Устройство для автоматического контроля и управления уборочной машиной

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 547799 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,07.75(21) 2158132/24 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 25.02,77,Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания 02.06.77 (51) М. Кл. (-08 В 21/00

Cj07 С 3/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 681.178 (088.8) В. П. Трусов, Н. С. Терехов, Л. А. Борошок, Ю. А. Судник и Е. Г. Климанов (72) Авторы изобретения

Головное специализированное конструкторское бюро по машинам для возделывания и уборки картофеля (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

И УПРАВЛЕНИЯ УБОРОЧНОЙ МАШИНОЙ

Изобретение относится к системам автоматического контроля и управления технологическими процессами уборочных машин и может быть использовано при автоматизации различных мобильных средств и машин.

Известны устройства автоматического контроля, содержащие датчики контроля рабочих органов машины, усилители, звуковой и визуальный индикаторы. l0

Однако во время работы водителю не всегда удается своевременно остановить машину и прореагировать на нарушения режима работы рабочих органов, а соответственно и технологического процесса, 15 особенно при высоких скоростях работы и движения. Это может привести к отказам и поломкам как отдельных рабочих органов, так и всей уборочной машины, а следовательно, к резкой потере ее производительности. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство автоматического управления уборочной машиной, содержащее датчик нагрузки двигателя, датчики нагрузки и контроля узлов машины, электрогидрораспределитель, выход которого через силовой гидроцилиндр подключен к управляющему входу исполнительного механизма машины, звуковой и визуальные индикаторы. Однако с помощью этого устройства учитывается нагрузка машины и только предельная перегрузка двигателя, а как известно, перегрузка двигателя сопровождается резким падением его оборотов, т.е. переходом в область неуправляемой ветви механической характеристики двигателя. К тому же, если перегрузка двигателя наступает при недогрузке рабочих органов машины, исполнительный механизм получает одновременно сигнал от датчика нагрузки узлов машины на увеличение рабочей ее скорости, а от датчика нагрузки двигателяна понижение. В том случае, когда в результате действия этих сигналов скорость агрегата все же будет снижена, перегрузка двигателя устраняется. Сигнал от датчика нагрузки двигателя отключается, а так как сохранится сигнал от датчика нагрузки машины о необходимости повысить скорость, произойдет возрастание скорости, 547799 что вновь вызывает перегрузку двигателя и т.д. Поэтому такое устройство будет работать неустойчиво — со значительными колебаниями вокруг равновесного состояния.

1Лель изобретения — повышение точности работы устройства.

Достигается это тем, что устройство содержит суммирующий блок, операционный усилитель, управляемые ключи, элементы выдержки времени и блок сложения, при- 1О чем выход датчика нагрузки двигателя через последовательно соединенные управляемые ключи подключен к входу электрогидрораспределителя, управляющие входы ключей подключены к выходу операционного усили- 15 теля, датчики нагрузки узлов машины через суммирующий блок подключены к одному входу операционного усилителя, второй вход которого и вход звукового индикатора подключены к выходу блока сложения, датчики 20 контроля узлов машины через элементы выдержки времени подключены к визуальным индикаторам и входам блока сложения.

На чертеже изображена функциональная электрическая схема предлагаемого устрой- 25 ства.

Устройство содержит датчик 1 нагрузки двигателя, сигнал которого усиливается усилителем 2 и поступает на вход электрогидрораспределителя 3, который перераспреде- 30 ляет соответствующим образом знакочувствительный поток жидкости (масла) к силовому гидроцилиндру 4, шток которого управляет исполнительным механизмом 5 машины, например изменяет передаточное отношение вариатора ходовой части, гидротрансмиссии или режим работы отдельных рабочих органов. Таким образом, сигнал датчика 1 однозначно определяет положение рабочего органа датчиков 6 нагрузки. Сигна- 40 лы узлов машины поступают на суммирующий блок 7, в котором из совокупности сигналов датчиков 6 формируется по определенной задаваемой программе, например в зависимости от зональных и климатических условий„сигнал, поступающий на один вход операционного усилителя 8, охваченного переменной корректирующей цепью 9. Корректирующая цепь определяет закон управления и подачи сигнала от датчиков 6 в цепь 50 электрогидрораспределителя и зависит от типа (массы, подвижности, реального диапазона изменения скорости и т.д.) машины и конкретных у"повий ее использования.

На другой вход операционного усипитепя

8 поступает сигнал с выхода блока сложения 10, входы которого соединены через элементы 11 выдержки времени (например, одновибраторы) с датчиками 12 контроля узлов машины, контроля отказов рабочих ор4 ганов и узлов 13 контроля бункера. Элементы 11 выдержки времени предотвращают реакцию устройства управления (останов или изменение скорости движения машины, изменения режима работы рабочих органов) на случайные кратковременные входные возмущения, имеющие место в реальных условиях.

