RU2067378C1 - Device to check speed of rotation of working members of agricultural machines - Google Patents
Device to check speed of rotation of working members of agricultural machines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067378C1 RU2067378C1 SU5022158A RU2067378C1 RU 2067378 C1 RU2067378 C1 RU 2067378C1 SU 5022158 A SU5022158 A SU 5022158A RU 2067378 C1 RU2067378 C1 RU 2067378C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- pulse
- frequency
- control unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено, в частности, для контроля частоты вращения валов зерноуборочного комбайна. The alleged invention relates to agricultural machinery and is intended, in particular, to control the frequency of rotation of the shafts of a combine harvester.
Известно устройство контроля частоты вращения рабочих органов зерноуборочного комбайна, содержащее импульсные генераторы, к управляющим входам которых подключены выходы датчиков частоты вращения, элемент сигнализации, элемент или, амплитудный детектор и ключевые элементы (СССР, а.с. N 106967, кл. А 01 Д 41/12, 1984 г.). A known device for controlling the speed of the working bodies of a combine harvester containing pulse generators, the control inputs of which are connected to the outputs of the speed sensors, an alarm element, an element or an amplitude detector and key elements (USSR, AS N 106967, class A 01 D 41/12, 1984).
Недостаток известного устройства ограниченные эксплуатационные возможности, т. к. известное устройство не позволяет определить абсолютное значение частоты вращения контролируемого вала. Следует указать, что при настройке зерноуборочного комбайна на заданный режим работы регулируют частоту вращения молотильного барабана и вентилятора очистки. В этом случае при каждой регулировке требуется измерение частоты вращения молотильного барабана и вентилятора очистки. Известное устройство позволяет осуществить только пороговый контроль частоты, однако этого не достаточно при перестройке режима работы комбайна. Это и ограничивает эксплуатационные возможности известного устройства. The disadvantage of the known device is limited operational capabilities, because the known device does not allow to determine the absolute value of the rotational speed of the controlled shaft. It should be noted that when setting the combine harvester to the specified operating mode, the speed of the threshing drum and the cleaning fan are regulated. In this case, each adjustment requires a measurement of the rotational speed of the threshing drum and the cleaning fan. The known device allows only threshold frequency control, but this is not enough when restructuring the operating mode of the combine. This limits the operational capabilities of the known device.
Известно другое устройство контроля вращения рабочих органов сельскохозяйственной машины, содержащее счетчик импульсов с индикатором на выходе, датчик частоты вращения, импульсный генератор эталонной частоты (СССР, а.с. N 1375171, кл. А 01 D 41/12, 1988 г.). There is another device for controlling the rotation of the working bodies of an agricultural machine, containing a pulse counter with an indicator on the output, a speed sensor, a pulse generator of a reference frequency (USSR, AS N 1375171, class A 01 D 41/12, 1988).
Известному устройству присущи недостатки, указанные выше. The known device has the disadvantages indicated above.
Цель предполагаемого изобретения расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет применения его для настройки режимов работы зерноуборочного комбайна. The purpose of the proposed invention is the expansion of the operational capabilities of the device by applying it to adjust the operating modes of the combine harvester.
