Устройство для вождения колесного машинно-тракторного агрегата на рабочем гоне и поворотной полосе

 

(iii934942

Сокзэ Советск ни

Соцналнстнческнн республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

S (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.12,80 (21) 3227365/30-15 с присоединением заявки М .— (28) П риоригет (5> l< K>

А Ol В 69/04 йаудерстееннмй комитет.СССР де делам изобретений

1 и открытий

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень М22

Дата опубликования описания 15.06.82 (53) Уд К631.316. .3 1 9 (088.8) В. 3. Бубнов и В. М. Тараторкин (72) Авторы изобретения

1 ! I ",.Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочттого образования (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЖДЕНИЯ КОЛЕСНОГО MAItfHHHO — ТРАКТОРНОГО

АГРЕГАТА НА РАБОЧЕМ ГОНЕ И ПОВОРОТНОЙ ПОЛОСЕ

Изобретение относится к сельскохозяйствен. ному машиностроению, а именно к устройствам для автоматического вождения машинно-тракторных агрегатов на рабочем гоне и поворотной полосе.

Известно устройство для автоматического направления движения тракторного агрегата, Ю содержащее копирующий механизм в видедвух ультразвуковых высотомеров, один из которых располагается над бороздой а второй— над невспаханным участком поля (т1.

Недостатком данного устройства является невозможность совместного функционирования с устройствами для автоматического вождения на поворотной полосе в составе .системы автоматического вождения машинно-тракторного агрегата.

Наиболее близким по технической сущности к йредлагаемому является устройство для вождения колесного машинно-тракторного агрегата на рабочем гоне и поворотной полосе, содержащее схему управления, включающую задатчики длительности реализации элементов траекторий поворотов, подключенных к логи2 ческой схеме, связанной с переключателем режимов функционирования, формирователи управляющих сигналов, блок сравнения, задат- чик интенсивности управляющего воздеиствия, связанный.с переключателем режимов функционирования и с исполнительным механизмом рулевого управления трактора, и датчик обратной связи, имеющий механическую связь с трактором и электрическую с блоком сравнения (2)

Недостатком данного устройства является то, что данное устройство позволяет автоматизировать процесс вождения агрегатов только на поворотных полосах.

Цель изобретения — обеспечение автоматического вождения машинно-тракторного агрегата на рабочем гоне и поворотной полосе

Цель достигается тем, что устройство снабжено связанными с формирователями управляющих сигналов ультразвуковыми, датчиками, подключенным ко входам последних эадаклцим генератором, соединенным со входом переключателя режимов функционирования блоком телеуправления, блоком стабилиза3 93494 ции и связанными с ним блоком сравнения и усилителем, другой вход которого соединен с одним из выходов переключателя режимов функционирования, а выходы — с исполнительным механизмом, причем второй вход переключателя режимов, функционирования связан со входом задающего генератора, а третий выход — со входом блока стабилизации, ооединенного с датчиком обратной связи, при этом ультразвуковые датчики располо щ жены поперек направления движения машинно-тракторного агрегата, один перед последним, а другие — за ним, На чертеже представлена блок-схема устройства для вождения колесного машиннотракторного агрегата на рабочем гоне и ново ротной полосе.

Устройство содержит ультразвуковые датчики 1 — 14, схему управления и исполнительный механизм 15 рулевого управления трактора 16. Схема управления включает задатчики длительности реализации элементов ново ротов 17 — 22, подключенные к логической сьеме 23, переключатель режимов функционирования 24, формирователи управляющих сигналов 25 и 26, задающий генератор 27, блок сравнения 28, задатчик интенсивности управляющего воздействия 29, датчик обратной свя- зи 30, блок телеуправления 31, блок стабилизации 32 и усилитель 33.

К входам переключателя режимов функционирования 24 подключены логическая схема 23, блок телеуправления 31 и блок сравнения 28, а к выходам — усилитель 33, связанный с исполнительным механизмом 15, блок стабилизации 32, соединенный с усилителем 33, с задатчиком обратной связи 30 и с блоком сравнения 28, задатчик интенсивности управляющего воздействия 29, связанный с исполнительным механизмом 15 и задающий генератбр 27, выход которого соединен со входами ультразвуковых датчиков 114, связанных с формирователями управляющих сигналов.25 и 26, которые подключены к блоку сравнения 28, соединенному с датчиком обратной связи 30, имеющим механическую связь с трактором 16.

Ультразвуковые датчики расположены поперек направления движения машинно-тракторного агрегата в два ряда: один ряд — датчики

1 — 7 — перед агрегатом, а другой — датчики 50

8 — 14 — за ним, причем количество датчиков выбирается в зависимости от величины зоны рассеивания фактических траекторий движения агрегата.

