Пристрій для розпізнавання феромагнітних сторонніх тіл, зокрема для захисту робочих органів збиральної машини

1. Устройство для распознавания ферромагнитных посторонних тел, в частности для защиты рабочих органов уборочной машины, содержащее систему создания магнитного поля по всей ширине потока технологического продукта уборочной машины, включающую блок магнитов для установки в ряд поперек потока технологического продукта, часть магнитов которого охвачена приемными катушками, включенными последовательно с одина . 2 ковым направлением расположения витков этих катушек и соединенными с блоком оценки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что упомянутый блок магнитов состоит из нечетного числа магнитов, причем крайние магниты в блоке имеют одинаковую направленность векторов магнитной индукции, а приемной катушкой охвачен, по крайней мере, каждый второй магнит. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок магнитов для установки поперек потока технологического продукта уборочной машины состоит из трех магнитов для размещения, соответственно, над крайними и средними участками поперечного сечения потока технологического продукта уборочной машины, причем крайние и средний магниты имеют противоположную направленность векторов магнитной индукции и охвачены приемными катушками. Оч 00 U) Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к сельскохозяйственной технике, и может быть использовано в устройствах для распознавания ферромагнитных посторонних тел, в частности для защиты рабочих органов уборочной машины, например полевого измельчителя. Известны устройства для распознавания ферромагнитных посторонных тел, в частности для защиты рабочих органов уборочной машины, содержащее систему создания магнитного поля по всей шири не потока технологического продукта уборочной машины (см. Патенты ФРГ № 2252596, кл. А 01 D 75/18, G 01 V 3/11 и № 2430147, кл А 01 D 90/08, G 01 V 3/10, а также журнал "Аграртехник интернейшнл", апрель 1993, с. 17). Эти устройства обладают тем общим свойством, что линии поля проходят в направлении подачи. В этом направлении располагаются друг за другом, по меньшей мере, два магнитных полюса. За счет этого получается конструкция большой ширины, которая при встраивании в валик приводит О 26843 к затруднениям и ограничивает радиус действия магнитных полей. Известно также, выбранное в качестве прототипа, устройство для распознавания ферромагнитных посторонних тел, в частности для защиты рабочих органов уборочной машины, содержащее систему создания магнитного поля по всей ширине потока технологического продукта уборочной машины, включающую блок магнитов для установки в ряд поперек потока технологического продукта, часть магнитов которого охвачена приемными катушками, включенными последовательно с одинаковым направлением расположения витков этих катушек и соединенными с блоком оценки (см. Европейский патент № 0229991, кл. G 01 V 3/10). Магниты установлены в ряд, намагничены перпендикулярно шине и предназначены для создания магнитных полей. На одной половине длины шины, то есть половине ширины пути подачи, магниты образуют северные полюса, а на другой половине длины шины магниты образуют южные полюса. Тем самым линии магнитного поля проходят поперек направления подачи. Соответственно средние магниты обеих групп магнитов охвачены каждый приемной катушкой, которые при одинаковом направлении намотки включены навстречу друг другу. Недостатком известного устройства является то, что при плотно перемещаемых над магнитами электрических проводниках, например при металлической образующей поверхности валика, чувствительность устройства может быть существенно ограничена, так как тогда возникающие в электрических проводниках вихревые токи индуцируют в приемной катушке напряжения помех. На чувствительность устройства также отрицательно влияет противоположная магнитная полярность на сторонах пути подачи. Это создает замыкание магнитного поля через магнитную раму уборочной машины, так что подвижные части рамы, соответственно их собственные вибрации, вызывают напряжения помехи. Наконец, также размер пространственной зоны над устройством, внутри которой распознаются блуждающие ферромагнитные части, все еще не соответствует требованиям, существующим в случае больших уборочных машин. В частности за счет большого расстояния между магнитными полюсами ограничена высота так называемой зоны распознавания. В основу изобретения поставлено задачу создания устройства для распозна 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вания ферромагнитных посторонних тел, в котором путем изменения элементов устройства и их взаимного расположения было бы обеспечено исключение индукции напряжений помех в приемных катушках, а также при больших величинах ширины пути подачи обеспечен высокий уровень распознавания, причем, усовершенствования предполагается осуществить при малых затратах на изготовление устройства для создания магнитного поля. Эта задача решается тем, что в устройстве для распознавания ферромагнитных посторонних тел, в частности для защиты рабочих органов уборочной машины, содержащем систему создания магнитного поля по всей ширине потока технологического продукта уборочной машины, включающую блок магнитов для установки в ряд поперек потока технологического продукта, часть магнитов которого охвачена приемными катушками, включенными последовательно с одинаковым направлением расположения витков этих катушек и соединенными с блоком оценки, согласно изобретению упомянутый блок магнитов состоит из нечетного числа магнитов, причем крайние магниты в блоке имеют одинаковую направленность векторов магнитной индукции, а приемной катушкой охвачен, по крайней мере, каждый второй магнит. Блок магнитов для установки поперек потока технологического продукта уборочной машины состоит из трех магнитов для размещения, соответственно, над крайними и средними участками поперечного сечения потока технологического продукта уборочной машины, причем крайние и средний магниты имеют противоположную направленность векторов магнитной индукции и охвачены приемными катушками. За счет одинаковой полярности наружных магнитных полей предупреждается то, что в процессе работы уборочной машины окружающая намагничиваемая рама уборочной машины может включаться в магнитное поле устройства. Тем