Электронный стенд для испытания высевающиханпаратов

О П "И С А Н- И Е 294 О 88ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства1 ПК 6 01 гп 17/00 А 01 с 7,001365858/30-15 5,1 Х.1969 явл инением заявки Ъ спи нори Комитет по делам зооретеиий и открытий при Совете Министров СССРУЛК 631,33(088,8 1. Бюллетень6 описания 24 Л.1971 вано 26,1,19 блнковапня публик Ла Авторы зоб ретения. Н. Цыбулевский и И, П. Вя Заявител КТРОННЬ 1 Й СТ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВЫСЕВА 1 ОЩИАППАРАТОВ Изобретение относится к стендам для испытания аппаратов.Известны электронные устройства для определения продольной (вдоль рядка) равномерности высева семян при испытаниях высевающих аппаратов, например устройство для анализа равномерности высева семян при испытаниях высевающих аппаратов сеялок по авт. св.202607.Эти устройства имеют значительные погрешности при определении продольной равномерности высева семян, во-первых из-за попадания отдельного семени одновременно на смежные пьезодатчики, что вызывает дополнительные ложные сигналы падения семян; во-вторых из-за повторных соударений одного и того же семени с искусственной поверхностью (пьезодатчики) вследствие различных траекторий полета семян после удара, при которых также возникают дополнительные ложные сигналы.Кроме того, известные электронные устройства предназначаются для определения только продольной равномерности высева семян, не позволяют производить определение таких важных показателей качества высева различных аппаратов, как, например, поперечную равномерность высева (рассев) семян при пунктирных посевах, продольную и поперечную кучность гнезд и распределение гнезд по числу семян, а также расстояние между гнездами при гнездовых посевах, распределение семян по пятисантиметровым отрезкам при испытании зерновых аппаратов на рядовом высеве, поперечную неравномерность высева семян при широкополосном посеве. Кроме того, известные электронные устройства не предусматривают определение таких показателей качества высева, как теоретическое количество высеянных семян, плотность потока семян (количество высеянных семян в единицу времени), а также установление угловой скорости вращения высевающего аппарата.С целью повышения точности измерений путем исключения ложных сигналов от попадания семени одновременно на стык двух и более пьезодатчиков или от повторных соударений одного и того же семени вследствие различных траекторий отражения, фиксирующая неподвижная поверхность выполнена в виде ячеек, снабженных по периферии ребрами (перегородками) и имеющих установленные под углом пьезодатчики. Фиксирующая поверхность с пьезодатчиками установлена на пустотелое основание, подключенное к вакууму,Фиксирование поперечной кучности (ширины) гнезд при гнездовом высеве, поперечной равномерности высева семян при пунктирном и широкополосном высевах достигается выЗо полнением фиксирующей поверхности в виде5 10 15 20 25 30 35 40 45 Я 55 60 б 5 5 шеистой прямоугольной координатной матриц., параметры которой принимаются в зависимости от прпцятого шага дискретизации, раз- мерОВ сеы 51 П и разброса возможных траекторий полета семян из высевающего аппарата.На фиг, 1 изображена блок-схема электронного стенда для испытан гя высевающих аппаратов; па фиг. 2 - фиксируощая искусствспцая неподвижная поверхнос11 редлагаемый стенд состоит из привода 1 ысевающих аппаратов, фиксирующей искусствешюй поверхности П, которая преобразует мсхани ескис импульсы цадешя семян пз выссвающего аппарата в элсктри ескис сигналы (см. фиг. 1); электро 1 шого усро 1 СВа, выполненного в виде двух каскадов А и 5, позвсляощсго имитировать движение высевающего аппарата, получить результаты качественных показателей при пунктирных, гнездовых, рядовых и широкополосных посевах, а также автоматического ком андцо-синхронизирующего каскада В включения и выклочеция с гсцда.Фиксирующая поверхность 1 (см, фиг. 2) представляет собой пр 5 моугольну 1 О коордшатнув матрицу в виде ячеек. В каждой ячейке 2 имеется пьезодат 1 ик 3, установленный под углом. Фиксируюсцая повсрхцосгь установлена ца пустотелое основание 4 и подключена к регулируемому Вакууму. Я 1 е 11 к 1 снабжены ребрами (перегородками) 5, Р 1 змср риксиру 1 сшей поверхности в конкретном слу ае принят с числом ячеек, равным 7(10.