Для достижения указанной цели в устройство введены умножитель частоты и блок управления, первый вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения, второй вход блока управления соединен с первым выходом импульсного генератора эталонной частоты, первый выход блока управления подключен к первому входу умножителя частоты, а второй выход блока управления соединен с установочным входом счетчика импульсов, при этом второй вход умножителя частоты соединен с вторым выходом импульсного генератора эталонной частоты, а выход умножителя частоты соединен с тактовым входом счетчика импульсов. Умножитель частоты содержит счетчик импульсов, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и триггер, первый вход которого является входом умножителя частоты, а второй вход триггера, объединенный с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, является вторым входом умножителя частоты, выход триггера соединен с установочным входом счетчика импульсов и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с тактовым входом счетчика импульсов, при этом выходы счетчика импульсов через элемент И соединены с установочным входом триггера. Датчик частоты вращения содержит импульсный источник света, фотоприемник и последовательно соединенные усилитель импульсов, детектор и ключевой усилитель, а выход фотоприемника подключен к входу усилителя импульсов через разделительный конденсатор. Импульсный генератор эталонной частоты выполнен в виде генератора с кварцевой стабилизацией частоты и делителя частоты, вход которого подключен к выходу генератора с кварцевой стабилизацией частоты. Блок управления содержит триггер, счетчик импульсов с дешифратором на выходе, элемент И, элемент ИЛИ и инвертор, вход которого является первым входом блока управления, а тактовый вход счетчика импульсов является вторым входом блока управления, выход элемента И является первым выходом блока управления, а выход элемента ИЛИ вторым выходом этого блока. To achieve this goal, a frequency multiplier and a control unit are introduced into the device, the first input of which is connected to the output of the speed sensor, the second input of the control unit is connected to the first output of the pulse generator of the reference frequency, the first output of the control unit is connected to the first input of the frequency multiplier, and the second output the control unit is connected to the installation input of the pulse counter, while the second input of the frequency multiplier is connected to the second output of the pulse generator of the reference frequency, and the output of the multiplier pilots at a clock input connected to the pulse counter. The frequency multiplier contains a pulse counter, an AND element, an OR-NOT element, and a trigger, the first input of which is the input of the frequency multiplier, and the second trigger input, combined with the first input of the OR-NOT element, is the second input of the frequency multiplier, the trigger output is connected to the installation input the pulse counter and the second input of the OR-NOT element, the output of the OR-NOT element is connected to the clock input of the pulse counter, while the outputs of the pulse counter through the And element are connected to the installation input of the trigger. The speed sensor contains a pulsed light source, a photodetector and series-connected pulse amplifier, a detector and a key amplifier, and the output of the photodetector is connected to the input of the pulse amplifier through an isolation capacitor. The pulse generator of the reference frequency is made in the form of a generator with quartz frequency stabilization and a frequency divider, the input of which is connected to the output of a generator with quartz frequency stabilization. The control unit contains a trigger, a pulse counter with a decoder at the output, an AND element, an OR element, and an inverter, the input of which is the first input of the control unit, and the clock input of the pulse counter is the second input of the control unit, the output of the And element is the first output of the control unit, and the output element OR the second output of this block.
Эти признаки отличают предположенное устройство от выбранного нами прототипа и обеспечивают его соответствие критерию "Новизна". При описании вышеприведенных аналогов проведен анализ на соответствие нашего предложения критерию "Существенные отличия". Проанализированы общие, частные существенные признаки предложения. Сходные с ними признаки известных перечисленных решений в совокупности с остальными не позволяют получить положительного эффекта, подобно предложенному. Следовательно, наше решение соответствует критерию "Существенные отличия". These features distinguish the proposed device from our chosen prototype and ensure its compliance with the criterion of "Novelty." In the description of the above analogues, an analysis was made on the conformity of our proposal to the criterion of "Significant differences". The general, particular, essential features of the proposal are analyzed. Similar to them signs of the known listed solutions in combination with the others do not allow to obtain a positive effect, similar to the one proposed. Therefore, our solution meets the criterion of "Significant differences".
На фиг. 1 приведена схема устройства контроля частоты вращения рабочих органов сельскохозяйственной машины. На фиг. 2 показана структурная схема датчика частоты вращения. In FIG. 1 shows a diagram of a device for controlling the frequency of rotation of the working bodies of an agricultural machine. In FIG. 2 shows a block diagram of a speed sensor.
