Результат интеллектуальной деятельности: Автоматизированный прикатывающий каток секции сеялки

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к прикатывающим каткам сеялок точного высева.

Известен прикатывающий каток, применяемый на сеялках точного высева ССТ-12Б и ССТ-12В предназначенных для пунктирного посева семян сахарной свеклы [А.Г. Цымбал и др. Машины для свекловодства. М.: «Машиностроение», 1976, 368 с.], обрезиненный прикатывающий каток с V-образным профилем обода, позволяет прижимает семена к уплотненному ложе, обеспечивая капиллярный подток к ним влаги.

Недостатком известного прикатывающего катка посевной секции сеялок, является то, что он в процессе работы не позволяет обеспечить оптимально уплотненного ложа на глубине посева семян (3-5 см) в пределах его плотности 1,3-1,4 г/см³.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранный в качестве прототипа прикатывающий каток овощной сеялки СКОН-4,2 [К.А. Полевицкий. Сельскохозяйственные машины и орудия. Государственное издательство сельскохозяйственной литературы Москва, 1953, 611 с.], включающий стойку, диск, выполненный в виде усеченного конуса и чистик, при этом диск и чистик установлены с возможностью регулировки силы его давления на почву. Установленные реборды позволяют производить посев семян на малую глубину со значительной точностью. Они представляют собой свернутые по окружности железные полосы. Реборды устанавливают снаружи дисков. Изменением диаметра реборд регулируют глубину заделки семян.

Недостатком известного прикатывающего катка овощной сеялки СКОН-4,2 является неудовлетворительное качества посева семян, в процессе его работы невозможно контролировать и производить автоматизированную регулировку оптимального уплотнения ложа на глубине посева семян в допустимых пределах.

Технической задачей предлагаемого автоматизированного прикатывающего катка секции сеялки, является повышение качества посева семян, путем формирования оптимального уплотнения ложа на глубине посева семян 3-5 см в пределах допустимой плотности 1,3-1,4 г/см³, за счет контроля и автоматизированной регулировки силы его давления на почву.

Технический результат достигается тем, что автоматизированный прикатывающий каток секции сеялки, включающий стойку, диск, выполненный в виде усеченного конуса и чистик, при этом диск и чистик установлены с возможностью регулировки силы его давления на почву согласно изобретению, он снабжен электроцилиндром, связанным со стойками катка и сошника, исполнительным модулем и дистанционным пультом управления, исполнительный модуль установлен на раме секции сеялки и снабжен тензодатчиком, связанным с тензоусилителем, передающим сигнал на аналого-цифровой преобразователь, встроенный в микроконтроллер, соединенный с преобразователем интерфейсов с двунаправленной связью последовательных интерфейсов, микроконтроллер соединен с кварцевым генератором и, с помощью широтно-импульсной модуляции с мостовым драйвером и электроцилиндром, дистанционный пульт управления снабжен преобразователем интерфейсов с двунаправленной связью последовательных интерфейсов, цифровой клавиатурой, графическим дисплеем и микроконтроллером, связанным с кварцевым генератором.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен автоматизированный прикатывающий каток секции сеялки, вид сбоку; на фиг. 2 – то же (схема исполнительный модуль), на фиг. 3 – то же (схема пульт управления).

Автоматизированный прикатывающий каток секции сеялки включает стойку 1, на которой установлен диск 2 в виде усеченного конуса, чистик 3 и электроцилиндр 4. Электроцилиндр 4 связан со стойкой 1 и стойкой 5 сошника 6. Электроцилиндр 4 связан с исполнительным модулем I, позволяющим принимать, обрабатывать, преобразовывать сигналы и управлять им.

