Регулятор гидросистемы управления сельскохозяйственными орудиями

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для управления и автоматического регулирования рабочего положения навесных и полунавесных сель20 13 Ю 31 5 28 25 3 30 Ц ,Риг.1 скохозяйственных машин. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей регулятора. В корпусе 1 регулятора размещены золотник управления 4 и золотник регулирования 5. С золотником регулирования 5 взаимодействует валик 19, взаимодействующий также с рукояткой настройки 20 и с узлом 21 подсоединения позиционного датчика регулирования. К золотнику управления 4 жестко прикреплен валик 22. взаимодействующий с рукояткой управления 23 и с узлом 24 подсоединения силового датчика регулирования. Предложенное техническое решение обеспечивает возможность работы регулятора от двух различных датчиков регулирования, что позволяет существенно расширить его функциональные возможности. 7 ил. +J Ё 23 О 00 4 00 ИЗ

союз сове1ских социАлистических

РЕСПУБЛИК

ГО СУДА Р СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

fg g Ю -Т 5

Ф»

° »

3 а вЪ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4756837/29 (22) 09.11.89 (46) 07.10.91, Бюл. М 37 (71) Литовская сельскохозяйственная академия (72) А.Й.Янулявичюс (53) 631.3.072.3-82(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР (Ф 1538909, кл. А 01 В 63/10, 1988. (54) РЕГУЛЯТОР ГИДРОСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ

ОРУДИЯМИ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для управления и автоматического регулирования рабочего положения навесных и полунавесных сель„„5IJ „„1681748 А1 (я)л А 01 В 63/ t0, F 15 В 11/02 скохозяйственных машин. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей регулятора, В корпусе 1 регулятора размещены золотник управления 4 и золотник регулирования 5. С золотником регулирования 5 взаимодействует валик 19, взаимодействующий также с рукояткой настройки 20 и с узлом 21 подсоединения позиционного датчика регулирования, К золотнику управления 4 жестко прикреплен валик 22, взаимодействующий с рукояткой управления 23 и с узлом 24 подсоединения силового датчика регулирования, Предложенное техническое решение обеспечивает возможность работы регулятора от двух различных датчиков регулирования, что позволяет существенно расширить его функциональные возможности. 7 ил.

1681748

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к уст ройствам для управления и автоматического регулирования рабочего положения навесных и полунавесных сельскохозяйственных машин, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей регулятора, На фиг,1 изображен регулятор при опускании орудия в рабочее положение; нэ фиг.2 — датчики регулирования; на фиг.3— схема гидросистемы с регулятором при рабочем положении орудия; нэ фиг,4 — регулятор при коррекции орудия на подъем; на

10

15 фиг.5 — то же, при коррекции орудия на опускание; на фиг.6 — то же, при подъеме орудия в транспортное положение; на фиг.7 — то же, при транспортировании орудия.

Регулятор гидросис.гемы управления жит размещенные в корпусе 1 регулировочный кран 2, обратный клапан 3, гидравлически соединенные золотник 4 управления и золотник 5 регулирования, первblй магистральный канал 6 (для подсоединения штоковой (подъемной) полости гидроцилиндра), сообщенный каналом 7 с золотником 5 регулирования и сообщенный каналом 8 с золотником 4 управления, второй магистральный канал 9

30 (для подсоединения поршневой полости гидроцилиндра),.сообщенный каналом 10 с золотником 5 регулирования и сообщенный каналами 11 и 12 с золотником 4 управления, управляемый клапан 13, установленный в канале 7, соединяющем магистральный канал 6 с золотником 5 регулирования, нагнетательный канал 14, сое диненный с золотником 4 управления и соединенный через регулировочный кран 2 и обратный клапан 3 с магистральным каналом 6, канал 15 управления, соединенный с полостью 16 управления управляемого клапана 13 и соединенный каналом 17 с золот40 ником 4 управления, канал 18 слива, валик

19, сопряженный резьбой с золотником 5 регулирования, рукоятку 20 настройки, которая соединена св,а.ликом 19 с возможностью его вращения, узел 21 подсоединения, например, позиционного датчика регулирования, второй валик 22, конец оторого жестко соединен с золотником 4 управления, рукоятку 23 управления, которая соединена с валиком 22 с возможностью его вращения, и узел 24 подсоединения, например, силового датчика регулирования.