Устройство содержит счетчик 1 импульсов, к выходу которого подключен цифровой индикатор 2 (дешифратор двоичного кода в семисегментный код входит в состав счетчика 2). Импульсный генератор 3 эталонной частоты выполнен на основе генератора 4 с кварцевой стабилизацией частоты и делителя 5 частоты следования, импульсов генератора 4. Датчик 6 частоты вращения содержит импульсный источник света, образованный светодиодом 7 и импульсным генератором 8 (фиг. 2). Фотоприемник 9 через конденсатор 10 подключен к входу усилителя 11 импульсов. К выходу усилителя 11 через амплитудный детектор 12 подключен ключевой усилитель 13. Фотопара из элементов 7 и 9 взаимодействует с светоотражающей полоской 14, наклеенной на контролируемый вал 15. Полоска 14 выполнена по отношению к валу 15 из цветоконтрастного материала, например из белой бумаги или лейкопластыря. Выход датчика 6 соединен с первым входом блока 16 управления. Второй вход блока 16 соединен с первым выходом генератора 3. В блок 16 входят триггер 17, счетчик 18 импульсов с дешифратором на выходе, выполненном на элементе И 19, элемент ИЛИ 20, элемент И 21, цепь из конденсатора 23 и резистора 24 вместе с элементом 20, образующие схему установки исходного состояния. The device contains a counter 1 pulses, the output of which is connected to a digital indicator 2 (the binary code decoder in the seven-segment code is part of the counter 2). The pulse generator 3 of the reference frequency is made on the basis of a
Цепь из конденсатора 25 и резистора 26 вместе с элементом 21 образует стробируемый формирователь коротких импульсов. Первый выход блока 16 соединен с первым входом умножителя 27 частоты, а второй выход блока 16 подключен к установленному входу счетчика 1. Элементы блока 16 соединены между собой в соответствии с фиг. 1. The circuit of the capacitor 25 and the resistor 26 together with the element 21 forms a gated shaper of short pulses. The first output of block 16 is connected to the first input of the frequency multiplier 27, and the second output of block 16 is connected to the installed input of counter 1. The elements of block 16 are interconnected in accordance with FIG. 1.
Умножитель 27 содержит счетчик 28 импульсов с элементом И 29 на выходе, элемент ИЛИ-НЕ 30, и триггер 31. Элементы соединены между собой в соответствии с фиг. 1. Выход умножителя 27 подключен к тактовому входу счетчика 1. Питание устройства производится от автономного источника 32, встроенного в устройство контроля. Включение питания производится кнопкой 33 (шины питания функциональных узлов не показаны). The multiplier 27 comprises a pulse counter 28 with an AND element 29 at the output, an OR-NOT 30 element, and a trigger 31. The elements are interconnected in accordance with FIG. 1. The output of the multiplier 27 is connected to the clock input of the counter 1. The device is powered from an autonomous source 32, which is built into the control device. Power on is performed by button 33 (power bus of functional units are not shown).
Устройство контроля работает следующим образом. Для начала измерений датчик 6 располагают так, чтобы расстояние между контролируемым валом 15 и рабочей поверхностью фотопары из элементов 7 и 9 составляло 60-80 мм, что обеспечивает уверенную регистрацию отраженных световых импульсов. Нажатием кнопки 33 подают питающее напряжение +Е на все функциональные узлы устройства. При этом элементы 20, 23, 24 формируют короткий импульс, которым счетчик 1 триггер 17 и счетчик 18 устанавливаются в нулевое состояние. Генеpатор 4 формирует эталонные импульсы прямоугольной формы с высокой частотой 32768 Гц), а на выходе делителя 5 формируются эталонные импульсы с частотой 1 Гц. Генератор 8 формирует импульсы с частотой несколько десятков кГц, питающие светодиод 7. При каждом обороте вала 15 импульсы света отражаются от полоски 14 в результате чего на выходе фотоприемника 9 формируются пачки импульсов, которые усиливаются усилителем 11. Разделительный конденсатор 10 не пропускает на вход усилителя постоянную составляющую выходного сигнала фотоприемника 9, обусловленную воздействием на фотоприемник дневного света, что позволяет использовать устройство в полевых условиях. После детектирования усиленных пачек импульсов детектором 12 и усиления продетектированных импульсов ключевым усилителем 13 на выходе датчика 6 получают прямоугольный импульс с частотой вращения вала 15. The control device operates as follows. To start the measurements, the sensor 6 is positioned so that the distance between the controlled
В основу работы устройства контроля положено соотношение
где
n число оборотов в минуту вала 15;
m число импульсов на выходе датчика 6 за эталонный интервал времени Δt.The operation of the control device is based on the ratio
Where
n the number of revolutions per minute of the
m the number of pulses at the output of the sensor 6 for the reference time interval Δt.
