HU176408B - Movable fluid distributing device - Google Patents

Description

A találmány tárgya mozgatható folyadékelosztó berendezés, különösen műtrágya és rovarölő szerek permetezéséhez és szórásához.

Az ilyen berendezések mezőgazdasági gépekre vannak szerelve és el vannak látva az áramlást szabályozó készülékekkel, amivel biztosítják, hogy az ellátandó terület felületegységére azonos menynyiségű folyadék jusson, függetlenül a berendezés haladásának sebességétől. Ez a fajlagos állandó mennyiség az elosztandó anyag természete szerint 10 más és más lehet.

A találmány értelmében a berendezésnek kvázifolytonos kiömlésű tápegysége, változtatható kiömlésű elosztó egysége, a két egységet egymással összekötő folyadékszállító vezetéke, a folyadék- 15 szállító vezetékbe iktatott áramlásszabályozó egysége, valamint az áramlásszabályozó egységet működtető összehasonlító beállító egysége van, az összehasonlító egység egyik jelbemenetével a folyadékszállító vezetékben föllépő folyadékáramlásra 20 jellemző tényleges értéket adó egység, másik jelbemenetével a berendezés sebességére jellemző referencia értéket adó egység és a sebességértéket áramlási értékké átalakító konverter van összekötve. 25

A tápegység általában tartály, amely kváziállandó áramlást biztosító folyadékszállító szivattyúval van összekötve. Az elosztó egységnek egy vagy több ejektora, például fúvókája van, amelyek egy vagy több szakaszból álló elosztó rendszeren 30 vannak elrendezve. A folyadékszállító vezeték általában csővezeték, amelynek az áramlás irányában tekintve alsó szakaszán gyűjtőkamra vagy puffertér van kialakítva. Az áramlásszabályozó egység álta5 Iában szelep, amely vagy a folyadékszállító vezetékben, vagy e vezeték két ága közül az egyikben, vagy visszatérő vezetékben van elrendezve. A visszatérő vezeték például csővezeték, amely a tartályba folyadékot szállít vissza és a folyadékszállító vezeték fölső szakaszán van elhelyezve Az áramlásszabályozó egységet általában szervoszerkezettel ellátott motor útján az összehasonlító egység hajtja.

A beállító egység összehasonlító egysége az áramlásszabályozó egységet az áramlást fokozó vagy csökkentő értelemben állítja be, mégpedig attól függően, hogy kimeneti jeleinek milyen az előjele. Az összehasonlító egység célszerűen villamos kapcsolás. Ugyanez vonatkozik a konverterre is, amely egyaránt lehet analóg vagy digitális készülék.

A találmány szerinti berendezéssel azonos típusú berendezés van ismertetve például a 74 12 009 számú francia szabadalmi leírásban, ahol a folyadékáramlásra jellemző érték a folyadék nyomása, amelyet például puffertérben mérnek. Itt tehát közvetett áramlásszabályozásról van szó, amelynek szabatossága csak viszonylag nagy költségek árán biztosítható.

A találmány célja olyan berendezés létesítése, amelynél a költségek és a szabatosság között fenn176408 álló viszony kedvezőbb. A feladat az áramlásra jellemző érték mérésének közvetlen megoldása. Evégből áramlásmérő műszert alkalmazunk. A konverterben viszont megfelelő arányossági tényezőt biztosítunk.

Föltéve, hogy az ejektorokkal illetőleg az elosztó rendszer egy-egy szakaszával pásztázott terület szélessége ismert, az arányossági tényező valamely meghatározott elosztandó anyag esetén megfelel a felületegységre és egy-egy ejektorra illetőleg az elosztó rendszer egy-egy szakaszára eső térfogatnak.

Ha az ejektorok több szakaszra vannak elosztva, amelyek közül egyeseket az üzemből ki lehet iktatni, különösen előnyös, ha a mért áramlási jel vezetékébe leosztó egységet iktatunk, amely a jelet a beiktatott szakaszok számának megfelelően csökkenti.

A beállító egységgel elért fokozott szabatosság következtében a hibák sokkal kifejezettebben jelentkeznek, szemben azzal az esettel, amikor a sebességmérő eszköz hajtás nélküli, de terhelés alatt álló keréken van elrendezve, mint az ismert berendezések esetén. így ugyanis a kerék tényleges átmérője, és következésképpen a mért sebesség is a kerék guminyomásától, valamint a tartályban levő anyag mennyiségétől függ. Ezért a sebességmérőt a találmány értelmében hajtás nélküli és terheletlen segédkeréken rendezzük el, amelyet például a berendezés vontat.