Каскад А состоит из блока дисдных сборок УП, усилителя-формирователя электрических импульсов 11, блока элсктроцпой задержСи Р, формирователя электрических импульсов 1 У, классификатора Р 1, стробоскопического классификатора ПП, игге 1 ратора УХ, псресчетцого устройства Х, блока р гистрации ХУ.Каскад Б состоит из блока дцодпых сборок ХП, усилителя-формирОВаел 51 э,скри чсскРх импульсов Х 1 П, интегратора-класспфика гора ХУЪ, пересчетцого устройства ХР и блока регистрации ХИ.Лвтоматическос командно-сицхроцизиру:ощее устройстьо (каскад В) состоит цз элекгронного отметчика времен Х 1 П, с 1 стчиа оборотов Х 1 ПУ и автоматического команднос блока ХУХ.Б;1 ск 11 дцсдцых ссорск цссслппя 1 ст Отдсльпые пьезодатчикч 51 Сек 11 Иксируюцсй поверхности в соответствующие цьезол;шейки с опредслс 1 шой разбивкой (делениями-ячейкамии) в продольном по Х и попсречцом по 5 направлениях для фиксациР координат падения семян из высевающего аппарата ца искусственную поверхность.С цел.1 о повышения разреша 1 ощей способности пьезсдатчикОВ 511 еек фикспрсюцСЙ искусственной поверхности ца выход блскси 5155- одных сборок 111 и ЛП включены усилите,шформирователи электрически.; импульсов 11 и ХУП, аналогичные по конструкции и Выполненные ца транзисторах цс схеме резпстоэ 11,:х усилителей. Блок элсктрошюй задержкисоздает врежцц 5 о задержку электри 1 еских импульсоВ, поступавших ца его входы от различных пьезолицеск с усР 1;Ителя-форьРрователя (1, чем достигается имитация поступательного движения высевающего аппарата.:-.Псктрп 1 еские импульсы без записи на промсю точный носитель перемещаются по линиям задержки от первой пьезолинейки к десятой с регулируемой скоростьо поступательного;1 ииже 11 И 5 высевающего аппарата.Блок электронной задержки 1 содержит одцоьпбраторы временной задержки канала, выцо,шсццые ца транзисторах. Количество Одновибраторои, время задержки ими импульсов и время восстановления подобраны так, чтобы обеспечить передачу всех импульсов от семян при условии максимальной нормы высева аппаратами, подающими семена группами, даже если все семена будут попадать на одну и ту жс пьезолицейку.Сигналы, задержанные одновибраторами, поступают на вход формирователя импульсов Р; типа мультивибратора, с выхода которого остроконечные импульсы подаются на классификаторы, производящие распределение интервалов между импульсами по заранее установлецпгям классам с последующей фиксацией количества интервалов в каждой ступени через пересчетцое устройство Х регистрирующим блоком Х 1.Классификаторы в зависимости от видов испытуемого высевающего аппарата и способа вы сева (однозерновой, гнездовой, рядовой) имеют некоторые отличия.Для определения интервалов при однозерновом высеве классификатор 1 П состоит из следующих основных узлов: времязадающего каскада (ВЗК), представляющего собой два взаимосвязанных мультивибратора (МВ, и МВ,), счс 1 чика тактов (СчТ), состоящего из четырех последовательно включенных триггеров; каскада совпадения (КС), состоящего из двух совмсщ нных электронных клапанов; дешифратора выходов, построенного на полупроводшковых диодах, осуществляющего логическую сперацьпо включения определенного выходного канала соответственно состоянию ВЗК и СчТ.Действие лассификатора Я 1 основано ца пспсрсчпсм В 1.лючеции Входными импульсами одного из двух мультивибраторов ВЗК и выклю;сции другого, что увеличивает разрешающуо способность классификатора. Длительность временной выдержки мультивибрагоров определяет размер каждого класса классификатора. Г 1 рР этом с выхода одного из мультивибраторов ца вход счетчика тактов подается импульс, ре 1 истрируемый последним.С выходов мультивибраторов и три 1 хгеров с Отчика тактов импульсы подаются на входы ;1 ешифратора, подключающего соответственно состоянию счетчика тактов тот или иной выход 1;ласспфикатора через пересчетное устройсгво к электроимпульсцому счетчику блока реги страции интервалов соответствующего класса. Последующий импульс, поступающий на классификатор, проходит на вход пересчетного устройства и регистрируется счетчиком, опр" деллющим общее количество высеянных семлч за опыт. Одновременно с этим счетчик тактов устанавливается в первоначальное (нулевое) положение, процесс работы включенного мультивибратора прерывается, и запускается очередной мультивибратор ВЗК,При включении устройства нажатием кнопки оба мультивибратора ВЗК и счетчик тактов устанавливаются в нерабочее (нулевое) со:тояние.