Машинно-тракторный агрегат

Полезная модель относится к охране труда в сельском хозяйстве, а именно к области для измерения геометрических параметров травмоопасных зон МТА (машинно-тракторного агрегата).
Отличительной особенностью сельскохозяйственного производства в целом и производства продукции растениеводства в частности, является то, что оно выполняется в условиях постоянно меняющихся параметров производственной среды. В то же время возможности адаптации средств производства к колебаниям параметров производственной среды, физическому состоянию оператора, состоянию почвы, семян, минеральных удобрений, растительной массы-весьма ограничены. Возникающее рассогласование между отдельными элементами процесса и резко возрастающее при этом число технических и технологических отказов, вынужден компенсировать дополнительными тратами оператор МТА (машинно-тракторного агрегата), что неизбежно приводит к повышенному уровню травмирования и росту профессиональной заболеваемости среди трактористов и комбайнеров.
Этому способствует и тот факт, что средства безопасности, устанавливаемые на сельскохозяйственной технике, встраиваются в технологические узлы и не учитывают взаимного влияния элементов системы друг на друга и, как следствие этого, на практике имеет место непредсказуемое изменение безопасности системы в целом. Недочет этого фактора приводит к тому, что технические решения не приносят желаемого результата.
Учитывая, что растениеводство относится к числу наиболее энерго насыщенных и механизированных отраслей сельского хозяйства, ключевая роль в которой отводится механизаторам, становится ясно, что проблема формирования производственных опасностей в человеко-машинной системе и разработка научных основ проектирования и испытания инженерно-технических средств защиты от импульсных опасностей, используемых на сельскохозяйственной технике, является актуальной (лит.ист.: Баранов Ю.Н., Пантюхин П.А., Шкрабак Р.В., Брагинец Ю.Н., Шкрабак B.C. Теория и практика охраны труда в АПК: Монография. - СПб, 2015. - 744 с., с. 138-144).
Недостатками являются:
1. Не предложены устройства для решения проблемы травматизма в АПК (агропромышленном комплексе).
2. Невозможность проектировать и определять травмоопасные зоны без составления МТА (машинно-тракторного агрегата).
3. Невозможность точного определения травмоопасных зон без применения GPS навигационной системы и датчиков «обзора».
Известна лазерная измерительная система для измерения геометрических параметров, предназначенная для сбора, предварительной обработки изображения поверхности, расчета координат измерений поверхности, использования программного обеспечения с помощью лазерных датчиков поверхности, построения по определенному алгоритму виртуальной модели поверхности и последующей визуализации виртуальной поверхности в компьютере.
Каждый датчик содержит регулировочный механизм, предназначенный для крепления, настройки положения датчиков и выставления в номинальное положение.
Совместно с каждым регулировочным механизмом установлены стальные шторки, с фиксированием их положения прижимной пластиной, необходимые для ограничения зоны видимости датчиков.
Она содержит приспособление, для контроля положения лазерных датчиков, предназначенное для выравнивания проекций лазерных лучей датчиков в одну линию, перпендикулярно движению. Расстояние между датчиками в каждой измерительной линии выбрано таким образом, чтобы при этом их зоны «обзора» датчиков перекрывались и чтобы между измерениями в пределах линии не было разрыва.
Она содержит систему тросов с натяжным механизмом, предназначенные для выравнивания лазерных лучей линеек в одну линию измерительной линии, ряду перед измерениями (патент РФ №2621490 G01B 11/08, G01B 21/20).
Недостатками данного устройства являются:
1. Сложность конструкции.
2. Невозможность использования данного устройства для определения зоны безопасности при работе МТА в АПК.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству относится устройство для контроля наличия или характеристик объекта сельскохозяйственного назначения RU №2066521, А01В 69/04, 41/06, A01D 75/00.
Недостатки:
1. Сложность конструкции.
2. Невозможность использования данного устройства для определения
Задачи полезной модели - упрощение конструкции, создание безопасных условий труда и предотвращение травмирования работников АПК.
Поставленная задача решается за счет того, что машинно-тракторный агрегат, характеризующийся тем, что для определения его травмоопасных зон оснащен лазерной измерительной системой для измерения геометрических параметров, предназначенной для сбора, предварительной обработки и фильтрации изображения поверхности, расчета координат измеренной поверхности, использования программного обеспечения с помощью лазерных датчиков поверхности, построения по определенному алгоритму виртуальной модели поверхности и последующей визуализации виртуальной модели поверхности в компьютере, при этом каждый датчик содержит регулировочный механизм, совместно с которым установлены стальные шторки с фиксатором, причем, датчики поверхности установлены по углам периметра на крыше кабины трактора и на выступающих частях с/х агрегата с возможностью поворота в горизонтально-вертикальной плоскостях, а шторки выполнены горизонтально гофрированными, жестко закрепленными на ободе с возможностью перемещения наружной части обода в вертикальной плоскости, а внутренняя часть обода жестко закреплена через фиксатор к регулирующему механизму, при этом на крыше трактора установлен GPS-приемник с внешней антенной, сигнал с которой поступает на вход бортового компьютера, а на другие входы поступают сигналы со всех датчиков поверхности и подключенного датчика зажигания, установленного на панели внутри кабины трактора с возможностью его взаимодействия с электросистемой пускового устройства трактора.
