SU1386077A1 - Apparatus for monitoring working members of machine for intrasoil application of liquid fertilizers - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сеЛьско- хоа йственному машиностроению Целью изобретени   вл етс  повьшение качества и эффективности внесени  удобрений . Сигнализатор технологического процесса устройства вьтолнен в видеFIELD OF THE INVENTION The invention relates to agricultural machinery. The aim of the invention is to improve the quality and effectiveness of fertilizer application. The signaling device of the technological process of the device is in the form of

Description

ггyy

IS п 19 -юЦ 13 t IS p 19 -yu 13 t

Г    R

. J/ . J /

30thirty

двух реэнсторных датчиков влажности почвы до и после форсунки 4 и подключен к регул тору 1 через электронный блок управлени . Последний выполнен в виде подключенных к датчикам влажности почвы двух дифференциальных усилителей 29, выходы которых соединены с входами суммирующего усилител  28, подключенного к усилители 23 мощности с корректируюп1им резистором 26 и узлом индикации с измерительным прибором 24, Регул тор 1 давлени  выполнен в виде электро- магнита, сердечник которого кинематически св зан с шариком 15 сливного клапана и установлен с возможностью регулировки его положени  винтом 22. Форсунки 4 установлены на стойках рабочих органов 8 с задней их с.тороны с возможностью регулировани  по вертикали. Если расчетна  скорость машины, установленна  дл  заданной нормы внесени , соответствует заданной норме внесени  удобрений, регул тор пропускает часть жидкости на слив, поддержива  необходимое дл  данного расхода жидкости давление жидкости в рабочей магистрали. При отклонении скорости от расчетной измен етс  влажность до и после форсунки , следовательно мен етс  разность сигналов датчиков влажности. Электронный блок управлени  через регул тор 1 измен ет слив из магистрали 2, компенсиру  возмущение скорости машины таким образом, что нор- ма внесени  жидких удобрений не мен етс . 2 з,п. ф-лы, 5 ил.two re-detector soil moisture sensors before and after the nozzle 4 and is connected to the controller 1 via an electronic control unit. The latter is designed as two differential amplifiers 29 connected to soil moisture sensors, the outputs of which are connected to the inputs of summing amplifier 28 connected to power amplifiers 23 with correcting resistor 26 and display unit with measuring device 24. Pressure regulator 1 is made in the form of electromagnet , the core of which is kinematically connected with the ball 15 of the drain valve and is installed with the possibility of adjusting its position with a screw 22. The nozzles 4 are mounted on racks of the working bodies 8 from the rear of their sides with possibility of vertical adjustment. If the calculated machine speed, set for a given rate of application, corresponds to a given rate of fertilizer application, the regulator allows some of the fluid to flow to the drain, maintaining the fluid pressure in the working line required for that fluid flow rate. If the speed deviates from the calculated humidity, the humidity before and after the nozzle changes, hence the difference in the signals of the humidity sensors changes. The electronic control unit through controller 1 changes the drain from line 2 to compensate for the perturbation of the machine speed so that the rate of application of liquid fertilizer does not change. 2 h, para. f-ly, 5 ill.

1one

Изобретение относитс  к области сельхозмашиностроени , в частности к устройствам регулировани  и контрол  подачи жидких удобрений с при- . менением машин дл  внутрипочвенного внесени  удобрений.The invention relates to the field of agricultural machinery, in particular, to devices for regulating and controlling the supply of liquid fertilizers with prim. changing machines for soil fertilization.

Цель изобретени  - повышение качества и эффективности внесени  удобрений .The purpose of the invention is to improve the quality and efficiency of fertilizer application.

На фиг,1 представлена электрогидромеханическа  схема устройства в момент автоматического регулировани  и контрол  нормы внесени  жидких удобрений; на фиг.2 - электрическа  схема устройства; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг. на фиг.5 - разрез В-В на фиг.1.Fig. 1 shows an electrohydromechanical circuit of the device at the time of automatic control and monitoring of the rate of application of liquid fertilizers; Fig. 2 is an electrical circuit diagram of the device; on fig.Z - section aa in figure 1; figure 4 - section bb in fig. figure 5 is a section bb In figure 1.

