RU2677045C1 - Автоматизированная система покоординатного измерения урожайности, дозирования и расфасовки сельскохозяйственных культур - Google Patents
Автоматизированная система покоординатного измерения урожайности, дозирования и расфасовки сельскохозяйственных культур Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677045C1 RU2677045C1 RU2018108131A RU2018108131A RU2677045C1 RU 2677045 C1 RU2677045 C1 RU 2677045C1 RU 2018108131 A RU2018108131 A RU 2018108131A RU 2018108131 A RU2018108131 A RU 2018108131A RU 2677045 C1 RU2677045 C1 RU 2677045C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stepper motor
- measuring
- controller
- outputs
- working blade
- Prior art date
Links
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 3
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 3
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 2
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01D—HARVESTING; MOWING
- A01D41/00—Combines, i.e. harvesters or mowers combined with threshing devices
- A01D41/12—Details of combines
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Threshing Machine Elements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Автоматизированная система покоординатного измерения урожайности, дозирования и расфасовки сельскохозяйственных культур включает измеритель расхода зерна, который состоит из измерительной шахты с направляющей лопаткой и рабочей лопаткой, закрепленной на тензодатчике, электронный блок с управляющим контроллером и RS485 интерфейсом. Измерительная шахта снабжена выгрузным барабаном с шаговым двигателем, транспортером, который перемещает тару с помощью шагового двигателя. Измеритель поступающего потока убираемой культуры состоит из скобы, закрепленной на корпусе измерительной шахты с двумя соосными отверстиями с резьбой, в которых закреплены два частотных датчика давления с частотными выходами сигналов, зажимающих конец рабочей лопатки. Сигнальные выходы с датчиков давления подаются на входы D-триггера. Выход D-триггера подключен к модулю частотного ввода. Выход модуля частотного ввода подключен по RS485 интерфейсу к контроллеру и драйверу управления шаговыми двигателями. Контроллер оснащен навигатором, флеш-памятью и GSM-GPRS модемом сотовой связи. Сигналы с выхода драйвера осуществляют управление шаговым двигателем, изменяющим наклон рабочей лопатки, шаговым двигателем для прокручивания выгрузного барабана и шаговым двигателем для перемещения транспортера с тарами. Использование автоматизированной системы покоординатного измерения урожайности с дозированием и расфасовкой сельскохозяйственных культур позволит автоматизировать процесс комбайновой уборки сельскохозяйственных культур, повысить производительность труда, сократить сроки уборки и, как следствие, сократить потери урожая. 1 ил.
Description
Изобретение относится к сельскохозяйственному производству для поточной автоматизированной комбайновой уборке плодово-ягодных и овощных культур, по технологии точного земледелия, на пунктах послеуборочной обработки зерна (при расфасовке и затаривании зерна), к кормопроизводству, на животноводческих фермах для дозированной раздачи кормов и др.
Технология точного земледелия предусматривает получение информации о плодородии на каждом конкретном участке поля для последующего его выравнивания дифференцированным внесением минеральных удобрений.
Известен способ выравнивания плодородия полей, включающий уборку зерновых культур зерноуборочным комбайном, оборудованным датчиком урожайности, бортовым компьютером и GPS-приемником. Датчик урожайности измеряет поток зерна, поступающего в бункер, в это же время система GPS собирает данные о местоположении комбайна и записывает их в память компьютера с указанием урожайности сельскохозяйственной культуры в данной точке. После окончания уборки данные из бортового компьютера переносятся в стационарный ПК (компьютер) агроменеджера, где составляется карта урожайности с привязками на местности. По этим картам устанавливаются проблемные участки с низкой урожайностью, производятся агрохимический или агрофизический анализ почвы этих участков, с помощью дифференцированного внесения удобрений разрабатываются пути выравнивания плодородия на этих участках для стабилизации посевов на всем полевом массиве. По этим материалам подготавливаются карты задания и расчеты доз удобрений, вносимых разбрасывателем на данном участке. Затем карта задания вносится в бортовой компьютер трактора, сагрегатированного с разбрасывателем минеральных удобрений, оборудованным системой автоматического дозирования, что обеспечивает при работе разбрасывателя минеральных удобрений дифференцированное их внесение.
Каждая сельскохозяйственная культура при уборке урожая выносит из почвы в большей или меньшей степени тот или иной вид минеральных удобрений (N, Р, K, Са) поэтому важно покоординатно измерить урожайность не только зерновых культур, но и плодово-ягодных и овощных культур.
