способ планировки орашаемых земель и устройство для планировки орошаемых земель

Формула изобретения

1. Способ планировки орошаемых земель, включающий срезку грунта в зонах повышений и отсыпку грунта в зонах понижений под проектную отметку рабочим органом планирующего устройства с лазерной системой управления в соответствии с предварительно проведенной геодезической съемкой планируемого участка, отличающийся тем, что предварительную геодезическую съемку участка проводят относительно лазерной опорной плоскости, создаваемой установленным на участке лазерным передатчиком, при перемещении планирующего устройства по участку с поднятым рабочим органом и фиксированием его режущей кромки на высоте Н от поверхности участка, производят измерение высоты h_i текущего положения фотоприемника относительно режущей кромки рабочего органа, затем осуществляют обработку информации о рельефе участка микропроцессорным устройством с определением среднего арифметического значения измеренных высотных отметок h_cp, устанавливают фотоприемник на высоту Н_р =h_cp+Н и при этом положении фотоприемника проводят планировку участка планирующим устройством без перестановки лазерного передатчика.

2. Устройство для планировки орошаемых земель, включающее планирующее устройство, содержащее базовую раму, опорные колеса, исполнительные гидроцилиндры, рабочий орган, электрогидравлическое устройство, фотоприемник лазерного излучения и лазерный передатчик, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на скрепере датчиком пути и расположенным в кабине скрепера микропроцессорным устройством, причем фотоприемник снабжен датчиком высоты, имеет механизм его перемещения в вертикальной плоскости и размещен над режущей кромкой рабочего органа, а входы микропроцессорного устройства подключены к датчикам высоты и пути.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при планировке орошаемых земель.

Известен способ планировки орошаемых земель, включающий срезку грунта в зонах превышений и перемещение его в зону понижений скреперами под проектные отметки [1].

Недостатком данного способа является то, что в зонах малых срезок работа скрепера малопроизводительна, так как происходит неполная загрузка ковша. Кроме того, при многократных проходах скрепера происходит уплотнение почвы, что отрицательно влияет на развитие сельскохозяйственных структур.

Известен способ планировки рисовых чеков, включающий нарезку сплошных маячных полос под проектную отметку чека при помощи автогрейдера с установленным под углом отвалом, высотное положение которого регулируется автоматически с использованием лазерной системы. Срезанный грунт в местах превышений формируют отвалом в валик, располагаемый справа или слева по ходу движения машины и затем перемещаемый скрепером [2].

Недостатком известного способа является то, что для нарезки маячных полос используется автогрейдер, работающий по всей площади поля, в том числе и в местах понижений, где автогрейдер совершает вынужденный проход. Срезаемый грунт перемещают в одну сторону по ходу движения, при этом в зонах больших срезок происходит смещение машины от направления движения, что приводит к снижению точности планировки и образованию валиков неравномерной ширины. Кроме того, большой вес автогрейдера приводит к значительному уплотнению грунта.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ планировки орошаемых земель, включающий предварительную геодезическую съемку планируемого участка, составление картограммы проекта планировки, срезку грунта в зонах превышений и отсыпку грунта в зонах понижений под проектную отметку рабочим органом планирующего устройства с лазерной системой управления [3].

Недостатком известного способа является то, что предварительная геодезическая съемка планируемого участка, расчет проектной отметки и привязка лазерной плоскости к проектной отметке на поле операционно отделены от этапа планировки, т.е. они осуществляются либо вручную (что очень трудоемко), либо с привлечением дополнительной техники для проведения автоматической геодезической съемки, что снижает производительность и качество планировочных работ и повышает их стоимость.

Известно устройство для планировки орошаемых земель, включающее скрепер, содержащий базовую раму, опорные колеса, рабочий орган, исполнительные гидроцилиндры для регулирования высотного положения рабочего органа, электрогидравлическое устройство, фотоприемник лазерного излучения и лазерный передатчик [4].

Недостатком планирующего устройства, реализующего известный способ, является отсутствие средств съема и обработки информации о рельефе планируемого участка.

Задача, решаемая заявляемым изобретением, - повышение производительности и качества планировочных работ за счет обеспечения возможности геодезической съемки планируемого участка и составления картограммы проекта планировки при использовании одного планирующего устройства без перестановки лазерного передатчика.

