Результат интеллектуальной деятельности: Автоматизированный агрегат для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может найти применение при оснащении машин для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений при пространственной изменчивости плодородия почв.

Известно техническое решение RU 251837 автоматического регулирования технологического процесса сельхозмашины для дифференцированного высева семян и регулирования внесения гранулированных минеральных удобрений, как от скорости движения агрегата по частотным сигналам с энкодера, так и от местоположения, определяемого навигатором по программе, записанной на флэш-памяти, включающее энкодер, модуль частотного ввода, контроллер с дисплеем и флэш-памятью, навигатор, формирователь управляющих сигналов шаговых двигателей.

Недостатком известного устройства является невозможность регулирования жидких минеральных удобрений.

Известно техническое решение ЕА 10997 В1, 30.12.2008, для обработки полевых культур, устанавливаемого на транспортном средстве, которое обеспечивает поддержание на постоянном количественном уровне рабочей жидкости на единицу площади, независимо от изменений скорости движения транспортного средства. Регулирование расхода рабочей жидкости известного устройства представляет собой механическую передачу, соединенную с валом отбора мощности трансмиссии транспортного средства и валом привода насоса для обеспечения фиксированного соответствия расхода рабочей жидкости рабочей скорости движения транспортного средства для каждого передаточного отношения и выполненную с набором передаточных отношений для обеспечения работы распылителей заданной производительности в режиме, определяющем дозу внесения препарата на обрабатываемую поверхность.

Известно техническое решение для внесения жидких минеральных удобрений «BRAVO 18Х», выпускаемое фирмой «ARAG», которое выбрано в качестве прототипа, включающее энергетическое средство с панелью управления, емкость для внесения жидких минеральных удобрений, датчик скорости, заборный фильтр, центробежный насос, блок исполнительных механизмов, состоящий из клапана регулировки давления, расходомер, выпускных секционных клапанов, оборудованных механизмами регулировки обратного потока жидкости и штангами с форсунками.

Недостатком известных устройств является невозможность дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений, как по составу, так и по количеству вносимых удобрений при пространственной изменчивости плодородия почвы.

Известен полевой опрыскиватель для автоматического регулирования технологического процесса внесения жидких минеральных удобрений RU 2629784, выбранный в качестве прототипа. Недостатком известного устройства является отсутствие контроля за уровнем жидких удобрений в секциях емкости.

Техническая задача заключается в повышении качества внесения удобрений и, как следствие, повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет своевременного контроля за расходом рабочей жидкости.

Техническая задача достигается тем, что автоматизированный агрегат для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений, включающий энергетическое средство, секционную емкость для внесения жидких минеральных удобрений, поделенной на секции, датчик скорости, общий магистральный канал подачи жидких минеральный удобрений, заборный фильтр, центробежный насос, блок исполнительных механизмов, состоящий из клапана регулировки давления, расходомера, выпускных секционных клапанов, штанг с форсунками, блок впускных секционных клапанов, датчик давления с блоком обработки, шаговый двигатель со схемой управления, контроллер с видеотерминалом, флэш-памятью и навигатором, модуль частотного ввода, модуль дискретного вывода, магистральный канал, согласно изобретению, снабжен датчиками минимального уровня жидкости в секциях емкости для внесения жидких минеральных удобрений, модулем дискретного ввода, входы которого соединены с датчиками минимального уровня жидкости, а выходом по RS-485 интерфейсу подключенным к контроллеру и модулю мобильной связи.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг. изображена принципиальная схема автоматизированного агрегата для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений.

Автоматизированный агрегат для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений содержит энергетическое средство с панелью управления 1, емкость для внесения жидких минеральных удобрений 2, датчик скорости 3, модуль частотного ввода 4, контроллер с видеотерминалом 5, навигатором 6, флэш-памятью 7, модуль дискретного вывода 8, блок впускных клапанов 9, заборный фильтр 10, центробежный насос 11, блок исполнительных механизмов, состоящий из клапана регулировки давления 12, расходомера 13, блока выпускных клапанов 14, датчика давления 15, блока обработки сигнала датчика давления 16, схемы управления 17 шагового двигателя 18, с осью вращения 19, магистрального канала подачи жидких удобрений 20. штанги с форсунками 21, датчики минимального уровня жидкости 22, 23, 24, 25, 26, модуль дискретного ввода 27, модуль мобильной связи 28.

Автоматизированный агрегат для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений работает следующим образом.

Движение энергетического средства 1 с емкостью для внесения жидких минеральных удобрений 2 регистрируется импульсными сигналами с датчика скорости 3, которые поступают на один из входов модуля частотного ввода 4. С выхода модуля частотного ввода 4, частота, преобразованная в цифровой код, по интерфейсу RS-485 подается в контроллер 5, где в соответствии с измеренной скоростью и местоположением, определяемым навигатором 6, определяется расход жидкости и норма внесения удобрений на каждом дискретном участке поля по программе, записанной в памяти контроллера 5 с флэш-памяти 7. В соответствии с этим расчетом контроллер 5 по интерфейсу RS-485 подает сигнал на открытие через модуль дискретного вывода 8 одного или нескольких из клапанов блока впускных клапанов 9, выбирая нужную концентрацию состав жидких минеральных удобрений по процентному содержанию N, Р, K для осуществления дифференцированного внесения удобрений. По магистральному каналу жидких минеральных удобрений 20 через заборный фильтр 10 центробежный насос 11 подает раствор минеральных удобрений на клапан регулировки давления 12. Эта жидкость поступает через расходомер 13 на блок выпускных клапанов 14, и далее на штанги распылителей жидкости. Если в процессе работы по программе необходимо отключить одну или несколько секций, то контроллер 5 по интерфейсу RS-485 подает команду на модуль дискретного вывода 8 закрытия соответствующего выпускного клапана, а чтобы давление в остальных форсунках распылителей оставалось неизменным, датчик давления 15 передает изменение давления через блок обработки сигнала датчика давления 16 по интерфейсу RS-485 в контроллер 5, который отрабатывает изменение давления, подавая через модуль дискретного вывода 8 команды на схему управления 17 шаговым двигателем 18, с осью вращения 19, меняющего проходное сечение клапана регулировки давления 12. Расходомер 13 осуществляет контроль за нормой расхода жидкости, подавая частотный сигнал на другой вход модуля частотного ввода 4 и далее информация о расходе жидкости в цифровом виде поступает в контроллер 5 по интерфейсу RS-485. В случае снижения уровня рабочей жидкости ниже минимального значения в какой-либо секции, соответствующий датчик минимального уровня подаст дискретный сигнал на вход модуля дискретного ввода 27, который по интерфейсу RS485 передаст эту информацию контроллеру с видеотерминалом 5 для оповещения водителя и оператора диспетчерского пункта с помощью модуля мобильной связи 28 для своевременной заправки агрегата рабочей жидкостью.

Использование автоматизированного агрегата для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений с заявленным принципом автоматического регулирования нормой внесения жидких минеральных удобрений с учетом пространственной изменчивости параметров плодородия поля по программе, занесенной с флэш-памяти 7, обеспечивает дифференцированное внесение удобрений, без пропусков вносимых компонентов, улучшая эксплуатационные характеристики агрегата и повышая урожайность сельскохозяйственных культур.