С точки зрения удобства аппаратурной реализации устройства и приемлемого времени контроля выбрано D628,05022158,10t 4 cек. From the point of view of the convenience of the hardware implementation of the device and the acceptable control time, D628,05022158,
В этом случае выражение (1) принимает вид
n 15 x m (2)
В соответствии с выражением (2) коэффициент умножения частоты импульсов умножителем 27 выбран равным 15.In this case, expression (1) takes the form
In accordance with the expression (2), the multiplier of the frequency of the pulses by the multiplier 27 is chosen equal to 15.
Первым импульсом с выхода датчика 6 в триггер 17 записывается "1", а счетчик 18 подготавливается к счету эталонных импульсов с частотой 1 Гц. The first pulse from the output of the sensor 6 in the trigger 17 is recorded "1", and the counter 18 is prepared for the calculation of the reference pulses with a frequency of 1 Hz.
В результате этого на выходе третьего разряда счетчика 18 формируется измерительный интервал в виде положительного импульса, длительностью 4 сек. Этот импульс подготавливает элемент 21 к формированию коротких импульсов из выходных импульсов датчика 6. Элементы 25 и 26 выбраны так, чтобы длительность сформированных импульсов равнялась 2-3 периодам импульсов на выходе генератора 4. As a result of this, at the output of the third discharge of the counter 18, a measuring interval is formed in the form of a positive pulse, lasting 4 seconds. This pulse prepares element 21 for the formation of short pulses from the output pulses of the sensor 6. Elements 25 and 26 are selected so that the duration of the generated pulses is equal to 2-3 periods of pulses at the output of the
Первый импульс на выходе элемента 21, сформированный после начала измерительного интервала, устанавливает триггер 31 в "1" в результате чего элемент 30 начинает пропускать на вход счетчиков 1 и 28 эталонные импульсы от генератора 4. После прохождения 15 импульсов на выходе элемента 29 формируется "1", которой триггер 31 устанавливается в соответствие "0" и счет импульсов прекращается. Следующим импульсом с выхода элемента 21 триггера 31 вновь устанавливается в "1" и описанный процесс счета повторяется до тех пор, пока на первый вход элемента 21 воздействует измерительный интервал 4 сек. Таким образом в счетчике 1 накапливается число, равное произведению числа 15 и числа импульсов, прошедших от датчика 6 за интервал 4 сек. В соответствии с выражением (2) это число характеризует число оборотов контролируемого вала в минуту. The first pulse at the output of element 21, formed after the start of the measuring interval, sets the trigger 31 to "1", as a result of which element 30 begins to transmit reference pulses from the
После окончания измерительного интервала счет импульсов заканчивается, а на индикаторе 2 высвечивается число, хранящееся в счетчике 1. Вывод результатов измерения продолжается в течение 4-х секунд, по истечению которых на выходе элемента 19 формируется "1", который через элемент 20 счетчика 1 и 18 устанавливаются в нулевое состояние и начинается новый цикл счета импульсов от датчика 6, который также длится 4 сек. Затем в течение 4-х секунд результаты контроля вновь выводятся на индикатор 2. Такой процесс продолжается циклически до тех пор пока нажата кнопка 33, а датчик 6 взаимодействует с валом 15. After the end of the measuring interval, the pulse count ends, and on the indicator 2 the number stored in counter 1 is displayed. The output of the measurement results continues for 4 seconds, after which, at the output of element 19, "1" is formed, which through the element 20 of counter 1 and 18 are set to zero and a new cycle of pulse counting from the sensor 6 begins, which also lasts 4 seconds. Then, within 4 seconds, the monitoring results are again displayed on indicator 2. This process continues cyclically until button 33 is pressed, and sensor 6 interacts with
После завершения измерений кнопку 33 отпускают и устройство выключается. After completing the measurements, the button 33 is released and the device turns off.