Helyes beállítás végett szükséges továbbá, hogy az áramlásszabályozó egységet olyan hatáskörzetben rendezzük el, amely lehetővé teszi az áramlásszabályozó egység blokkolódását jelző biztonsági készülék alkalmazását.

Célszerű továbbá, ha a berendezés a találmány értelmében el van látva az áramlás és a felület számlált értékeit összegező egységekkel is, ami lehetővé teszi a szórás illetőleg permetezés mindenkori állapotának megállapítását.

Amikor a berendezést szállító gép egy-egy sor megmunkálása után félfordulatot tesz, a szórást illetőleg permetezést meg kell szakítani. Evégből célszerűen a folyadékszállító vezetékbe az áramlásmérő műszer után a tápegység visszatérő vezetékével összekötött olyan megkerülő 'szervet, például szelepet iktatunk, amely a félfordulat alatt az áramlást az addigi értéken tartja, a szórást illetőleg permetezést pedig az új soron ismét megindítja, anélkül, hogy a beállító egységgel az áramlást nagymértékben kellene va'ltoztatni.

A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti permetező vagy szóró berendezés példaként! kiviteli alakját tüntettük föl.

Amint a rajzon látható, a berendezés 1 főalvázból és 2 kerekekből álló mezőgazdasági gépen van elrendezve. Az 1 főalvázon kvázikonstans áramlást biztosító tápegység van elrendezve, amely az adott esetben 3 tartály. Ebben van elhelyezve a permetezendő vagy szórandó folyadék illetőleg szer. Kvázikonstans keringtető 4 szivattyút 5 csővezeték szabályozható áramlású elosztó szerkezettel köt össze. Ez az ábrázolt példakénti kiviteli alak esetén hosszúkás 6 elosztó rendszerből áll, amely például négy, hat vagy nyolc 7 szakaszból van összeállítva. A 7 szakaszok mindegyike négy, hat vagy nyolc ejektorral, nevezetesen 8 fúvókával van ellátva. A 4 szivattyú nyomóoldalát folyadékszállító vezeték a 6 elosztó rendszer beömlésével köti össze. A folyadékszállító vezeték lényegében 9 csővezeték, amelynek az áramlás irányában tekintve alsó részén 10 kamra vagy puffertér van kialakítva.

A berendezéshez továbbá szabályozó 11 szelepként kialakított és a 9 csővezetékben elhelyezett áramlásszabályozó egységgel ellátott szabályozó egység is tartozik. A szabályozó 11 szelep a 3 tartályba folyadékot visszavezető 12 csővezetékbe van iktatva. A 12 csővezeték a 4 szivattyú nyomóoldalán, de a 9 csővezetéknek az áramlás irányában tekintve fölső részén csatlakozik az utóbbihoz. A szabályozó 11 szelep 13 zárótagját 14 mechanikai lánc útján beállító egység hajtja, amely a berendezést szállító gép sebességének függvényében vezérelt motorból áll. A 15 motort a berendezést szállító gép sebességének függvényében összehasonlító egység, nevezetesen 16 komparátor vezérli. A komparátornak két 17 illetőleg 18 jel vezetéke van. A 17 jelvezeték a 9 csővezetékben föllépő áramlást mérő eszközzel, nevezetesen 19 áramlás-, mérő műszerrel van összekötve, amely a 9 csővezetékben van elrendezve. A másik 18 jelvezeték a berendezés sebességét mérő egységgel, nevezetesen 20 sebességérzékelő műszerrel van összekötve. A kettő közé sebesség-áramlás átalakító 21 konverter van iktatva, amely például 22 fogantyúval állítható be. A 16 komparátorba tehát a 17 jelvezeték az áramlásra jellemző tényleges jelet, a 18 jelvezeték pedig referencia vagy vezérlő áramlási jelet ad. Ezekből a 16 komparátor a 15 motort vezérlő jeleket származtat.

A 19 áramlásmérő műszer célszerűen 23 csappantyút tartalmazó áramlásmérő műszer. A 23 csappantyút a berendezésen áthaladó folyadék sebessége elmozdítja és ez az elmozdulás a folyadék áramlásának képe vagy függvénye. Az Összefüggés linearitásának bármilyen esetleges hiányát ki lehet küszöbölni. Ehhez például hajtórúdból és forgattyúkarból álló vagy bármilyen más nemlineáris áttételi szerkezetet alkalmazhatunk. A 19 áramlásmérő műszerben a 23 csappantyút legalább részben kúpos csőszakaszban kell elhelyeznünk, hogy rotaméter elven működhessék. Az ilyen szerkezet különösen nagy erőhatást tud kifejteni és kimenő nyomatéka viszonylag nagy. Nem szabad ugyanis elfelejtenünk, hogy a csappantyú felülete néhány négyzetcentiméter is lehet, ami különösen alkalmassá teszi mezőgazdasági üzemre. A 19 áramlásmérő műszer kimeneténél 24 nyomatékkonverter van elrendezve, amely a nyomatékből feszültség- vagy áramjelet származtat. Az elrendezés tehát lényegében villamos áramlásmérő kapcsolás, amelynek kimenő áramjele arányos az átáramló folyadék áramlási intenzitásával.

