Система автоматического управления положением рабочих органов сельскохозяйственного агрегата
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к автоматическим системам вождения пропашных культиваторов вдоль обрабатываемых рядков растений, например, при работе на полях плодового питомника. Цель изобретения - повышение надежности системы и точности управления рабочими органами сельскохозяйственного агрегата. При касании копирами 19 щупа 7 рядка растений срабатывает один из выключателей 8 или 9. Подвившийся сигнал запускает генератор 11, который запускает ждущие мультивибраторы 13 и 12. Импульс мультивибратора 12 или 13 (в зависимости от направления отклонения рабочих органов агрегата) через элемент И 14 или 15 поступает через усилители 16 или 17 на соответствующую обмотку электрогидрораспределителя 6 для смещения поперечной балки 3, к которой прикреплены рабочие органы агрегата. Для повышения точности отработки ждущие мультивибраторы 12 и 13 снабжены входами управления (в, г, д, е) длительностью импульса, к которым подключаются выходы блока адаптации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ
РЕСПУБЛИК (5I)5 А 01 В 41/06
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (Л з (21) 4645101/15 (22) 01.02.89 (46) 07. 08, 91. Бюл. %29 (71) Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства и Украинский научноисследовательский институт садоводства (72) Л.А. Борошок и С.Г. Фрышев (53) 631.316.014.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
%1186096, кл. А 01 В 41/06, 1984, (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧИХ
ОРГАНОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО
АГРЕГАТА (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к автоматическим системам вождения пропашных культиваторов вдоль обрабатываемых рядков растений, например, при работе на полях плодового,, SU„„1667657 А1 питомника, Цель изобретения — повышение надежности системы и точности управления рабочими органами сельскохозяйственного агрегата. При касании копирами 19 шупа 7 рядка растений срабатывает один из выключателей 8 или 9, Появившийся сигнал запускает генератор 11, который запускает ждущие мультивибраторы 13 и 12. Импульс мультивибратора 12 или 13 (в зависимости от направления отклонения рабочих органов агрегата) через элемент И 14 или 15 поступает через усилители 16 или 17 на соответствующую обмотку электрогидрораспредег ителя 6 для смещения поперечной балки 3, к которой прикреплены рабочие органы агрегата. Для повышения точности обработки ждущие мультивибраторы 12 и 13 снабжены входами управления (в, r. д, е) длительностью импульса, к которым подКлючаются выходы блока адаптации. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
1667657
Изобретение относится к сельскому хозяйству а именно к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к автоматическим системам вождения пропашных культиваторов вдоль обрабатываемых рядков растений, например при работе на полях плодового питомника, Цель изобретения — повышение надежности системы и точности управления рабочими органами сельскохозяйственного агрегата.
На фиг, 1 изображена принципиальная схема агрегата с электронным управляющим устройством вождения вдоль задаваемой траектории ориентации; на фиг. 2— схема блока автоматической адаптации для выбора продолжительности управляющего импульса; на фиг. 3 — временная диаграмма работы блока адаптации.
Система автоматического управления положением рабочих органов сельскохозяйственного агрегата состоит из энергетического транспортного средства (трактора) 1, неподвижного тягового бруса 2, жестко соединенного с транспортным средством, по- 25 движного в поперечном направлении бруса
3 с почвообрабатывающими рабочими органами 4, соединенного с неподвижным брусом 2 рычажным механизмом и гидроцилиндром 5, электроуправляемого 30 трехпозиционного гидрораспределителя 6, двустороннего щупа 7 для обнаружения растения с выключателями 8 и 9 электрических сигналов, электронного управляющего устройства системы и блока адаптации.
Электронное управляющее устройство содержит элемент ИЛИ 10, генератор 11 прямоугольных импульсов, два регулируемых ждущих мультивибратора 12 и 13 с управляемой шириной импульса на выходе, 40 два логических элемента И 14 и 15 с тремя входами каждый, два усилителя 16 и 17 мощности, элемент И-НЕ 18.
Регулируемый ждущий мультивибратор
12, кроме входа для подачи основного сиг- 45 нала имеет также вход "в", при подаче сигнала на который осуществляется увеличение ширины выходного импульса, и вход "г", при подаче сигнала на который осуществляется снижение ширины этого 50 импульса. Аналогично мультивибратор 13 имеет вход "д" на увеличение ширины выходного импульса и вход "е" на снижение .его ширины.
Щуп 7 состоит из двух копиров 19, 55 установленных шарнирно и независимо с помощью параллелограммной подвески на центральном стержне щупа 7, ограничительного упора 20 и разводящих пружин 21.
Питание электрической части системы осуществляется от источника 22. Гидравлическая часть системы питается от гидросистемы, в которую входят насос 23, бак 24 и предохранительный клапан 25.
