PL248227B1 - Urządzenie do pomiaru względnego odchylenia belki opryskiwacza polowego od położenia równowagi - Google Patents

Abstract

Urządzenie do pomiaru względnego odchylenia belki opryskiwacza polowego od położenia równowagi, montowane do ramy opryskiwacza charakteryzuje się tym, że składa się ze wspornika mechanizmu linkowego wyposażonego w zaczep sprężyny naciągowej i uchwyt rolki z zamontowaną obrotową rolką (7) z dwiema sekcjami (8) i (10) do prowadzenia przymocowanych za pomocą zaczepów (12) i (13) linek pomiarowej (9) i naciągowej (11). Linka pomiarowa (9) jest połączona z zaczepem umieszczonym na końcu ramienia bocznego belki opryskiwacza, a linka naciągowa (11) jest napinana za pomocą sprężyny (19) przymocowanej do zaczepu sprężyny naciągowej, przy czym obrotowa rolka (7) zamocowana jest w uchwycie rolki za pomocą wałka (14) z przymocowanym na stałe do niego czujnikiem (15) położenia obrotowej rolki (7), natomiast generowany przez czujnik (15) sygnał (16) jest przekazywany do przeznaczonej do akwizycji danych aparatury pomiarowej (17).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru wzdłużnego i pionowego odchylenia końców belki polowej opryskiwacza rolniczego od położenia równowagi w trakcie wykonywania zabiegu chemicznej ochrony roślin. Jako element, względem którego wykonywane są pomiary, przyjęto centralny segment belki opryskiwacza. Wielkość wychylenia końców belki opryskiwacza ma znaczący wpływ na jakość procesu roboczego (nanoszenia cieczy użytkowej na chronione obiekty). Pomiar realizowany jest pośrednio z użyciem mechanizmu linkowego.

Zabiegi chemicznej ochrony roślin w uprawach polowych (płaskich) są wykonywane opryskiwaczami polowymi samobieżnymi lub agregowanymi (zawieszanymi lub przyczepianymi) z ciągnikami rolniczymi. Jakość zabiegu ochrony roślin, rozumiana jako równomierność rozłożenia środka ochrony roślin oraz minimalizowanie efektu jego znoszenia, w głównej mierze zależy od utrzymania prawidłowej odległości rozpylaczy od opryskiwanych obiektów. Z tego powodu, najważniejszym zespołem roboczym opryskiwacza jest belka polowa, ponieważ to jej ustawienie względem chronionego obiektu decyduje o równomierności dystrybucji cieczy użytkowej w łanie roślin, a w konsekwencji o biologicznej skuteczności wykonanego zabiegu. Utrzymanie zatem belki polowej na stałej wysokości nad opryskiwaną powierzchnią jest kluczowe dla skuteczności wykonywanego zabiegu ochrony roślin.

Podczas wykonywania zabiegów ochrony roślin na skutek przemieszczania się agregatu opryskującego następuje odchylanie się belki polowej od pozycji wyjściowej, spowodowane prędkością jazdy i nierównościami powierzchni pola. Odchylenie belki w płaszczyźnie pionowej (zmiana odległości względem opryskiwanego obiektu), jest wywołane obrotem opryskiwacza wokół osi zgodnej z kierunkiem ruchu maszyny oraz sprężystymi deformacjami belki. Skutkiem tego jest zmiana odległości rozpylaczy od opryskiwanej powierzchni. Wraz ze zmniejszeniem tej odległości maleje zasięg skrajnych rozpylaczy i następuje lokalne przedawkowanie cieczy użytkowej. Jednocześnie w uprawie pozostają także pasy nieopryskane, na które nie zostaje naniesiona ciecz robocza. Z kolei dla rozpylaczy rozmieszczonych po przeciwnej stronie belki polowej obserwuje się efekt odwrotny. Rozpylacze położone wyżej względem opryskiwanych obiektów mają większy zasięg i w konsekwencji występują niedobory środka ochrony roślin, gdyż ciecz osiada na większej powierzchni.

