Мостовая система для сельскохозяйственных работ в группе теплиц

Мостовая система для сельскохозяйственных работ в группе теплиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к мостовой сельскохозяйственной технике для защищенного грунта. Цель изобретения - повышение производительности за счет автоматизации работы системы. Система содержит установленное на направляющих мостовое шасси,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 А OI В 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7,3 б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4671750/15 (22) 16.02.89 (46) 07.02.9!.Бюл. ¹ 5 (71) Научно-исследовательский институт овощного хозяиства (72) Г. А. Микаэлян, P. Д. Нурметов и С. А. Чернов

{53) 631 711 (088.8) (56) П а тент Фр анц ни № 2579065, кл. А 01 С 1/00, 1986.

„„SU„„1625358 A 1

2 (54) МОСТОВАЯ СИСТЕМА ДЛ Я СЕЛ ЪСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАБОТ В ГРУППЕ

ТЕПЛИЦ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к мостовой сельскохозяйственной технике для защищенного грунта. Цель изобретения — повышение производительности за счет автоматизации работы системы. Система содержит установленное на направляющих мостовое шасси, 1625358

15 включающее ферму с кареткой для крепления рабочих органов, . приводы шасси, каретки, блок управления. Она снабжена датчиком идентификатором теплицы и датчиками 13, 14 начала и окончания работы соответственно для каждой теплицы, направляющими 10 в технологическом коридоре 11 и транспортной тележкой, установленной на направляющих 10. При этом транспортная тележка снабжена двумя блоками считывания, дополнительными направляющими 17 для заезда мостов шасси и элементами для фиксирования мостового шасси, снабжена датчиком 19 положения мостового шасси, датчиками положения каретки 2, датчиками подъема-опускания рабочего органа 3, датчиками разворота рабочего органа 3 и датчиком 23 управления рабочим органом 3. Датчик-идентификатор теплицы расположен на конце направляющих 6, Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к мостовой сельскохозяйственной технике для защищенного грунта.

Цель изобретен ия — повышение производительности за счет автоматизации ра- 30 боты системы.

На фиг. 1 изображена схема мостовой системы, вид сбоку на разделенные технологическим коридором две теплицы с направляющими, мостовое шасси и транспортную тележку; на фиг. 2 — то же, вид 35 сверху; на фиг. 3 — разделенный технологическим коридором комплекс теплиц, мостовое шасси, транспортную тележку, вид сверху; на фиг. 4 — блок-схема автоматического управления мостовым шасси и транспортной тележкой; на фиг. 5 — алгоритм выполнения операций процесса управления транспортной тележкой; на фиг. 6 — алгоритм выполнения операций процесса управления мостовым шасси.

Мостовая система содержит мостовое 45 шасси, включающее ферму 1 с кареткой 2 для крепления рабочих .органов 3, установленную на колеса 4, приводимые от мотор-редукторов 5, направляющие 6 в виде рельсов для движения колес 4, закрепленные в теплицах 7 по краям обрабатывае- 50 мых участков, транспортную тележку 8, установленную посредством колес 9 на направляющие 10 в технологическом коридоре 11, проложенные ниже уровня его основания и перпендикулярно направляющим 6 проложенным в теплицах 7. Каждая теп- 55 лица 7 снабжена датчиком-идентификатором 12 теплицы и датчиками 13 и 14 начала и окончания работ мостового шасси проложенных в теплице, а два блока считывания расположены на концах дополнительных направляющих 17 транспортной тележки. Датчики 13, 14 начала и окончания работы расположены на направляющих 6, проложенных в теплице в начале и конце обрабатываемого участка почвы, а датчик 19 положения мостового шасси расположен на конце фермы 1. После . команды «Пуск» центральный процессор считывает заданную программу. По сигналам с соответствующих датчиков осуществляется перемещение фермы 1 по направляющим 6 с соответствующей обработкой земли в теплице 7, далее — заезд на транспортную тележку и перемещение фермы 1 к следующей теплице 7. После этого ферма 1 перемещается на соответствующие направляющие 6 и производит требуемые сельхозработы.

6 з. п. ф-лы, 6 ил.

На тра н с портной тел еж ке 8 уст ановлен ы блоки 15 и 16 считывания, дополнительные направляющие 1? для заезда мостового шасси и датчик 18 останова мостового шасси, установленный на дополнительных направляющих 17 транспортной тележки.