Блок адаптации (фиг, 2) содержит два элемента 26 и 27 задержки, два первых ждущих мультивибратора 28 и 29, четыре элемента И 30-33, четыре вторых ждущих мультивибратора 34-37, Выключатель 8 сигналов (см. фиг. 1) соединен с элементом И 14, э выключатель 9 — с элементом И 15. Эти выключатели соединены также с элементом ИЛИ 10 и элементом И-НЕ 18. Кроме того, выводы "а" и
"б" выключателей 8 и 9 соединены с двумя входами блока адаптации (см. фиг. 2). Выход элемента И вЂ” НЕ 18 подключен к элементам
И 14, 15, а выход элемента ИЛИ 10 — к генератору 11. Элементы И 14, 15 соединены также с генератором 11 через регулируемые мультивибраторы 12, 13. Выходы элементов И 14, 15 через усилители 16, 17 мощности соединены с катушками управления гидрораспределителя 6.
В гидравлической части системы гидроцилиндр 5 соединен с гидрораспределителем 6.
Элементы блока поисковой адаптации (см. фиг. 2) соединены с выключателями 8 и
9 через вводы "а" и "б". При этом выключатель 8 соединен с элементами И 30, 33 непосредственно, а с элементами 30, 32 через элемент 26 задержки и мультивибратор 28, выключатель 9 соединен с элементами 31 и 32 непосредственно, а с элементами 31 и 33 — через элемент 27 задержки и мультивибра ор 29. В результате осуществляется соединение выключателей 8 и 9 с элеMентами 30-33 во всех возможных комбинациях. Выходы элементов И 30-33 соединены через мультивибраторы 34-37 с входами "в", "г", "д" и "е" регулируемых ждущих мультивибраторов 12 и 13.
Система работает следующим образом, При движении культиватора вдоль рядков обрабатываемых растений копиры 19 щупа 7 находятся между обрабатываемыми рядками, но не касаются их, так как их перемещение к рядку ограничивается упором
20, к которому пружины 21 прижимают элементы подвески этих копиров, Регулировкой положения копиров 19 создается минимально допустимая для обрабатываемых растений зона нечувствительности, Если культива-ор смести гся относительно рядка, соответствующий копир 19 коснется стебля растений, переместится на параллелограммной подлеске, на которой он уста1667657 новлен, и замкнет при этом связанный с ним выключатель. Появившийся при этом электрический сигнал попадает на генератор 11 и на регулируемые ждущие мупьтивибраторы 12 и 13. В результате на один из входов элементов И 14 и 15 поступают импульсы, ширина которых зависит от настройки мультивибраторов 12 и 13. Импульсы могут пройти только через один из элементов И 14 или
15, а именно через тот, к которому поступает непосредственно сигнал от выключателя, Так, если замкнется выключатель 8, импульсы появятся только на выходе элемента И
14, при замыкании выключателя 9 появится импульс на выходе элемента И 15. После усиления сформированный импульс проходит через соответствующую катушку гидрораспределителя 6, Осуществляется подача порции рабочей жидкости от насоса 23 в одну из полостей гидроцилиндра 5 и подвижный брус 3 с почвообрабатывающими рабочими органами 4 отводится от обрабатываемого рядка растений.
Если оба копира 19 одновременно коснутся смежных рядков растений, что может произойти ввиду встречного искривления смежных рядков, наклонов растений в сторону междурядья или по другим причинам, сип<ап логической "1" на выходе элемента
И-НЕ 18 изменится на сигнал погического
"0". Поэтому на выходах эпемен ов И 14 и
15 электрического сигнала уже не будет. В противном случае были бы запитаны обе катушки гидрораспределитепя 6, что является недопустимым режимом работы, Если выключатели 8 и 9 отключены ипи включен только один из них, на выходе элемента
И-HE 18 фоомируется логическая "1", чем исключается влияние этого элемента на работу эпементов И 14 и 15.
При изменениях рабочей скорости агрегата или технического состояния отдельных узлов может понадобиться изменение продолжительности импульса. подаваемого на гидрораспредепитепь 6. Дпя этого должна быть изменена регулировка одного ипи обоих мупьтивибраторов 12 и 13. Такую перерегулировку осуществляет блок адаптации систе.лы.
При замыкании, например, выключателя 8 поступает сигнал на элементы И 30 и
32. Одновременно сигнал выключателя S после прохождения через элемент 26 и мультивибратор 28 преобразуется в сигнал продолжительности z, запаздывающий по отношению к моменту замыкания выключателя 8 на время тр. Вепичичы тр и т выбираются так, что при оптимальном значении импульса to от мупьтивибраторъ12 или 13 сигнал ta от выключателя 8 по продолжи5
10 тельности меньше то, а последующий за ним сигнал от выключателя 9, появляющийся от соприкосновения с противоположным рядком, поступает после интервала времени не менее то+ай, В этом случае на выходах элементов 30 — 33 сигналов не будет. Поэтому изменение настройки мультивибраторов 12 и 13 не произойдет.