Золотник 4 управлен|ля и золотник 5 регулирования, размещены в полости 25, которая каналом 18 соединена со сливом, 50

Золотник 4 управления имев кольцевую сельскохозяйственными орудиями содер- 20 выточку 26 и канал 27, а золотник 5 регулирования имеет сообщенные между собой кольцевую выточку 28 и канал 29. Золотник

5 регулирования соединен с золотником 4 управления с возможностью осевого передвижения, т,е. золотник 4 управления соединен с золотником 5 регулирования через соединительный штифт 30, конец которого жестко прикреплен к золотнику 4, а сам штифт 30 расположен в отверстии 31, которое высверлено в золотнике 5, При этом валик 19, золотник 5, золотник 4 и валик 22 размещены в корпусе 1 концентрично, а штифт 30 вынесен от этого центра.

Валик 19 в корпусе 1 регулятора установлен с возможностью вращения и осевого передвижения. При этом конец валика 19 соединен с рукояткой 20 настройки, которая поддерживает валик 19 в заданном положении относительно осевого передвижения, но не мешает ему вращаться. Рукоятка 20 настройки фиксируется на секторе 32, Узел 21 подсоединения первого датчика регулирования состоит иэ рычага 33 и муфты

34 с рукояткой 35. Муфта 34 соединена шлицом 36 с валиком 19 и соединена с корпусом

1 с возможностью вращения. Таким образом, в момент движения валика 19 по осевому направлению муфта 34 остается на месте, а при вращении муфты 34 валик 19 вращается вместе с ней, Рычаг 33 свободно посажен на муфте 34. Рукоятка 35 предусмотрена для соединения рычага 33 с муфтой

34 и для фиксации муфты 34 относительно корпуса 1 (т,е. для фиксации муфты 34 от вращения). Рычаг 33 снабжен передвижным (вдоль его оси) хомутом 37 для подсоединения, например, позиционного датчика регулирования (т.е. хомут 37 соединяется с тягой

38 (фиг.2) позиционного датчика регулирования), Узел 24 подсоединения второго датчика регулирования состоит иэ рычага 39 и муфты

40 с рукояткой 41. Муфта 40 соединена шлицем 42 с валиком 22 и с корпусом 1 с воэможностью вращения. Таким образом, в момент движения валика 22 по осевому направлению муфта 40 остается на месте, а при вращении муфты 40 валик 22 вращается с ней. Рычаг 39 свободно посажен на муфте

40. Рукоятка предусмотрена для соединения рычага 39 с муфтой 40 и для фиксации муфты 40 относительно корпуса 1, т.е. для фиксации муфты 40 от вращения. Рычаг 39 снабжен передвижным (вдоль его оси) хомутом 43 для подсоединения, например, силового датчика регулирования. т.е, хомут 43 соединяегся с тягой 44 (фиг.2) силового датчика регулирования.

16817:18

8 (фиг.б); правое (по чертежу) "Режим опу- 15 скания" (в этом положении золотник 4 сое45

Золотник 4 управления и валик 22 в корпусе 1 регулятора установлен с возможностью вращения. а также:.. Uoçìîæ÷oñòüþ осевого перемещения. Рукояткой 23 управления можно установить золотник 4 в одно из трех положений (режимов): среднее "Режим регулятора" (в этом поло>кении золотник 4 управления соединяет канал 17 с каналом 45 и перекрывает каналы 14,8,11 и

12 (фиг.3 — 5 и 7); левое (по чертежу) "Режим подъема" (в этом положении золотник 4 управления соединяет канал 14 с каналом 17, а канал 12 — с полостью 25, которая соединена со сливом, и перекрывает каналы 45 и диняет каналы 8, 17 и 11 с каналом 45 и перекрывает канал.14 {фиг, l), В ходе эксплуатации в зависимости от характера местности и от заданных агротехнических требований выполнения операции выбирают один из видов регулирования или их комбинзцию.

