HU184689B - Control device for automatic adjustment of spraying frame of spraying machines - Google Patents

Description

A találmány tárgya permetező gépek szórókeretének önműködő beállítására való szabályozó szerkezet, különösen mezőgazdasági alkalmazásra, ahol a beállítás a permetezőszer nyomásának függvényében a kezelendő felülethez képest történik.

Permetező gépeket a mezőgazaságban növényvédő szerek, például herbicidek, fungicidek, illetve szuszpendált trágyák kijuttatására alkalmaznak.

Az ismert permetező gépek legalább egy szórókerettel vannak felszerelve, amelyben a permetezőszert kúpos sugárban a talajra juttató fúvókák vannak.

A permetezés során igen fontos, hogy a kezelendő talaj teljes felülete be legyen permetezve anélkül, hogy valamely rész kimaradna, vagy, hogy a permetezett felületrészek egymást átfednék. A talajnak egy-egy fúvókával permetezett része kör (vagy a körhöz közelálló ellipszis) alakú, amelynek átmérője attól függ, hogy a fűvóka milyen magasan van a talajszint fölött és milyen nagy a kezeléshez alkalmazott folyadék nyomása. Ily módon tehát a szórókeret adott talajszint fölötti magasságához tartozó teljes bepermetezett felület a porlasztott folyadék nyomásától függ. Minél nagyobb a nyomás, annál inkább megközelíti a permetsugár kúpszöge a fűvóka kúpszögét. Ezzel szemben minél kisebb a nyomás, annál inkább beszűkül a permetezett felület a gravitációs erő hatása alatt.

Könnyen belátható, hogy a permetezett felület nagyságának a porlasztott folyadék nyomásától függő változásai még fokozódnak, ha nagy kiömlési szögű fúvókákat alkalmaznak. Nyilvánvaló továbbá, hogy a talaj fölött bizonyos magasságban elhelyezett porlasztófúvókák esetén a permetező kúpok egymásba nyúlhatnak, vagy éppen fordítva, a talajnak maradnak olyan részei, amelyek a permetezésből kimaradnak. Ez attól függ, hogy a porlasztó nyomás hogyan változik.

A találmánnyal megoldandó feladat e nehézségek kiküszöbölése és olyan szabályozó szerkezet létesítése, amellyel a porlasztott folyadék nyomásváltozásainak ellenére optimális permetezést hozhatunk létre.

A találmánnyal célunk továbbá, hogy a permetkúpokból és a talaj felületére vetülő körök vagy ellipszisek egymást állandóan érintsék.

Találmányunk lényege, hogy a permetezőgép állványára a szórókeretet a kezelendő felülethez képest merőlegesen állító emelő van szerelve, amihez a szórókeretnek a kezelendő felülethez képesti helyzetét megállapító érzékelőeszköz, az érzékelőeszközből érkező jeleket a szórókerettel továbbított folyadék nyomásával arányos referencia jellel összehasonlító komparátor, valamint az emelőt a referencia jel és az érzékelőeszközből érkező jel különbségétől függően vezérlő egység van csatlakoztatva, ahol a vezérlőegység a komparátorral van összekötve. A szórókeret helyzetét megállapító érzékelő ilyenkor bizonyos számú mérőfejből vagy mérőadóból áll, amelyek a mérőadókat vezérlő és a szórókeretre szerelt vezérlőszerv pályája mentén sorban vannak elrendezve, amikoris a mérőfejek vagy mérőadók a vezérlőszerv elhaladásakor a megfelelő mérőadóra jellemző jelet adnak, a jeleket a komparátor állandóan összehasonlítja a referencia jellel, ugyanekkor minden jel alkalmas arra, hogy a referencia jeltől való eltérés előre beszabályozható értékhez viszonyított eltérést csökkentse.

