摘要:本文讨论了滴灌带自动纠宽装置,包括测径仪、机头吹气装置、成型切割装置、冷却装置、导引装置、牵引装置。滴灌带自动纠宽装置在所述导引装置、所述牵引装置之间布设有测宽仪,该测宽仪通过有线方式与测径仪相连接。通过在滴灌带生产设备的导引装置、牵引装置中间增加测宽仪,通过将测宽仪连接测径仪,通过测宽仪设置中央处理器信号处理、平行光发射、平行光接收、报警输出装置,通过滴灌带的中央控制器和测径仪CPU控制模块相连接,实现了滴灌带生产实时纠宽的功能,强化了实时性控制能力。
关键词:滴灌带;自动纠宽;实用新型
1讨论背景
滴灌带是利用聚乙烯为材料生产的直径约16mm、厚度 0.18mm的塑料管带,该塑料管带的特殊之处在于每间隔一段距离在塑料管带内部或者测面有紊流减压的毛细孔并且与塑料管带的外部一个或者几个出水口相连,将塑料管带里的水、药、肥料等液体一滴一滴地均匀而缓慢地滴在作物根部附件的土壤中。使用滴灌带能够降低灌溉劳动强度、节约水肥、降低病虫害、增产增效。
滴灌带生产要经过下料称重、挤出推进、半成品生产等工序,所述半成品生产就是通过测径仪给气泵补气,气泵给机头补气,机头将液体状的原料吹气为筒状半成品,测径仪实时测量筒状半成品直径并控制对气泵的给气量。由于筒状半成品从机头刚刚吹出来的时候其半成品质地柔软并且有很高热度,从半成品到成品中间还要受周围环境和冷却设备的影响,周围环境包括早中晚、四季温差和空气中风力、风向的影响,如果遇到风吹就可能变形影响测径仪测径,而早中晚温度不同、四季温差不同,则可能会出现热胀冷缩的程度不同,在前端测径仪测出同样的尺寸,到后端产品成型时则会发生偏差,或者变宽,或者变窄。
现有技术的滴灌带生产设备如图1所示,由于没有成品自动纠宽的功能,所以采取每半小时成品下卷后,人工对成品测量一次尺寸,如果尺寸和测径仪预设的尺寸相比变宽或变窄了,就通过手工调节测径仪旋钮的方法调整设定值。
图1 现有技术滴灌带纠款装置示意图
这种方法存在的问题是实时性差,因为每卷成品的生产间隔时间至少半小时,一旦发现问题只能调整下一卷的尺寸,而当前的产品尺寸的不合格损失已经无法弥补。
2技术方案
为解决滴灌带生产中预设宽度值和实际宽度值发生偏差而不能实时控制的问题,采用以下技术方案。
滴灌带自动纠宽装置,包括测径仪、机头吹气装置、成型切割装置、冷却装置、导引装置、牵引装置;测径仪用于实时测控机头吹气装置生成的筒状半成品直径的长度,机头吹气装置用于生成筒状半成品,所述成型切割装置用于将筒状半成品压制为带有毛细管的带状成品,冷却装置用于迅速将带状成品冷却,导引装置用于从冷却装置中将带状成品导引至牵引装置,牵引装置用于将带状成品送往收卷机进行收卷。在所述导引装置、所述牵引装置之间布设有测宽仪,该测宽仪通过有线方式与测径仪相连接。
测宽仪位于所述导引装置、牵引装置连线之间的部位,该测宽仪包括上中下三个部分,中间为测宽仪导论,该测宽仪导论设有两个一字并排且相隔一定距离的导论,该两个一字并排且相隔一定距离的导论上方设有一组与每个导论宽度对应的平行光发射装置,两个一字并排相隔一定距离的导论的下方设有一组与每个导论宽度对应的平行光接收装置,平行光发射装置和平行光接收装置通过同侧的连接管固接在一起,并且上下之间间隔一定距离;两个一字并排相隔一定距离的导论固接在所述平行光接收装置的上方。
测宽仪还包括信号处理器、中央控制器、报警输出装置,平行光源发射装置和平行光源接收装置用于测量成品滴灌带的宽度,该成品滴灌带为扁状、双根、已定型的滴灌带;中央控制器设有与测径仪的双向通讯信号,该双向通讯信号用于向测径仪发射宽度差值信号,或接收测径仪反馈的直径长度信号。