Для позиционного регулирования положение навесного орудия (машины) муфту 34 жестко соединяют (при помощи рукоятки

35) с рычагом 33, который кинематически соединен с позиционным датчиком регулирования, а муфту 40 жестко соединяют (при помощи рукоятки 41) с корпусом 1 регулятора(фиг,1). При изменении положения навесного орудия позиционный датчик регулирования поворачивает рычаг 33, который передает вращение на валик 19, При этом валик 22 остается неподвижным, и поворот валика 19 вызывает изменение положения золотника 5 регулирования регулятора, воздействующего на гидроцилиндр для восстановления первоначального заданного положения орудия.

Для силового регулирования положения навесного орудия муфту 40 жестко соединяют (с помощью рукоятки 41) с рычагом

39, который кинематически соединен с. силовым датчиком регулирования, а муфту 34 жестко соединяют (с помощью рукоятки 35) с корпусом 1 регулятора (фиг.3). При изменении тягового сопротивления орудия (например, возрастание) пружина 46 силового датчика {фиг,2) сжимается, и рычаг 47, воздействуя через тягу 44, поворачивае рычаг

39, который передает вращение на валик 22 и золотник 4. При этом валик 19 остается неподвижным и поворот золотника 45 изменяет положение золотника 5 регулирования регулятора. Коррекция от золотника 5 на гидроцилиндр механизма навески приводит к приподнятию навесного орудия из почвы и восстановлению пер оначально заданного положения рег;ля ора усилия.

Для смешанkIÎГО (cèëoвОIО f103èI1ËÐнного) регулировзнич положения навесного оруд.,я муфту 34 при помощи рукоятки 35 жесT .о соединяют с рычагом 33, ко орый кинемзтически соединен с позиционным датчиком регулирования, а муфту 40 жестко соединяют (рукояткой 41) с рь «агом 39, который кинематически соединен с силовым датчиком регулирования (фиг.4). При изменении положения навесного орудия и соответс гвенном изменен нии тягового сопротивления орудия позиционный датчик регулирования поворачивает рычаг 33, который передает вращение на валик 19, а силовой датчик регулирования поворачивает в противоположное направление рычаг 39, который передает вращение нз валик 22 и золотник 4. Повороты валиков 19 и 22 вызывают суммированное изменение положения золотника 5 регулирования регулятора, воздействующего на гидроцилиндр для восстано-пения первоначального заданного положения орудия (повороты валиков 19 и

22 в противоположном направлении вызывают и",ðåìåùåíèÿ золотника 5 в одну сторону).

При срабатывании одного из датчиков и повороте соответствующего ему рычага 33 или 39 соответствующий валик 19 или 22 гере лещзет золотник 5 регулирования регулятора. !(оррекция давления от золотника 5 регуля ора (механизма навески) на гидроцилинлр вызывает изменение положения механизма навески (подьем или опускание) и срзбать.вание второго датчика «то приводит к перемещению золотника 5 регулятора в обратном направлении, т.е. к прекращеHMIo коррекции давления в гидроцилиндре.

Таки«образом, коррекция золотника 5 регулятора на гидроцилиндр механизма навески QT одного из датчиков регулирования ограничивается действием второго датчика регулирования.

Преобладание соответствующего сигнала (позиционного или силового регулирования) устанавливается путем передви>кения соответствующего хомута 37 или 43 на соответствующий рычаг 33 или 39.