A 19 áramlásmérő műszer bármilyen más áramlásmérő műszer is lehet. Lehet például a kiszorítás elvén működő készülék axiális propellerrel, amely az áramlással arányos számú villamos impulzust ad. De lehet érintkező kerekes készülék is, amely ugyancsak az áramlással arányos számú impulzust közöl. Lehet továbbá egy Venturi-csövön mért nyomáskülönbséget kiaknázó műszer is.

A 20 sebességérzékelő műszer célszerűen tachométer dinamó, amely 25 segédkeréken van ékelve. A 25 segédkerék hajtás nélküli és terheletlen kerék, amelyet az 1 főalváz vontat és amely például 26 másodalvázra van szerelve. A 26 másodalváz csuklósán csatlakozik az 1 főalvázhoz és az utóbbival kiegyenlítő engedékeny elem, nevezetesen 27 rugó útján van összekötve. A 27 rugó azt a nyomást, amellyel a kerék a talajt terheli, állandó értéken tartja. A tachométer dinamó áramjelet ad, amelynek intenzitása arányos a 25 segédkerék és így a gép haladási sebességével.

A sebesség-áramlás átalakítást végző 21 konverterben arányossági együtthatót például potenciométerrel biztosítunk, amelynek csúszkáját például a gomba alakú 22 fogantyúval tolhatjuk el. A beállított együttható megfelel annak a folyadékmennyiségnek. amelyet felületegységenként, valamint a 6 elosztó rendszer egy-egy 7 szakaszán a vontató gép adott sebességénél ki kell permetezni vagy szórni.

A vontatási sebesség például óránként 10 Km. A készülék skáláján az értéket égy előző vontatás alapján állítjuk be. A permetezendő folyadék vagy kiszórandó szer mennyiségét természetesen megállapíthatjuk az alkalmazott fúvókák típusának, valamint a 6 elosztó rendszer egy-egy 7 szakaszán alkalmazott 8 fúvókák számának alapján, Így például órakilométerben kifejezett „v” sebesség esetén a potenciométerből kimenő áramjel az áramlást például literekben, felületegységenként és a 6 elosztó rendszer egy-egy 7 szakaszára a következő egyenlet alapján adja meg:

D = k· v

Ez az érték tehát az a kívánt áramlási érték, amelyet a permetező vagy szóró berendezésnek adott haladási sebességnél biztosítania kell. Különösen célszerű, ha erre a célra digitálisan kódolt papírlapos vagy lyukkártyás kerekeket vagy készülékeket alkalmazunk.

A 6 elosztó rendszer 7 szakaszai 28 zárószerkezetek útján oldhatóan vannak egymással összekötve. Ez lehetővé teszi, hogy permetezés illetőleg szórás előtt például négy, hat vagy nyolc 7 szakaszt iktassunk be. A 9 csővezeték a 6 elosztó rendszer négy középső szakaszával közlekedik. Így legalább a rendszer négy középső szakasza ellátható elosztandó anyaggal. A 28 zárószerkezetek mindegyikével egy-egy villamos 29 kapcsoló van összekötve. Ezek egy-egy relé 30 gerjesztőtekercsének áramkörét záiják vagy nyitják. A relék 31 armatúrái párhuzamos kapcsolásban 32 ellenállás négy szakaszával vannak összekötve. A 32 ellenállás a 19 áramlásmérő műszert a 16 komparátorral összekötő 17 jelvezetékbe van iktatva. Lényegében tehát leosztó egységről van szó, amely a 17 jelvezetéken át küldött jelet a 6 elosztó rendszer beiktatott 7 szakaszainak számával összhangban változtatja. Ily módon a 16 komparátorba vezetett áramjel megfelel a 6 elosztó rendszer egy-egy 7 szakaszával kiadagolt tényleges folyadékmennyiségnek.