A találmány értelmében eljárhatunk úgy is, hogy a szórókeret helyzetét megállapító érzékelőeszköz a szórókeret elmozdulásának függvényében folyamatos jelet szolgáltató átalakítóként van kialakítva, amely a szórókeret2 hez kapcsolt csökkentő áttételű karral van mechanikusan összekötve.

A komparátor célszerűen egyrészt a referencia jelet, másrészt a szórókeret helyzetére jellemző jelet kapja és a szórókeret állítását kiváltó vezérlő jelet ad, mihelyt az összehasonlított jelek közötti eltérés bizonyos előre beszabályozható küszöbértéket meghalad.

További célszerű kiviteli alak, ahol a szórókeretet állító emelő hidraulikus vagy pneumatikus munkahengerként van kialakítva, amely a komparátorral összekötött hidraulikus vagy pneumatikus elosztóval van vezérelve.

Célszerű, ha a villamos jelet szolgáltató végálláskapcsolók a jelek szintjét szabályozó áramkörökön át összegező áramkörhöz vannak csatlakoztatva, amelynek kimenete a komparátorral van összekötve.

Végezetül célszerű az a kiviteli alak, amelyben a folyamatos analóg jelet adó átalakító két komparátorral van összekötve, amelyek mindegyikére referenciajel is rá van kapcsolva, míg az egyik komparátor negatív eltérés, a másik komparátor pozitív eltérés megállapítására képes kialakítású.

A találmány további részleteit a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti szabályozó szerkezet példakénti kiviteli alakjait tüntettük fel.

Az 1. ábra a szórókeret vázlatos elölnézete permetezés közben.

A 2. ábra a találmány szerinti szabályozó szerkezet egyik példakénti kiviteli alakjának kapcsolási vázlata.

A 3. ábra más példakénti kiviteli alak kapcsolási vázlatát tünteti fel.

Az 1. ábrán a rajzon nem ábrázolt mezőgazdasági permetezőgép 1 szórókeretét tüntettük fel.

Az 1 szórókeret lényegében a talaj S felületével párhuzamosan helyezkedik és több porlasztó 2 fúvókával van ellátva. Ezek szabályosan vannak elosztva és úgy vannak a talajra irányítva, hogy például kezelő folyadékból álló 3 permetkúpokat lövellnek rá.

A 3 permetkúpok azonos alakúak és csúcsszögüket egyrészt a 2 fúvókák kialakítása, másrészt az 1 szórókerettel továbbított folyadékban uralkodó nyomás határozza meg.

Igen fontos, hogy a talaj S felületének minden részét érje a permet, illetőleg fordítva, hogy a talaj egyes részei a 3 permetkúpok átfedése folytán ne legyenek túlságosan bepermetezve. Ebből következik, hogy az 1 szórókeretnek a talaj S felülete fölötti H magassága alapvető jelentőséggel bír. Ha például szuszpendált trágyát permetezünk ki és az 1 szórókerettel továbbított folyadék nyomása 2,250 bar, a H magasság ideális értéke 1,25 m. Ez megfelel az 1. ábrán folytonos vonalakkal feltüntetett 3 permetkúpoknak, amelyeknek szélső alkotói pontosan a talaj S felületén találkoznak. Más szavakkal, a 3 permetkúpok által és a talaj S felületén létrehozott körök (vagy köröket megközelítő ellipszisek) éppen érintkeznek egymással. Ezeket a köröket az 1. ábrán a rajz síkjába beforgatva 90 alatt lefordítva tüntettük fel és C hivatkozási betűvel jelöltük.

Nyilvánvaló, hogy amikor az 1 szórókeret által továbbított folyadék nyomása csökken, a 3 permetkúpok deformálódnak és a nehézségi erő hatása alatt összeszűkülnek. Ilyenkor jönnek létre az 1. ábrán szaggatott vonalakkal feltüntetett 4 permetkúpok. Ezeknek a 4 permetkúpoknak a talaj S felületére való metszetei olyan C’ köröket határoznak meg, amelyek egymással már nem érintkez-21

184 689 nek. A 4 permetkúpok szélső alkotói a talaj S felülete alatti S’ szinten metszik egymást.