Регулятор может быть использован в сельскохозяйственном тракторе. имеющем датчики регулирования (фиг,2) и гидросистему, включающую бак 48 (фиг.3). гидронасос

49, распределитель 50 с перепускным клапаном 51 и каналом 52 управления перепускного клапана, и,гидроцилиндр 53 для управления навесным механизмом трактора. При этом гидронасос 49 соединен всасывающей магистралью 54 с ба ем 48, а нагнетательной магистралью 55 г регулятором и распределителем .0 I t; . 52 уп1681748 равления распределителя соединен магистралью 56 с каналом 1 5 управления регулятора. Гидроцилиндр 53 подсоединен к регулятору, т.е. штоковая (подьема) полость

57 магистралью 58 соединена с магистральным каналом 6 регулятора, а поршневая Iloлость 59 магистралью 60 соединена с магистральным каналом 9 регулятора, Канал 18 слива регулятора и полость 61 распределителя соединены магистралью 62 с баком 48 через фильтр 63, Кроме того, гидросистема трактора может содержать гидроаккумулятор 64 с подвижным элементом 65. При этом рабочая полость 66 гидроаккумулятора 64 соединена магистралью 67 через кран 68 с магистральным каналом 6 регулятора.

Необходимо отметить, что при необходимости использовать высотное регулиро-, вание с увеличением сцепного веса тягу 69 датчика давления (гидроаккумулятора 64) необходимо соединять с хомутом 43 вместо тяги 44 силового, датчика регулирования или с хомутом 37 вместо тяги 38 позиционного датчика регулирования.

Гидросистема сель кохозяйственного трактора с предложенным регулятором работает следующим образом, Опускание сельскохозяйственного орудия осуществляют установкой золотника 4 управления регулятора в положение "Опускание" (фиг.1). В этом положении золотник

4 перекрывает канал 14 и выточкой 26 соединяет каналы 8, 17 и 11 с каналом 45, который, в данном случае, сообщается с полостью 25, соединенной со.сливом, т.е. с баком 48 по каналу 18 и магистрали 62, При этом открывается перепускной клапан 51 распределителя, так как канал 52 управления сообщен со сливом, т.е, с баком 48 по магистрали 56, каналам 15 и 17, выточке 26, каналу 45, полости 25, каналам 18 и магистрали 62. В этом случае масло от гидронасоса

49 магистралью 55 г|оступает в распределитель 50, в котором через открытый перепускной клапан 51 поступает в полость 61, из которой магистралью 62 — в бак 48, Кроме того, часть масла нэ слив поступает через регулятор, т.е, из нагнетательной магистрали 55 масло поступает по каналу 14, а далее через приоткрытый регулировочный кран 2 и каналы 15, 17 и 45 в полость 25, которая соединена со сливом, Из штоковой (подъемной) полости 57 гидроцилиндра 53 масло вытесняется по магистрали 58, каналам 6 и

8, выточке 26, каналу 45, полости 25, каналу

18 и магистрали 62 в бак 48. Орудие опускается. Опустив орудие до почвы, золотник 5 регулирования занимает положение, показанное на фиг.1 или близкое к нему. Уже

20 заданное рабочее положение, тогда золотник5 перекрывает канал 7(фигЗ.). При этом штоко50 ный кран 2 может быть прикрытым, и в ходе г

45 тогда золотник 4 управления можно установить в положение "регулятор" (фиг.3), В этом положении золотник 4 управления перекрывает вытекание масла иэ штоковой полости

57 гидроцилиндра 53 по каналу 8. Тогда, 0оК8 орудие Не опустилось до заданного рабочего положения, масло из штоковой полости 57 гидроцилин,црэ 53 вытесняется по магистрали 58, каналу 6, каналу 7 (проход через управляемый клапан 13 открыт, так как канал 15 соединен со сливом), а далее через выточку 28 и канал 29 в золотнике 5 в полость25, из которой по каналу 18 и магистрали 62 в бак 48, Опускэйие орудия таким путем происходит до тех пор, пока под воздействием датчиков регулирования золотник 5 не устанавливается в положение, при котором он отъединит свою кольцевую выточку 28 от канала 7. Когда орудие занимает вая полость 57 гидроцилиндра 53 окажется запертой, и орудие поддерживается в зэданном рабочем положении.

