УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПРИ ИСПЫТАНИИ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН И ОРУДИЙ

Предлагаемая полезная модель относится к методам и средствам определения качества работы почвообрабатывающих машин, орудий с рабочими органами, установленными на жестких стойках, при их испытании и эксплуатации и может быть использована для измерения фактической глубины хода рабочих органов.
Известно устройство для определения глубины хода рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий (Патент на полезную модель. 102108, Российская Федерация. МПК G01В/13/00 Устройство для определения фактической глубины хода рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий [Текст] / Киреев И.М., Коваль З.М., Ревенко В.Ю.; заявитель и патентообладатель ГНУ СКС ВИМ Россельхозакадемии. - №2010139193/28; заявл. 23.09.2010; опубл. 10.02.2011, Бюл. №4 - 3 с.: ил.), содержащее кронштейн для крепления устройства к раме почвообрабатывающей машины или орудию, поворотный механизм с датчиком измерения угла, соединительный кронштейн, колесо, датчик оборотов для измерения пути и электронный блок.
Процесс определения глубины хода рабочих органов при испытании почвообрабатывающих машин и орудий заключается в следующем.
Устройство для определения глубины хода рабочих органов кронштейном соединяется с рамой почвообрабатывающей машины или орудия. Определяется «нулевое» значение угла датчика путем установки рабочих органов почвообрабатывающей машины или орудия и колеса устройства в одной горизонтальной плоскости.
Глубина хода рабочих органов определяется величиной угла поворота кронштейна при заглублении в почву рабочих органов и движении колеса по поверхности почвы. Измеренные значения глубины хода рабочих органов сохраняются в энергонезависимой памяти электронного блока.
Недостатком известной конструкции устройства является то, что в электронном блоке используется микроконтроллер низкой вычислительной производительности, в качестве вычислительной среды используется интерпретатор Бейсик (это еще больше снижает производительность вычислителя) и емкость энергонезависимой памяти составляет всего 16 Кбайт. Такие характеристики электронного блока позволяют производить измерения глубины хода рабочих органов только 7 раз в секунду. Недостаточный объем энергонезависимой памяти не позволяет записывать последовательность всех производимых измерений, а только фиксировать попадание измеренных величин в тот или иной указанный диапазон.
Цель полезной модели - обеспечение непрерывной фиксации с высокой точностью и частотой процесса измерения глубины обработки почвы и сохранение в энергонезависимой памяти всей последовательности производимых измерений с целью возможности дальнейшей статистической обработки получаемых данных.
Для обеспечения поставленной цели предлагается новое электронное измерительное устройство для обработки и сохранения получаемых результатов проводимых измерений в энергонезависимой памяти.
На рисунке 1 изображена блок-схема электронного измерительного устройства для определения фактической глубины хода рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий с возможностью сохранения последовательности всех производимых измерений.
Предлагаемое электронное измерительное устройство состоит из датчика пройденного пути - 1, датчика угла поворота кронштейна - 2, микроконтроллера STM32F405 - 3, модуля индикации - 4, клавиатуры - 5, энергонезависимой памяти EN25F80 емкость 1 Мбит - 6, Li-Ion аккумуляторной батареи 3,7 В - 7, модуля контроля заряда батареи - 8 и модуля питания от бортовой сети 12÷24В - 9.
Процесс определения глубины хода рабочих органов при испытании почвообрабатывающих машин и орудий заключается в следующем.
Измерительное устройство для определения глубины хода рабочих органов жестко закрепляется на раме почвообрабатывающей машины /орудия с рабочими органами, установленными на жестких стойках, и имеет поворотный механизм с датчиком угла, соединенный посредством кронштейна с колесом, оснащенным датчиком пройденного пути. Электронное измерительное устройство соединяется с датчиками при помощи информационных кабелей. Информационные кабели закрепляются пластиковыми хомутами на раме /брусе почвообрабатывающей машины /орудия. Электронное измерительное устройство может работать от встроенного аккумулятора, но при необходимости его подзарядки может быть подключено к бортовой сети энергосредства.
На горизонтальной поверхности электронно-измерительным устройством фиксируется «нулевое» значение датчика угла поворота кронштейна. Учетный участок в технологическом процессе почвообработки измеряется датчиком пройденного пути. С клавиатуры электронного измерительного устройства вводятся данные о характеристиках испытуемой почвообрабатывающей машины или орудия и эти данные сохраняются в энергонезависимой памяти.
Во время проведения измерения, данные, получаемые с подключенных датчиков предварительно обрабатываются микроконтроллером STM32F405, записываются в энергонезависимую память и отображаются на графическом дисплее устройства для контроля за фактической глубиной хода рабочих органов.
Преимущество предлагаемой полезной модели состоит в повышении оперативности измерений, расширении универсальности ее применения, введением в конструкцию микроконтроллера, обеспечивающего непрерывный процесс фиксации данных, получаемых с подключенных датчиков, с высокой точностью и частотой процесса измерения и объема энергонезависимой памяти, позволяющей записывать и сохранять полные информационные сведения о фактической глубине хода рабочих органов почвообрабатывающих машин или орудий на пройденном участке пути для их дальнейшей статистической обработки, в соответствии с техническими и технологическими требованиями к перспективной сельскохозяйственной технике.