Мостовое шасси снабжено датчиком 19 положения мостового шасси, датчиками 20 положения каретки 2, датчиками 21 подъема-опускания рабочего органа, датчиками разворота 22 и управления 23 рабочим органом 3. Датчик-идентификатор 12 теплицы расположен на конце направляющих 6, проложенных в теплице 7, а блоки 15 и 16 считывания расположены на концах дополнительных направляющих 17 транспортной тележки 8. Датчики 13 и 14 начала и окончания работы мостового шасси расположены на направляющих 6, проложенных в телице 7 в начале и конце обрабатываемого участка почвы, а датчик 19 положения мостового шасси расположен на конце фермы 1. Датчики 20 положения каретки 2 расположены на ферме 1, а датчики подъема-опускания 21, разворота 22 и управления 23 рабочим органом 3 расположены на каретке 2. Выходы всех датчиков и блоков считывания подключены к ссютветствующим входам блока 24 управления.

Блок 24 управления выполнен в виде коммутатора 25 (К 1), аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 26, центрального процессора (ЦП) 27, цифроаналогового преобразователя (LIAH) 28, коммутатора 29 (К 2), блока 30 задания программы работ (БЗПР), блока 31 управления приводом транспортной тележки 8, блока 32

1625358

15 управления приводом мостового шасси, блока 33 управления приводом каретки, блока 34 управления приводом подъемаопускания рабочего органа 3, блока 35 управления приводом разворота рабочего органа 3, блока 36 управления приводом рабочего органа 3. К первому входу коммутатора 25 подключен блок 15, считывания, к второму входу — блок

16 считывания, к третьему входу датчик 19 положения мостового шасси, к четвертому входу — датчики 20 положения каретки 2, к пятому входу — датчики 21 подьема — опускания рабочего органа 3, к шестому входу — датчики 22 разворота рабочего органа 3, к седьмому входу — датчик 23 управления рабочим органом 3, выход коммутатора 25 подключен к входу АЦП 26, выход которого подключен к первому входу ЦП 27, первый выход которого подключен к входу БЗП P 30, выход которого подключен к второму входу ЦП 27, второй выход которого подключен к входу пульта 37 управления, выход которого подключен к третьему входу ЦП 27, третий выход которого подключен к входу блока 38 сигнализации, четвертый выход ЦП 27 подключен к входу ЦАП 28, выход которого подключен к входу коммутатора 29, первый выход которого подключен к датчикам-идентификаторам 12 теплиц, второй выход — к блоку 31, первый выход которого подключен к мотор-редуктору 39 транспортной тележки 8, второй выход — к электротормозу 40 транспортной тележки 8, третий выход — к контрольной лампе 41, третий выход коммутатора 29 подключен к блоку 32, первый выход которого подключен к мотор-редуктору 5 мостового шасси, второй выход — к электротормозу 42 мостового шасси, третий выход — к контрольной лампе 43, четвертый выход коммутатора 29 подключен к блоку 33, первый выход которого подключен к мотор-редуктору 44 каретки 2, второй выход — к контрольной лампе 45, пятый выход коммутатора 29 подключен к блоку 34, первый выход которого подключен к мотор-редуктору

46 подъема-опускания рабочих органов 3, второй выход — к контрольной лампе 47, ш стой выход коммутатора 29 подключен к блоку 35, первый выход которого подключен к мотор-редуктору 48 разворота рабочих органов 3, второй выход — к контрольной лампе 49, седьмой выход коммутатора 29 подключен к блоку 36, первый выход которого подключен к мотор-редуктору 50 рабочего органа 3, второй выход— к соответствующей контрольной лампе причем блоки 31 — 36 содержат усилитель сигнала (УС) и реле (Р), соединенные последовательно.

Опорные поверхности направляющих 6 и 17, проложенных. в теплицах 7 и на транспортной тележке 8, расположены на одном

Э5

55 уровне с возможностью расположения направляющих 6 теплицы 7 и направляющих

17 тележки 8 на одной линии.

Мостовое шасси снабжено катушкой 51 с кабелем и устройством сматывания кабеля, содержащим мотор-редуктор 52 и токосъемник (не показан), причем кабель катушки 51 мостового шасси годключен к коммутатору на транспортной тележке 8, а коммутатор посредством кабеля питания транспортной тележки подключен к источнику энергии. В конце технологического коридора 11 расположен склад рабочих органов.

Мостовая система работает следующим образом.