При поступлении на вход классификатора УП первого импульса, запускается МВ, что определяется работой каскада совпадения КС, при этом указанный импульс не должен попасть на счетчик интервалов, так как является опорным.Для этого запуск мультивибраторов производится с некоторой задержкой, вводимой с помощью линии задержки.Последующий импульс приводит в рабочее состояние МВ, что диктуется также работой КС, регистрируется счетчиком интервалов соответствующего класса и переводит счетчик тактов в исходное (нулевое) состояние.С целью получения распределения междугнездий, при гнездовых посевах в классификаторе )П линия задержки выполнена регулируемой, что позволяет при замерах искл очить влияние интервалов между семенами внутри гнезд на результаты распределений междугнездий. Это осуществляется путем просчета (гашения) промежуточных сигналов, посгупаемых от высеваемых семян в гнезде. В зтом случае, опорным сигналом является первый сигнал, поступивший от семян при выбросе гнездующим устройством, а зачетным - последующий первый сигнал группы семян. Для регистрации длительных интервалов, какими являются интервалы между гн ездий при гнездовых посевах в классификаторе И счетчик тактов дополнительно увеличен па четыре триггерных ячейки.С целью получения распределения гнезд по количеству семян после блока формирования электрических импульсов Г 1 включен стробоскопический классификатор 7111, состоящий из электронного счетчика импульсов, выполненного на триггерных ячейках, электронного стробоскопического устройства, работающего по типу мультивибратора и ограничивающего общую продолжительность периода, в течение которого возможно поступление импульсов на электронный счетчик, и дешифратор, Действие стробоскопического классификатора основано на поперечном включении электронного счетчика выходными импульсами электронного стробоскопического устройства,Электронное стробоскопическое устройство запускается от первого электрического импульса, поступающего на электронный счетчик, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 и по истечении определенного времени приходит в исходное положецие.С электронного счетчика импульсы черездсчпифратор гоступают на соответствующийсчетчик блока регистрации,Для получения распределения семян по плтисантиметровым и другим отрезкам при испытании выссвающих аппаратов для рядовогои широкополосного посевов стробоскопическоеустройство выполнено регулируемым.С целью получения распределения продольной кучности гнезд на выход классификатораРП включен интегратор 1 Х, состоящий из последовательно включенных триггерных ячеек,мультивибратора, работающего в ждущемрежиме, и дешифратора. Интегратор 1 Х предназначен для суммирования интервалов между семенами в гнезде.Достигается это тем, что импульсы интервалов из классификатора 711, работающего врежиме определения интервалов при однозерновом высеве, поступают на входы последовательно включенных триггерных ячеек, суммируются и выдаются поперечным включениемвыходными импульсами мультивибратора надешифратор, а затем через пересчетное устройство Х фиксируются блоком регистрации Х 1.Распределение поперечной кучности гнездфиксируется с помощью интегратора-классификатора Х 1, включенного на выход усилителя-формирователя электрических импульсовХ 1 П. Интегратор-классификатор состоит изблока линии задержки, выполненного по типуодновибраторов, время задающего каскада(ВЗК), собранного из двух мультивибраторов,триггерных ячеек и дешифратора.Действие интегратора-классификатора основано на фиксировании самых крайних импульсов, поступивших от падения семян на искусственную координатную плоскость в поперечном направлсгпш длл определения шириныгнезда.Электричес ие импульсы с пьезолинеек поканалу перссчстного устройства Х через блоклинии задержки поступают на соответствующие триггерпые ячейки, включенные на входылипин задержки, затем через определенноевремя вмсстс с псступлеппем электрических импульсов в триггсрные ячейки запускается времязадак,щий каскад. Бремлзадающий каскадсоединен с триггернымп ячейками таким образом, что электрические импульсы от мультииибраторов ВЗК имеют встречные направления при поперечном включении триггерныхячеек от периферии к центру по оси У.Мультивибраторы ВЗК при выдаче крайнихимпульсов, зафиксированных триггернымиячейками, выключаются и устанавливаются висходное состояние,Электрические импульсы от триггерных ячеек поступят на дешифратор и через пересчетное устройство ХГ - на блок регистрации ХИ.