Регул тор :1 установлен в напорной магистрали 2, идущей от насоса 3 подачи удобрений с дросселем (не показана ) к рабочим органам с форсунками 4 через штанги 5 с ниппел ми 6 по ошангу 7, закрепленному на. стойке рабочего органа 8 хомутиком 9 с винтом 10, и че рез клапан 11 минимального давлени  (отсечки). Регул тор 1 выполнен в виде цилиндра, поршень 12 которого с правой стороны подпружинен, а пружина 13 св зана с седлом 14 шарика .15, размещенного в отверстии,, ма гистрали 2. С другой стороны порRegulator: 1 is installed in pressure line 2 running from fertilizer pump 3 with a throttle (not shown) to the working bodies with nozzles 4 through rods 5 with nipples 6 through oshang 7 fixed to. the rack of the working body 8 with the clamp 9 with the screw 10, and through the valve 11 the minimum pressure (cut-off). The regulator 1 is made in the form of a cylinder, the piston 12 of which is spring-loaded on the right side, and the spring 13 is connected to the seat 14 of the ball .15 placed in the hole, the main body 2. On the other side of the pores

шень 12 жестко св зан через польй шток 16 с сердечником 17 электромагнита , выполненного в виде гильзы, торец которой соединен с торцом стакана штока.The rod 12 is rigidly connected through the pole rod 16 to the core 17 of the electromagnet, made in the form of a sleeve, the end of which is connected to the end of the stem glass.

Обмотка 18 электромагнита установлена жестко на корпусе (торце цилиндра ) регул тора с внутренней стороны. Шток выполнен в виде стакана 19, который подпружинен пружиной 20 относительно шайбы 21 и имеет регулировочный винт 22. Обмотка ,18 электрически св зана через электронный блок управлени , усилитель 23, узел-индикации с измерительным прибором 24, переключатель 25 (включающий) и переменный резистор 26 с источником -27 питани . Арифметический блок 28 через усилители 29 соединен с сигнализатором технологического процесса, вьшолненным в виде двух резисторньгх датчиков влажности почвы, представл ющих собой два электрода-ножа 30 и 31, заглубленные в почву, и средний электрод, св занный с рабочим органом сельхозмашины.The winding 18 of the electromagnet is fixed rigidly on the body (end of the cylinder) of the regulator from the inside. The rod is made in the form of a cup 19, which is spring-loaded by a spring 20 relative to the washer 21 and has an adjusting screw 22. The winding 18 is electrically connected through an electronic control unit, an amplifier 23, an indication node with a measuring device 24, a switch 25 (on) and a variable resistor 26 with -27 power source. Arithmetic unit 28 through amplifiers 29 is connected to a process detector, implemented in the form of two resistive sensors of soil moisture, which are two knife electrodes 30 and 31 embedded in the soil, and the middle electrode connected to the working part of the agricultural machine.

Рабочий орган 8 соединен с массой, а ножи 30 и 31 изолированы друг от друга и от массы, Жидкость забираетс  насосом из бака с фильтром.The operating member 8 is connected to the mass, and the knives 30 and 31 are isolated from each other and from the mass. The fluid is taken by the pump from the filter tank.

Регул тор 1 расхода установлен в магистрали, идущей от напорного источника жидких удобрений через регулируемый -дроссель к рабочим форсункам , установленным на стойках рабочих орудий с задней их стороны с возможностью регулировани  по вертикали . Электроды датчиков влажности почвы выполнены в виде ножей и стойки рабочего органа 8, первые установлены на стойке с возможностью верти- калнного и горизонтального регулировани  на изолированных от стойки кронштейнах, электроды датчиков влажности св заны с усилител ми 29. Выходы последних подключены через суммирующий блок и измерительное устройство с электроприводом исполнительного механизма регул тора - обмоткой 18 электромагнита, В корпусе регул тора (в цилиндре) установлены регулировочный винт первоначальной настройки регул тора на заданный расход.The flow regulator 1 is installed in the line running from the pressure source of liquid fertilizer through an adjustable choke to the working nozzles installed on the racks of working implements on their rear side with the possibility of vertical control. The electrodes of the soil moisture sensors are made in the form of knives and the stand of the working body 8, the first are mounted on a stand with the possibility of vertical and horizontal control on the racks insulated from the stand, the electrodes of the humidity sensors are connected to amplifiers 29. The outputs of the latter are connected through a summing unit and measuring device with electric actuator of the regulator's actuator - electromagnet winding 18, the adjusting screw of the initial adjustment of the regulator is installed in the controller case (in the cylinder) ra at a given flow rate.