Мостовое шасси находится на транспортной тележке 8 в конце технологического коридора 11 у с лада 53 рабочих органов, где на мостовое шасси навешивают рабочий орган 3, необходимый для выполнения требуемой технологической операции.

Оператор в зависимости от требуемой технологической операции выбирает программу, по которой осуществляется управление транспортной тележкой 8 и мостовым шасси.

С пульта 37 управления оператор дает команду ЦП 27 «Пуск программы». ЦП 27 считывает из БЗПР 30 соответствующую программу, по которой осуществляется движение транспортной тележки 8 и запланированный вид работ мостового шасси. После этого начинается отработка программы согласно алгоритма, показанного на фиг. 5 и 6.

ЦП 27 проводит анализ слова задания режима движения, выбирает скорость и направление движения транспортной тележки 8 и выдает сигнал пуска мотор-редуктору 39 транспортной тележки. После этого транспортная тележка 8 с находящимся на ней мостовым шасси начинает движение с заданной скоростью в заданном направлении, опираясь колесами 9 на направляющие 1О, по технологическому коридору 11 к теплице, в которой нужно провести необходимую технологическую операцию. При этом один из блоков 15 или 16 считывания в соответствии с программой, осуществляет слежение за датчиками-идентификаторами 12 теплиц. Например, при движении транспортной тележки 8 в прямом направлении считывается информация с датчиков 12, расположенных слева по ходу движения, при движении тележки в обратном направлении считывается информация справа. В тех теплицах, где необходимо произвести работы.

ЦП 27 выдает сигнал останова на датчики-идентификаторы теплиц, расположенные на краю направляющих 6, проложенных в теплице. При совмещении датчика 12, имеющего сигнал останова, и блока 15 или 16 считывания ЦП 27 включает электротормоз 40 тележки, одновременно отключается моторредуктор 39 и транспортная тележ кd 8 останавливается, при этом дополнительньц

1625358 направляющие 17 тележки и направляющие 6 теплицы оказываются совмещенными.

Если на датчике-идентификаторе 12 теплицы нет сигнала останова, то транспортная тележка 8 продолжает движение к следующей. После останова транспортной тележки 8 ЦП 27 начинает отработку подпрограммы движения мостового шасси. ЦП 27 проводит анализ слова задания режима движения мостового шасси, выбирает скорость и направление движения мостового шасси и выдает сигнал пуска мотор-редуктору 5 мостового шасси. После этого ферма 1 мостового шасси съезжает с направляющих 17 транспортной тележки 8 на направляющие 6 теплицы 7 и движется до датчика 13 начала работ. При совмещении датчика, 19 положения мостового шасси и датчика 13 начала работ ЦП 27 включает электротормоз 42, одновременно отключается мотор-редуктор 5 мостового шасси и ферма 1 мостового шасси останавливается. Затем

ЦП 27 проводит анализ на необходимость разворота рабочего органа 3, и в случае необходимости дает сигнал мотор-редуктору 48 на разворот. После этого ЦП 27 дает сигнал пуска мотор-редуктору 46 на опускание рабочего органа 3, мотор-редуктору 50 рабочего органа и мотор-редуктору 5 мостового шасси. Ферма i мостового шасси через колеса 4, опираясь на опорные поверхности направляющих 6, начинает перемещаться вдоль обрабатываемого участка почвы в теплице 7. При этом рабочие органы 3, установленные в рабочее положение, воздействуют на почву или растения, выполняя необходимую технологическую операцию. Ферма 1 мостового шасси движется по теплице до датчика 14 окончания работы. При совмещении датчика 19 положения мостового шасси и датчика 14 окончания работ ЦП 27 . включает электротормоз 42, одновременно отключается мотор-редуктор 5 мостового шасси, и ферма 1 мостового шасси останавливается. Затем

ЦП 27 дает сигнал мотор-редуктору 46 на подъем рабочего органа 3, При достижении упора на рабочем органе 3 датчиков

21 и 23 ЦП 27 выдает команду моторредуктору 46 прекратить подъем рабочего органа 3 и сигнал останова мотор-редуктору 50 рабочего органа, затем сигнал мотор-редуктору 48 на разворот рабочего органа на 180 и сигнал мотрр-редуктору 44 на перемещение каретки 2 на ширину захвата рабочего органа.

