Пристрій для визначення твердості грунту

Пристрій для визначення твердості ґрунту, який містить індентор, механізм переміщення індентора, закріплений на рамі пристрою, датчики навантаження та положення індентора, який відрізняється тим, що індентор та механізм переміщення індентора розміщені на візку, який встановлений на рамі пристрою з можливістю повздовжнього руху і з'єднаний з рамою пристрою за допомогою механізму переміщення візка, при цьому крайні положення візка обмежені кінцевим вимикачем, розташованим в передній частині рами та шляховим вимикачем, розташованим в КІНЦІ рами, при цьому контакт кінцевого вимикача, що розмикається, підключений до першого входу блока управління, контакт кінцевого вимикача, що замикається до другого його входу, контакт шляхового вимикача - до третього входу блока управління, а до четвертого його входу підключений датчик положення індентора, причому перший вихід блока управління з'єднаний з механізмом переміщення візка, другий та третій виходи - з механізмом переміщення індентора, ВІДПОВІДНО, на заглиблення та витягнення індентора Винахід відноситься до сільського господарства, а саме до автоматизації у рослинництві Відомий твердомір Алексеева, в основу якого покладено принцип стискання вузла навантаження у вигляді динамометра під впливом опору, що створює ґрунт індентору, а величина опору ВІДЛІковується по манометру (див Переуплотнение пахотных почв причины, следствие, пути уменьшения/ Под ред В А Ковда - М Наука 1987216с) Твердомір Алексеева знайшов своє примшення в сільському господарстві, але його недоліком є те, що він потребує великих затрат фізичних зусиль і не може бути використаний для отримання інформації про твердість ґрунту в процесі безперервного руху с-г машини Відомий пристрій для визначення твердості ґрунту, який містить індентор, механізм переміщення індентора, закріплений на рамі машини, датчики навантаження та положення індентора Пристрій забезпечений вузлом вимірювання гли бини вдавлення індентора, який складається з динамометричної скоби з закріпленим індентором, частину якої охоплює рамка Рамка дозволяє підвищити іформативність пристрою Механізм переміщення індентора складається з електродвигуна та черв'ячного редуктора, датчики навантаження та положення розташовані симетрично відносно штока редуктора Вказаний пристрій більш досконалий та ефективний ніж твердомір Алексеева, але його недоліком є те, що він, як і твердомір Алексеева, призначений для вимірювання твердості ґрунту в статичному положенні і тому не може бути використаний для вимірювання в процесі руху машини Цей пристрій по технічній суті має найбільш близьке відношення до пристрою, що пропонується, а тому прийнятий як прототип ( див А с SU №1769073 МКЛ 5 G01 N3|42, 22 04 88) Завданням винаходу є пристрій для визначення твердості ґрунту, в якому, "завдяки новому кріпленню індентора та механізму переміщення інде О со 49932 нтора на рамі, забезпечується визначення твердості ґрунту в процесі безперервного руху машини по полю, що дозволяє оперативно отримати інформацію про твердість ґрунту, яку можна використати для побудови відповідної картограми поля, чи для вибору необхідної глибини обробітку ґрунту при встановленні пристрою на сільськогосподарському агрегаті, який проводить такий обробіток Поставлене завдання вирішується завдяки тому, що пристрій для визначення твердості ґрунту, який містить індентор, механізм переміщення індентора закріплений на рамі пристрою, датчики навантаження та положення індентора відрізняється тим, що індентор та механізм переміщення індентора розміщені на візку, який встановлений на рамі пристрою з можливістю повздожного руху і з'єднаний з рамою пристрою за допомогою механізму переміщення візка, при цьому крайні положення візка обмежуються кінцевим вимикачем, який знаходиться в передній частині рами, та шляховим вимикачем, розташованим в КІНЦІ рами, при цьому контакт кінцевого вимикача, що розмикається, підключений до першого входу блока управління, контакт кінцевого вимикача, що замикається, -до другого його входу, контакт шляхового вимикача до третього входу блока управління, а до четвертого його входу підключений датчик положення індентора, причому перший вихід блока управління з'єднаний з механізмом переміщення візка, другий та третій виходи -з механізмом переміщення індентора, ВІДПОВІДНО - на заглиблення та витягнення індентора Завдяки тому, що візок з індентором встановлено рухомо на рамі пристрою і індентор можна заглиблювати при русі технологічної машини, забезпечується можливість проводити вимірювання під час безперервного руху машини по полю