A nyomáscsökkenés hatásának megszüntetésére és a 4 permetkúpok újbóli érintkeztetése érdekében tehát az 1 szórókeret talajszint fölötti H magasságát növelnünk kell, hogy az S’ szint a talaj S felületére essen.

Ha viszont az 1 szórókeret által továbbított folyadék nyomása növekszik, a 3 permetkúpok kiszélesednek és ennek következtében metszik egymást, mielőtt a talajt elérnék. A 3 permetkúpok növekedésének elméleti határát a 2 fúvókák szerkezete (a porlasztás szöge) határozza meg. Ezt a határt valójában a nehézségi erő miatt sohasem érjük el. Ilyenkor tehát az 1 szórókeretnek a talaj S felülete fölötti H magasságát csökkenteni kell, hogy az S felületen ismét az egymással érintkező C körök alakuljanak ki.

Evégből a találmány értelmében olyan szerkezetet alkalmazunk, amely a H magasságot az 1 szórókeret által továbbított folyadék nyomásváltozásainak függvényében szabályozza.

Az 1 szórókeretet a permetezőgép állványához kettős működésű hidraulikus 5 emelővel csatlakoztatjuk. Az 5 emelő hengere az állványon van rögzítve, 6 dugattyúrúdja pedig az 1 szórókerettel van összekötve. Lehetővé teszi, hogy az 1 szórókeretet a talaj S felületéhez képest emeljük vagy süllyesszük anélkül, hogy az 1 szórókeretben lévő folyadék nyomásváltozásainak függvényében működő szerkezet vezérlő hatást kifejten^?

A 2. ábrán az 5 emelő vezérlő szerkezetének példakénti kiviteli alakja látható. Itt az 1 szórókereten a 7 vezérlőbütyök van rögzítve, amely az 1 szórókerettel együtt mozog. Emelkedés közben egymás után 8 végálláskapcsolókkal találkozik, amelyek függőleges irányban egymás fölött a permetezőgép állványán vannak rögzítve és egy-egy 9 letapintóval működnek együtt.

A 2. ábrán az 5 emelő vezérlő szerkezetének példakénti kiviteli alakja látható. Itt az 1 szórókereten a Ί vezérlőbütyök van rögzítve, amely az 1 szórókerettel együtt mozog. Emelkedés közben egymás után 8 végálláskapcsolókkal találkozik, amelyek függőleges irányban egymás fölött a permetezőgép állványán vannak rögzítve és egy-egy 9 letapintóval működnek együtt.

Amikor az 1 szó ró keret folytonos vonalakkal érzékeltetett legalsó Γ helyzetét foglalja el, egyik 8 végálláskapcsoló 9 letapintója sem érintkezik a 7 vezérlőbütyökkel. Az 1 szórókeret emelkedésének mértékében a 9 Ietapintók hatására a 8 végálláskapcsolók egymás után bekapcsolódnak. Az 1 szórókeret legfelső helyzetében valamennyi 8 végálláskapcsoló be van kapcsolva. A 8 végálláskapcsolók mindegyike előszabályozó 10 egységen át 11 összegező áramkörrel van összekötve, amely a különféle információkat feldolgozza és amelynek kimenete 12 komparátor egyik bemenetével van összekötve.

A 12 komparátomak referencia bemenete is van. A referenciajel az 1 szórókeret által továbbított folyadék nyomására jellemző és olyan nem ábrázolt átalakító adhatja, amely a permetező folyadék nyomásából a nyomással fordítottan arányos villamos jelet állít elő.

A 12 komparátomak három kimenete van, amelyek 5 emelőt vezérlő, de a rajzon fel nem tüntetett elektropneumatikus szeleppel vannak összekötve és az 1 szórókeret emelkedeését (+ jelű kimenet) vagy süllyedését (— jelű kimenet) vezérlik, illetve helyzetét rögzítik (0 jelű kimenet).