All szelepet hajtó 15 motornak két hengerből álló pneumatikus hajtószerkezete van. A hengerek ikerelrendezésben helyezkednek el és két 33 csővezetéken át komprimált levegőt szállító nyomólég5 forrással vannak összekötve. A 33 csővezetékek, amelyekben villamosán működtetett 34 szelepek vannak, közös 35 csővezetéken át 37 légkompresszorral vannak összekötve. A 35 csővezetékbe 36 nyomólégtartály van iktatva. A 37 légkomp10 resszort ugyanúgy, mint a keringtető 4 szivattyút a berendezést vontató traktor 38 kihajtó tengelye hajtja. A két henger dugattvúrúdjai a 11 szeleppel összekötött 14 mechanikai láncot ellentétes irányban menesztik. A villamosán működtetett 34 szele15 pék 39 vonal újtán villamos 40 erősítő kimenetével vannak összekötve. A 40 erősítő a jelfeszültséget illetőleg a teljesítményt úgy erősíti, hogy a 15 motor a 11 szelepet működtetni tudja. A 40 erősítő bemenetét 41 vonal a 16 komparát or ki20 menetével köti össze. Alkalmazhatnánk pneumatikus vagy hidraulikus erősítőt is. A motor is lehetne villamos vagy hidraulikus működésű. Sőt, az említett különféle rendszereket kombinálni is lehet.

Célszerű, ha a berendezést 42 biztonsági készü25 lékkel látjuk el, amely a 11 szelep teljesen nyitott vagy teljesen zárt helyzetét egy-egy indikátoron jelzi. Alkalmazható például két végálláskapcsoló, amelyek a 11 szelep hajtásával és villamosán az indikátorokkal vannak összekötve. A 11 szelep 30 ekkor nem lehet blokkolt (teljesen nyitott vagy teljesen zárt), vagyis hatástalan helyzetben, anélkül, hogy az ilyen helyzet jelzés nélkül maradna.

A szórás vagy permetezés műveletének felügyelete végett 43 és 44 számlálót is alkalmazhatunk, 35 amelyek az áramló anyagot illetőleg a pásztázott területet összegezik. Az áramlást összegező 43 számlálóban például áram-frekvencia 45 konverter van, amelyet 46 vonal ’a lapátos 19 áramlásmérő műszer kimenetével köt össze. További része 47 40 impulzusszámláló, amely a 45 konverterrel van összekötve és ebbe az áramlási értékeket összegező jelet továbbit. Ily módon bármely pillanatban megállapíthatjuk az addig kipermetezett vagy kiszórt anyag teljes mennyiségét. Impulzusjeleket szolgál45 tató propelleres áramlásmérő műszer esetén a 45 konverterre nincs szükség és a 43 számláló közvetlenül az ilyen áramlásmérő műszer kimenetével köthető össze.

A területet összegező 44 számlálóban például 50 áram-frekvencia 48 konverter van, amelyet 49 vonal a 20 sebességérzékelő műszer, vagyis a tachométer dinamó kimenetével köt össze. A 48 konverterrel impulzusszámláló, valamint a jelet a 6 elosztó rendszer beiktatott 7 szakaszainak számától 55 függően leosztó kapcsolás van összekötve. Utóbbi hasonló ahhoz, amelyet az előbbiekben leírtunk. 32a ellenállása a 49 vonallal van összekötve. Négy 30a—31a reléjét ugyanazok a 29 kapcsolók vezérlik, amelyek a 6 elosztó rendszer beiktatott 7 60 szakaszait csatlakoztató 28 zárószerkezetekkel vannak összekötve. 50 hivatkozási számmal impulzusszámlálót jelöltünk, amely a sebesség integráljaként a megtett d utat adja. 51 szorzóeszköz, például potenciométer, amelyet a beiktatott szakaszok n 65 száma és egy-egy szakasz 1 szélessége szerint állí3 tünk be, megadja azt a teljes S felületet, amelyen a permetezést vagy szórást végrehajtottuk. Az erre vonatkozó egyenlet:

S = η 1 · d 5

Ha a 25 kerékre szerelt 20 sebességérzékelő műszer úgy van fölszerelve, hogy a kerék minden fordulatánál egy-egy impulzust ad, a 48 konverterre nincs szükség és a 44 számláló közvetlenül a leosztó io egységgel köthető össze.

A 9 csővezetékben a 19 áramlásmérő műszer és a 10 kamra vagy puffertér között megkerülő vagy háromutas 52 szelep van elrendezve, amelynek második kimenetét 53 csővezeték a 3 tartállyal köti 15 Össze.