Новые существенные признаки:
1. Каждый датчик содержит регулировочный механизм, совместно с которым установлены стальные шторки с фиксатором.
2. Датчики поверхности установлены по углам периметра на крыше кабины трактора и на выступающих частях с/х агрегата с возможностью поворота в горизонтально-вертикальной плоскостях.
3. Шторки выполнены горизонтально гофрированными, жестко закрепленными на ободе с возможностью перемещения наружной части обода в вертикальной плоскости, а внутренняя часть обода жестко закреплена через фиксатор к регулирующему механизму.
4. На крыше трактора установлен GPS-приемник с внешней антенной, сигнал с которой поступает на вход бортового компьютера, а на другие входы поступают сигналы со всех датчиков поверхности и подключенного датчика зажигания, установленного на панели внутри кабины трактора с возможностью его взаимодействия с электросистемой пускового устройства трактора.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства для определения травмоопасных зон МТА (машинно-тракторного агрегата) с применением GPS технологий, возможность построения сплошной площади травмоопасных зон за счет перекрытия зон «обзора» датчиков поверхности при попадании объекта в опасную зону, что отражается на мониторе бортового компьютера и возможности одновременной подачи сигнала на датчик зажигания, который отключает электросистему пускового устройства трактора со световым изменением индикатора. При этом происходит экстренная остановка МТА (машинно-тракторного агрегата).
На фиг. 1 - схематично изображен МТА (машинно-тракторный агрегат, вид сверху).
На фиг. 2 - схематично изображен в двух проекциях датчик «обзора» поверхности и регулировочный механизм со шторкой и фиксатором.
На фиг. 3 - схематично изображено перекрытие зон «обзора» датчиков поверхности.
На фиг. 4 - схематично изображена шторка с фиксатором на регулирующем устройстве.
Машинно-тракторный агрегат для определения травмоопасных зон оснащен лазерной измерительной системой для измерения геометрических параметров, предназначенной для сбора, предварительной обработки и фильтрации изображения поверхности, расчета координат измеренной поверхности, использования программного обеспечения с помощью лазерных датчиков поверхности 1, построения по определенному алгоритму виртуальной модели поверхности и последующей визуализации виртуальной модели поверхности в компьютере 2, при этом каждый датчик 1 содержит регулировочный механизм 3, совместно с которым установлены стальные шторки 4 с фиксатором 5.
Датчики поверхности 1 установлены по углам периметра на крыше 6 кабины 7 трактора 8 и на выступающих частях с/х агрегата 9, причем датчики поверхности 1 установлены с возможностью поворота в горизонтально-вертикальной плоскостях, при этом на крыше 6 трактора 8 установлен GPS-приемник с внешней антенной 10, сигнал с которой поступает на вход бортового компьютера 2, на другие входы которого поступают сигналы со всех датчиков поверхности 1 и подключенного датчика зажигания (на фиг. не показано), установленного на панели (на фиг. не показано) внутри кабины 7 трактора 8 с возможностью его взаимодействия с электросистемой пускового устройства трактора (на фиг. не показано).
Шторка 4, выполненная горизонтально-гофрированной, жестко закреплена на ободе и состоит из двух одинаковых частей: передней 11 и задней 12, с возможностью перемещения передней части 11 обода в вертикальной плоскости, например, соединение частей передней 11 и задней 12 через «барашки» 13.
Внутренняя часть 12 обода жестко закреплена через фиксатор 5 к стойке 14 регулирующего механизма.
Машинно-тракторный агрегат работает следующим образом. Устанавливают датчики поверхности 1 по углам периметра на крыше 6 кабины 7 трактора 8 и на выступающих частях с/х агрегата 9. При навешивании с/х агрегата на переднюю часть трактора 8, то дополнительно устанавливают датчик поверхности 1 на носовой части трактора 8. На крыше 6 трактора 8 устанавливают GPS-приемник с внешней антенной 10. Производит настройку датчиков поверхности 1 для создания зоны безопасности как от трактора 8, так и от с/х агрегатов 9, для этого датчики поверхности 1 поворачивают горизонтально-вертикальной плоскости с созданием сектора с углом раскрытия лучей до 90 град, с направлением их при помощи шторки 4 на поверхность обрабатываемой почвы, с созданием перекрытия секторов соседних датчиков поверхности 1. Используя GPS приемник с внешней антенной 10, систему датчиков поверхности 1, вид трактора 8 и с/х агрегатов 9 задают минимальную зону безопасности МТА. Данные заводим в компьютер 2, и по определенной программе строится виртуальная площадь безопасной зоны, с последующей визуализацией виртуальной модели поверхности в компьютере 2. При попадании объекта: а именно человека, животного, в зону безопасности, происходит выработка ответного сигнала об объекте на данный датчик поверхности 1, сигнал с которого поступает через GPS-приемник с внешней антенной 10 на компьютер 2, который подает команду на отключение электросистемы пускового устройства трактора 8, через зажигание (на фиг. не показано). Трактор 8 с с/х агрегатом 9 останавливается, тем самым предотвращая травмирование объекта. После выхода объекта из травмоопасной зоны подается сигнал с компьютера 8 на включение электросистемы пускового устройства трактора 8 через датчик зажигания и возобновляется работа МТА.