Система автоматического управления режимом работы почвообрабатывающего агрегата
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„.SU, 25996 (д) 4 А О1 В 67/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3827923/30-15
P2) 20.12.84, (46) 30.09.86.Бюл. - 36 (71) Челябинский ордена Трудового
Красного Знамени институт механизации и электрификации сельского хозяй- ства (72) Г.А.Воронцов, Ф.Я,Изаков, А.И.Любимов и С.В.Стрижак (53) 631.311 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
И - 1218949, кл. А 01 В 67/00, 1983. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАБОТЫ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО АГРЕГАТА, содержащая подключенный к двигателю трактора датчик загрузки, выход которого через усилительно-преобразовательное устройство, состоящеее из порогового устройства и электромеханического исполнительного механизма, соединен с трансмиссией трактора, связанной с почвообрабатывающим орудием, гидросистему с электрогидравлическим исполнительным механизмом и электронным усилителем, коммутирующее устройство, устройство сравнения, датчик ширины захвата, умножитель и делитель, источник опорного напряжения пульта управления, сумматор и устройство оценки среднего значения, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности агрегата и расширения его функциональных возможностей, система снабжена датчиком частоты вращения вала колеса почвообрабатывающего орудия, регистром памяти, дополнительным пороговым устройством, инвертором, формирователем импульсов, тремя элементами И, триггеоом и переключателем, а устройство оценки среднего значения — ключом, сумматором, делителем и счетчиком, при)
I этом вход датчика загрузки соединен с двигателем трактора, а его выход через пороговое устройство и электромеханический исполнительный механизм — с трансмиссией, через дополнительное пороговое устройство — с первым входом третьего элемента И, с входами инвертора и формирователя импульсов и первым входом сумматора, выход которого соединен посредством делителя и умножителя с первым входом устройства оценки среднего значения, выход формирователя импульсов Ц ф соединен с первыми входами триггера, счетчика и сумматора устройства оцейки среднего значения, выход третьего Я элемента И соединен с вторыми входами счетчика и ключа устроиства оценки среднего значения, а выход инвертора соединен с первыми входами первого и второго элементов И, причем выход второго элемента И соединен с первым входом логического коммутатора, второй и третий входы которого соединены с соответствующими выходами устройства сравнения, выход первого элемента И через триггер и .ключ соединен с вторым входом второго элемен-,ф та И, третий вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и выходом датчика частоты вращения вала колеса почвообрабатывающего орудия, одновременно выход датчика ширины захвата почвообрабатывающего
1259969
М М т @ò пот орудия связан с вторым входом умножителя и первым входом устройства сравнения, первый выход источника опорно гo напряжения связан с вторым входом сумматора, второй его выход — с вторым входом делителя, выход устройства оценки посредством регистра памяти соединен с вторым входом устройства сравнения, выход первого элеменИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к автоматизации почвообрабатывающих агрегатов.
Цель изобретения — повышение производительности агрегата и расширение его функциональных возможностей.
1 На фиг. 1 приведена структурная функциональиая схема системы управле ния режимом работы почвообрабатывающего агрегата; на фиг. 2 — временные диаграммы работы система.
Сиетема автоматического управления режимом работы почнообрабатывающего агрегата содержит подключенный к двигателю 1 трактора 2 датчик 3 загрузки, выход которого через пороговое устройство 4 и электромехани. ческий исполнительный механизм 5 соединен с трансмиссией 6 трактора 2, связанного с почвообрабатывающим орудием 7, реверсивный электрогидравлический исполнительный механизм 8, электронный усилитель 9, логический коммутатор 10, устройство 11 сравнения, установленный на почвообрабатывающем орудии 7 датчик 12 ширины захвата, умножитель 13, делитель 14, источник 15 опорного напряжения, сумматор 16, устройство 17 оценки среднего значения, датчик 18 частоты вращения вала колеса почвообрабатывающего орудия 7, регистр 19 памяти, эле1меиты И 20-1, 20-2, 20-3, формирователь 21 импульсов, дополнительное пороговое устройство 22, триггер 23, :инвертор 24. В цепь между выходом триггера 23 и элементом И 20-2 включен переключатель 25. .Устройство.та И вЂ” с информационным входом регистра памяти, а его второй вход — с третьим входом логического коммутатора, выходы которого через электронный усилитель и электрогидравлический исполнительный механизм соединены с почвообрабатывающим орудием, соответственно выход ключа устройства оценки среднего значения соединен с входом его делителя через сумматор. оценки среднего значения содержит накапливающий сумматор 26, делитель 27, ключ 28, счетчик 29.
Система работает следующим обра5 зом.
Выходной сигнал датчика 3 загрузки двигателя 1 по моменту М (N j— действующий момент двигателя) подается на входы двух независимых каналов управления с помощью порогового устройства 4, задающего. соответствующие уставки, а с помощью электромеханического исполнительного механизма 5 осуществляется переход на повышенную
15 или на пониженную передачу.