Если продолжительность импульса to на выходе регулируемых мультивибраторов 12 и 13 превышает оптимальное значение, управление может осуществляться в автоколебательном режиме. После касания одного из рядков подвижный брус смещается в сторону от этого рядка на величину большую, чем требуется. Поэтому щуп 7 сразу и входит в зону нечувствительности противоположного рядка. Вновь поступает сигнал на поперечное перемещение подвижного бруса уже в противоположную сторону и т.д.
Если продолжительность импульса to ниже огтимапьного значения, подвижный брус очень медленно выходит из эоны нечувствительности рядка, с которым соприкоснулся щуп. Так, если установленная на регулируемом мультивибраторе 12 продолжительность импульса to превышает оптимальное зна ение дпя условий, при которых работает агрегат, после касания, например, правого рядка и замыкания выключателя 8 подвижный брус 3 может быть смещен е сторону противг гопожного левого рядка с перерегулирование л, Поэтому противоположная сторона щуг а 7 соприкоснется с противоположным рядком, замкнув при этом выключатель 9. В результате через интервал времени гвэ формируется импульс Tg (фиг. За). Если 78g Аналогично, если после касания лево о рядка щуп 7 за промежуток времени менее to t коснется правого рядка (фиг. 3 в), формируется импульс на выходе эпемента И 33 и через выход "е" мупьтивибратора 37 передается команда на укорочение импульса tp на выходе регулируем го м пьтивибратора 13 до значения tg< tp. В случае, когда продолжи гепьность импульса \p на выходе регулируемого мультивибратора 12 оказывается ниже оптимального значения дпя условий, при которых работае.t агрегат, после касания, например, правого рядка импульс тв на выходе выключателя 8 ока кется больше tp (фиг. 3б). В этом случае на e оде элемента И 30 формируется импульс. и через выход "в" 1667657 мультивибратора 34передается команда на увеличение длительности импульса на выходе регулируемого мультивибратора 12 до значения t»to. Аналогично, если импульс rg на выходе выключателя 9 окажется больше то (фиг. Зг), формируется импульс на выходе элемента И 31, который через выход "д" мультивибратора 35 передается на мультивибратор 12. Г1ри этом осуществляется перестройка 1О регулируемого мультивибратора 12 на выдачу импульса продолжительностью t2>to. Таки у образом, осуществляется точное копирование рядков обрабатываемых растений, что позволяет вести обработку с минимальной для данных растений защитной зоной. Этим снижаются затраты ручного труда при последующих обработках, чем достигается экономический эффект. Формула изобретения 1. Система автоматического управления положением рабочих органов сельскохозяйственного агрегата, содержащая неподвижный тяговый брус для жесткого соединения с энергетическим транспортным средством, подвижный в поперечном направлении брус с рабочими органами, соединенный с неподвижным брусом через 30 рычажный механизм, и гидроцилиндр с управляющим электрогидрораспределитвлем, электрически связанным с выходами блока управления, на вход которого через схему ИЛИ подключены первый и второй 35 выключатели двустороннего шупа, о т л и- ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, в блок управления введены генератор импульсов, первый и второй ждущие мультивибраторы, первый и второй элементы ЗИ, элемент И-НЕ и два усилигеля мощности, при этом каждый из выключателей двустороннего шупа соединен с первым входом соответствующих элементов ЗИ, к вторым входам которых подключены соответственно выходы первого и второго ждущих мультивибраторов, а к третьим— выход элемента И-НЕ. входы которого соединены с первым и вторым выключателями двустороннего щупа, при этом выход элемента ИЛИ через генератор прямоугольных импульсов связан с входами запуска обоих ждущих мультивибраторов, а выходы элементов ЗИ через усилители мощности связаны с электромагнитами электрогидрораспределителя. 2. Система по и, 1. о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности управления рабочими органами сельскохозяйственного агрегата, снабжена блоком поисковой адаптации, который включает два элемента задержки, шесть ждущих мультивибраторов и четыре элемента И, при этом выключатели двустороннего шупа подключены к четырем элементам И непосредственно и через цепочку, каждая иэ которых состоит из последовательно соединенных элемента задержки и соответственно третьего или четвертого ждущего мультивибратора, а выходы элементов И соединены через пятый восьмой ждущие мультивибраторы соответственно с входами управления длительностью импульсов первого и второго ждущих мультивибраторов. 1667657 ба ог дквп мл мч 6) фиг. 3 Составитель Б. Кузьмич Техред М. Моргентал Корректор О. Кравцова Редактор В. Петраш Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 2588 Тираж 398 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