A szabályozó szerkezet ábrázolt példakénti kiviteli alakjának működésmódja a következő:

A 11 összegező áramkör a 12 komparátorba állandóan olyan jelet juttat, amelynek amplitúdója arányos a 8 végálláskapcsolóknak a 7 vezérlőbütyök útján bekapcsolt számával, vagyis az 1 szórókeretnek a talajszint feletti magasságával. A 9 letapintók közötti távolság miatt a helyzet meghatározásában természetesen bizonyos pontatlanság van, amit a 8 végálláskapcsolók számának növelésével csökkenthetünk.

Az 1 szórókeret alsó Γ helyzetében a 11 összegező áramkörből távozó jel minimális, fölemelt helyzetben viszont maximális. E két szélső érték között a 11 összegező áramkörből távozó jel szakaszonként más-más értéket vesz fel, aszerint, hogy a 7 vezérlőbütyök a rögzített 9 letapintókhoz viszonyítva milyen magassági helyzetet foglal el.

A referencia jel az 1 szórókeret által továbbított folyadék nyomásával fordítottan arányos jelszintet képvisel.

A permetezés megkezdésekor kézzel beállítjuk az 1 szórókereret magassági helyzetét a permetező folyadék nyomásának figyelembevételével. Miután az 1 szórókeret helyzetét így beállítottuk, a továbbiakban vagy a bekapcsolt 8 végálláskapcsolókról az előszabályozó 10 áramkörökön át érkező jelek szintjét vagy — például potenciométer útján — a vezérlő jel szintjét úgy szabályozzuk be, hogy a 12 komparátor 0 jelű kimenetén (az 1 szórókeret rögzített helyzete) olyan jel legyen, ami a 12 komparátor bementei közötti különbség előre beszabályozható küszöbértékénél kisebb különbségnek felel meg.

Ha a permetezés során a permetező folyadék nyomása csökken, a referencia jel amplitúdója megnövekszik. A •2 komparátor különbséget állapít meg és ezzel a + kimeneten jelet ad, aminek hatására az 1 szórókeret emelkedni kezd. Eközben a 9 letapintók közül a 7 vezérlőbütyök egyet vagy többet érint és ezzel a 12 komparátorba jutó jel szintjét megnöveli. Amikor ez eléri a referencia jel szintjét (vagy amikor az eltérés kisebb az előre meghatározott küszöbértéknél), a + kimenet kikapcsolódik és a 0 kimenet az 1 szórókeretet az elért helyzetében rögzíti.

Az 1 szórókeretnek ebben az új helyzetében egyértelmű az említett C körök ismét érintkezése, aminek nyilvánvalóan feltétele, hogy a szabályozó szerkezet előzőleg kalibrált legyen, vagyis, hogy a 9 letapintók száma és viszonylagos elhelyezése, valamint az előszabályozó 10 áramkörök úgy legyenek megválasztva és beszabályozva, hogy az 1 szórókeret által elfoglalható különféle helyzetek a C körök tényleges érintkezéséhez szükséges folyadéknyomásoknak feleljenek meg.

Ha viszont a folyadéknyomás növekszik, a referencia jel amplitúdója csökken. A 12 komparátor az előző esettel ellentétes értelmű eltérést fog megállapítani és a kimenetre olyan jelet fog adni, amely az 1 szórókeretet a talaj irányában süllyeszti. Ez az elmozdulás mindaddig tart, amíg a 11 áramkör kimenetén lévő jel el nem éri a vezérlőjelet.

