×
25.06.2020
220.018.2b51

Результат интеллектуальной деятельности: Мехатронный профилограф

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению. Мехатронный профилограф содержит массивное основание, уровень, угловой датчик, электронный блок, ноутбук, подвижное плечо с противовесом, лазерный датчик положения, винтовой механизм с кареткой, электродвигатель с цилиндрической передачей. Для вращения винтового механизма, обеспечивающего перемещение каретки с лазерным датчиком в радиальном направлении, дополнительно установлен электродвигатель. Электронный блок обработки сигналов подсоединен кабелями к датчикам, электродвигателям и ноутбуку, оснащенному информационной системой измерения и компьютерным управлением для согласованной работы электродвигателей в процессе измерения. Обеспечивается повышение достоверности измерения параметров поверхности по всей исследуемой площади за счет расширения функциональных возможностей устройства. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в том числе цифровом земледелии, почвоведении и природообустройстве.

Известен бесконтактный профилограф [1], состоящий из массивного основания со стержнями для фиксации на поверхности почвы, на которое с помощью подшипника устанавливается ось, в нижней части которой крепится энкодер - угловой датчик, а в верхней части перпендикулярно закреплено подвижное плечо. На одной стороне подвижного плеча располагается противовес, а на другой - лазерный датчик положения, установленный с помощью стержня, что позволяет изменять начальное положение лазерного датчика по вертикали. В верхней части оси установлен электронный блок обработки сигналов, который подсоединен с помощью USB-кабеля к ноутбуку. На оси также крепится уровень.

Недостатком известного бесконтактного профилографа является, то, что сканирование выполняется только по окружности и отсутствует конструктивная возможность измерять параметры дневной поверхности почвы по всей исследуемой площади экспериментальной площадки в полевых условиях.

Известен полевой бесконтактный профилограф, содержащий массивное основание со стержнями для фиксации на поверхности почвы [2], на которое устанавливается стержень, в верхней части которого крепится уровень, угловой датчик и с помощью подшипника перпендикулярно закреплено подвижное плечо с противовесом с одной стороны и лазерным датчиком положения с другой стороны, установленного с помощью винтового механизма с кареткой, что позволяет изменять начальное положение лазерного датчика в радиальном направлении, причем в нижней части стержня установлен двигатель, передающий крутящий момент через цилиндрическую и коническую передачу, для перемещения каретки и вращения подвижного плеча, а в верхней части стержня установлен электронный блок обработки сигналов, который подсоединен кабелями к датчикам и с помощью USB-кабеля к ноутбуку.

Недостатком известного бесконтактного профилографа является то, что сканирование выполняется только по окружности или спирали Архимеда с заданным и постоянным шагом, отсутствует конструктивная возможность измерять параметры поверхности по всей исследуемой площади и задавать различную траекторию перемещения лазерного датчика над поверхностью.

Техническим результатом является повышение достоверности измерения параметров поверхности по всей исследуемой площади за счет расширения функциональных возможностей устройства.

Технический результат достигается тем, что мехатронный профилограф содержит массивное основание, на которое устанавливается стержень, в верхней части которого крепится уровень, угловой датчик и с помощью подшипника перпендикулярно закреплено подвижное плечо с противовесом с одной стороны и лазерным датчиком положения с другой стороны, установленного с помощью винтового механизма с кареткой и электродвигателя, что позволяет изменять начальное положение лазерного датчика в радиальном направлении, причем в нижней части стержня установлен электродвигатель, передающий крутящий момент через цилиндрическую передачу, для вращения подвижного плеча, а в верхней части стержня установлен электронный блок обработки сигналов, который подсоединен кабелями к датчикам, электродвигателям и ноутбуку, оснащенному информационной системой измерения и компьютерным управлением для согласованной работы электродвигателей в процессе измерения.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема мехатронного профилографа.

Устройство состоит из массивного основания 1 для фиксации на поверхности почвы, на которое устанавливается стержень 2, в верхней части которого крепится уровень 3, угловой датчик 4 и с помощью подшипника перпендикулярно закреплено подвижное плечо 5 с противовесом 6 с одной стороны и лазерным датчиком положения 7 с другой стороны, установленного с помощью винтового механизма 8 с кареткой 9 и электродвигателя 10, что позволяет изменять начальное положение лазерного датчика в радиальном направлении, причем в нижней части стержня 2 установлен электродвигатель 11, передающий крутящий момент через цилиндрическую передачу 12, для вращения подвижного плеча 5, а в верхней части стержня установлен электронный блок обработки сигналов 13, который подсоединен кабелями к датчикам 4 и 7, электродвигателям 10 и 11, ноутбуку 14, оснащенному информационной системой измерения и компьютерным управлением для согласованной работы электродвигателей 10 и 11 в процессе измерения.