Кроме того, тенденция мирового прогресса стремится к роботизации технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. Для этого необходимо не только точно измерить урожайность, но и довести технологию уборки до завершения с расфасовкой и точным весовым дозированием каждой тары.
Известно устройство для измерения расхода зерна (Патент №2161396, МПК A01D 41/12 G01F 1/30, 10.01.2001), состоящее из лопасти, пружины, датчика-преобразователя, генератора импульсов и счетчика. Лопасть установлена на горизонтальном валу, на выходе выгрузного шнека и воспринимает напор зерна. Лопасть имеет криволинейную форму, обеспечивающую перпендикулярность ее рабочей поверхности к траектории движения потока зерна. Величина отклонения лопасти зависит от расхода зерна и фиксируется датчиком.
Наиболее близким по технической сущности является датчик расхода зерна в потоке A352, который выбран в качестве прототипа, включающий измеритель расхода зерна, состоящий из измерительной шахты с направляющей и рабочей лопатками, укрепленной на тензодатчике, электронным блоком с управляющим контроллером и RS485 интерфейсом. Недостатком известного устройства является низкая точность, помехоустойчивость и небольшой диапазон измерений.
Техническая задача заключается в повышении точности измерения и расширения области применения за счет возможности использования при уборке других культур.
Техническая задача достигается тем, что датчик расхода зерна, включающий измеритель расхода зерна, состоящий из измерительной шахты с направляющей лопаткой и рабочей лопаткой, закрепленной на тензодатчике, электронным блоком с управляющим контроллером и RS485 интерфейсом, отличающаяся тем, что измерительная шахта снабжена выгрузным барабаном с шаговым двигателем, транспортером перемещения тары шаговым двигателем, а измеритель количества измеряемого потока культуры выполнен в виде скобы, закрепленной на корпусе измерительной шахты с двумя соосными отверстиями с резьбой, в которых закреплены два датчика давления с частотными выходами сигналов, зажимающие конец рабочей лопатки, опирающейся на подвижную опору и установленную с возможностью изменения угла наклона, выходы датчиков соединены с входами D и С D-триггера, выход D-триггера соединен по RS485 интерфейсу с контроллером и входом драйвера управления шаговыми двигателями, к контроллеру подключены навигатор, флеш-память и GSM-GPRS модем сотовой связи, два выхода драйвера управления шаговыми двигателями подключены к шаговому двигателю регулировки угла наклона рабочей лопатки, другие два выхода драйвера подключены к шаговым двигателям выгрузного барабана и транспортера перемещения тары под загрузку.
Изобретение поясняется чертежом.
На чертеже изображена принципиальная схема автоматизированной системы покоординатного измерения урожайности с дозированием и расфасовкой сельскохозяйственных культур.
Автоматизированная система покоординатного измерения урожайности с дозированием и расфасовкой сельскохозяйственных культур содержит измерительную шахту 1 с направляющей 2 и рабочей лопаткой 3. Рабочая лопатка 3 опирается на подвижную опору 4 с гайкой 5, перемещаемой с помощью винта 6, вращаемой шаговым двигателем 7. Выгрузной барабан 8 с шаговым двигателем 9, транспортером 10, перемещающим тару 11 с помощью шагового двигателя 12. Измеритель поступающего потока убираемой культуры, состоит из скобы 13, закрепленной на корпусе измерительной шахты 1 с двумя соосными отверстиями с резьбой, в которых закреплены два частотных датчика давления 14 и 15, зажимающих конец рабочей лопатки 3. Сигнальные выходы с датчиков давления 14 и 15, подаются на D и С входы D-триггера 16, выход D-триггера подключен к модулю частотного ввода 17. Выход модуля частотного ввода подключен по RS485 интерфейсу к контроллеру 18 и драйверу 19 управления шаговыми двигателями. Контроллер оснащен навигатором 20, флеш-памятью 21 и GSM-GPRS модемом сотовой связи 22. Сигналы с выхода драйвера 19 осуществляет управление шаговым двигателем 7, изменяющим наклон рабочей лопатки 3, шаговым двигателем 9 - для прокручивания выгрузного барабана 8 и шаговым двигателем 12 для перемещения транспортера 10 с тарами 11.