В НПО ВИСХОМ проведены лабораторные испытания макетного образца описанного устройства контроля. Макет был реализован с использованием интегральных микросхем серии 176 и 561. В качестве цифрового индикатора использован жидкокристаллический индикатор типа ИЖЦ 5-4/8. Датчик частоты вращения реализован с использованием светодиода АЛ107Б, фотодиода ФДК 263 транзисторов КТ3102, КТ3156 и микросхем КР1006ВИ1 и К548УН1А. В качестве источника питания использовалась батарея "Крона". Макет выполнен в металлическом корпусе с габаритными размерами 200 х 45 х 75 мм, на торце которого смонтирован датчик частоты вращения. Лабораторные испытания подтвердили надежную работу устройства контроля в условиях как дневного освещения, так и при искусственном освещении и показали целесообразность использования предложенного устройства для оперативного контроля частоты вращения валов сельскохозяйственных машин, а также других машин, где такой контроль необходим. At NPO VISKHOM, laboratory tests of the prototype of the described control device were carried out. The layout was implemented using integrated circuits of the 176 and 561 series. As a digital indicator, a liquid crystal indicator of the type IZhTS 5-4 / 8 was used. The rotational speed sensor is implemented using an AL107B LED, an FDK 263 photodiode, KT3102, KT3156 transistors and KR1006VI1 and K548UN1A microcircuits. As a power source, a Krona battery was used. The model is made in a metal case with overall dimensions of 200 x 45 x 75 mm, at the end of which a speed sensor is mounted. Laboratory tests confirmed the reliable operation of the control device in both daylight and artificial lighting conditions and showed the feasibility of using the proposed device for the operational control of the shaft speed of agricultural machines, as well as other machines where such control is necessary.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5022158 RU2067378C1 (en) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Device to check speed of rotation of working members of agricultural machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5022158 RU2067378C1 (en) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Device to check speed of rotation of working members of agricultural machines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2067378C1 true RU2067378C1 (en) | 1996-10-10 |
Family
ID=21594406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5022158 RU2067378C1 (en) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Device to check speed of rotation of working members of agricultural machines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2067378C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105532177A (en) * | 2016-02-22 | 2016-05-04 | 农业部南京农业机械化研究所 | Rotating speed detection device for roller of longitudinal axial-flow harvester |
-
1991
- 1991-12-26 RU SU5022158 patent/RU2067378C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1375171, кл. A 01 D 41/12, 1988. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105532177A (en) * | 2016-02-22 | 2016-05-04 | 农业部南京农业机械化研究所 | Rotating speed detection device for roller of longitudinal axial-flow harvester |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3761724A (en) | Double beam hydrocarbon gas detector | |
US3228391A (en) | Pulse rate transducer | |
US5065414A (en) | Pedometer | |
JPH04506877A (en) | Removable wear time measurement device for medical devices | |
JPH02209535A (en) | Automatic faucet device | |
RU2067378C1 (en) | Device to check speed of rotation of working members of agricultural machines | |
DE3991623A1 (en) | Electronic frequency monitoring device | |
JP2005095653A (en) | Pulsimeter | |
JPS644157B2 (en) | ||
GB2047442A (en) | Electronic timepiece | |
JP2697911B2 (en) | Pedometer | |
JP2518064B2 (en) | Laser distance measuring device | |
JP2524806B2 (en) | Fire monitoring equipment | |
JPS6084012A (en) | Contactless switch | |
JPS6024434B2 (en) | electronic clock | |
SU684447A1 (en) | Shaft rotational speed measuring device | |
JPH06160171A (en) | Stroboscope control device for vibration observing device | |
SU571774A1 (en) | Device for measuring dynamic parameters of electronic modules | |
JPH0561932B2 (en) | ||
JPS6336263Y2 (en) | ||
JPS5621920A (en) | Driving-asleep operation detector | |
SU563163A1 (en) | Device designed for dosing and checking physical load | |
JPS5540952A (en) | Temperature measurement unit | |
SU629806A1 (en) | Ultrasonic echo-pulse thickness gauge | |
JPH0119112Y2 (en) |