Más kiviteli alakban a 12 komparátorra adott vezérlőjel a folyadéknyomással egyenesen lehet arányos. Minthogy a 11 összegező áramkörből kilépő jelnek ugyanolyan értelemben kell változnia, mint a referencia jelnek, ezért például nyomáscsökkenés esetén az 1 szórókeretnek emelkednie kell, és a 8 végálláskapcsolókat úgy kell kapcsolnia, hogy a 11 összegező áramkörből távozó jel amplitúdója csökkenjen. A 7 vezérlőbütyköt tehát a 2.

184 689 ábrán feltüntetett helyzettel az 1 szórókeret felső helyzetében egyik 9 letapintó sem érintkezzen a 7 vezérlőbütyökkel, legalsó Γ helyzetében viszont valamennyi 8 végálláskapcsoló be legyen kapcsolva. De a 2. ábra szerinti elrendezést is megtarthatjuk, ha gondoskodunk arról, hogy a 8 végálláskapcsolók bekapcsolásukkor az áramkört ne zárják, hanem megszakítsák.

A 3. ábrán olyan példakénti kiviteli alakot tüntettünk fel, amelyben az 1 szórókeret függőleges irányú elmozdulását nem szakaszosan, hanem folyamatosan érzékeljük. Ehhez az elmozdulásból analóg jelet származtatunk, amelynek pillanatnyi szintje megfelel az 1 szórókeret adott magassági helyzetének.

Nyilvánvaló, hogy az ilyen rendszer sokkal pontosabb, mint a 2. ábra szerinti kiviteli alak, ahol az elmozdulást csak szakaszosan tudjuk követni.

Amint a 3. ábrán látható, az l szórókeret csökkenő áttételű 13 kar útján mechanikusan 14 átalakítóval van összekötve. A 14 átalakító kimenetén olyan analóg jel jelenik meg, amely arányos az 1 szórókeret magassági helyzetével. Amikor az 1 szórókeret emelkedik, a 14 átalakítóból érkező jel csökken, és fordítva, amikor az 1 szórókeret lesüllyed, a jelszint emelkedik.

A 14 átalakító kimenetéről érkező jel két 15, 16 komparátorba jut. Ezek mindegyike megkapja az 1 szórókeret által továbbított folyadék nyomására jellemző referencia jelet, amely a folyadéknyomással egyenesen arányos. A két 15 és 16 komparátor hidraulikus 17 elosztót vezérel, amelynek rendeltetése, hogy a hidraulikus 5 emelőt működtesse.

A két 15 és 16 komparátor közül a 15 komparátor a referencia jel és az 1 szórókeret magassági helyzetére jellemző jel közötti negatív különbséget állapítja meg és ezzel az 1 szórókeret süllyedését váltja ki. A másik 16 komparátor pozitív eltérést állapít meg és az 1 szórókeret emelkedésének értelmében vezérel.

Meg kell jegyezni, hogy a két 15 és 16 komparátor a 2. ábrán látható egyetlen komparátorral is helyettesíthető.

A 3. ábra szerinti példakénti kiviteli alak működésmódja hasonló és előző péladakénti kiviteli alakéhoz.

Nyilvánvaló, hogy a rendszert egyrészt a folyadéknyomás változásainak megfelelően és másrészt a 14 átalakító kimenő jelének amplitúdójától függően úgy kell beállítani, hogy a folyadéknyomás minden értékéhez tartozzék az 1 szórókeret egy-egy olyan helyzete, amelyben a C körök ténylegesen érintkeznek egymással. Ennek megtörténte után a szabályozó szerkezet folyamatos üzemben automatikusan működik. Amikor a folyadéknyomás az egyik vagy másik értelemben változik, a megfelelő 15 vagy 16 komparátor különbséget észlel és a 17 elosztó útján az 1 szórókeretet olyan helyzetbe hozza, amelyben az eltérés legalább is kisebb, mint egy előre beállítható küszöbérték, amely alatt egyik 15 vagy 16 komparátor sem ad a 17 elosztóba jelet. Az 1 szórókeret ekkor nyugalmi helyzetben van.

