Комбінований вимірювальний комплекс моніторингу буксування і швидкості машинно-тракторних агрегатів
Номер патенту: 109277
Опубліковано: 25.08.2016
Автори: Лебедєв Анатолій Тихонович, Лебедєв Сергій Анатолійович, Хлопов Григорій Іванович, Мальцев Валентин Петрович, Шуляк Михайло Леонідович, Коробко Андрій Іванович
Формула / Реферат
Комбінований вимірювальний комплекс моніторингу буксування і швидкості машинно-тракторних агрегатів, що містить систему збирання і обробляння даних, який відрізняється тим, що складається з контактного задавача на основі ефекту Холла і безконтактного задавача швидкості на основі ефекту Доплера, сигнал яких після синхронізації і обробляння в цифровому блоці виводиться на дисплей в кабіні машинно-тракторного агрегату, обчислювальний блок задавача на основі ефекту Холла і блок інтерфейсу задавача швидкості на основі ефекту Доплера програмно сполучені між собою, розрахунок параметрів буксування отримується шляхом обробляння в цифровому блоці значень параметрів виміряних двома задавачами в умовах реального часу із заданим інтервалом детектування сигналу.
Текст
Реферат: Комбінований вимірювальний комплекс моніторингу буксування і швидкості машиннотракторних агрегатів містить систему збирання і обробляння даних. Комплекс складається з контактного задавача на основі ефекту Холла і безконтактного задавача швидкості на основі ефекту Доплера, сигнал яких після синхронізації і обробляння в цифровому блоці виводиться на дисплей в кабіні машинно-тракторного агрегату. Обчислювальний блок задавача на основі ефекту Холла і блок інтерфейсу задавача швидкості на основі ефекту Доплера програмно сполучені між собою. UA 109277 U (12) UA 109277 U UA 109277 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі вимірювальної техніки і може бути використана при випробовуваннях та в системах автоматичного контролювання енергетичних показників машинно-тракторних агрегатів (далі - МТА). Відомий пристрій визначення буксування тракторів [Авторское свидетельство СССР № 2187634/15, кл. В60K 31/00. Устройство для измерения величины буксования самоходного шасси в процессе работы / Андраш Факете, Вазул Русс, Барнабаш Балог (HU), В.К. Хорошенков, Р.С. Муфтеев, А.М. Евстратов; заяв. Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства и Венгерский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства. - № SU 540539 А; заявл. 27.10.75; опубл. 23.11.85, Бюл. № 43], що містить задавач обертів ведучого колеса, лічильник імпульсів, блок пам'яті і контрольне колесо з встановленим на ньому задавачем обертів і системою підсилення. Вимірювання величини буксування відбувається по відношенню чисел обертів контрольного і ведучого коліс. Недоліком такого пристрою є великі габаритні розміри та необхідність проведення додаткових вимірювань безпосередньо перед початком технологічної операції, щоб визначити відношення чисел обертів контрольного і ведучого коліс при холостому ході самохідного шасі. Відомий також пристрій для визначення буксування транспортного засобу [Авторское свидетельство СССР № 3890274/27-11, кл. G01М 17/00. Устройство для определения буксования движителей транспортного средства / В.Д. Кийко, Р.П. Харченко. - № SU 1255891 А1; заявл. 01.04.85; опубл. 07.09.86, Бюл. № 33], що складається з шляховимірювального колеса, та задавачів частоти, кінематично зв'язаних з рушієм, і формувачів імпульсів. Буксування рушіїв визначається по різниці шляху, пройденого транспортним засобом на твердому і зрихленому ґрунті при однаковій кількості обертів рушія. Недоліком такого пристрою є необхідність проведення додаткових вимірювань безпосередньо перед початком технологічної операції на твердому ґрунті, низька чутливість, обумовлена тим, що до формувача імпульсів надходить всього один імпульс за один оберт ведучого колеса, недостатня точність визначення буксування рушіїв та неможливість контролю за ним. Найближчим аналогом є [Пат. 118587 Республика Мордовия, МПК В60K 28/16, G07C 5/08 (2006.01). Устройство для измерения буксования сельскохозяйственных тракторов / Иншаков А.П. (RU), Вертиев М.Е. (RU); заяв. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" (RU). - № 2011146827/11; заявл. 17.11.2011; опубл. 