Система автоматической корректировки положения рабочих органов машины для междурядной обработки растений

 

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКТИРОВКИ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИНЫ ДЛЯ МЕ)КДУРЯДНОЙ ОБРАБОТКИ РАСТЕНИЙ, содержащая неподвижный тяговый брус с датчиком обнаружения растений и подвижный в поперечном направлении брус с рабочими органами , соединенный с неподвижным брусом рычажным механизмом и гидроцилиндром , имеющим электроуправляемый золотник, обмотка которого соединена с управляющим усилителем, датчик положения подвижного бруса и датчик скорости машины, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности вождения машины по междурядьям растений, система снабжена перепускным электромагнитным клапаном, связанным с золотником , датчиками положения рабочих органов, датчиком скорости перемещения ПОДВ1-ШНОГО бруса, первым сумматором напряжений, схемой совпадения , входы которой связаны с выходами датчиков положения рабочих органов и выходами датчика обнаружения растений, линейным ключом и усилителем, выход которого связан с обмоткой перепускного электромагнитного клапана, инвертором, двумя диодами и вторым сумматором напряжений , при этом инвертор соединен с одним диодом последовательно, а второй - с ними параллельно, кроме того, выход датчика положения подвижного бруса и общий выход датчика обнаружения растений соединены с входами второго сумматора напряжений , выход которого связан с входом инвертора и с входом управляющего усилителя, причем вход первого сум (Q матора напряжений связан с диодами, (Л а выход его - с первым входом линейного ключа, второй вход которого связан с схемой совпадения, а выход его - с входом усилителя. 2.Система по п. 1, отличающая ся тем, что она снабжена соединенной с входом усилителя 00 схемой сравнения и датчиком положео ния перепускного электромагнитного клапана, который соединен с элемено том сравнения. 05 3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена установленным на подвижном брусе датчиком скорости, выход которого соединен с входом сумматора напряжений. 4.Система по пп.1,2 и 3, о т л ичающая ся тем, что датчик скорости машины соединен с сумматором напряжений.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) ® (Il(О96 А (S<)4 А 01 В 41 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Д. (9

9 (21) 3733258/30-15 (22) 29.04,84 (46) 23. 10.85. Бюл, М - 39 (72) X. Х.Ахмеров (71) Башкирский ордена Трудового

Красного Знамени сельскохозяйственный институт (53) 631.316.014.5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11((309667, кл, А 01 В 41/06, 1968. (54) (57) 1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ

КОРРЕКТИРОВКИ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИНЫ ДЛЯ МЕ)!ДУРЯДНОЙ ОБРАБОТКИ РАСТЕНИЙ, содержащая неподвижный тяговый брус с датчиком обнаружения растений и подвижный в поперечном направлении брус с рабочими органами, соединенный с неподвижным брусом рычажным механизмом и гидроцилиндром, имеющим электроуправляемый золотник, обмотка которого соединена с управляющим усилителем, датчик положения подвижного бруса и датчик скорости машины, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения точности вождения машины по междурядьям растений, система снабжена перепускным электромагнитным клапаном, связанным с золотником, датчиками положения рабочих органов, датчиком скорости перемещения подвижного бруса, первым сумматором напряжений, схемой совпадения, входы которой связаны с выходами датчиков положения рабочих органов и выходами датчика обнаружения растений, линейным ключом и усилителем, выход которого связан с обмоткой перепускного электромагнитного клапана, инвертором, двумя диодами и вторым сумматором напряжений, при этом инвертор соединен с одним диодом последовательно, а второй — с ними параллельно, кроме того, выход датчика положения подвижного бруса и общий выход датчика обнаружения растений соединены с входами второго сумматора напряжений, выход которого связан с входом инвертора и с входом управляющего усилителя, причем вход первого сумматора напряжений связан с диодами, а выход его — с первым входом линейного ключа, второй вход которого связан с схемой совпадения, а выход его — с входом усилителя, 2. Система по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена соединенной с входом усилителя схемой сравнения и датчиком положения перепускного электромагнитного клапана, который соединен с элеменгом сравнения.