Oprócz wychyleń belki polowej w płaszczyźnie pionowej, w trakcie zabiegów ochrony roślin belka polowa wykonuje jeszcze wychylenia w płaszczyźnie poziomej. Jak wynika z analizy literatury przedmiotu wychylenia belki w tej płaszczyźnie mają znacznie większy wpływ na równomierność naniesienia cieczy użytkowej, niż wahania w płaszczyźnie pionowej. Ruchy belki w płaszczyźnie poziomej są wymuszane obrotem opryskiwacza wokół osi pionowej. Spowodowane są one nagłym zwiększeniem oporów ruchu jednego z kół opryskiwacza w przypadku maszyn zaczepianych lub kół napędowych ciągnika dla opryskiwaczy zawieszanych. Skutkuje to powstaniem poziomych drgań skrętnych odchylających końce belki polowej w przeciwnych kierunkach. Jeden koniec belki przemieszcza się zgodnie z kierunkiem ruchu agregatu, a drugi w stronę przeciwną. W wyniku tego na jednym końcu belki polowej zmniejsza się miejscowa prędkość rozpylaczy, a po stronie drugiej zwiększa się. Powoduje to z jednej ze stron belki wydłużenie czasu ekspozycji opryskiwanego obiektu, co wywołuje aplikację zwiększonej ilości środka ochrony roślin, z drugiej ze stron powoduje z kolei efekt przeciwny, objawiający się powstawaniem miejscowych niedoborów w naniesieniu cieczy użytkowej.

Przeciwdziałanie niekorzystnym, z punktu widzenia równomierności naniesienia na chronione obiekty cieczy użytkowej, wychyleniom belki polowej mają zapewnić układy stabilizacji jej położenia. Niestety ze względu na zwiększające się prędkości wykonywania zabiegów oraz długości belek polowych sięgających nawet 60 m, utrudnione jest utrzymanie pozycji wyjściowej belki polowej.

W literaturze przedmiotu nie ma dużo badań dotyczących zachowania się belki polowej opryskiwacza podczas wykonywania zabiegów ochrony roślin, w których do wyznaczenia chwilowego jej usytuowania wykorzystuje się aparaturę badawczą. Znane jest z opisu patentowego nr 225960 montowane do ramy opryskiwacza urządzenie do pomiaru kąta wychylenia opryskiwacza polowego zawieszanego na ciągniku rolniczym, które składa się z rejestratora, do którego podłączone są: czujnik obrotowy, czujnik mierzący przebytą drogę, dwa czujniki wysokości położenia belki nad chronionym obiektem i czujnik wychylenia ramienia belki polowej. Czujnik obrotowy przymocowany jest do jednego końca wału umieszczonego w osi opryskiwacza, a drugi koniec wału połączony jest z dyszlem wózka ciągniętego za opryskiwaczem, na którym znajduje się czujnik mierzący pokonaną drogę połączony z tarczą zębatą zamocowaną równolegle do koła tocznego wózka. Czujniki wysokości połączone są z układem dźwigniowym, przy czym górna część układu dźwigniowego osadzona jest na wspomnianym wcześniej wale, a dolna część układu dźwigniowego spoczywa na płaskowniku, który zakończony jest kółkiem do kopiowania terenu. Czujnik wychylenia ramienia zamocowany jest w osi przegubu ramienia belki polowej, przy czym oś czujnika jest nieruchoma, zaś obudowa czujnika obraca się razem z ramieniem belki polowej.

Według wynalazku urządzenie do pomiaru względnego odchylenia belki opryskiwacza polowego od położenia równowagi składające się z zamontowanego do centralnego segmentu belki opryskiwacza polowego od położenia równowagi, montowane do ramy opryskiwacza charakteryzuje się tym, że składa się ze wspornika mechanizmu linkowego wyposażonego w zaczep sprężyny naciągowej i uchwyt rolki z zamontowaną obrotową rolką z dwiema sekcjami do prowadzenia przymocowanych za pomocą zaczepów linek pomiarowej i naciągowej. Linka pomiarowa jest połączona z zaczepem umieszczonym na końcu ramienia bocznego belki opryskiwacza, a linka naciągowa jest napinana za pomocą sprężyny przymocowanej do zaczepu sprężyny naciągowej. Obrotowa rolka zamocowana jest w uchwycie rolki za pomocą wałka z przymocowanym na stałe do niego czujnikiem położenia obrotowej rolki. Generowany przez czujnik sygnał jest przekazywany do przeznaczonej do akwizycji danych aparatury pomiarowej.

