УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БУКСОВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ

Полезная модель относится к области сельского хозяйства и может быть использована в отраслях, так или иначе связанных с использованием грузового транспорта.
Известно устройство мониторинга буксования ведущих колес мобильных машин, содержащее колесные датчики и прибор для вычисления КПД дифференциала и КПД движителя, учитывающий потери скорости движения от раздельного и совместного буксования колес, отличающееся тем, что прибор для вычисления КПД дифференциала и КПД движителя выполнен в виде электронного блока управления, состоящего из входных формирователей, процессора на основе однокристальной микроЭВМ, устройства управления, снабженного пользовательским интерфейсом древовидной структуры с модульной управляющей программой.. и дисплея;
выполненного в виде графического жидкокристаллического индикатора с системой команд. (RU, №37856, МПК G07C 5/08, опубл. 10.05.2004 г.)
Недостатками известного устройства являются отсутствие высокоточного датчика фактической скорости, отвечающего требованиям современного уровня развития техники, и сложность реализации на сельхозмашинах, использующих колесную формулу 4K4. Также его использование усложнено на гусеничных тракторах и аналогичной технике. Кроме того, к недостаткам устройства можно отнести невозможность, сохранения данных для дальнейшего их анализа.
Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении точности получаемого результата при вычислении буксования на том или ином участке поля и универсальности за счет его использования не только на колесных, но и на гусеничных тракторах.
Технический результат достигается тем, что устройство для измерения буксования сельскохозяйственных тракторов содержит индуктивный датчик, измерительный диск и датчик фактической скорости в виде GPS-навигатора, поддерживающего стандарт передачи данных NMEA0183, и подключенный ко второму входу ПЭВМ, используемый в качестве элемента сравнения и сохранения данных для их дальнейшего анализа и обработки. Дополнительно введен счетчик импульсов, соединенный с индуктивным датчиком и первым входом ПЭВМ.
На фиг.1 изображена схема установки измерительного диска; на фиг.2 - блок-схема устройства для измерения буксования сельскохозяйственных тракторов.
Устройство для измерения буксования сельскохозяйственных тракторов (фиг.1,2) содержит индуктивный датчик 1, который жестко закреплен на неподвижном узле трактора. В качестве датчика фактической скорости используется GPS-навигатор 2, поддерживающий стандарт передачи данных NMEA0183 (фиг.2) и подключенный ко второму входу ПЭВМ 3, используемого в качестве элемента сравнения и сохранения данных для их дальнейшего анализа и обработки. Измерительный диск 4 жестко закреплен на валу 5 ведущих колес трактора. Счетчик импульсов 6 установлен в кабине трактора и соединен с индуктивным датчиком 1 я первым входом ПЭВМ 3.
Т
Устройство работает следующим образом. Теоретическая скорость движения трактора (ν) измеряется при помощи измерительного диска 4, индуктивного датчика 1 и счетчика импульсов 6. По количеству пройденных меток за определенный промежуток времени и будет вычисляться частота вращения колес. Фактически, измерительный диск 4 является аналогом измерительной звездочки.
При использовании устройства на тракторах колесной формулы 4К4 измерительный диск 4 и индуктивный датчик 1 необходимо устанавливать либо на колесах большего диаметра, либо на более нагруженной оси.
Теоретическая скорость движения вычисляется по следующей формуле:
где S - пройденный путь;
R - радиус качения ведущих колес (для тракторов с колесной формулой 4K4 предполагается установка датчика на колеса большего радиуса);
m - число меток, посчитанных счетчиком импульсов;
общ.
m - общее число меток на измерительном диске;
t - время, в течение которого проводилось измерение.
Ф
Фактическая скорость движения трактора (ν) измеряется при помощи GPS-навигатора 2 (фиг.2), подключаемого ко второму входу ПЭВМ 3 (установленного в кабине трактора), с поддержкой стандарта передачи данных NMEA0183 (передача параметров в виде строки с раздели {елями, поддерживается большинством выпускаемых в настоящее время навигаторов). Погрешность измерения для большинства подобных устройств не превышает 0,1 м/с (0,027 км/ч).
ПЭВМ 3 представляет собой нетбук или компактный ноутбук, установленный в кабине трактора, со специальным программным обеспечением, при помощи которого ведется обработка полученных данных. Степень буксования вычисляется программно по следующей формуле:
где δ - степень буксования трактора или иной с/х машины, %.
Все данные о теоретической и фактической скорости движения трактора заносятся в память ПЭВМ 3 и могут быть использованы для вычисления буксования на том или ином участке поля или за тот или иной интервал времени.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет упростить конструкцию устройства, повысить точность получаемого результата, вычислить буксование на том или ином участке поля, использовать его не только на колесных, но и на гусеничных тракторах, благодаря чему отпадает необходимость разработки специальных (как правило, сложных) приспособлений или иных технических устройств, предназначенных только для ограниченного количества с/х машин.
Возможность, сохранения данных для их дальнейшего анализа и обработки можно отнести к отличительным особенностям предлагаемого устройства, так как известные устройства для определения буксования позволяют вычислить только «мгновенное» буксование.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет упростить конструкцию, повысить точность получаемого результата, при вычислении буксования на том или ином участке поля и универсальность за счет его использования не только на колесных, но и на гусеничных тракторах.