Во втором канале управления сигнал с выхода датчика 3 загрузки двигателя 1 подается на один из входов
2р сумматора 16, на другой вход которого подается с выхода источника 15 опорного напряжения постоянный сигнал, соответствующий моменту потерь
M„, на самопередвижение трактора 2, 25 преодоление подъемов, протаскивание почвообрабатывающего орудия в открытой бороздке. Сигнал на выходе сумматора 16 соответствует разности моментов: M> — М„„ . С второго выхода О источника 15 опорного напряжения подается напряжение, соответствующее разности моментов, М„ - М„, (М„ номинальный момент двигателя), На выходе делителя 14, таким образом,формируется сигнал, соответствующий выражению
3 1259
Этот сигнал подается на один из входов умножителя 13, на другой вход которого подается сигнал, соответствующий  — фактической ширине захва Р та, и на выходе умножителя 13 формируется сигнал, соответствующий мгновенному значению оптимальной ширины эахвата1
lB ь и ю где Ь, „, 40 мгновенные значения оптимальной ширины захвата; количество значений в 45 выборке.
Определение среднего за гон значения оптимальной ширины "ахвата m осуь ществляется устройством 17 оценки среднего значения (математического ожидания), которое реализует приведен ую формулу. С помощью ключа 28 производится дискретизация непрерыв-, ного сигнала Ь,„, на входе устройства 17 оценки среднего значения.
Накапливакнций сумматор 26 организует сложение мгновенных значений
И.ю Naia.т.
on . M — М у пот
Очевидно, что когда действующий момент двигателя М равен номинальноЭ му М„, фактическая ширина захвата 15 оптимальна по загрузке двигателя.
Если же двигатель недогружен по моменту, то ширину захвата необходимо увеличить пропорционально недогрузке, а при перегрузке пропорциональ- 10 но уменьшить. Однако, если изменять ширину захвата почвообрабатывающего орудия в соответствии с мгновенныч оптимальным значением ширины захвата, т.е. осуществлять компенсацион- 25 ное регулирование, то это приведет к искривлению борозды. Для того, что-, бы в этой случае не получать огрехов, необходимо применение системы автовождения с ограничением на изменение ширины. Эти мероприятия не требуются, если ширину захвата не менять на гоне, а перестраивать ее при, :разворотах в соответствии со средним эа гон значением оптимапьной ши- 35, рины Захвата, которое определяется из выражения
969 (Е Ь, а счетчик 29 производит под опт счет количества значейий в выборке (и). Сигнал на выходе делителя 27 соответствует отношению суммы мгновен.ных значений к их количеству. В этом случае устройство 17 оценки среднего значения не критично к времени усреднения. Значения мгновенной оптимальной ширины выбираются с частотой вращения вала колеса плуга, т.е. Устройство 17 оценки среднего значения тактируется сигналом датчика 18 частоты вращения вала.. Но только когда = с выхода порогового устройства 22 подается разрешающий сигнал, соответ ствующий рабочему процессу агрегата (фиг.2) ° . При разворотах прохождение тактовых импульсов через элемент
И 20-3 блокируется (фиг.2, вых. элемента 20-3). С началом прохождения каждого. гона, как только загрузка двигателя 1 становится выше определенной величины (фиг.2, выход элемента 8) устройство 17 оценки среднего значения очищается импульсом с выхода формирователя импульсов 21 (фиг,2) и начинается процесс счета, который продолжается до выглубления почвообрабатывающего орудия 7 (фиг.2, вых. элемента 8). При выглублении почвообрабатывающего орудия 7 загрузка двигателя 1 становится меньше определенного значения и на выходе порогового устройства 22 появляется логический нуль (фиг.,2), который раз- . решает прохождение через логический коммутатор сигнала на изменение ширины захвата, если сигналы на выходах датчика 12 ширины захвата и регистра 19 памяти не равны. Информация в регистре 19 памяти соответствует результату прохода по предыдущему перед последующим гоном. Как только сигналы на выходах регистра 19 памяти и датчика 12 ширины захвата станут равны, появляется логическая единица на выходе .элемента И 20-1, которая устанавливает на выходе триггера 23 логический нуль, что в свою очередь запрещает изменение ширины захвата при последующем несовпадении сигналов на sxopax устройства 11 сравнения. Одновременно с этим в регистр 19 памяти заносится информация о средней оптимальной ширине захвата для последующего гона. Если движение по полю Осуществляется "челФиг.1
8blx спей. 0
Вых.зпеи, 22 а«
Бых. зки 2(}-!
Рихзпеи, д
SWX.ЗаЕЮ. Р! (д
Йя. Юен. 20-2
Риг. 2
Составитель С Заруцкий
Техред И.Понович
Редактор Н.Ивыдкая
Корректор Е Рошко
Заказ 5152/1
Тираж б79
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, ч
S 12599б9
-ночным спосо QM
It б M то для перестрой- разомкнуть переключатель 25 и тогда ки ширины захвата по резу х ата по результатам про- блокировки на изменение ширины заххода по последующе с едующему гону необходимо вата при развороте не будет.