Указанная задача решается тем, что в способе планировки орошаемых земель, включающем предварительную геодезическую съемку планируемого участка, составление картограммы проекта планировки, срезку грунта в зонах повышений и отсыпку грунта в зонах понижений под проектную отметку рабочим органом планирующего устройства с лазерной системой управления, предварительную съемку планируемого участка и составление картограммы проекта проводят при перемещении планирующего устройства по участку с поднятым рабочим органом с последующей обработкой информации о рельефе участка микропроцессорным устройством.

Планирующее устройство для осуществления этого способа, включающее скрепер, содержащий базовую раму, опорные колеса, исполнительные гидроцилиндры, рабочий орган, электрогидравлическое устройство, фотоприемник лазерного излучения и датчик высоты, и лазерный передатчик, снабжено располагаемыми на скрепере микропроцессорным устройством и датчиком пути, при этом входы микропроцессорного устройства подключены к датчикам высоты и пути.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 схематически изображено планирующее устройство, при помощи которого реализуется заявляемый способ.

Устройство для планировки орошаемых земель включает скрепер, содержащий базовую раму 1, шарнирно соединенную с мостом 2, на котором закреплены опорные колеса 3 и исполнительные гидроцилиндры 4, и рабочий орган 5. На базовой раме 1 установлен механизм перемещения 6, на котором размещен фотоприемник лазерного излучения 7 с датчиком высоты 8, при этом фотоприемник 7 располагается над режущей кромкой рабочего органа 5. На одном из опорных колес 9 установлен датчик пути 10. В кабине 11 машиниста скрепера расположено микропроцессорное устройство 12, входы которого подключены к датчику высоты 8 и датчику пути 10. Управление работой гидроцилиндров 4 осуществляется при помощи электрогидравлического устройства 13 по командам, поступающим с датчика высоты 8.

Планирующее устройство также включает лазерный передатчик 14.

Предлагаемый способ планировки состоит из следующих операций. На планируемом участке устанавливается лазерный передатчик 14, создающий над участком лазерную опорную плоскость. Высота опорной плоскости выбирается такой, чтобы она находилась в пределах перемещения фотоприемника 7 при положении рабочего органа 5 как в рабочем, так и в транспортном состоянии.

Затем производится автоматическая геодезическая съемка участка относительно лазерной опорной плоскости. Рабочий орган 5 скрепера переводится в поднятое (транспортное) положение, при котором его режущая кромка фиксируется на высоте Н над поверхностью земли (фиг.2). Скрепер перемещается по участку параллельными проходами и с заданным шагом (например, 20 м), производится измерение высоты h_i текущего положения фотоприемника 7 относительно режущей кромки рабочего органа 5. Полученные данные записываются в блок памяти микропроцессорного устройства 12.

После измерения высотных отметок по всему участку микропроцессорное устройство 12 вычисляет среднее арифметическое значение измеренных высотных отметок h_cp, которое является проектной отметкой для проведения планировки. Данные съемки отображаются на экране дисплея микропроцессорного устройства 12, что позволяет определить зоны срезок и отсыпки грунта.

Затем фотоприемник 7 устанавливается на высоту Н_р=h_cp+Н, что соответствует положению режущей кромки рабочего органа 5 на уровне проектной высоты участка. В этом положении фотоприемника 7 без перестановки лазерного передатчика 14 производится планировка участка путем срезок грунта в зонах повышений, транспортировки и отсыпки грунта в зонах понижений скрепером в режиме слежения фотоприемника 7 за опорной лазерной плоскостью. Глубина копания рабочего органа 5 регулируется исполнительными гидроцилиндрами 4.

Предлагаемые способ и устройство позволяют сократить время, объемы и стоимость планировочных работ, повысить точность планировки как следствие точной привязки друг к другу данных геодезической съемки и планировки, так как они производятся одним устройством без перестановки лазерного передатчика.

Источники информации

1. Е.Б. Величко, Б.Б. Шумаков. Технология получения высоких урожаев риса. - М.: Колос, 1984 г., стр. 57-83.

2. Авторское свидетельство СССР №1449059, 1989 г.

3. Положительное решение по заявке №97108187/13 (008583) “Способ планировки орошаемых земель и устройство для планировки орошаемых земель” от 04.12.1998 г. (прототип).

4. Планировщик с лазерной системой управления ПЛ-5. Технические условия. Ташкент, 1984 г.