Автоматизированная система покоординатного измерения урожайности с дозированием и расфасовкой сельскохозяйственных культур работает следующим образом
При комбайновой уборке зерна, плодово-ягодных и овощных культур продукт поступает в измерительную шахту 1 на направляющую лопатку 2 для подачи с наименьшей кинетической составляющей давления на рабочую лопатку 3. Рабочая лопатка 3 опирается на регулируемую по высоте опору 4 с гайкой 5, перемещаемую с помощью винта 6, закрепленного на оси вращения шагового двигателя 7. С измерительной лопатки 3 продукт поступает в выгрузной барабан 8, поделенный на 4 сектора, который приводится во вращение шаговым двигателем 9. После заполнения одного сектора запрограммированной дозой продукта, происходит перегрузка его в тару 11, размещенную под барабаном 9 на транспортере 10 и перемещаемую с помощью шагового двигателя 12. Дозирование производится измерителем, выполненным на скобе 13, закрепленной на корпусе измерительной шахты 1. Скоба выполнена с двумя соосными отверстиями с резьбой, в которых закреплены два датчика давления 14 и 15 с частотными выходами сигналов, которые зажимают конец рабочей лопатки 3. Сигнальные выходы в виде частот с датчиков давления 14 и 15 подаются на D и С входы D-триггера 16. При отсутствии продукта на рабочей лопатке 3, давление на оба датчика 14, 15 будет одинаковым и, соответственно, частоты выходных так же будут одинаковыми. В этом случае на выходе D-триггера 16 будет нулевой сигнал. При поступлении измеряемой массы продукта на рабочую лопатку 3, давление на датчик 14 будет увеличиваться, а на датчик 15 уменьшаться, что вызовет увеличение частоты на выходе 14 датчика и уменьшение на выходе 15. В результате на выходе D-триггера 16 появляется частота равная разности частот 14 и 15 датчика. Модуль частотного ввода 17 преобразует частоту в цифровой код подсчетом количества импульсов за определенный промежуток времени, и по RS485 интерфейсу передаст информацию в контроллер 18. Эта информация вместе с информацией о местоположении мобильного агрегата на поле, получаемой от навигатора 20, записывается контроллером 18 во флеш-память 21 и GSM-GPRS модемом сотовой связи 22 передается на сервер диспетчерского центра. Драйвер 19 управления шаговыми двигателями получает от контроллера 18 команду управления по RS485 интерфейсу шаговым двигателем 7 для изменения наклона рабочей лопатки 3 с помощью винта 6, перемещающего опору 4. В этом случае контроллер 18 дает команду по RS485 интерфейсу модулю частотного ввода 17 на соответствующее изменение времени подсчета импульсов. Кроме того, контроллер 18 дает команду драйверу 19 управления шаговыми двигателями 9 и 12 о своевременном прокручивании на 90° барабана 8 и перемещении тары 11 при ее заполнении транспортером 10.
Использование автоматизированной системы покоординатного измерения урожайности с дозированием и расфасовкой сельскохозяйственных культур позволит автоматизировать процесс комбайновой уборки сельскохозяйственных культур, повысить производительность труда, сократить сроки уборки и как следствие сократить потери урожая.
Claims (1)
- Автоматизированная система покоординатного измерения урожайности, дозирования и расфасовки сельскохозяйственных культур, характеризующаяся наличием измерительной шахты с направляющей лопаткой и рабочей лопаткой, электронного блока с управляющим контроллером и RS485 интерфейсом, при этом измерительная шахта снабжена выгрузным барабаном с шаговым двигателем, транспортером перемещения тары шаговым двигателем, а измеритель количества измеряемого потока культуры выполнен в виде скобы, закрепленной на корпусе измерительной шахты с двумя соосными отверстиями с резьбой, в которых закреплены два датчика давления с частотными выходами сигналов, зажимающие конец рабочей лопатки, опирающейся на подвижную опору и установленной с возможностью изменения угла наклона, выходы датчиков соединены с входами D и С D-триггера, выход D-триггера соединен по RS485 интерфейсу с контроллером и входом драйвера управления шаговыми двигателями, к контроллеру подключены навигатор, флеш-память и GSM-GPRS модем сотовой связи, два выхода драйвера управления шаговыми двигателями подключены к шаговому двигателю регулировки угла наклона рабочей лопатки, другие два выхода драйвера подключены к шаговым двигателям выгрузного барабана и транспортера перемещения тары под загрузку.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018108131A RU2677045C1 (ru) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | Автоматизированная система покоординатного измерения урожайности, дозирования и расфасовки сельскохозяйственных культур |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018108131A RU2677045C1 (ru) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | Автоматизированная система покоординатного измерения урожайности, дозирования и расфасовки сельскохозяйственных культур |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2677045C1 true RU2677045C1 (ru) | 2019-01-15 |