С целью увеличения максимально регистрируемой частоты импульсов электроимпульсны 2940885и 15 20 25 35 40 45 50 55 60 65 ми счетчиками блока регистрации ХУ и ХИ пересчетцые устройства Х и Хт выполця 1 огся по типовой пересчетттой схеме (возможно применение декатронов).Автоматическое командтто-сицхроцизцр,ющее устроцство (каскад В) состоит из электронного отметчика времени Хт,П, выполнсцттого ца транзисторах по типу мультивибратор, счетчика оборотов ХУ 111 привода и автоматического командного блока ХХ, выполцсцт;ого из электромагнитных реле и системы контактов, предназначенного для автоматического синхронного вклточеция и выключения всего стенда от сигнала, подающегося приводом вьтсевающего аппарата.Работа электронного стенда для испытания высевающих аппаратов состоит в следуютцсм.На стенд устанавливают высевающий аппарат и соединяют с приводом 1, затем запускают в работу высеватощий аппарат с одновременным подключением вакуума. После усгановившегося режима работы высевающего аппарата переводят командно-сицхронизирукицсс устройство Х 1 Х в положение Работа, По команде от вала привода автоматически и синхронно включаются электронное устройство (каскады А и Б), электронный отметчцк времени ХтУ и счетчик оборотов ХтУ.Высеянные семена падают в ячейки фиксирующей искусственной поверхности, ударяются о пьезодатчики и под действием вакуума увлекаются в камеру пустотелого основания. В зависимости от параметров искуссттзеццой фиксирующей поверхности и вида семян веиина вакуума регулируется с целью исключения вторичного удара семян с пьезодатчиком.В зависимости от видов испытуемых высевающих аппаратов и способа высева (пунктирный, гнездовой, рядовой, широкополосный) технологический процесс работы стенда будет различен:Испытание однозернового выссв а ю щ е го аппарата (одцозерновой способ высева).При данном способе определястся равномерность высева вдоль рядка (по Х) и рассев семян поперек рядка (по У).Технологическая схема работы стенда будет следующая; при работающем высевающем аппарате и включенном электронном устройстве семена падают по различным траекториям ца неподвижную фиксирующую поверхность П.При определении равномерности вьтсева (по Х) электрический импульс от первого семени с линейки (по У), через блок диодньтх сборок ПУ поступает на усилитель-формирователь УГ затем в блок электронной задержки 1 идалее через формирователь электрических импульсов еУ поступает на классификатор ЛУ и запм - скает времязадаютцийт каскад. Первый импульсс це пойдет в блок регистрации, так ак является опорным.Последмтоцтий иътпульс с электронной лттейкой (по У) пройдет тот же путь, что и псрвый, поступит в классификатор 1 П, и последний выдаст импульс-интервал через дешифратор и пересчетцос устройство Х ца блок регистрации Х 1, соответствующий электроимпульсцому счетчику. Таким образом будет зафиксироьац интервал между двумя упавптцми семенами с учетом двюкения высевающего аппарата. При последующем падении семян цз выссвающсто аппарата интервалы между ссмсцами будут определягься описанным способом и группироваться по классам в соогветствующих ячейках блока регистрации ХУ. Попсрс шый рассев семян (по У) фиксируется пьезолицсйками (по Х), и электрические импульсы с каждоЙ лиееейки через блос диодцых сборок ХУУ, усилитель-формирователь электрических импульсов ХУП, пересчетное устройство Х т поступают ца блок регистрации Х/В этом случае по каналу пересчетцого устройства (Х) определяется количество семян, выпавших ца каждуто пьсзолинейку. Общее количество семян, высеянцых за время испытания, фиксируется блоком регистрации ХУ, ьрсмя испытания - электронным отмстчиком ,НУУ ц обороты привода высевающего аппарата - счетчиком оборотов ХОП,Исцытанце гнездового высеватощ е г о а п п а р а т а (гнездовой способ высева).При данном способе определяется и группируется цо классам продольная кучность (длитта) птсзда, поперечная кучность (ширина)птезда, количество семян в гнезде, интервалымеждмгттездийДля определения продольной кучности (длитты) гттсзда и интервалов междугнездий сигналы от первого и последующих семян проходятцо каналу 1 до классификатора 711 ацалогичтто сигналам цри испытании одцозсрновогоьь сева.