Если затем положение сельскохозяйственного орудия изменяется, например глубина обработки почвы увеличивается, тогда датчики регулирования (через iëåõàíèçì передачи) перемещают золотник 5 вправо (фиг.4), Тогда золотник 5 перекроет (частично или полностью в зависимости от изменения глубины) поступление масла нэ слив из

Канала 45. После закрытия канала 17 закрывается перепускной клапан 51 распределителя, при этом возрастает давление в нагнетательной магистрали 55. и масло поступает по каналу 14, далее чсрез регулировочный кран 2 и обратный клапан 3 в канал

6, из которого магистралью 58 поступает в штоковую полость 57 гидроцилиндра 53, Из противоположной полости (поршневой полости 59) гидроцилиндра 53 масло вытесняется по магистрали 60, каналу 10 в полость

25, которая соединена со сливом. В результате орудие поднимается, и датчики регулирования (через механизм передачи) обратно устанавливают золотник 5 в нейтральное положение (фиг,3).

Необходимо отметить, что регулировочкоррекции нэ подьем весь поток масла пройти не может. В этом случае в нагнетательной магистрали 55 до регулировочного крана 2 давление увеличивается больше, чем в канале 15. Тогда открывается перепускной клапан 51 распределителя 50, и избыток масла направляется на слив через перепускной клапан 51 распределителя 50, Если глубина обработки почвы уменьшается, датчики регулирования подают сиг1681748

5

20

35

50

55 нал в противоположную сторону, и золотник регулирования 5, переместившись влево (фиг.5), соединяет канал 7 с выточкой 28 золотника 5. Орудие опускается под действием своего веса, В этом случае из штоковой полости 57 гидроцилиндра 53 масло вытесняется на слив по магистрали 58, каналам 6 и 7, выточке 28, каналу 29 в полость 25, которая каналом 18 и магистралью 62 соединена с баком 48. После заглубления рабочих органов до заданного рабочего значения датчики регулирования опять устанавливают золотник 5 регулирования в нейтральное положение (фиг.3).

В конце гона или для поднятия орудия в транспортное положение золотник 4 устанавливают в положение "Подъем" (фиг.б). В этом положении золотник 4 перекрь вает канал 8, соединяет канал 14 с каналом 17,, а канал 12 соединяет с полостью 25. При этом управляемый клапан 13 перекрывает канал

7, а также закрывается перепускной клапан

51 распределителя, так как канал 52 управления распределителя 50, канал 15 управления регулятора в этом случае отделены от слива, В данном случае масло от гидронасоса 49 по нагнетательной магистрали 55, каналу 14, выточке 26, каналам 17 и 15, через обратный клапан 3, каналу 6 и магистрали

58 поступает в штоковую полость 57 гидроцилиндра 53. Орудие поднимается. Из противоположной (поршневой) полости 59 гидроцилиндра масло вытесняется по магистрали 60, каналам 9 и 12 в полость 25, которая каналом 18 и магистралью 62 соединена с баком 48. Подняв орудие в транспортное положение, золотник 4 управления устанавливают в положение "Регулятор" (фиг,7). В транспортном положении агрегата золотник 5 занимает крайнее левое (или близкое к этому) положение. При этом што- ковая 57 и поршневая 59 полости гидроцилиндра 53 окажутся отделенными от слива золотниками 4 и 5 регулятора, Масло от гидронасоса 49 поступает магистралью 55 в распределитель 50, из которого через открытый перепускной клапан 51 поступает в полость 61, из которой магистралью 62 в бак

48, Перепускной клапан 51 открыт, так как канал 52 управления сообщен со сливом, т.е. с баком 48, по магистрали 56, каналам

15 и 17, выточке 26, каналу 45, полости 25. каналу 18 и магистрали 62.