На фіг 1 зображена схема розташування пристрою на машині, на фіг 2 -структурна схема управління пристроєм Пристрій містить індентор 1, що разом з механізмом 2 переміщення індентора розміщений на візку 3, який може рухатись по рамі пристрою 4 вперед по ходу машини до кінцевого вимикача 5 за допомогою механізму 6 переміщення візка і назад до шляхового вимикача 7 за рахунок руху рами пристрою відносно візка, застопоренного індентором Кінцевий вимикач 5 підключений до першого та другого входів блока 8 управління, шляховий вимикач 7 - до третього входу, а датчик 9 положення індентора - до четвертого входу блока 8, перший вихід блока 8 з'єднаний з механізмом 6 переміщення візка, другий та третій вихіди блока 8-3 механізмом 2 переміщення індентора Датчик 9 положення індентора та датчик 10 визначення твердості ґрунту встановлені на механізмі 2 переміщення індентора Кнопка 11 закріплена на передній панелі пульта управління 8, за допомогою якої, в разі виникнення аварійної ситуації, відбувається витягнення індентора Блок 8 управління пристроєм містить задатчик 12 величини заглиблення індентора, елемент 13 формування сигналу датчика 9 вимірювання положення індентора, перший та другий елементи " И ", 14,15, одновібратор 17, тригер 18, перший та другий елементи "заборона" 19,21, перший, другий та третій елементи підсилення сигналу 16,20,22 Контакти кінцевого вимикача 5, що розмикаються підключені до першого входу елемента 15, ті, що замикаються - до першого входу елемента 14, шляховий вимикач 7 приєднаний до першого входу елемента 21, датчик 9 положення індентора - до першого входу формувача 13, а до другого входу - задатчик 12, перший вихід формувача 13 з'єднаний з другими входами елементів 14,15,21 та з входом одновібратора 17 вихід якого підключений до другого входу трігера 18, а до першого входу - вихід елемента 14, вихід тригера 18 з'єднаний з першим входом елемента "заборона " 19, другий вхід якого - з другим виходом формувача 13, виходи елементів 15,19, 21 підключені до входів підсилювачів 16,20,22, вихід підсилювача 16до механізму 6 переміщення візка, виходи підсилювачів 20, 22-до механізму 2 переміщення індентора, 20 - на заглиблення, а 22 -на витягнення індентора Пристрій працює таким чином При включенні живлення напруга через контакт кінцевого вимикача 5, що розмикається, поступає на перший вхід елемента 15, на другий вхід поступає сигнал, який формується на одному з виходів елемента 13 по сигналу датчика 9 у верхньому положенні індентора При наявності цих двох сигналів на виході елемента 15 заявляється сигнал, який після підсилення елементом 16 подається на механізм переміщення візка Під ДІЄЮ ЦЬОГО механізму візок пересувається вперед до вмикання кінцевого вимикача 5 сигнал якого надходить на перший вхід елемента 14, а потім, при наявності на другому вході сигналу про верхнє положення індентора поступає на вхід елемента 18 і при відсутності сигналу На його другому вході, переводить його у робочий стан, при цьому на виході елемента 18 утворюється сигнал, який через елементи 19 та 20 поступає на механізм переміщення індентора, при цьому індентор почне заглиблюватись до величини, яка була заздалепть виставлена задатчиком 12 величини заглиблення індентора При цьому датчиком 10 визначається значення твердості ґрунту, а датчиком 9 - відповідна величина заглиблення індентора В мить досягнення індентором заданого нижнього положення на другому виході елемента 1 З формується сигнал заборони заглибленню індентора 3 миті заглиблення індентора в ґрунт візок З начинає рухатись за рахунок руху рами відносно візка, застопоренного індентором При наїзді візка на шляховий вимикач 7 контакти вимикача замикаються і елементами 21 та 22 формується сигнал витягнення індентора до верхнього крайнього положення У верхньому крайньому положенні індентора на першому виході формувача 13 формується сигнал, який після перетворення в елементі 17 забороняє проходження сигналу через елемент 21, та повертає тригер 18 у вихідний стан, процес вимірювання починається з початку Попередні розрахунки показують, що пристрій для визначення твердості ґрунту дозволяє одер 5 49932 жувати інформацію і приймати оперативні рішення по раціональній глибині обробітку ґрунту в процесі його розущільнення ґрунтообробними знаряддя //S /// /// У// //' /// /// 6 ми, що забезпечує зменшення витрати палива до 15%, підвищення продуктивності машини на 7-10% при заданій якості обробітку ґрунту /// /(/ /// /f ///Iff/ Фіг. 1 а — ґ~\ 5? 15 u k •16 1 19 •20 -21 22 F 7 О і ^г-г: _ J r r r _ Фіг. 2 І ff/ 49932 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71