Прибор для контроля нормы высева зерновыми сеялками

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ НОРМЫ ВЫСЕВА ЗЕРНОВЫМИ СЕЯЛКАМИ(71) Заявитель УО Гродненский государственный аграрный университет(72) Авторы Пестис Витольд Казимирович Ладутько Сергей Николаевич Каравай Леонид Васильевич Заяц Эдуард Владимирович(73) Патентообладатель УО Гродненский государственный аграрный университет(57) Прибор для контроля нормы высева зерновыми сеялками, содержащий пьезоэлектрический датчик количества высеваемых семян, вычислительный блок с блоком сигнализации,переключатель контрольной длины рядка высеваемой культуры и датчик пути, отличающийся тем, что на вертикальном или близком к вертикальному участке семяпровода зерновой сеялки установлен конусный делитель потока семян с клинообразными направляющими на конической части делителя, направленными вершинами навстречу потока семян, между которыми образуется и желобков для прохода семян, а ниже делителя по ходу семян имеется воронка, выходной патрубок которой соединен с продолжением семяпровода, а на внутренней поверхности конусной части воронки напротив каждого желобка закреплены пьезоэлектрические датчики, соединенные электрически со счетчиками количества выходящих из желобков семян, а выходы каждого параллельно включенного счетчика соединены с буферными регистрами, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, -ным входами накапливающего сумматора, выход которого через дешифратор соединен с символьным индикатором, а входы разрешения выдачи информации буферными регистрами соединены с последовательными от 1 довыходами двоичного счетчика-дешифратора, вход которого через 1478 генератор прямоугольных импульсов соединен с прямым выходом -триггера, вход переключениякоторого через задатчик контрольного расстояния, зависящего от ширины междурядий высеваемой зерновой или зернобобовой культуры, соединен с датчиком пути, а инверсный выход -триггера соединен с входами сброса информации всех счетчиков количества высеваемых семян в нулевое состояние, а -ный выход счетчика-дешифратора соединен,кроме входа разрешения выдачи информации -ным буферным регистром, еще с входомпереключения -триггера, а через линию задержки сигнала - с входом сброса информация накапливающего сумматора.(56) 1.176298 1, 1992., опуб. 07.10.92 бюл.37. 2.1512504 1, 1989., опубл. 07.10.89 бюл.37. 3. Положительное решение от 02.09.2003 по заявкеа 20000520 (2000.06.03) на выдачу Патента РБ (прототип)., опуб. Афц. бюл.4 30.12.2001 г. 4. Справочник по интегральным микросхемам. Под ред. Б.В. Тарабрина. М. Энергия,1980. - С. 741. Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовала для контроля нормы высева семян зерновых и зернобобовых культур обычными серийно выпускаемыми сеялками. Известна сеялка 1, содержащая бункер для высеваемого материала, причем в нижней части бункера перед высевающим аппаратом расположена мерная емкость с датчиками контрольного расхода семян. Сверху мерной емкости установлена подвижная заслонка с приводом от исполнительного механизма. Имеется датчик проходимого пути, задатчик нормы высева, бортовой процессор. Контрольный высев семян обеспечивается из мерной емкости. С учетом пройденного пути и сравнения контрольного расхода со значением на задатчике нормы высева бортовой процессор высвечивает соответствующий сигнал на индикаторе. Недостатком данного устройства является его относительная сложность, невозможность использования на серийных сеялках без изменения конструкции семенных ящиков,а также сложность механизмов привода заслонок перекрытия мерных емкостей, так как за счет высокого слоя семян над заслонками последние сильно прижимаются вниз и потребуют значительных усилий для их перемещений. Портативный датчик контроля высева семян 2 снабжен рассекателем семенного потока, а корпус датчика выполнен в виде воронки с выходным патрубком, в нижней части которого по его диаметру посредством эластичных амортизаторов установлен чувствительный элемент в виде трубки из пьезокерамического материала, при этом рассекатель семенного потока выполнен в виде конуса, вершина которого направлена навстречу потоку семян. Семена, скользя по поверхности рассекателя, попадают через воронку на чувствительный элемент, воспринимающий удары семян и вырабатывающий электрические импульсы, число которых пропорционально количеству семян, поданных высевающим аппаратом. Недостатком данного устройства является то, что при движении потока семян от высевающего аппарата к сошнику точное количество зерен не может быть зафиксировано одним чувствительным элементом. В зернотуковых сеялках при ширине междурядий, например 0,15 м, длина всех рядков на одном гектаре равна 10000 м 20,15 м 66700 м. При норме высева, например, 6 млн. зерен на один гектар, на один погонный метр рядка придется 60000006670090 зерен. 