Дл  повышени  точности замера влажности почвы до и после внесени  и повьш1ени  срока службы электродов- ножей 30 и 31 первый из них установлен за рабочим органом впереди площади , увлажн емой форсункой, а второй за этой площадью или в зоне по кра м этой площадки. Остри  ножей направлены вперед, а тела их выполнены из износостойкого и электропровод щего материала. Магистраль (канал в регул торе) 2 в зоне регул то- ра жестка , а св зь регул тора со штангой 5 и источником может быть гибкой или жесткой. Седло 14 шарика 15 вьшолнено на поверхности магистрали 2 и имеет с ней гидравлическую св зь в виде отверсти , закрьшаемого подпружиненным шариком. Жидкие удобрени , стравленные через шарик в полость пружины 13, отвод тс  обратно в ёмкость.To improve the accuracy of measuring soil moisture before and after the introduction and increase of the service life of knife electrodes 30 and 31, the first one is installed behind the working body in front of the area moistened with a nozzle, and the second behind this area or in the area along the edges of this site. The edges of the knives are directed forward, and their bodies are made of wear-resistant and electrically conductive material. The line (channel in the controller) 2 in the zone of the controller is rigid, and the connection of the controller with rod 5 and the source can be flexible or rigid. The seat 14 of the ball 15 is formed on the surface of the line 2 and has a hydraulic connection with it in the form of an aperture closed by a spring-loaded ball. Liquid fertilizer, strained through the ball into the cavity of the spring 13, is diverted back to the tank.

Разветвление рабочей жидкости (не показано на фиг.1) выполнено в виде щтанги 5, Таким образом, жидкость поступает на каждый рабочий орган 8,The branching of the working fluid (not shown in figure 1) is made in the form of shtangi 5, Thus, the fluid enters each working body 8,

Устройство работает следующим образом,The device works as follows

В начале производитс  стационарна  регулировка на задающую норму внесени  удобрений дл  наиболее веро тной средней -вкорости движени  агрегата, дл  чего переключатель 25 ставитс  в положение 1, ПеременньмAt the beginning, a stationary adjustment is made to set the rate of fertilizer application for the most likely average velocity of the unit, for which the switch 25 is set to position 1, Variable

резистором 26, наблюда  по измерительному прибору 24 величину тока стабилизируют последний в цепи от источника питани  к обмотке 18 регул тора в соответствии с заданным расходом. Расход жидкости через форсунки замер етс  секундомером и мер- ной емкостью. Усилитель 23 создаетBy the resistor 26, the current measured by the measuring device 24 stabilizes the latter in the circuit from the power source to the winding 18 of the regulator in accordance with a given flow rate. The flow of fluid through the nozzles is measured by a stopwatch and measuring capacity. Amplifier 23 creates

0 электромагнитную силу в обмотке 18, пропорциональную силе тока, протекающего через резистор 26, Результирующа  сила, поддерживающа  необходи- мое давление в напорной магистрали 20 electromagnetic force in the winding 18, proportional to the strength of the current flowing through the resistor 26, the resulting force supporting the required pressure in the pressure line 2

5 дл  обеспечени  данного расхода жидкости на единицу площади, равна раз- . нице сил пружин 20 и 13 и силы электромагнита. После регулировки устройство готово к работе, и перек0 лючатель 25 став т в положение Ц.5, to ensure a given fluid flow per unit area, is equal to. The forces of the springs 20 and 13 and the forces of the electromagnet. After adjustment, the device is ready for operation, and switch 25 is set to position C.