A szabályozást a következő módon foganatosítjuk:

A kezelő személy a 28 zárószerkezetekkel beiktatja a 6 elosztó rendszer megfelelő számú 7 20 szakaszát, majd a gépet megindítja, amikoris a 38 kihajtó tengely működteti a 4 szivattyút és a 37 légkompresszort. A 20 sebességérzékelő műszer (tachométer dinamó) a 25 kerék révén érzékeli a helyváltoztatás sebességét és áramjelet ad, amelyet 25 a 21 konverter a sebességnek megfelelő áramlást képviselő vezérlő vagy referencia jellé alakít. A 19 áramlásmérő műszer érzékeli a tényleges áramlást. Az általa adott jelet a 30, 31, 32 leosztó egység helyesbíti. A helyesbített jel értéke jellemző a 6 30 elosztó rendszer egy-egy 7 szakaszára eső tényleges áramlásra. A két jel különbségi jelét a 16 koinparátor a 40 erősítőbe juttatja, amely a különbség előjelétől függően a villamosán működtetett két 34 szelep egyikét működésbe hozza. A 34 szelepek 35 menesztik a motor megfelelő dugattyúrúdját. Következésképpen a 19 áramlásmérő műszer 23 csappantyúja a nyitás vagy zárás értelmében elfordul. Mihelyt az egyensúly helyreállt, az áramlás ismét megfelel a gép haladási sebességének. 40

Claims (10)

1. Szabadalmi igénypontok:

   1. Mozgatható folyadékéi osztó berendezés, külö- 45 nősen műtrágya és rovarölő szerek permetezéséhez, azzal jellemezve, hogy kvázifolytonos kiömlésű tápegysége (3), változtatható kiömlésű elosztó rendszere (6), ezeket egymással összekötő folyadékszállító vezetéke (9), a folyadékszállító vezetékbe 50 iktatott áramlásszabályozó egysége (11), valamint az áramlásszabályozó egységet működtető összehasonlító egységgel (16) ellátott beállító egysége (15) van, ennek egyik jelbemenetével (17) a folyadékszállító vezetékben (9) föllépő folyadékáramlásra 55 jellemző tényleges értéket adó egység (19), másik jelbemenetével (18) a berendezés sebességére jellemző referencia értéket adó egység (20) és a sebesség értéket áramlási értékké átalakító konverter (21) van összekötve, a tényleges értéket adó egység (19) áramlásmérő műszer, a konverter (21) pedig arányossági tényezőt biztosító eszköz.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az elosztó rendszer (6) több kiiktatható szakaszból (7) és ezeken elrendezett ejektorokból (8) áll, az áramlásmérő műszer (19) és az összehasonlító egység (16) közé pedig a tényleges értékre jellemző jelet a működő szakaszok (7) számának függvényében csökkentő leosztó egység (29, 30, 31, 32) van iktatva.
3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a leosztó egység (29, 30, 31, 32) villamos ellenállásból (32) és relékből áll, a relék armatúrái (31) párhuzamos kapcsolásban az ellenállás (32) szakaszaihoz csatlakoznak, a relék gerjesztő tekercsei (30) pedig az ejektoros szakaszokat (7) beiktató kapcsolókkal (29) vezérelt áramkörökbe vannak iktatva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a referencia értéket adó egység (20) hajtás nélküli terheletlen segédkeréken (25) van elrendezve.
5. 5. A 4. igénypont szerinti berendezés alakja, azzal jellemezve, hogy a segédkerék (25) a berendezés főalvázán (1) engedékeny elem (27) közbeiktatásával csuklósán fölfüggesztett másodalvázon (26) van elrendezve.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az áramlásszabályozó egység (11) blokkolódását végállásjelzőn át kijelző biztonsági készüléke (42) van.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy egyenként impulzusszámlálóval (47 illetőleg 50) ellátott áramlásmérő számlálója (43) és területmérő számlálója (44) van.
8. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, ho^y a számlálók (43, 44) mindegyike áram-frekvencia konverterrel (45, 48) van ellátva.
9. 9. A 7. vagy 8. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a területmérő számlálóban (44) az elosztó rendszer (6) működő szakaszainak (7) számától függően a jelet csökkentő leosztó egység van, amelynek szakaszaival relék armatúrái (31) vannak párhuzamosan kapcsolva, a relék gerjesztőtekercsei (30a) pedig az elosztó rendszer (6) ejektoros (8) szakaszait (7) beiktató kapcsolók (29) áramkörében vannak elrendezve.
10. 10. Az 1—9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító vezetékbe (9) az áramlásmérő műszer (19) után a tápegység (3) visszatérő vezetékével (53) összekötött megkerülő szerv (52) van iktatva.