1478 Приняв скорость посевного агрегата равной 3 м/с, подача семян составит 903270 штук в секунду. При высоте высевающего аппарата, например, Н 0,9 м над почвой, без учета сопротивлений воздуха и стенок семяпровода время падения одного зерна составит 0,5 При указанных условиях и равномерной подаче семян высевающим аппаратом в стадии движения одновременно находится 2700,43116 зерен. Если принять, что длина семени, равна 8 мм, то высота столба семян получится равной 811691 мм 0,91 м,что больше, нежели высота расположения высеивающего аппарата. Данные рассуждения показывают, что при работе зерновых сеялок семена (зерна) движутся от высеивающего аппарата к сошнику без промежутков между семенами, что исключает возможность точного их подсчета. В качестве прототипа примем устройство 3 для контроля нормы посева (посадки),где имеется вычислительный блок с блоком сигнализации, усилители, счетчики, индикаторы, переключатель контрольной длины рядка, датчик количества семян (клубней), а также датчик пути. Недостатком данного устройства является то, что оно может быть использовано только на сеялках (сажалках), где семена движутся к сошнику со значительными промежутками и непригодно для применения на зерновых сеялках. Заявленная полезная модель направлена на создание прибора для контроля нормы высева зерновых и зернобобовых культур серийно выпускаемыми сеялками. Сущность полезной модели заключается в следующем. Прибор для контроля нормы высева зерновыми сеялками содержит пьезоэлектрический датчик количества высеваемых семян, вычислительный блок с блоком сигнализации, переключатель контрольной длины рядка высеваемой культуры и датчик пути, в котором на вертикальном или близком к вертикальному участке семяпровода зерновой сеялки установлен конусный делитель потока семян с клинообразными направляющими на конической части делителя, направленными вершинами навстречу потока семян, между которыми образуетсяжелобков для прохода семян, а ниже делителя по ходу семян имеется воронка, выходной патрубок которой соединен с продолжением семяпровода, а на внутренней поверхности конусной части воронки напротив каждого желобка закреплены пьезоэлектрические датчики, соединенные электрически со счетчиками количества выходящих из желобков семян, а выходы каждого параллельно включенного счетчика соединены с буферными регистрами, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, -ным входами накапливающего сумматора, выход которого через дешифратор соединен с символьным индикатором. Входы разрешения выдачи информации буферными регистрами соединены с последовательными от 1 довыходами двоичного счетчика-дешифратора, вход которого через генератор прямоугольных импульсов соединен с прямым выходом -триггера, вход переключениякоторого соединен через задатчик контрольного расстояния, зависящего от ширины междурядий высеваемой зерновой или зернобобовой культуры, с датчиком пути. Инверсный выход -триггера соединен с входами сброса информации всех счетчиков количества семян в нулевое состояние, а -ный выход счетчика-дешифратора соединен, кроме входа разрешения выдачи информации -ным буферным регистром, еще с входомпереключения -триггера, а через линию задержки сигнала - с входом сброса информации накапливающего сумматора. На фиг. 1 представлена схема делителя потока семян прибора для контроля нормы высева зерновой сеялкой на фиг. 2 - упрощенная схема электронной части прибора. Прибор для контроля нормы высева зерновыми сеялками содержит конусный делитель 1 (фиг. 1) потока семян с клинообразными направляющими 2 на конической части делителя, направленными вершинами навстречу потока семян, причем между боковыми 3 1478 стенками направляющих образуетсяжелобков для прохода семян, воронку 3, выходной патрубок 4 которой соединен с продолжением семяпровода сеялки, а начало семяпровода соединено с входным патрубком 5 прибора, причем входной патрубок соединен кожухом 6 с воронкой 3. Внутри воронки 3 перед выходным патрубком 4 напротив каждого изжелобков, расположенных на конусном делителе 1, закреплены пьезоэлектрические датчики 7. Каждый датчик 7, то есть А 1, 2,(фиг. 2) соединен электрически с блоком счетчиков 8, то есть соответственно со счетчиками 1, РС 2, РС, выходы которых соединены соответственно с буферными регистрами 1, 2,блока 9, а выходы регистров соединены с входами 1, 2,накапливающего