机头吹气装置包括气泵、机头吹气模具,机头吹气模具为筒状模具,用以制作筒状半成品。
测径仪包括一组平行光发射装置和平行光接收装置、气泵功率控制装置、信号处理装置、CPU控制模块,平行光发射装置和平行光接收装置用于测量半成品滴灌带的直径,该半成品滴灌带为单根、筒状、直径长度尚未定型;CPU控制模块设有气泵功率控制信号、显示直径大小的信号、超差报警信号、键盘输入信号、以及与测宽仪的双向通讯信号,键盘输入信号用于人工旋钮设定滴灌带直径的大小,与测宽仪的双向通讯信号用于接收测宽仪反馈的宽度差值信号或向测宽仪反馈直径宽度信号;CPU控制模块接收测宽仪的宽度差值信号后通过气泵功率控制装置给机头吹气装置补气。
3设计原理
测宽仪上设有两个并排的导轮,每个导轮上平行移动有被测滴灌带,在被测滴灌带的上方和下方,分别有两对测宽仪,图4中两对测宽仪的两组平行光发射装置设置在滴灌带上方、两组平行光接收装置设置在滴灌带下方,当滴灌带通过所述发射和接收装置时,通过检测滴灌带遮挡平行光的位置的方法,测量滴灌带的宽度,如果两条滴灌带同时变宽或同时变窄,则判定导致同时变宽或同时变窄的原因是环境温度变化所致,解决的方法是在半成品生产环节,通过测径仪的CPU去控制气泵功率增加或减小,使得半成品的直径变大或变小,用以弥补由于热胀冷缩原因带来的从半成品到成品的尺寸差异。
4设计优点
通过在滴灌带生产设备的导引装置、牵引装置中间增加测宽仪,通过将测宽仪连接测径仪,通过测宽仪设置中央处理器信号处理、平行光发射、平行光接收、报警输出装置,通过滴灌带的中央控制器和测径仪CPU控制模块相连接,实现了滴灌带生产实时纠宽的功能,从原来每半小时纠宽一次,改进为每分钟纠宽几十次,强化了实时性控制能力。
5方案实施
图2 本实例滴灌带自动纠款装置示意图
5.1关于电路连接方式的改进
如图1所示,现有技术采用成品下卷后人工测宽、并且人工调整测径仪上的旋钮、以此调整设定宽度的方法,如图2所示,本实用新型采用在成品生产过程中进行实时测宽的方法,具体为在成品刚刚从冷却水箱导引出来后,在导引装置和牵引装置之间设置一台测宽仪,并且测宽仪和测径仪有线连接,测宽仪实时将测宽差值信号反馈给测径仪,测直径仪器根据差值信号对机头补气,机头根据补气量将筒状半成品的直径宽度加大或缩小。
5.2实际实施
根据上述的技术方案,设计出了一种滴灌带自动纠宽装置与滴灌带自动纠宽装置应用效果如图2所示:
测径仪、测宽仪连接关系如图4所示:
图4 测径仪、测宽仪连接关系示意图
测宽仪外形放大图如图5所示:
图5 测宽仪外形放大图
图中,7-1:两个平行光发射装置;7-2:两个平行光接收装置;7-3:两个导轮。
6结束语
针对现有技术的不足,本文提出了一种滴灌带纠款自动控制装置,解决了滴灌带生产中预设宽度值和实际宽度值发生偏差而不能实时控制的问题。
需要强调的是,本实用新型所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例。
参考文献
【1】王士国,付金国,缑海啸.小麦播种机滴灌带铺设装置的优化设计[J].新疆农垦科技,2014(12):26-27.
【2】窦硕,尹思阳,刘洋,等.甘薯双行起垄机铺滴灌带装置设计[J].农业工程,2016,6(S2):18-19.
论文作者:李海江
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/11
标签:装置论文; 半成品论文; 机头论文; 宽度论文; 信号论文; 成品论文; 所述论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;