самым исключаются напряжения помех, вызываемые подвижными частями конструкции на раме, и за счет этого достигается большая чувствительность по сравнению с известными ранее устройствами. За счет такого расположения магнитных полюсов обеспечивается также компенсационное действие по отношению к эффекту вихревого тока в направляемых близко над магнитами электрических проводниках, что приводит к дополнительному понижению сигналов помех. Тем самым становится 26843 возможным без ограничения чувствительности изготавливать охватывающий устройство валик из немагнитной стали. Это обеспечивает повышение надежности и функционирования. За счет расположения приемных катушек вокруг каждого магнитного полюса с помощью схемы суммирования приемных катушек может производиться сильный и хорошо анализируемый сигнал опознавания. На фиг. 1 показан нижний подающий валик полевого измельчителя с встроенным устройством для защиты от металлических посторонних тел, разрез; на фиг. 2 - устройство создания магнитного поля с расположением и схемой приемных катушек, вид сверху; на фиг. 3 - поперечный разрез Ill-Ill на фиг. 1; на фиг. 4 диаграмма распределения и дальности возможного распознавания М по ширине В устройства создания магнитного поля, соответственно ширине Е пути подачи убранного урожая. Устройство для распознавания ферромагнитных посторонних тел в представленном примере выполнения содержит блок магнитов 1, представляющий устройство 1 для создания магнитного поля, установленное а переднем нижнем валике 2 условно не показанной подводящей системы полевого измельчителя. Валик 2 выполнен из немагнитной стали и установлен между боковыми стенками 3 подводящей системы с возможностью вращения на опорах 4. С одной стороны валик 2 связан с приводом 5, В валике 2 соосно на опорах 6 установлена ось 7, которая выступает одним концом из опоры 4 валика 2, а с помощью держателя 8 жестко соединена с корпусом 9 опоры и боковой стенкой 3. Блок магнитов 1, расположенный на оси 7, показан на фиг. 2 отдельно. С осью 5 через промежуточные элементы 10 разъемным образом соединена основная пластина 11, причем основная пластина 11 состоит из материала с хорошей магнитной проводимостью. На основной пластине 11 закреплено нечетное количество магнитов (в приведенном примере - три) 12, 13, 14. Точно посередине по отношению к пути подачи убираемого урожая, соответственно по отношению к валику 2, расположен магнит 12, (в примере осуществления северный полюс), и симметрично магниту 12, по возмоности близко к боковым стенкам 3, на наружных сторонах пути подачи расположены два следующих магнита 13 и 14 одинаковой полярности, но противоположной по 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лярности магнита 12, В приведенном примере - это южные полюса. Между магнитными полюсами предусмотрены свободные пространства. Кроме того, отдельные магниты могут быть разделены на несколько отдельных деталей, расположенных с зазором друг относительно друга на основной пластине 11. При этом, по меньшей мере одна из отдельных деталей каждого магнита охвачена приемной катушкой. Все, находящиеся в зоне распознавания подвижные части машины такие, в частности, как подающие валики, выполнены из немагнитного материала. Вокруг каждого магнита 12, 13, 14, соответственно, расположена приемная катушка 15, 16, 17 с несколькими витками. Присоединительные зажимы 19, 20, 21, 22 соединены друг с другом последовательно, индуцированные в них напряжения суммируются. Направление тока показано стрелками 24, 25, 26. К присоединительным зажимам 18, 23 включен кабель 27, ведущий через ось 7 наружу к не изображенному устройству обработки сигнала. Все элементы конструкции блока магнитов 1 и приемные катушки 15, 16, 17 для защиты заключены в корпус 28 из синтетического материала. Работает устройство следующим образом. При сближении блока 1 устройства распознавания и ферромагнитного постороннего тела, в приемных катушках, 15, 16, 17 индуцируется ток, величина которого является зависимой от расстояния металлического постороннего тела от приемных катушек 15, 16, 17. В устройстве обработки сигнала полученный сигнал известным образом электрически преобразуется для автоматической остановки подачей системы палевого измельчителя. За счет одинаковой полярности наружных магнитных полей предупреждается то, что окружающая намагничиваемая рама уборочной машины включится в магнитное поле устройства. Тем самым исключаются напряжения помех, вызываемые подвижными частями конструкции на раме, так что достигается большая чувствительность по сравнению с известными ранее устройствами. За счет этого рісположения магнитных полюсов обеспечивается компенсационное действие по отношению к эффекту вихревого тока в направляемых близко над магнитами электрических проводниках, что приводит к дополнительному понижению сигналов помехи. Тем самым становится возможным изготавливать охватывающий устройство валик 2 из 26843 8 немагнитной стали без ограничения чувстнавания М по ширине В устройства 1 вительности. По сравнению с валиками создания магнитного поля и ширине Е из синтетического материала повышается пути подачи убираемого урожая. При этом надежность функционирования. Сильный штрихпунктирная линия показывает хараки хорошо анализируемый сигнал распоз- 5 теристику известного решения в соответстнавания производится за счет расположевии с прототипом, а непрерывная линия ния приемных катушек вокруг каждого втопредставляет собой характеристику в соотрого или вокруг каждого магнитного поветствии с предложенным примером осуяюса с помощью схемы суммирования ществления изобретения. приемных катушек. 10 Отсюда можно видеть, что помимо друКонструкция предложенного устройстгих преимуществ достигнуто улучшение ва для создания магнитного поля являетвозможностей распознавания в краевых ся простой, и обеспечивает почти неиззонах и в центральной зоне. менный сигнал распознавания по всей ширине при больших величинах ширины 15 Для дальнейшего выравнивания крипути подачи. вой характеристики возможно увеличение числа магнитных полюсов до пяти или На фиг. 4 изображен профиль расболее. познавания, то есть возможность распоз Фиг. 2 8/ Фиг. 1 26843 12 28 Фиг. 3 Фиг. 4 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М.Самборська Замовлення 535 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101