27.07.2012], що містить індуктивний задавач і вимірювальний диск та задавач фактичної швидкості у вигляді GPS-навігатора, що підтримує стандарт передачі даних NMEA0183 і підключеного до другого входу ПЕВМ, що використовується як елемент порівняння і збереження даних для їх подальшого аналізування і обробляння, а також рахівник імпульсів, з'єднаний з індуктивним задавачем і першим входом ПЕВМ. Недоліком такого способу є неможливість вимірювання буксування і абсолютної швидкості руху сільськогосподарського агрегату в реальному часі та неможливість точно визначати і провести обробляння виміряних параметрів в динамічних умовах функціонування. В основу корисної моделі поставлено задачу досягнення універсальності і автономності, за рахунок можливості проведення моніторингу буксування в режимі реального часу та інформування оператора МТА про буксування і абсолютну швидкість для оптимізації режиму руху агрегату і зменшення похибки вимірювання буксування і швидкості МТА при випробуваннях та в умовах експлуатації шляхом зміни складу інформаційного обладнання і спрощення непрямих вимірювань. Поставлена задача вирішується тим, що комбінований вимірювальний комплекс моніторингу буксування і швидкості МТА, що містить систему збору і обробляння даних, згідно з корисною моделлю, дозволяє провести оцінювання зміни коефіцієнта буксування і дійсної швидкості руху МТА в режимі реального часу і підвищити точність вимірювань. Це досягається за рахунок використовування комбінації безконтактного задавача швидкості руху на основі ефекту Доплера і контактного вимірювача швидкості на основі ефекту Холла, сигнал яких після синхронізації і обробляння в цифровому блоці виводиться на дисплей в кабіні МТА. Комбінований вимірювальний комплекс моніторингу буксування і швидкості МТА складається з контактного задавача на основі ефекту Холла (фіг. 1) і безконтактного задавача швидкості на основі ефекту Доплера (фіг 2). Принцип роботи задавача на основі ефекту Холла (фіг. 1) заснований на детектуванні зміни магнітного поля за рахунок металевих деталей МТА, що обертаються (зубці шестерень, шліци вала, тощо). Задавач 1 вмонтовується навпроти зубчатого колеса з певним повітряним зазором (2-5 мм). Магнітний потік, що проходить через 1 UA 109277 U 5 10 15 20 котушку, залежить від того, чи потрапляє розташування задавача напроти западини або зуба колеса. Зубець сполучає в пучок магнітний потік розсіяння, що витікає від магніту. Через котушку відбувається посилення мережного потоку. Западина, навпаки, ослабляє магнітний потік. Ці зміни магнітного потоку при обертанні зубчатого колеса індукують синусоїдальну вихідну напругу, пропорційну швидкості зміни і числу обертів рушія. Дані підсилюється підсилювачем 3 і реєструється в обчислювальному блоці розташованому в кабіні МТА. Кріплення задавача 1 здійснюється на складовій штанзі 2, що дозволяє гнучко переміщати положення задавача щодо досліджуваного об'єктп, а підсилювач 3 розташовується на тринозі 4, яка забезпечує фіксацію задавача 1 практично до будь-якої металевої поверхні за допомогою кріпильних магнітів 5 в шарнірних цапфах 6. Безконтактний задавач швидкості руху (фіг. 2) МТА являє собою когерентний радар 8 мм діапазону 7 з антеною 8, побудований по гомодинній схемі. Кріплення 9 задавача 7 виконано на основі фіксуючих магнітів, що дозволяє проводити плавне регулювання кута нахилу до осі руху МТА. Блок інтерфейсу 10 розташовується в кабіні МТА. Обчислювальний блок задавача на основі ефекту Холла і блок інтерфейсу задавача швидкості руху програмно сполучені між собою. Розрахунок параметрів буксування і швидкості руху отримується шляхом порівняння значень параметрів виміряних двома задавачами в умовах реального часу із заданим інтервалом детектування сигналу. Запропонований вимірювальний комплекс моніторингу буксування і швидкості МТА дозволяє з високою точністю досліджувати, в режимі реального часу, зміни параметрів роботи МТА. Запропоноване рішення придатне для промислового використовування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Комбінований вимірювальний комплекс моніторингу буксування і швидкості машиннотракторних агрегатів, що містить систему збирання і обробляння даних, який відрізняється тим, що складається з контактного задавача на основі ефекту Холла і безконтактного задавача швидкості на основі ефекту Доплера, сигнал яких після синхронізації і обробляння в цифровому блоці виводиться на дисплей в кабіні машинно-тракторного агрегату, обчислювальний блок задавача на основі ефекту Холла і блок інтерфейсу задавача швидкості на основі ефекту Доплера програмно сполучені між собою, розрахунок параметрів буксування отримується шляхом обробляння в цифровому блоці значень параметрів виміряних двома задавачами в умовах реального часу із заданим інтервалом детектування сигналу. 2 UA 109277 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: G01P 3/00, G01M 15/00, G01M 17/00
Мітки: вимірювальний, комплекс, машинно-тракторних, комбінований, агрегатів, швидкості, буксування, моніторингу
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/5-109277-kombinovanijj-vimiryuvalnijj-kompleks-monitoringu-buksuvannya-i-shvidkosti-mashinno-traktornikh-agregativ.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Комбінований вимірювальний комплекс моніторингу буксування і швидкості машинно-тракторних агрегатів</a>
Попередній патент: Спосіб прогнозування розвитку остеопорозу
Наступний патент: Модуль світлодіодного світильника
Випадковий патент: Спосіб зменшення відкладення алюмосилікату в способі байєра