3. Система по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена установленным на подвижном брусе датчиком скорости, выход которого соединен с входом сумматора напряжений.

4. Система по пп.1,2 и 3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что да гчик скорости машины соединен с сумматором напряжений.

1186096

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для вождения сельскохозяйственных машин для междурядной обработки растении. S

Целью изобретения является повышение точности вождения машины по междурядьям растений.

На чертеже изображена система автоматической корректировки поло- 1О жения рабочих органов машины для междурядной обработки растений, Датчики 23 положения рабочих органов выполнены в виде R 5 -триг геров 35 с раздельными входами, соединенными с герконами 36 — 38, управляемыми магнитом 39. Перепускной электромагнитный клапан

20 снабжен датчиком 40 положения перепускного электромагнитного клапана 20 и управляется обмоткой

41, связанной с выходом усилителя

31 напряжений.

Вход 42 сумматора 24 связан с

Система имеет неподвижный тяговый брус 1, снабженный сцепным устройством 2 для соединения его с тракте .ом (не показан) и датчиком сй».аружения растений со щупами

4, подвижный в поперечном направлепии брус 5, соединенный с неподвижным брусом 1 рычажным механизмом 6 и гидроцилиндром 7, имеющим электроуправляемый золотник 8 с запирающим устройством 9. Обмотка 10 электроуправляемого золотника 8 соединена с управляющим усилителем 11, На подвиж ном брусе 5 размещены секции 12 с рабочими органами 13 и 14 для обработки междурядий и прореживания всходов растений соответственно. Каждая секция 12 связана с подвижным поперечным брусом 5 с помощью параллелограммной подвески 15. Секции 12 с рабочими органами 13 для обработки междурядий имеют самоустанавливающиеся колеса 16 для копирования рельефа З поверхности в вертикальной плоскости, а секции с рабочими органами 14 для прореживания всходов растений имеют опорно-приводные колеса 17 для привода рабочих органов.

Кроме того, система снабжена датчиком 18 положения подвижного бруса

5, датчиком 19 скорости перемещения подвижного. бруса 5, датчиком скорости машины (не показан), перепускным

Я электромагнитным клапаном 20, связанным с золотником 8 посредством магистралей 21 и 22, датчиками 23 положения рабочих органов, количество которых равно количеству щупов 4, двумя сумматорами 24 и 25 напряжений схемой 26 совпадения с несколькими элементами типа И 27 по количеству шупов 4 на входе и одним .элементом типа ИЛИ 28 на выходе, линейным ключом 29, элементом 30 уравнения, усилителем 31, инвертором 32 и двумя, диодами 33 и 34, источником постоянного напряжения (не показан), вход 43 сумматора 24 с.датчиком скорости машины.

Схема 26 совпадения входами связана с выходами датчиков 23 положения рабочих органов и выходами датчика 3 обнаружения растений, Инвертор 32 соединен с диодом

33 последовательно, а с диодом

34 параллельно, кроме того, выходы датчика 18 положения подвижного бруса 5 и общий выход датчика 3 обнаружения растений связаны с входом сумматора 25 напряжений, выход которого связан с входом ин-вертора 32 и с. входом управляющего усилителя 11. Вход сумматора 24 связан с диодами 33 и 34, а выход

его связан с первым входом линейного ключа 29, второй вход которого связан со схемой совпадения.

Система работает следующим образом.

При движении машины по рядкам растений в произвольный момент времени подвижный в поперечном направлении брус 5 с секциями 12 рабочих органов 13 и 14 занимает некоторое положение относительно рядка растений и поперечного тягового бруса 1. При этом датчик 18 положения подвижно бруса вырабатывает напряжение Ощ, пропорциональное этому положению.-При.касании шупом 4 растения на соответст=вующем ему выходе датчика 3 обнаружения растений появляется единичный сигнал, а на общем выходе датчика 3 обнаружения растений появляется напряжение постоянного уровня Ц и> пропорциональное порядковому номеру h -го шупа 4.