сумматора 10, выход которого через дешифратор 11 соединен с символьным индикатором 12. Входы разрешениявыдачи информации буферными регистрами блока 9 соединены с последовательными выходами 1, 2, и двоичного счетчика-дешифратора 13, вход которого через генератор прямоугольных импульсов 14 соединен с прямымвыходом триггера 15, вход переключениякоторого соединен через задатчик контрольного расстояния 16 с датчиком пути 17. Инверсныйвыход -триггера 15 соединен с входамисброса параллельных счетчиков РС 1, РС 2, РС в нулевое состояние, а -ный выход счетчика-дешифратора 13,кроме входа разрешения Е выдачи информации регистром , соединен с входомпереключения -триггера 15, а через линию задержки сигнала 18 соединен с входомсброса информации накапливающего сумматора 10. Делитель потока семян (фиг. 1) монтируют на вертикальном или близком к вертикальному участке семяпровода зерновой сеялки, на опорно-приводном колесе или валу высевающих аппаратов монтируют многолучевую звездочку (на чертеже не показана) с индукционным датчиком пути 17, а в кабине энергетического средства, с которым работает сеялка, монтируют электронную часть прибора 19, которую соединяют с датчиками 7 и индукционным датчиком пути 17 электрическими кабелями. До начала работы уточняют контрольное расстояние, которое зависит от ширины междурядий 3, на котором высевается, например 0,0001 нормы высева семян зерновых культур, а затем вводят данные о контрольном расстоянии в задатчик 16. Прибор функционирует следующим образом. При работающей сеялке поток семян,поступающий в семяпровод, на конусном делителе 1 разделяется наручьев, семена в которых проходят по желобкам, образуемым между клинообразными направляющими. В каждом желобке семена движутся с относительно большими промежутками, поэтому при падении на пьезоэлектрические датчики 7, закрепленные в воронке 3, воспринимаются,как отдельные частицы, и подсчитываются счетчиками блока 8 (фиг. 2). Данные о количестве проходимых по отдельным желобкам конусного делителя семян накапливаются в буферных регистрах блока 9. После прохождения сеялкой контрольного расстояния произойдет переключение триггера 15, включится генератор импульсов 14, частота которого может быть очень высокой (0,5 МГц и более), и через счетчик-дешифратор 13, произойдет последовательный опрос буферных регистров блока 9, суммирование переписанных данных в накапливающем сумматоре 10 и высвечивание полученного результата в миллионах зерен, высеваемых на один гектар, на индикаторе 12. Запись новых данных о количестве семян на следующем этапе контрольного расстояния начинается сразу после суммирования предыдущих данных. Благодаря линии задержки сигнала 18, сброс данных из регистра 4 накапливающего сумматора 9 (на чертеже он отдельно не выделен) произойдет за тысячные доли секунды, поэтому новые данные высвечиваются на индикаторе 12 сразу после сброса предыдущих. Если при междурядьях 0,15 м длина всех рядков на одном гектаре равна 66700 м, то для высева 0,0001 нормы надо проехать 6,67 м, что можно принять за контрольное рас 4 1478 стояние. При норме высева 6 млн. зерен на один гектар на данном контрольном расстоянии должно быть высеяно 600 зерен. При делении потока семян, например, на 10 частей в каждом желобке делителя будет по 60 зерен, что может быть зафиксировано 8 разрядными счетчиками с двукратным запасом. Точность деления потока семян здесь не имеет существенного значения, так как в накапливающем сумматоре, который может быть 12-разрядным, происходит суммирование данных, которые зафиксированы счетчиками. Если на индикаторе высвечивается число, например 527, то это означает, что высевается 5,27 млн. зерен, и норму высева надо изменить за счет регулировок сеялки. Прибор может быть собран на базе микросхем ТТЛ или КМДП серий. Его можно использовать для контроля нормы высева зерновых или зернобобовых культур серийными пневматическими сеялками, а также зернотуковыми сеялками при выключенном туковысевающем аппарате. Внедрение прибора в производство позволит более оперативно контролировать норну высева, повысить качество работ и увеличить производительность посевных агрегатов за счет снижения простоев на их регулировки. Источники информации 1.176298 1, 1992., опуб. 07.10.92 бюл.37. 2.1512504 1, 1989., опубл. 07.10.89 бюл.37. 3. Положительное решение от 02.09.2003 по заявкеа 20000520 (2000.06.03) на выдачу Патента РБ (прототип)., опуб. Афц. бюл.4 30.12.2001 г. 4. Справочник по интегральным микросхемам. Под ред. Б.В. Тарабрина. М. Энергия,1980. - С. 741. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5