Затем при определении продольной кучности гнезда сигналы получают через классификатор 11 ца интеграторХ, где суммирутотсяинтервалы между семенами в гнезде, и результирующий интервал, определяющий продольную кучность гнезда, через дешифратор и перссчетцое устройство Х выдается на блок регистрации Х 1.,.Е,Л 11 ОПРСДЕЛЕЦЦЯ ИНтЕРВаЛОВ МЕжДУГЦСЗДНйц тц Гнсздовом способе высева электритескиеимпульсы с блока формирования импульсовИ через лцццто задержки поступают на классификатор тП, затем, пройдя пересчетцос устройство Х, фиксируются блоком регисграции ХУ,Количество семян в гнезде определяется следующим образом.Электрические импульсы с электронных линеек (по У) терез блок диодных сборок П 1,усилитель-формирователь 17 поступают настробоскопический классификатор ЙУУ, затемчерсз перссчетцос устройство Х на блок регистрации Х.Определение поперечной кучности (ширины) гнезд производится по каналу пересчетного устройства.Электрические импульсы с пьезолинеек (по Х) через блок диодных сборок Х 1, усилитель- формирователь Х 111 поступают на интегратор- классификаторы Х 11, где суммируются интервалы в поперечном (по У) направлении, и через пересчетное устройство ХУ фиксируется блоком регистрации ХИ.тоДля получения распределения семян по пяти- сантиметровым и другим отрезкам электрические импульсы с пьезолинеек (по У), через блок диодных сборок 111, усилитель-формиро у ватель электрических импульсов Ю, блок электронной задержки 1, формирователь импульсов И поступают на стробоскопический классификатор Л 11, затем через пересчегное устройство Х фиксируются блоком регисграции Х 1.П р ед м ет изобретения251, Электронный стенд для испытания высевающих аппаратов, включающий механизм привода, фиксирующую неподвижную поверхность с пьезодатчиками, установленную нод высевающим аппаратом, блок временной за- З 0 держки, блок формирования импульсов, временной классификатор интервалов между импульсами, пересчетные схемы и регистрирующие устройства, отличающийся тем, что, с целью обеспечения высокой точности измерения, З 5 пьезодатчики установлены под фиксирующей неподвижной поверхностью, выполненной в виде ячеек, снабженных по периферии ребрами и подключенных к источнику для отвода семян. 402. Стенд по п, 1, отличающийся тем, что, с целью фиксирования поперечной кучности гнезд при гнездовом высеве и поперечной равномерности высева семян при пунктирном и широкополосном высевах, фиксирующая непо движная поверхность собрана из ячеек в виде прямоугольной координатной матрицы.3. Стенд по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью фиксации координат падения семян, пьезодатчики ячеек в продольных и чоперечных направлениях соединены через блоки диодных сборок в соответствующие продольные и поперечные пьезолинейки.4. Стенд по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности пьезодатчиков ячеек, последние соединены с блоком формирования электрических импульсов через блок диодных сборок.5. Стенд по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что, с целью получения распределения гнезд по количеству семян, после блока формирования импульсов включен стробоскопический классификатор, состоящий из электронного счетчика импульсов, электронного стробоскопического устройства и дешифратора.б. Стенд по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что, с целью получения распределения продольной кучности гнезд, после временного классификатора включен блок интеграции, состоящий из триггерных ячеек, мультивибратора и дешифратора.7. Стенд по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что, с целью получения распределения междугнездий и исключения влияния интервалов между семенами внутри гнезд, в классификаторе линия временной задержки выполнена регулируемой.8. Стенд по пп. 1 - 5, отличающийся тем, что, с целью получения распределения семян по пятисантиметровым или другим отрезкам, электронное стробоскопическое устройство выполнено регулируемым.9. Стенд по пп, 1 - 4, отличающийся тем, что, с целью получения распределения поперечной кучности гнезд, на выход формирователя электрических импульсов по продольной пьезолинейке, включен интегратор-классификатор, состоящий из блока линии задержки, времязадающего каскада, триггерных ячеек и дешифратора.294088 х сРцг. агГ Составитель В. УрадовскихРедактор Е. Г. Гончар Текред Л. В, Куклина Корректор 3. И. Тарасов погргфня, пр. Сапунова аказ 257 НИИПИ Изд.56 Тираж 473по делам изобретений и открытий при Совете М Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 Подписноеистров СССР