В сумматоре 25 напряжений напряжение U> суммируется с напряжением 0р с датчика 18 положения

1186096 4

Время регулирования т. имеет раз30 личную по величине пр одолжит ель нос ть соответственно при различных по величине отклонения Д0 обнаруженных растений от фактического положения рабочих органов 13 или 14. При этом для исключения во всех случаях по- 35 вреждений обрабатываемых растений датчик 3 обнаружения растений должен быть вынесен на значительное рас-. стояние вперед от рабочих органов

13 и 14 или машина должна иметь 40 небольшую поступательную скорость.

При касании одного из шупов 4 растения в цепи управления перепускным электромагнитным клапаном 20 появляется единичное напряжение .

45 на соответствующем входе элемента типа И 26 схемы 26 совпадения.

С общего выхода датчика 3 обнаружения растений значения напряженияО!! по-прежнему вводится в сумматор 25 напряжений для определения величины разности амплитуд + U = U„- U„I °

Величина же + U, проходя по цепи управляющего усилителя 11 и обмотки

10 электроуправляемого золотника 8, вызывает перемещение подвижного бруса 5 с секциями 12 рабочих органов

13 или 14 посредством гидроцилиндра подвижного бруса. Результирующее зна чение в виде разности gU=UI,-U« положительного или отрицательного знака с выхода сумматора 25 напряжений через управляющий усилитель

11 подается в обмотки 10 электроуправляемого золотника. 8, сообщающего через запирающее устройство 9 соответствующие полости гидроцилиндра 7 с магистралью 21 высокого давления и сливной магистралью 22.

Происходит перемещение подвижного в поперечном направлении бруса 5 с секциями 12 рабочих органов 13 и

14, которое продолжается до тех пор, пока на выходе сумматора 25 напряжение значения напряжения не-. станет незначительно малым вследствие изменения его значения на выходе датчика 18 положения подвижного бруса. При перемещении рабочих органов 13 или 14 до положения, соответствующего координатам обнаруженного растения, значение напряжения Uo становится равным значению напряжения U„ и перемещение подвижного в поперечном направлении бруса 5 прекращается.

7. Одновременно при помощи инвертора 32 и диодов 33 и 34 из возможных значений + gQ выделяется сигнал одной полярности (при указанных на чертеже положениях диодов 33 и 34 в сумматор 24 вводится напряжение со знаком плюс). Перемещение подвижного груза 5 вызывает уменьшение модуля ЬЦ(Й). Ъ сумматоре 24 эта величина суммируется с напряжениями

И.„„() ua (t), UÄ()соответственно определяемыми в масштабе максимальной величины открытия клапана

20, скоростью Ч Я) перемещения подвижного бруса 5 и скоростью ЧмИ) перемещения машины вдоль рядков растений. В результате на выходе суммаI тора 24 формируется напряжение

0Ю=О,„(О Ц()-(1®Ц„У3 () возрастающее во времени при движении подвижного бруса 5 в любом направлении.

Рассмотрим

U(<)=U „(t)-ь|3(О (.2.)

При больших значениях hU, соответствующих большому отклонению рабочих органов 13 или 14 от обнаруженного растения, может битьйЦ>Ц д, и значение u(a) 0. Значение О(!.) соответствует закрытому состоянию электроуправляемого перепускного клапана 20. Дальнейшее движение подвижног! бруса 5 вызывает уменьшение значения б0 настолько, что значение напряжения U(t) становится положительным и линейно возрастает, При движении подвижного бруса

5 жестко связанный с ним магнит

39 также перемещается, замыкая последовательно герконы 36 — 38, установленные на входах триггеров 35 датчика 23 положения рабочих органов.