Сигналы с датчиков 12 с выдержкой по времени поступают на входы звукового 14 и визуального 15 индикаторов.

Сигнал с входного датчика 16 загрузки бункера через элемент 11 выдержки време« ни поступает на один вход схемы запрета

17 и будет проходить на ее выход, усиливаться усилителем 18 и подаваться на испол« нительный механизм привода бункера 19 только при отсутствии сигнала на втором входе схемы запрета от выходного датчика загрузки бункера 20. цепь ключей состоит из транзисторов 21, резисторов 22 и полупроводниковых диодов

23, включенных в базовые цепи транзисторов 21. Количество соединенных полупроводниковых ключей равно числу ступеней, на которые необходимо разбить диапазон управления исполнительным механизмом маши ны.

Устройство работает следующим образом: в момент начала движения (работы) сигналы от датчиков 6 не поступают на управляющий блок 7, так как рабочие органы машины не загружены технологической массой. Вследствие этого блок 7 формирует запирающий сигнал, который закрывает усилитель 2, что приводит к открыванию (насыщению) всех ключей транзисторов 21. Таким образом усиленный усилителем 2 сигнал с датчика 1 будет полностью передаваться в управляющую цепь электротидрораспределителя 3, который в свою очередь, за счет пропорционального перемещения его золотника, вызовет подачу масла к гидроцилиндру, шток которого изменит положение рабочего органа исполнительного механизма 5 (например, за счет уменьшения передаточного отношения трансмиссии увеличится скорость движения).

По мере нормального загружения технологической массой рабочих органов будут поступать пропорциональные соответствующие сигналы с датчиков 6, что изменит (уменьшит) амплитуду запирающего напряжения с управляющего бпока 7. Это приведет к приоткрыванию усилителя 8, а сооТaem aemo по мере уменьшения напряжения с выхода усилителя 8 к запиранию поочередно транзисторов 21. Очередность запирания транзисторов определяется ступенчато изменяющимся напряжением их базовых цепей, 547799 образуемых диодами 23, с последователт но включенными с ними резисторами 22.

Таким образом, ток в цепи резисторов 22 будет уменьшаться за счет увеличения сопротивления этой цепи. Золотник электрогидрораспределителя 3 будет передвигаться в обратную сторону до определенного положения, соответствующего установившемуся значению. В случае перегрузки рабочих органов или ухудшения качественных показателей д0 машины от заданной нормы сигналы с датчиков 6, а соответственно с усилителя 8 будут превышать установившееся значение, что приведет к частичному запиранию транзисторов 21 всей цепи, соответственно, к уменьшению тока в этой цепи и уменьшению подачи масла от электрогидрораспределителя 3 к гидроцилиндру 1 (например, увеличению передаточного отношения трансмиссии, уменьшению скорости движения машины). щ

В случае изменения режима рабочих oðганов или отказа их в работе в течение времени, заданного элементом выдержки времени, на выходе соответствующего датчика 12 и элемента 11 выдержки времени будет присутствовать сигнал, который, пройдя блок 10 сложения, полностью откроет усилитель 2, что вызовет запирание всех транзисторов 21, резкое уменьшение тока в цепи электрогид- 30 рораспределителя 3, а соответственно останов машины. Одновременно звуковой 14 и визуальный 15 индикатор будут сигнализировать водителю об отказе конкретного рабочего органа, что позволит быстро устра- Зб нить неисправность. По мере загрузки бункера сигнал от входного датчика 16 будет поступать с выдержкой через схему запрета 17 на усилитель 18 и исполнительный механизм 19, вызывая тем самым продвижение полотна (дна) бункера. форMулz изобретения

Устройство для автоматического конт роля и управления уборочной машиной, содержащее датчик нагрузки двигателя, датчики нагрузки и контроля узлов машины, электрогидрораспределитель, выход которого через силовой гидроцилиндр подключен к управляющему входу исполнительного механизма машины, звуковой и визуальный индикаторы, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит суммирующий блок, операционный усилитель, управляемые ключи, элементы выдержки времени и блок сложения, причем выход датчика нагрузки двигателя через последовательно соединенные управляемые ключи подключен ко входу электрогидрораспределителя, управляющие входы ключей подключены к выходу операпионного усилителя, датчики нагрузки узлов машины через суммирующий блок подключены к одному входу операционного усилителя, второй вход которого и вход звукового индикатора подключены к выходу блока сложения, датчики контроля узлов машины через элементы выдержки времени подключены к визуальным индикаторам и входам блока сложения.

547799

Составитель Г. Антонова

Техред Г. Родак Корректор B. Куприянов

Редактор Е. Гончар

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

Заказ 637/102 Тира к 872 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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