Устройство функционирует следующим образом.

Предварительно мехатронный профилограф устанавливается в центре исследуемого участка строго вертикально по уровню 3 во всех направлениях, перемещая плечо 5 по окружности. Каретка 9 с лазерным датчиком 7 должна располагаться на периферии исследуемого участка в исходном положении. Электрическое питание для датчиков угла, положения и электродвигателей подается от ноутбука 14.

Запускается компьютерная программа на ноутбуке 14, информационная система измерения и компьютерное управление. Включается электродвигатель 11, передающий крутящий момент через цилиндрическую передачу 12, который медленно вращает подвижное плечо 5 вокруг стержня 2. Выполняя один оборот лазерный датчик положения 7 сканирует поверхность почвы по окружности на периферии исследуемого участка и передает информацию через электронный блок 13 в ноутбук 14.

В ноутбуке 14 информация о профиле анализируется информационной системой измерения и задается компьютерным управлением, соответствующая задачам исследования, траектория перемещения лазерного датчика 7 над поверхностью исследуемой площади, например, по траектории в виде параболической спирали. Так компьютерное управление согласовано задействует электродвигатели 10 и 11, передающие крутящий момент для медленного перемещения в радиальном направлении каретки 9 и лазерного датчика 7 с помощью винтового механизма 8 и вращения подвижного плеча 5 вокруг основания 1 через цилиндрическую передачу 12.

Угловой датчик 4 замеряет положение подвижного плеча 5 относительно основания 1. В основе работы лазерного датчика 7 используется принцип оптической триангуляции. С датчиков 4 и 7 мгновенные значения величин расстояния и угла поворота пересылается через электронный блок обработки сигналов 13 на ноутбук 14. Компьютерная программа позволяет представить информацию в полярных координатах для 2-х параметров: расстояние между датчиком положения и поверхностью почвы, а также соответствующий этому положению угол поворота от нулевой отметки. В ноутбуке 14 информация о профиле анализируется информационной системой измерения и строится профиль поверхности исследуемой площади.

Устройство является мехатронным, поскольку относится к классу машин, базирующихся на использовании в них точной механики, электропривода, электроники, компьютерного управления, отмеченных в описании изобретения.

Источники, принятые во внимание в заявке

1. Васильев, С.А. Разработка методов и технических средств контроля противоэрозионных технологий на склоновых агроландшафтах: дисс. докт. техн. наук: 06.01.02 / Васильев Сергей Анатольевич; [Место защиты: Рос. гос. аграр. ун-т]. - Чебоксары, 2016. - 345 с.

2. Патент РФ №2707907. Полевой бесконтактный профилограф для спиралевидного сканирования / Васильев С.А., Федорова А. А., Александров Р.И. - опубл. 02.12.2019, Бюл. №34.

Мехатронный профилограф, содержащий массивное основание, уровень, угловой датчик, электронный блок, ноутбук, подвижное плечо с противовесом, лазерный датчик положения, винтовой механизм с кареткой, электродвигатель с цилиндрической передачей, отличающийся тем, что для вращения винтового механизма, обеспечивающего перемещение каретки с лазерным датчиком в радиальном направлении, дополнительно установлен электродвигатель, причем электронный блок обработки сигналов подсоединен кабелями к датчикам, электродвигателям и ноутбуку, оснащенному информационной системой измерения и компьютерным управлением для согласованной работы электродвигателей в процессе измерения.
Мехатронный профилограф
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 61-69 из 69.
21.04.2023
№223.018.4fc5

Резиновая смесь

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей для изготовления изделий, эксплуатируемых в условиях воздействия морской воды. Резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук с массовой долей связанного нитрила акриловой кислоты в пределах от 36...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002745994
Дата охранного документа: 05.04.2021
21.04.2023
№223.018.5038

Способ получения n,n-диметил-4-бифениламина и его производных

Изобретение относится к способу получения N,N-диметил-4-бифениламина и его производных общей формулы (R)Ph-Ph(R)-N(CH), где R - H, n-СООСН, R - H, o-СН. Способ заключается во взаимодействии N,N-диметиламинофенилдиазениларила общей формулы (R)Ph-N=N-Ph(R)-N(CH), где R - Н, n-СООСН, R - Н, o-СН,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794095
Дата охранного документа: 11.04.2023
21.04.2023
№223.018.509f

Способ получения полиорганосилоксанового лака

Изобретение относится к способам получения полиметилфенилсилоксанового лака и модифицированных производных на его основе, которые могут применяться в качестве пленкообразователей, гидрофобизаторов различных материалов, связующих для композиционных составов и лакокрасочных материалов. Предложен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794094
Дата охранного документа: 11.04.2023
23.04.2023
№223.018.51e1

