 55 ние, препятствующее поступлению семян иэ бункера 1 во вставку 3.Поступающее во вставку 3 семя падает на поверхность пластины,цатчика 7, При этом формируется электрический импульсный сигнал, пропорциональный по амплитуде силе удара(весу семени), а по длительности -динамической упругости семени,Рассмотрим специфику функционирования устройства при классификации семян только по длительностиударного импульсаотдельного семени, При ударе очередного семенио пластину датчика 7 возникает импульсный сигнал, поступающий черезформирователь 23 на один вход элемента И 11. При этом импульсы с выхода генератора 9 эталонных импульсов через элемент И 11 поступают насчетные входы счетчиков 2 1 и 22,Импульс с первого выхода блока 24через элемент ИЛИ 18 поступает нанулевой вход триггера 27, подтверждая его нулевое состояние, ключ 28открыт.Первый импульс генератора 9 эталонных импульсов , прошедший через открытый элемент И 11 и задержанный элементом 31 задержки, через открытый ключ 29 поступает наединичный вход триггера 27, устанавливая его в единичное состояние,При этом (в случае отсутствия сигнала на выходе компаратора 26) науправляющий вход ключа 28 поступает низкий уровень напряжения иключ 28 оказывается закрытым, Ука. -эанное состояние триггера 27 неизменяется до тех пор, пока на егонулевой вход не поступит импульс спервого выхода блока 24 выделенияфронтов импульсов либо импульс свыхода ключа 30, соответствующийвыполнению условия с ) Тпа., Следовательно, триггер 27 находится внулевом состоянии, при которомключ 28 открыт, при выполнении условия Гщц или 1.).тйкс.В случае Т,п, Л 6 с 11 акс. триггер 27 находится в единичном состоянии иключ 28 закрыт,При выполнении условия 0 е)П, на выходе компаратора 26 Формируется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 17 поступает на управляющий вход ключа 28. 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 Импульс с второго выхода блока 24поступает на счетный вход счетчика 19, через ключ 28 (в случае егооткрытого состояния) на счетныйвход счетчика 20, и через элемент 32задержки на вход "Сброс" счетчи-ека 22, устанавливая его в нуль, Этотже импульс при открытом ключе 28через элемент И 13 поступает на второй вход исполнительного механизма 34, в результате чего данное семя перемещается в отделение бракованных семян бункера 6,При закрытом ключе 28 импульс свторого выхода блока 24 через элемент И 12 поступает на первый входисполнительного механизма 34, в результате чего семя перемещается вотделение годных семян бункера 6,Те же импульсы, поступая черезусилитель 35 на обмотку электромагнита 5, вызывают сдвиг в сторону заслонки 4 и выпадение очередного семени иэ бункера 1.В счетчике 19 формируется общееколичество исследуемых семян, всчетчике 20 - количество семян сдлительностью импульса при удареТ,с,;,свакили при выполненииусловия ЦпБ,п, Счетчик 21 фиксируетсуммарную длительность импульсовударов семян, число которых зафиксировано в счетчике 19,При возникновении импульса переполнения счетчика 19, поступающегона выход регистратора 10, содержимое счетчиков 20 и 21 передается наразные группы входов регистратора 10 со сдвигом на и разрядов вправо (и соответствует числу разрядовсчетчика 19), Следовательно, регистратор 10 Фиксирует процент бракованных семян в партии из п семян, атакже среднюю длительность ударногоимпульса серий из и ударов, соответствующую средней динамической упругости. Импульс переполнения счетчика 19 через элемент 33 задержки поступает на сбросовые входы счетчиков 20 и 21, устанавливая их в нуль.Стенд выключается при отключении напряжения питания,Таким образом, предлагаемый стенд более полно определяет Физические свойства семенного материала: степень выполненности семян, состояние1205798 ме того,кажения ИИПИ Заказ 8562/1 Тираждписн Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная их поверхности, травмированность,дробленность, при этом одновременнорегистрируются усредненные показатели динамической упругости и веса,а семена разделяются на группы,Кроимпульсакреплениятины. уменьшается степень исхарактеристик ударного за счет жесткого запьезоэлектрической плас