A 2. és 3. ábra szerinti megoldás esetén az 1 szórókeretet emelő vagy süllyesztő szerkezet nyomóközeggel (folyadékkal vagy levegővel) vezérelt hidraulikus 5 emelő, amelyet hidraulikus vagy pneumatikus elosztók útján nyomóközeg (folyadék vagy levegő) vezérel. Ehelyett azonban alkalmazhatnánk csavarorsót, fogaslécet stb. mozgató villamos motort is.

Ugyanis az 1 szórókeret magassági helyzetét megállapító rendszer helyett alkalmazhatnánk mechanikus, pneumatikus, hidraulikus, villamos, optoelektronikus vagy elektronikus eszközöket is, amelyek a leírtakkal egyenértékűek.

A komparátorba vagy komparátorokba juttatott külön5 féle jelek lehetnek számjelek is, ha a komparátorok ilyen jelek vételére alkalmasak.

Végül általában megjegyzendő, hogy a találmány bármilyen folyadék kijuttatására vagy permetezésére alkalmas. Az S felület is bármilyen lehet. Viszont cél, hogy a

3 permetkúpok átfedését vagy kezeletlen felületrészek visszamaradását elkerüljük.

Claims (5)

1. Szabályozó szerkezetek permetezőgép szórókeretének a permetezendő anyag nyomásának függvényében kezelendő felülethez viszonyított beállítására, különösen mezőgazdasági alkalmazásra, ahol a szórókeretben a per20 metezendő anyagot kúpos sugárban kijuttató fúvókák vannak, azzal jellemezve, hogy a permetezőgép állványára a szórókeretet (1) a kezelendő felülethez (S) képest merőlegesen állító emelő (5) van szerelve, amihez a szórókeretnek (1) a kezelendő felülethez (S) képesti helyzetét

25 megállapító érzékelőeszköz, az érzékelőeszközből érkező jeleket a szórókerettel (1) továbbított folyadék nyomásával arányos referencia jellel összehasonlító komparátor (12), valamint az emelőt (5) a referencia jel és az érzékelőeszközből érkező jel különbségétől függően vezérlő

30 egység van csatlakoztatva, ahol a vezérlőegység a komparátorral 12 van összekötve.

Az 1. igénypont szerinti szerkezet kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szórókeret (1) helyzetét megállapító érzékelőeszköz egymással együttműködő vezérlőbütyök35 ként (7) és vágálláskapcsolókként (8) van kialakítva, ahol a vezérlőbütyök (7) a szórókerethez (1), a végálláskapcsolók (8) pedig egymás után sorban a permetezőgép állványához vannak erősítve, amik a vezérlőbütyökkel (8) való együttműködésükkor villamos jel szolgáltatására ké40 pes kialakításúak.

3. Az 1. igénypont szerinti szerkezet kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szórókeret (1) helyzetét megállapító érzékelőeszköz a szórókeret (1) elmozdulásának függvényében folyamatos jelet szolgáltató átalakítóként (14),

45 van kialakítva, amely a szórókerethez (1) kapcsolt csökkentő áttételű karral (13) van mechanikusan összekötve.

4. Az 1,—3. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a szórókeretet (1) állító emelő (5) hidraulikus vagy pneumatikus elosztóval

50 (16) van vezérelve.

5 A 2. igénypont szerinti szerkezet kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a villamos jelet szolgáltató végálláskapcsolók (7) a jelek szintjét szabályozó áramkörökön (10) át az összegező áramkörhöz (11) vannak csatlakoztat55 va, amelynek kimenete a komparátorral (12) van összekötve.

6. A 3. igénypont szerinti szerkezet kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a folyamatos analóg jelet adó átalakító (14) két komparátorral (15, 16) van összekötve, ame60 lyek mindegyikére referencia jel is rá van kapcsolva, míg az egyik komparátor (15) negatív eltérés, a másik komparátor (16) pozitív eltérés megállapítására képes kialakítású.