При движении машины в процессе внесени  удобрени  сигналы замера влажности принимаютс  ножами-электродами 8, 30 и 31, усиливаютс  вWhen the machine is moving during the fertilizer application, the humidity measurement signals are received by the electrodes knives 8, 30 and 31, amplified in

5 усилител х 29 и подаютс  на вход сумматора 28, Выход последнего сое- дин етс  с входом усилител  мощности, который вьшолнен на базе, например, микросхемы К224УС5, На выходе усили0 тел  подключена обмотка 18 электро- магнита регул тора 1,5 amplifiers 29 and are fed to the input of adder 28. The output of the latter is connected to the input of a power amplifier, which is implemented on the base, for example, K224U5 microcircuit. At the output of the body amplifiers the winding 18 of the electromagnet of the regulator 1 is connected,

При работе агрегата с нормой расхода , соответствующей расчетной скорости движени , электрические сигналы от датчиков влажностей (ножей) 30 и 31, величина которых зависит от электропроводности почвы, через усилители 29 поступают в арифметический блок 28, где определ етс  разница сигнад лов двух датчиков. Затем обобщенный сигнал проходит через измерительный прибор 24, усиливаетс  в усилителе 23 и поступает в обмотку 18, создава  электромагнитную силу,равную раз -нойти сил пружин 20 и-13, результирующа  ct-ша которых действует на шарик 15, На рабрчей магистрали 2 давление, создаваемое шариком 15, соответствует Норме внесени ,When the unit operates at a rate of flow corresponding to the design speed, electrical signals from humidity sensors (knives) 30 and 31, the value of which depends on the electrical conductivity of the soil, through amplifiers 29 enter the arithmetic unit 28, where the difference between the signals of the two sensors is determined. Then the generalized signal passes through the measuring device 24, is amplified in the amplifier 23 and enters the winding 18, creating an electromagnetic force equal to the different forces of the springs 20 and -13, the resulting ct-ball of which acts on the ball 15, created by the ball 15, corresponds to the application rate,

В случае, когда влажность почвы до внесени  жидкости посто нна , при изменении скорости движени  агрегата изменитс  норма внесени  на единицу площади, что повлечет за собой изме- 5 нени  влажности на арифметическом блоке 28 вследствие изменени  сигнала с датчика замера влажхпсти почвы после внесени  удобрени .In the case when the soil moisture before the introduction of fluid is constant, when the speed of the unit changes, the rate of application per unit area will change, which will lead to changes in humidity on the arithmetic unit 28 due to a change in the signal from the measurement sensor to the soil moisture after fertilizer application.

5five

При уменьшении скорости машины увеличиваютс  вносима  доза жидких удобрений и разница в сигналах датчиков до и после форсунки. Электро- магнитна  сила обмотки 18, прижимающа  через шток - стакан 19 пружину 20 к шайбе 21, пропорционально к увеличению силы тока, завис щего от разности сигналов, повышаетс . В этом случае результирующа  сила, действующа  на шарик 15, уменьшаетс  что приведет к стравливанию жидкости из магистрали 2 из-за снижени  усили прижати  шарика к своему седлу. Ука занное приведет к снижению давлени  в магистрали 2 и нормы расхода вне- сени  жидкости на единицу площади. Вли ние изменени  сопротивлени  между электродами 30 и 31 устран етс  в процессе настройки, а сопротивлением , вызванным изменением качества распыла на показани , можно принеб- речь.By reducing the speed of the machine, the dose of liquid fertilizer and the difference in sensor signals before and after the nozzle increase. The electro-magnetic force of the winding 18, pressing through the stem-cup 19, the spring 20 to the washer 21, is proportional to the increase in the current depending on the signal difference, increases. In this case, the resultant force acting on the ball 15 is reduced, which will lead to the release of fluid from line 2 due to a decrease in the force of pressing the ball to its saddle. This will lead to a decrease in pressure in line 2 and the rate of fluid injection per unit area. The effect of a change in resistance between the electrodes 30 and 31 is eliminated during the adjustment process, and the resistance caused by the change in spray quality on the readings can be expected.