Резиновая смесь

Настоящее изобретение относится к резиновой смеси. Данная смесь используется для изготовления подрельсовых прокладок - амортизаторов рельсовых скреплений. Смесь содержит мас.ч.: бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием α-метилстирола 22-25 мас. % - 38,0-48,0, изопреновый каучук СКИ-3 -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002739188
Дата охранного документа: 21.12.2020
14.05.2023
№223.018.564f

Моющее средство для очистки металлических поверхностей

Изобретение относится к моющим средствам, применяемым для очистки металлических поверхностей деталей, узлов и агрегатов металлургических машин, транспортных средств от загрязнений в виде смазок, масел, жидких углеводородов, и может быть использовано в качестве эффективного моющего средства в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002739245
Дата охранного документа: 22.12.2020
15.05.2023
№223.018.5cea

Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к способам изучения водной эрозии и может быть использовано в почвоведении, мелиорации и природообустройстве. Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях включает применение технического средства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002751645
Дата охранного документа: 15.07.2021
15.05.2023
№223.018.5ceb

Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к способам изучения водной эрозии и может быть использовано в почвоведении, мелиорации и природообустройстве. Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях включает применение технического средства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002751645
Дата охранного документа: 15.07.2021
16.05.2023
№223.018.614f

Способ контроля качества обработки почвы на агроландшафтах в полевых условиях

Использование: для контроля качества обработки почвы на агроландшафтах в полевых условиях. Сущность изобретения заключается в том, что применяют техническое средство профилирования дневной поверхности почвы с размещенным на нем дальномером, которое устанавливают в образованную борозду после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002741746
Дата охранного документа: 28.01.2021
26.05.2023
№223.018.6fff

Мехатронный модуль для поворота рулевого вала транспортно-технологического средства

Изобретение относится к области электротехники, в частности к мехатронным системам управления транспортно-технологическими средствами, и может быть использовано при эксплуатации машин в точном земледелии. Технический результат - повышение точности процесса управления транспортно-технологическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796264
Дата охранного документа: 19.05.2023
Показаны записи 11-17 из 17.
22.01.2020
№220.017.f865

Вибропогружатель

Изобретение относится к строительному машиностроению, в частности к рабочим органам для погружения свайных элементов в различные виды грунтов. Вибропогружатель состоит из гидромотора и двух валов, вращающихся в противоположные стороны с помощью зубчатых колес. Гидромотор установлен в корпусе и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002711484
Дата охранного документа: 17.01.2020
04.03.2020
№220.018.0877

Почвообрабатывающее орудие для склоновых земель

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Почвообрабатывающее орудие для склоновых земель содержит раму, на которой закреплен гидромотор, регулируемый с учетом рельефа обрабатываемых земель. Гидромотор приводит в движение ведущий и ведомый валы с установленными на них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715621
Дата охранного документа: 02.03.2020
22.05.2020
№220.018.1fc2

Шнековое орудие для противоэрозионной контурной обработки почвы

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Шнековое орудие для противоэрозионной контурной обработки почвы содержит раму, закрепленную в поперечной плоскости к машинотракторному агрегату с помощью тягово-сцепного устройства, горизонтально установленный на раме активный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721536
Дата охранного документа: 19.05.2020
15.05.2023
№223.018.5cea

Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к способам изучения водной эрозии и может быть использовано в почвоведении, мелиорации и природообустройстве. Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях включает применение технического средства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002751645
Дата охранного документа: 15.07.2021
15.05.2023
№223.018.5ceb

Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к способам изучения водной эрозии и может быть использовано в почвоведении, мелиорации и природообустройстве. Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях включает применение технического средства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002751645
Дата охранного документа: 15.07.2021
16.05.2023
№223.018.614f

Способ контроля качества обработки почвы на агроландшафтах в полевых условиях

Использование: для контроля качества обработки почвы на агроландшафтах в полевых условиях. Сущность изобретения заключается в том, что применяют техническое средство профилирования дневной поверхности почвы с размещенным на нем дальномером, которое устанавливают в образованную борозду после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002741746
Дата охранного документа: 28.01.2021
26.05.2023
№223.018.6fff

Мехатронный модуль для поворота рулевого вала транспортно-технологического средства

Изобретение относится к области электротехники, в частности к мехатронным системам управления транспортно-технологическими средствами, и может быть использовано при эксплуатации машин в точном земледелии. Технический результат - повышение точности процесса управления транспортно-технологическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796264
Дата охранного документа: 19.05.2023
+ добавить свой РИД