Zastosowanie urządzenia do pomiaru względnego odchylenia belki opryskiwacza polowego od położenia równowagi umożliwia wykonanie pomiaru w dowolnie długim czasie. Pliki z poszczególnych pomiarów są zapisywane chronologicznie na pamięci wewnętrznej aparatury pomiarowej lub na zewnętrznym nośniku pamięci i tym samym można je przenosić na dysk komputera celem dalszej ich obróbki i analizy.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia mechanizm rolkowy, fig. 2 - mechanizm pomiarowy wzdłużnego (w kierunku poziomym względem osi x) odchylenia belki opryskiwacza od położenia równowagi i fig. 3 - mechanizm pomiarowy pionowego (względem osi z) odchylenia belki opryskiwacza od położenia równowagi.

Urządzenie do pomiaru względnego odchylenia belki opryskiwacza polowego od położenia równowagi montowane do centralnego segmentu belki opryskiwacza 1 połączonej przegubem 2 z bocznym segmentem 3 belki opryskiwacza, składa się ze wspornika mechanizmu linkowego 4. Wspornik mechanizmu linkowego 4 wyposażono w zaczep sprężyny naciągowej 5 i uchwyt rolki 6. W uchwycie rolki 6 zamontowano obrotową rolkę 7 z dwiema sekcjami. Sekcja pierwsza 8 przeznaczona jest do prowadzenia linki pomiarowej 9, natomiast sekcja druga 10 przeznaczona jest do prowadzenia linki naciągowej 11. Linka pomiarowa 9 przymocowana jest do rolki prowadzącej 7 za pomocą zaczepu 12, a linka naciągowa 11 za pomocą zaczepu 13. Linka pomiarowa 9 i linka naciągowa 11 nawinięte są na obrotową rolkę 7 w odwrotnych kierunkach, tak że gdy jedna z nich przemieszcza się o wartość Sx lub Sz na skutek wychylenia belki opryskiwacza odpowiednio względem osi x lub osi z od położenia równowagi nawija się na obrotową rolkę 7 o kąt α, druga w tym czasie przemieszcza się o długość S i jest rozwijana z obrotowej rolki 7 o ten sam kąt α. Obrotowa rolka 7 zamocowana jest w uchwycie rolki 6 na wałku 14, który na stałe połączony jest z obrotową rolką 7 i może wykonywać ruch obrotowy w uchwycie rolki 6. Do wałka 14 przymocowany jest czujnik 15 położenia obrotowej rolki 7. Jako czujnik 15 można zastosować każdy czujnik umożliwiający pomiar położenia obrotowej rolki 7 (np. enkoder, rezystancyjny czujnik obrotowy, itp.). Czujnik 15 generuje sygnał 16 przekazywany do aparatury pomiarowej 17. Rodzaj sygnału 16 zależny jest od zastosowanego czujnika 15. Aparatura pomiarowa 17 przeznaczona jest do akwizycji danych generowanych przez czujnik 15. Linka pomiarowa 9 jest połączona z zaczepem 18 umieszczonym na końcu ramienia bocznego 3 belki opryskiwacza. Linka naciągowa 11 jest napinana za pomocą sprężyny 19 przymocowanej do zaczepu sprężyny naciągowej 5.

W czasie pomiaru wartość wzdłużnego odchylenia końca belki (x) i pionowego odchylenia końca belki (z) wyznaczana jest na podstawie zmiany rozwinięcia linki pomiarowej 9 z obrotowej rolki 7. Zmiana długości rozwiniętej linki pomiarowej (Sx i Sz) jest proporcjonalna do kąta α obrotu rolki 7.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Urządzenie do pomiaru względnego odchylenia belki opryskiwacza polowego od położenia równowagi, montowane do ramy opryskiwacza znamienne tym, że składa się ze wspornika mechanizmu linkowego (4) wyposażonego w zaczep sprężyny naciągowej (5) i uchwyt rolki (6) z zamontowaną obrotową rolką (7) z dwiema sekcjami (8) i (10) do prowadzenia przymocowanych za pomocą zaczepów (12) i (13) linek pomiarowej (9) i naciągowej (11), przy czym

   PL 248227 BI linka pomiarowa (9) jest połączona z zaczepem (18) umieszczonym na końcu ramienia bocznego (3) belki opryskiwacza, a linka naciągowa (11) jest napinana za pomocą sprężyny (19) przymocowanej do zaczepu sprężyny naciągowej (5), przy czym obrotowa rolka (7) zamocowana jest w uchwycie rolki (6) za pomocą wałka (14) z przymocowanym na stałe do niego czujnikiem (15) położenia obrotowej rolki (7), natomiast generowany przez czujnik (15) sygnał (16) jest przekazywany do przeznaczonej do akwizycji danych aparatury pomiarowej (17).