При этом триггеры 35 переходят в единичное состояние, когда замыкается геркон типа 37, и на выходе устанавливается нулевое напряжение, когда замыкаются герконы 37 или 38 триггера 35. В момент совпадения на входе одного из элементов типа И 27 единичного сигнала триггера 35 одного из датчиков 23 положения рабочих органов с сигналом соответствующего единичного выхода датчика 3 обнаружения растений на выходе элемента 26 совпадения появляется напряжение, которое открывает

1186096

40 линейный ключ 29. При этом напряжение 0(), установившееся к этому вре= мени на выходе сумматора 24, вводится в элемент 30 сравнения. Результат сравнения введенного значения напр;жения 0(1) с напряжением, полученным от датчика 40 положения перепускного электромагнитного клапана 20 через усилитель 31 пода- 10 ется па обмотку 42 управления электромагнитного перепускного клапана

20, вызывая его перемещение на величину, пропорциональную значению U(a).

Часть масла из магистрали 21 высокого давления перепускается через и:эр .;.;.:; .:;. ê ãðîrrar íèòíûé клапан

20 г. .;чвную магистраль 22. Перемещение подвгвкного бруса 5 с секциями 12 рабочих органов 13 или 14 эамед-20 ляетсл.

При дальнейшем движении подвижноо в поперечном направлении бруса

3 вследствие уменьшения значения Н напряжение Цг) еще более возрастает 25 и с входа сумматора 24 проходит через огкрытый линейный ключ 29, элемент 30 сравнения и усилитель 31 в управляющую обмотку 41, вызывает открытие электромагнитного перепуск ного клапана 20 на еще большую величину, При этом к моменту, когда на выходе сумматора 25 напряжений разность Ь0 = LI„-U становится близкой к нулю и прекращается пода35 ча управляющего воздействия на электроуправляемый золотник 8, перепускной электромагнитный клапан 20 открывается настолько, что магистраль 21 высокого давления сообщается полностью со сливной магистралью 22, и запирающее устройство 9 перекрывает обе полости гидроцилиндра 7, Подвижный брус 5 с секциями 12 рабочих органов 13 или 14 занимает поло- 45 жение, соответствующее обнаруженному растению. Одновременно в магистрали 21 высокого давления снижа.— ется давление масла до минимального значения и расход мощности на поддержание давления.

При обнаружении растения другим щупом 4 датчика 3 обнаружения растений на выходе схемы 26 совпадения напряжение исчезает, линейный ключ

29 закрывается и из-за отсутствия сигнала усилитель 31 нерез обмотку

41 закрывает перепускной электромагнитный клапан 20, В магистрали

21 давление резко возрастает. Одновременно с этим с общего выхода датчика 3 обнаружения растений напряжение Urr, пропорциональное положению вновь обнаруженного растения, вводится в сумматор 25 напряжений и описанный процесс повторяется.

При этом из-за поддержания в начале переходного процесса высокого рабочего давления и снижения его значения в конце регулирования реализуется возможность быстрого перемещения подвижного в поперечном направлении бруса 5 в начале переходного процесса, осуществляется активное демпфирование его в конце переходного процесса и исключается влияние инерционных элементов (катушки, якоря, штока электроуправляемого золотника 8 и др.) на качество регулирования, Когда один иэ входов сумматора 24 соединен с датчиком 19 скорости перемещения подвижного бруса, выработанное напряжение 0 (1), поступая на вход сумматора 24 со знаком плюс (выражение (1)), способствует более быстрому увеличению значения U® а следовательно, и открыванию перепускного электромагнитного клапана 20. ,Напряжение Uz(t) датчика скорости машины (не показан) входит в приведенное выражение суммы (1) со знаком минус и способствует сравнительно быстрому возрастанию значения U(t) при малых скоростях и медленному возрастанию значения U(t) при больших скоростях КМ машины, что соответственно обеспечивает быстрое изменение положения подвижного в поперечном направлении бруса 45 с секциями 12 рабочих органов 13 и 14 при больших скоростях машины и медленное протекание переходного процесса при меньших скоростях.

В результате во всех случаях повышается точность вождения рабочих органов 13 и 14 машины для междурядной обработки всходов, исключается возможность уничтожения и повреждения растений из-эа больших забросов рабочих органов в процессе регулирования их положения относи— тельно рядков с растениями.

1186096

Заказ 6457/1 Тираж 742

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Паньков

Редактор Т. Кугрышева Техред Л.Мартяшова Корректор В. Гирняк