Разворот рабочего органа на 180 и обратно регулируется датчиками 22, расположенными на каретке 2, а перемещение каретки 2 на ширину захвата рабочего органа регулируется датчиками 20, установленными через равные расстояния по длине фермы 1. После осуществления разворота рабочего органа 3 на 180 и перемещения каретки 2 на ширину захвата рабочего органа ЦП 27 дает сигнал пуска мотор-редуктору 46 на опускание рабочего органа мотор-редуктору 50 рабочего органа. После установки рабочего органа 3 в рабочее положение

ЦП 27 дает команду «Пуск» мотор-редуктору 5 мостового шасси и ферма 1 мостового шасси начинает двигаться в обратном направлении до датчика 13 начала работ.

Одновременно ЦП 27 дает команду «Пуск» мотор-редуктору 52 катушки 51 на сматывание кабеля. При совмещении датчика 19 положения мостового шасси и датчика 13 начала работ ЦП 27 включает электротормоз 42, одновременно от15 ключается мотор-редуктор 5 мостового шасси, мотор-редуктор 52 катушки 51 и ферма 1 мостового шасси останавливается. Затем ЦП

27 дает сигнал мотор-редуктору 46 на подъем рабочего органа 3. При достижении упора на рабочем органе 3 датчиков 21 и 23 ЦП 27 выдает команду мотор-редуктору 46 прекратить подъем рабочего органа 3 и сигнал останова мотор-редуктору 50 рабочего органа.

После этого ЦП 27 анализирует сколько

25 циклов проездов туда и обратно записано в слове программы работ и сколько их сделало мостовое шасси. Если мостовое шасси не выполнило заданное число циклов, ЦП 27 дает команду мотор-редуктору 44 на перемещение каретки 2 на

З0 ширину захвата рабочего органа и сигнал мотор-редуктору 48 на разворот рабочего органа на 180 . После осуществления разворота рабочего органа 3 на 180 и перемещения каретки 2 на ширину захвата рабочего органа ЦП 27 дает сигнал «Пуск»

35 мотор-редуктору 46 на опускание рабочего органа и мотор-редуктору 50 рабочего органа, далее осуществляется повторение всего цикла команд, выдаваемых ЦП 27 для работы всех блоков мостового шасси, опи4О санных вЫше. При отработке команд, выдаваемых ЦП 27 блоками 31 — 36 управления приводами загораются лампочки 41, 43, 45, 47 и 49 контроля выполнения операции, При отказе в работе какого-либо уст45 ройства транспортной тележки или мостового шасси ЦП 27 оперативно выдает сигнал на блок 38 сигнализации о неисправности в работе того или иного устройства.

Если мостовое шасси выполнило за 0 данное число циклов, т. е. закончило все работы в теплице, ЦП 27 дает мостовому шасси команду въезда на транспортную тележку. При совмещении датчика 19 положенйя мостового шасси и датчика 18 останова мостового шасси. ЦП 27 включает электротормоз 42, одновременно отключается мотор-редуктор 5 мостового шасси и ферма 1 мостового шасси останавл и ваетс я.

1625358

После этого ЦП 27 начинает отработку программы движения транспортной тележки 8, описанную выше, т. е. транспортная тележка 8 с находящейся на ней фермой 1 мостового шасси начинает двигаться по технологическому коридору 11 к следующей теплице, в которой нужно про- вести необходимые технологические операции. Доехав до нужной теплицы, транспортная тележка 8 останавливается, при этом направляющие 17 тележки и направляющие 6 теплицы оказываются совмещенными.

После этого ЦП 27 начинает отработку подпрограммы движения мостового шасси, описанную выше.

Работа транспортной тележки 8 и мостового шасси осуществляется до тех пор, пока, транспортная тележка 8 не проедет по технологическому коридору 11 в прямом и обратном направлении, а мостовое шасси не осуществит работы во всех необходимых теп- лицах. По окончании всех работ транспортная тележка 8 с находящеься на ней фермои 1 мостового шасси перемещается по технологическому коридору 11 к складу рабочих органов, где на ферму мостового 25 шасси навешивают другой рабочий орган для следующей технологической операции.