Исполнительный модуль I включает тензометрический датчик веса 7 с упругим элементом на конце, который преобразует силу сопротивления почвенного пласта до воздействия на него катка секции, в измеряемый электрический сигнал. Тензометрический датчик 7 связан с тензоусилителем 8, усиливающим поступающий сигнал и передающим его в аналого-цифровой преобразователь 9, встроенный в микроконтроллер 10. Аналого-цифровой преобразователь 9 преобразует входной аналоговый сигнал в цифровой код, который используется микроконтроллером 10 для его обработки.

Исполнительный механизм I, расположенный на раме секции сеялки (на фигуре не показан), и содержит преобразователь интерфейсов 11, обеспечивающий двухсторонний обмен цифровыми данными с пультом управления II. Сигнал с широтно-импульсной модуляцией, формируемый микроконтроллером 10, поступает на вход мостового драйвера 12, который управляет электроцилиндром 4. Электроцилиндр 4 регулирует силу давления катка на почву, обесточивая оптимальное уплотнение семенного ложа на глубину посева семян 3-5 см в пределах допустимой плотности 1,3-1,4 г/см³.

Стабильность тактовой частоты микроконтроллера 10 исполнительного механизма I автоматизированного прикатывающего катка секции сеялки обеспечивает кварцевый генератор 13, а алгоритм, встроенной в микроконтроллер 10 программы, защищает исполнительный механизм I от перегрузок. Исполнительный механизм I работает от бортовой сети трактора.

Дистанционный пульт управления II, расположенный в кабине у оператора, соединен с исполнительным модулем I при помощи линии связи преобразователя интерфейсов 14 и включает цифровую клавиатуру 15, обеспечивающую ввод данных, отображаемых графическим дисплеем 16. Установленный в дистанционном пульте II микроконтроллер 17, позволяет обрабатывать введенные данные с цифровой клавиатуры 15 и передавать их на исполнительный модуль I. Кварцевый генератор 18 обеспечивает стабилизацию частоты тактового сигнала микроконтроллера 17 пульта управления II при перепадах напряжения в бортовой сети трактора.

Автоматизированный прикатывающий каток секции сеялки работает следующим образом.

В процессе работы посевного агрегата, происходит вращательно-поступательное движение автоматизированного прикатывающего катка секции сеялки по полю. Диск 2, связан электроцилиндром 4 со стойкой 5 сошника 6. Электроцилиндр 4 связан, например, проводной связью с исполнительным модулем I, который включает тензометрический датчик веса 7 с упругим элементом на конце. Преобразуя силу сопротивления почвенного пласта в измеряемый электрический сигнал, тензометрический датчик 7 передает его к тензоуселителю 8, который усиливает и передает сигнал в аналого-цифровой преобразователь 9, встроенный в микроконтроллер 10. Преобразователь 9 преобразовывает входной аналоговый сигнал в цифровой код, который используется микроконтроллером 10 для его обработки.

Выходной сигнал с широтно-импульсной модуляцией от микроконтроллера 10 поступает к мостовому драйверу 12, который управляет электроцилиндром 4, регулируя силу давления катка на почву.

Исполнительный механизм I работает от бортовой сети трактора. Стабильность его работы обеспечивает кварцевый генератор 13. Исполнительный механизм I связан с пультом управления II, при помощи двунаправленной связи преобразователей интерфейсов11 и 14.

Дистанционный пульт управления II включает цифровую клавиатуру 15, обеспечивающую ввод данных, которые отражаются на графическом дисплее 16. Установленный в дистанционном пульте II микроконтроллер 17, обрабатывает введенные данные с цифровой клавиатуры 15 и передает их на исполнительный модуль I. Кварцевый генератор 18 обеспечивает стабильность тактовой частоты микроконтроллера пульта управления II от перепада напряжения бортовой сети трактора.

При необходимости изменения входных данных, оператор может вводить их вручную на клавиатуре.

Использование автоматизированного прикатывающего катка секции сеялки, позволяет повысить качество посева семян на 10…15% за счет контроля и автоматизированной регулировки силы его давления на почву, путем формирования оптимального уплотнения ложа.