При увеличении скорости движени  норма расхода, влажность после внесени  жидких удобрений и разность сигналов датчиков уменьшаютс , уменьшаетс  и электромагнитна  сила, пропорциональна  силе тока, увеличивает с  результирующа  сила от действи  Пружин 20 и 13 и электромагнитной силы, котора  действует на шарик 15, создающий давление в рабочей магистрали 2. Давление увеличиваетс  и с ним же увеличиваетс  расход жидкостиWith increasing speed, the rate of flow, moisture after applying liquid fertilizer and the difference in sensor signals decreases, and the electromagnetic force, which is proportional to the current, decreases, increasing the resultant force from the action of the springs 20 and 13 and the electromagnetic force that acts on the ball 15. working line 2. The pressure increases and with it the flow rate increases

Таким образом, в устройстве обес- печиваетс  контроль и регулирование заданной влажности почвы, и, следовательно , заданна  норма внесени  жидких удобрений, независимо от изменений , скорости движени  машины.Thus, the device provides control and regulation of a given soil moisture, and, consequently, a given rate of application of liquid fertilizers, regardless of changes, the speed of movement of the machine.

Claims (3)

1. Устройство дл  контрол  рабочих органов машины дл  внутрипочвенного1. Device for monitoring the working parts of the machine for the subsurface 0 0 5 О 5 o л l 5five внесени  жидких удобрений, включающее насос подачи жидких удобрений, напорную магистраль, регул тор давлени  со сливным шариковым клапаном и форсункой на выходе напорной магистрали, установленной на рабочем органе машины , а также сигнализатор технологического процесса, подключенный к регул тору давлени , отличающеес  тем, что, -с целью повышени  качества и эффективности внесени  удобрений, устройство снабжено электронным , блоком управлени , включенным , между сигнализатором технологического процесса и регул тором давлени , выполненньш в виде электромагнита , сердечник которого кинематически св зан с шариком сливного клапана и установлен с возможностью регулировки его положени , а сигнализатор технологического процесса выполнен в виде двух датчиков влажности почвы, установленных до и после рабочего органа машины.,liquid fertilizer, which includes a liquid fertilizer pump, a pressure line, a pressure regulator with a drain ball valve and a nozzle at the outlet of a pressure line installed on the machine’s working body, as well as a process indicator connected to a pressure regulator, characterized in that - in order to improve the quality and efficiency of fertilizer application, the device is equipped with an electronic control unit connected between the process indicator and a pressure regulator, ennsh in the form of an electromagnet, the core of which is kinematically coupled with a ball and drain valve mounted to adjust its position, and the switch process is executed in two soil moisture sensors placed before and after the working machine body., 2. Устройство по П.1, о т л и- чающеес  тем, что электронньш блок управлени  выполнен в виде подключенных к датчикам влажности почвы двух дифференциальных усилителей, выходы, которых соединены с входами суммирующего усилител , подключенного к усилителю мощности с корректирующим резистором и узлом индикации.2. The device according to claim 1, which is made up of the fact that the electronic control unit is designed as two differential amplifiers connected to the soil moisture sensors, the outputs connected to the inputs of a summing amplifier connected to a power amplifier with a correction resistor and node indications. 3. Устройство по п.1, о т л и - чающе ес  тем, что датчики влажности почвы выполнены в виде резисторных датчиков с общим электродом , соединенным с корпусом рабочего органа машины, а вторые электроды каждого резисторного датчика расположены по разные стороны от общего электрода по ходу движени  машины и выполнены в виде установленных на рабочем органе и изолированных от последнего ножей, заглубленных в почву. 3. The device according to claim 1, about tl and - W is the EU so that the soil moisture sensors are made in the form of resistor sensors with a common electrode connected to the body of the machine body, and the second electrodes of each resistor sensor are located on opposite sides of the common electrode along the movement of the machine and made in the form of knives mounted on the working tool and isolated from the last, recessed into the soil. (7C/77 fJXa(7C / 77 fJXa фиг. гFIG. g 6-66-6 8, ,78, 7 9 к чччччччччч Ч)та9 to chchchchchchchchch Ch) that Фиг.зFig.z 6-66-6 щиг.pinch ,7 , 7 .S.S