Family
ID=65025011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018108131A RU2677045C1 (ru) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | Автоматизированная система покоординатного измерения урожайности, дозирования и расфасовки сельскохозяйственных культур |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2677045C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2704331C1 (ru) * | 2019-04-25 | 2019-10-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна |
| CN111903318A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-10 | 山东理工大学 | 一种谷物收获机产量监测方法及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020014116A1 (en) * | 1999-02-26 | 2002-02-07 | Campbell Ronald H. | Methods and systems for measuring crop density |
| RU2249324C2 (ru) * | 1998-01-26 | 2005-04-10 | КЛААС Зельбстфаренде Эрнтемашинен ГмбХ | Устройство для измерения объемной производительности элеватора, в особенности для сельскохозяйственной продукции |
| RU2281644C9 (ru) * | 2004-10-05 | 2006-12-20 | Государственное Научное Учреждение СИбирский научно-исследовательский институт растениеводства и селекции Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ оценки урожайности зерновых культур в зависимости от погодных условий |
-
2018
- 2018-03-06 RU RU2018108131A patent/RU2677045C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2249324C2 (ru) * | 1998-01-26 | 2005-04-10 | КЛААС Зельбстфаренде Эрнтемашинен ГмбХ | Устройство для измерения объемной производительности элеватора, в особенности для сельскохозяйственной продукции |
| US20020014116A1 (en) * | 1999-02-26 | 2002-02-07 | Campbell Ronald H. | Methods and systems for measuring crop density |
| RU2281644C9 (ru) * | 2004-10-05 | 2006-12-20 | Государственное Научное Учреждение СИбирский научно-исследовательский институт растениеводства и селекции Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ оценки урожайности зерновых культур в зависимости от погодных условий |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2704331C1 (ru) * | 2019-04-25 | 2019-10-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна |
| CN111903318A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-10 | 山东理工大学 | 一种谷物收获机产量监测方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2021201632B2 (en) | Seed delivery apparatus, systems, and methods | |
| CN102487644B (zh) | 肥量配比全变量施肥装置及其控制方法 | |
| EP2779818B1 (en) | Crop yield per location measurer | |
| RU2677045C1 (ru) | Автоматизированная система покоординатного измерения урожайности, дозирования и расфасовки сельскохозяйственных культур | |
| RU2453897C2 (ru) | Способ и устройство для внесения материалов под сельскохозяйственные культуры | |
| NL2015744B1 (nl) | Werkwijze, werktuig, en systeem voor het in de bodem brengen van mest. | |
| CN102369804A (zh) | 智能化施肥装置和方法及智能化施肥机 | |
| CN104396408B (zh) | 定量施肥器 | |
| CN104322203A (zh) | 一种联合收割机喂入量在线监测系统及其监测方法 | |
| CN102096378A (zh) | 油菜自动变量播种控制系统 | |
| Yin et al. | Development and evaluation of a low-cost precision seeding control system for a corn drill | |
| RU2670718C1 (ru) | Автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна | |
| Saengprachatanarug et al. | Effect of metering device arrangement to discharge consistency of sugarcane billet planter | |
| Singh et al. | Precision in grain yield monitoring technologies: a review | |
| RU2554987C2 (ru) | Устройство и способ дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов | |
| CN206639041U (zh) | 一种基于空间定位的田间作业装置 | |
| CN102322922B (zh) | 一种谷物流量传感器试验台 | |
| CN113079771B (zh) | 一种分布喂入式马铃薯排种装置自适应测控方法及系统 | |
| CN110720287B (zh) | 一种基于大数据分析的液体肥田间施肥方法 | |
| CN212876676U (zh) | 一种基于作物苗情信息的变量施肥装置 | |
| RU198819U1 (ru) | Устройство автоматического контроля качества внесения удобрений центробежным разбрасывателем | |
| RU2717933C1 (ru) | Способ предуборочной десикации посевов сельскохозяйственных культур переменной нормой внутри одного поля | |
| Han et al. | Development of a variable rate applicator for uniform fertilizer spreading | |
| GB2162338A (en) | A method of determining and regulating the discharge quantity in a distributing machine | |
| CN202135511U (zh) | 一种谷物流量传感器试验台 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200307 |