При работе гидросистемы в режиме высотного регулирования с увеличением сцепного веса тягу 69 датчика давления (гидроаккумулятора 64) необходимо кинематически соединять, например, с хомутом

37 (вместо тяги 38 позиционного датчика регулирования), Тогда муфту 34 жестко соединяют (при помощи рукоятки 35) с рычагом

33, а муфту 40 жестко соединяют (при помощи рукоятки 41) с корпусом 1 регулятора.

Кроме того, открывают кран 68, т.е. соединяют рабочую полость 66 гидроаккумулятора 64 со штоковой полостью 57 гидроцилиндра 53. В этом случае положение подвижного элемента 65 характеризует давление в штоковой полости 57 гидроцилиндра 53, В данном случае рукояткой 20 на секторе 32 задают давление в штоковой полости 57 гидроцилиндра 53. Заданное давление поддерживает регулятор гидросистемы. Регулятор работает аналогично, как и при силовом позиционном регулировании, Когда автоматическое регулирование

{регулятор) не используется, рукоятки 35 и

41 устанавливаются в среднее положение или соединяются с корпусом 1 регулятора, В этом случае золотник 5 регулятора занимает крайнее левое положение и перекрывает каналы 10 и 7, а канал 45 остается открытым, т.е, соединенным с полостью 25 (фиг.7). Кроме того, в этом режиме целесообразно закрыть регулировочный кран 2.

При этом золотником 4 управления управляют механизмом навески трактора, т.е. управляют гидроцилиндром 53.

Предложенное техническое решение позволяет расширить функции регулятора путем создания возможности управления им гидроцилиндром механизма навески и расширить функции регулятора путем обеспечения возможности его одновременной работы от двух различных датчиков регулирования, т,е, принимать одновременно действие сигналов от силового и позиционного датчиков регулирования и использовать их в виде суммированного сигнала. При этом предложенное техническое решение позволяет упростить конструкцию устройства для управления и поддерживания в рабочем положении сельскохозяйственного орудия, агрегатируемого с трактором.

Формула изобретения

Регулятор гидросистемы управления сельскохозяйственными орудиями, содержащий размещенные в корпусе регулировочный кран, обратный клапан, гидравлически соединенные золотник управлЕния и золотник регулирования, первый и второй магистральные каналы, соединенные каналами с золотником управления и золотником регулирования, управляемый клапан, установленный в канале, соединяющем первый магистральный канал с золотником регулирования, нагнетательный канал, через регулировочный кран и обратный клапан соединенный с первым магистральным каналом, канал управ1681748 ления, соединенный с золотником управления и с полостью управления управляемого клапана, канал слива и валик, сопряженный резьбой с золотником регулирования, рукоятку настройки, которая соединена с валиком с воэможностью его вращения, узел подсоединения датчика регулирования, соединенный шлицем с валиком и соединенный с корпусом с возможностью вращения, и рукояткууправления, атл ича ю щийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей регулятора, он снабжен вторым валиком, один конец которого соединен с рукояткой управления, а второй жестко соединен с золотником управления, который расположен концентрично золо.нику регулирования и соединен с ним с возможностью осевого перемещения, и узлом

5 подсоединения второго датчика регулирования, соединенным шлицем с вторым валиком и соединенным с корпусом с возможностью вращения, при этом узлы подсоединения первого и второго датчиков

10 снабжены механизмом фиксации их относительно корпуса, нагнетательный канал дополнительно соединен с эслотником управления, а выход регулироночного крана соединен с каналом управления, 15

16817- 8

7 13 1Á б 3 2 15 8

Ю 10 Л 5 9Лд25Ф Ж 11 12

Раг. 4

7 б У 16 3 2 15 8

f9 1О Л 5 28 9 30?5 4 26 11 12 24

ФЬь.5

1681748

7 13 16 6 3 2 15 8

У 1Р У 5,9 Л Ф 11 12 25 22

Рыг. 6

13 16 6 5 2 15

ЗБ 10 5 31 9,Р5 Ю

Саста вител ь А. Гудков

Техред M.Ìîðãeíòàë Корректор О.Кровцова

Редактор Г.Гербер

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3351 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5