Устройство работает следующим образом, Перед началом работы вычисляются значения длительности реализации элементов поворотов, ширины поворотной полосы, интен2 1 сивности управляющего воздействия на колеса трактора при движении его на повороте,< выполняются регулировки задатчиков длительности 17 — 22 и интенсивности управляющего воздействия 29, Исходными данными для расчета являются результаты пробных заездов а также значение ширины поворота для выбранных из условий агротехники способа и скорости движения; затем размечаются и обозначаются проходом специального следообразователя контрольная линия поворотной полосы и базовая линия первого рабочего прохода, навешивается на трактор (или прицепляется) сельскохозяйствен. ная машина со следообразователем. МТА перегоняется к месту работы, вводится в рабочий гон, так чтобы передний и задний ряды, ультразвуковых датчиков 1 — 14 находились над бороздой. Водитель покидает кабину и с помощью носимого управляющего прибора и блока телеуправления 31 заглубляет . рабочие органы и пускает трактор (соответствующие блоки на чертеже .не показаны), Происходит процесс автоматического вождения МТА на рабочем гоне. Если датчики 1 и 8 находятся над, бороздой базовой линии и задержка импульсов от них больше, чем от остальных, то это .означает движение МТА точно по заданной траектории, при этом формирователи управляющих сигналов 25 и 26 выдают блоку сравнения 28 сигналы "Нуль". Если базовая линия в стороне и над ней оказывается датчик в переднем ряду 5 — 7 — из правой части, а в заднем 12 — 14 — нз левой части, то формирователи 25 и 26 формируют положительный сигнал для поворота направляющих колес вправо; если над базовой линией оказывается один из датчиков 4, 3, 2 левой части переднего ряда и один из датчиков 9, 10, 11 из правой части заднего ряда, то формиро. ватели 25 и 26 формируют отрицательный сигнал для поворота колес влево. Ультразвуковые датчики 1 — 14, состоящие из.излучателей и приемников, преобразуют электрические сигналы, получаемые от задающего генератора 27, в ультразвуковые колебания, направ.ляют их к почве, принимают отраженные сигналы и преобразуют их в электрические, которые поступают в формирователи 25 и 26., где по времени сравниваются с поступлением сигналов от задающего генератора 27. Запаздывание сигнала от датчика относительно поступления сигнала от генератора характеризует расстояние от датчика до поверхности поля.

Сравнивая задержки различных датчиков, формирователи управляющих сигналов определяют расположение базовой линии и вьщают сигналы, соответствующие выравниванию курса.

Елок сравнения 28 принимает управляющие

5 сигналы и формирует команды на поворот

МТА вправо или влево, а также команду включения блока стабилизации 32, который получает информацию от датчика обратной связи 30 о положении направляющих колес, формирует сигнал на возврат их в среднее положение и направляет его к усилителю 33.

Сигналы от формирователей 25 и 26 пропорциональны по амплитуде боковому отклонению МТА от базовой линии. Если над бороздой базовой линии находятся датчики 2,9,5 и 12, то формирователи выдают напряжение

2 В, если датчики 3,6, .10 и 13 — 4 В, если датчики 4,7, 11 и 14 — 6 В. Блок сравйения

28, формируя команды в виде релейных электрических сигналов, сравнивает напряжения, поступающие от формирователей 25 и

26 и датчика обратной связи 30, выполненного в виде вращающегося трансформатора с напряжением на выходе, пропорциональным углу поворота направляющих колес. Он выдает команды только, если напряжение от датчика 30 меньше напряжения от формирователей 25, 26. Команды от блока сравнения 28 через переключатель режимов функционирования 24 и усилитель 33 подаются на исполнительный механизм 15. Происходит корректировка траектории рабочего прохода агрегата, Как только передний ряд ультразвуковых датчиков 1 — 7 оказывается над поперечной 6ороэдой контрольной линии поворотной полосы сигналы от них поступают со значительным опозданием на вход формирователя 25. Это приводит к формированию сигнала переключения режимов функционирования„сравнению

его с сигналом от формирователя 26 и выдаче блоком сравнения 28 на вход переключателя 24, команды к переключению, а затем к отключению задающего генератора 27 и подключению логической схемы 23 с задатчиками длительности реализации элементов поворотов 17 — 22. Начинается отработка программы поворота. Задатчики 17 — 22 по мере окончания отсчета заданного времени выдают логической схеме 23 электрические сигналы.

Логическая схема 23 формирует управляющие сигналы и через переключатель 24,.усилитель 33 управляет исполнительным механизмом 15. Поднимаются рабочие органы, поворачиваются направляющие колеса, происходит движение по траектории поворота.

По окончании программы поворота по команде логической схемы 23 переключатель режимов функционирования 24 отключает логическую схему 23 с задатчиками 17-22 и

934942 б включает задаюпшй генератор 27. В этот момент трактор подошел к базовом линии нового рабочего .гона, так, что несмотря на случайное боковое смещение, борозда находится под одним из ультразвуковых датчиков. Вновь начинается процесо автоматического вождения колесного машинно-тракторного агрегата на рабочем гоне.

Формула изобретения

1. Устройство для вождения колесного ма шинно-тракторного агрегата на рабочем гоне и поворотной полосе, содержащее схему управления, включающую задатчики длительности реализации элементов траектории поворотов, под. ключенных к логической схеме, связанной с переключателем режимов функционирования, формирователи управляющих сигналов, блок сравнения, задатчик интенсивности управляющего воздействия, связанный с переключателем режимов функционирования и исполнительным механизмом рулевого управления трактора, и датчик обратнои связи, имеющий меха ническую связь с трактором и электрическую. с блоком сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения автоматического вождения машинно-тракторного агрегата на ра30 бочем гоне и поворотной полосе, устройство снабжено связанными с формирователями унравляющих сигналов ультразвуковыми датчиками, подключенным к входам последних задающим генератором, соединенным с входом переключателя режимов функционирования блоком телеуправления, блоком стабилизации и связанными с ним блоком сравнения и усилителем, другой вход которого соединен с одним из выходов переключателя режимов функционирования, а вход — с исполнительным механю-40 мом, причем второй выход переключателя режимов функционирования связан с входом задающего генератора, а третий выход —, с входом блока стабилизации, соединенного с датчиком обратной связи.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что ультразвуковые датчики расположены поперек направления движения машинно-тракторного агрегата, одни перед последним, а другие — за ним.

50 Источники информации, принятые во внимание при экспертюе

1. Авторское свидетельство СССР 8 231917, кл. А 01 В 69/04, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и Р 2938701/30-15, кл. А 01 В 69/04:.

934942

Составитель С. Мартынов

Техред И. Гайду

Редактор А. Долинич

Корректор М. lllapoam

Тираж 699

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Заказ 4082/2

Подписное

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