Форм„|ла изобретения

1. Мостовая система для сельскохозяйственных работ в группе теплиц, содержащая установленное на направляющих мостовое шасси, включающее ферму с кареткой для крепления рабо их органов, приводы шасси, каретки, блок управления, отличающая- З5 ся тем, что, с целью повышения производительности за счет автоматизации работы системы, она снабжена датчиком-идентификатором теплицы и датчиками начала и окончания работы соответственно для каж- .4г! дой теплицы, направляющими в технологическом коридоре и транспортной тележкой, установл ííîé на этих направляющих, при этом транспортная тележка снабжена блок ми считывания, дополнительными направляющими для заезда мостового шасси с 45 лементами для его фиксирования, а мостовое шасси снабжено датчиком положения мостового шасси, датчиками положения каретки, датчиками подъема-опускания рабочего орлеана, датчиками разворота рабочего органа и датчиком управления рабо(Г1 чим органом, при этом датчик-идентификатор теплицы расположен на конце направ ляющих, проложенных в теплице, а блоки считывания располон.ены на концах дополнительных направляющих транспортной тележки, причем датчики начала и окон55 чания работы расположены на направляющих, проложенных в теп. ице в начале и конце обрабатываемого участка почвы, а датчик положения мостового шасси расположен на конце фермы, причем датчики положения каретки расположены на ферме, а датчики подъема-опускания, разворота и управления рабочим органом расположены . на каретке, при этом выходы датчиков и блоков считывания подключены к соответствующим входам блока управления, а управляющие входы приводов — к соответствующим выходам блока управления.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления выполнен в виде двух коммутаторов, аналого-цифрового преобразователя, центрального процессора, цифроаналогового преобразователя, блока задания программы ра6 и и блоков управления приводами, причем к первому входу первого коммутатора подключен первый блок считывания, к второму входу — второй блок считывания, к третьему входу — датчик положения мостового шасси, к четвертому входу — датчики положения каретки, к пятому входу — датчики разворота рабочего органа, к седьмому входу — датчик управления рабочим органом, выход первого коммутатора подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу центрального процессора, первый выход которого подключен к входу блока задания программы работ, выход которого подключен к второму входу центрального процессора, второй выход которого подключен к входу пульта управления, выход которого подключен к третьему входу центрального процессора, третий выход которого подключен к входу блока сигнализации, четвертый выход центрального процессора подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к входу второго коммутатора, первый выход которого подключен к датчикам-идентификаторам теплиц, второй выход — к блоку управления приводом тележки, третий выход — к блоку управления приводом мостового шасси, четвертый выход — к блоку управления приводом каретки, пятый выход — к блоку управления приводом подъема опускания рабочего органа, шестой выход — к блоку управления приводом разворота рабочего органа, седьмой выход — к блоку управления приводом рабочего органа, причем каждый из блоков управления приводами выполнен в виде усилителя сигнала и реле, соединенных последовательно.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, направляющие в технологическом коридоре проложены ниже уровня его основания и перпендикулярно направляющим, проложенным в теплице.

4. Система по и. 1, отличающаяся тем, что опорные поверхности направляю1б25358 щих, проложенных в теплицах и на транспортной тележке, расположены на одном уровне.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что элементы для фиксирования мостового шасси на транспортной тележке содержат электротормоз колес мостового шасси и датчик останова, установленный на дополнительных направляющих транспортной тележки.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что мостовое шасси снабжено катушко и с кабелем и устройством см атыв а н и я кабеля на катушку, причем кабель катушки мостового шасси подключен к коммутатору на транспортной тележке, а коммутатор посредством кабеля питания транспортной тележки подключен к источнику энергии.

7. Система по п. 1, отличаю цаяся тем, что она снабжена складом рабочих органов, расположенным в конце технологического коридора.

1625358

Л 12 11

12

1б

19

1625358

Анализ слаба зааония режима люкения

Движение па nymu V=- соп,и. напраЬление движения

Ьбод 8нешнеи каман Ь|

hem

Рржюое

Признак дюжин. 8 прямом напраблен.

Тцп слежения за п7оассой

Признак лебои крою и

Анализ сосл оян.

Он3ентир. теплиц

Ест сигнал

ocmueo8 .

Здод

Внешней коман В

Ледах кро/иуду

Прц нак бижен.

В Мпап7ном най аблении

Признак пра оой rrpom u

Составитель С. Чернов

Реда кто р A. Ш а ндор Техред А. Кравчук Корректор М. Максимишинеп

Заказ 236 Тираж 405 Подписное

ВНИИПИ Госуларственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С(:(:!

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., л. 4i5

Произволствс нно-издательский комбинат «Патент», г. У кгорол, у.ь Гагарина, 101