Устройство для автоматического поворота тракторного агрегата

О Л И С А-Н-И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик 11727169 К АВТОР:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 04.11.77 (21) 2541736/30-5с присоединением заявки ЛЪ -Опубликовано 15.04.80. Бюллетень Ле 4Дата опубликования описания 25.04.80 ао дезам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. 3. Бубнов, В. М. Тараторкин, В, Л. Лебедев и Л. М. Бизин Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочного образования и совхоз Смычка(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВОРОТЛ ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТАИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для автоматического управления движением мобильных сельскохозяйственных колесных машинно-тракторньх агрегатов при выполнении механизированных работ, и может быть применено для автоматизации поворотов тракторов с передними управляемыми колесами в агрегате с прицепными и навесными сельскохозяйственными машинами, Кроме того, оно может быть использовано в комплексно автоматизированном машинном агрегате, в частности, в системе автоматического управления движением, как одна из.основных составляющих частей.Известно устройство для автоматического поворота тракторного агрегата, включающее электрогидравлические исполнительные механизмы для привода в движение органов управления гусеничного трактора, программное устройство, содержащее профилированный диск с редуктором и путеизмерительным колесом. Профилированный диск связан системой тяг с контактным устройством электрогидравлических усилителей механизма поворота и через гибкий вал с путеизмерительным колесом 1.Известное устройство нельзя использовать для автоматизации вождения колесного трактора в агрегате с навесными и прицепными орудиями. В нем для изменения программы необходима замена профилированного диска и приводного редуктора, Эти недостатки обусловлены тем, что программный диск расположен в точке шарнирного сочленения гусеничного трактора с прицепной или полунавесной машиной, а угол рассогласования между продольными осями трактора и машины служит обратной связью в системе автоматического вождения.Электрогидравлические исполнительные ме ханизмы с поступательным движением выходных звеньев пригодны для привода в движение органов управления только гусеничного трактора.Известно также устройство для автоматического вождения тракторных агрегатов на поворотной полосе, включающее исполнительный меха низм, усилитель мощности и программный блок, выполненньй в виде профилированного диска с узлом слеженияза формой образующей, приводящегося В движение посредством шагового двигателя с импульсным датчиком скорости 12) .Недостатком известногоройст вг является невозможность его использования ДЛЯ Яв; ОМаТИЗВЦИИ ВождЕНИЯ ТРдКТ 01)а В агрегате с навесной машиной, а также на сельскохозяйственных работах, где для обеспечения выполнения технологических требований Обязательно использование независимого вала отбора мощности трактора. Кроме того., для изменения программы нссбходима замена профилированного диска что снижает его эксплуатационные возможности.Цель изобретения - расширение зксплуатационных возможностей устройства.Эта цель достигается тем, что устройство снабжено регулятором интенсивности управляющего воздействия, соединенным с входом питания силителя мощности, и ограничителем углов поворота направляющих колес, соединенным с выходом усилителя МОЩНОСТИ И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХаНИЗМОМ, а программный блок выголнен в виде моста сопротивлений, в одно плечо которогс включен магазин потенциометров с шаговым искателем и переключатель злементов проГраммы. В дп 1 оегипоскзпиескии датчи( ооратнои связи и интегрр:.ющее звено, а В диагон;ль моста в;,лоче;:.О:,;с- тель управляющего сигнала, соедипеиньй с входом ус:ли".еля ищОсти, 1:".че:, (Оз.)ирователь улравляющеГО сигнала .".,.ОВязь с пер(к;1 ючат(зле.й эс 1 ентов за)Г мы.Ча черте; ( п педс- -Плена бло, .е;- т рой ства.Устройство содержит прогрг., м; ;".; Ок 1, выход которого соединен с ус,лтзлем могцности 2, связанным через пег 1:лилеый 01 раництел , 8 уг,ов 1 оворо Га напраг и,ю- ЩИХ КОЛЕС С СПОЛНИТЕ:ЬНЫМ Х 1 ЕХаНИЗМО. Последний связан с гидроусилителе 1 5, который воздейс;вует на рулевой механизм 6 объекта управления 7 Трактор). Программный блок 1 выполнен в виде моста сопротивлений, в одном плече которого Включен гироскопический датчик 8 курсового угла со. схемой ориентации 9 и ийтегрирук)щим звеном 10, Р другое плечо моста в)(лючен магазин потенциометров 11 с шаговым искателем, а в диагональ данчого моста включен формирователь 12 управляющего сигнала, выход которого соединен с входом усилителя мощности 2. Формирователь 12 и магазин 11 соединены с переключателем 13 элементов программы. Гироскопический датчик 8 содержит гироагрегат 14 с датчиком положения 15 Гироагрегата и потенциометром 16 гироскопического датчика на валу внешней рамки гироагрегата. Схема ориентации 9 злектрически соединена с датчиком 15 положения 1)в 9РЪ)3,)464 Я56ЭФ гироагрегата и механически с гироагрегатом 14. Устройство снабжено реулятором17 интенсивности управляющего воздействия, соединенным с входом питания усилятеля 2.Устпойство для автоматического ПОВОрота трактсрного агрегата работает следующим образом.Программа автоматического управленияповоротом тракторного агпсгата заложенав ус Гройстзо регулировкой сопротивленияМЗГЗЗИИа ПОтЕНцИОМЕтрОВ 11. Ра ПЛЕЧО МОСтасопротивлений вклОче) пеовый потенциометр магазина. При Включении устройствамост разбалансируется, В диаГОаали проходит ток, фор:ирователь 12 , ппавляюшегсСИГНала ИЗ ЯнаЛОГОВОГО фОПМИПУЕТ ДИСКРЕТный управ(яОщий сигнал, который поступает ;а Вход усилителя ощност: л. УсилиГзл зВности 2 подаеяапг)яжение пиас аЯ Зацанаа По ВЕПИЧис,аГ;, Ят 017 ИНТЕНСИВНОСТИ;ПС а В.",яЮцЕГО Зова ЕИС"-.ЗИН, ЕОЕ рЕГу ЛрРМа; О ОанЬ , - ) улов повооота направляющих кол;. Исол.нительному механизму 4 14 спол:1 те,. ныйеха низ 1 Вращает червяк Ги роу, и т.-ся 5КОТОаЫЙ ВСЗДЕйСТВУЕТ На, ПУЛЕВОЙ :ЕХ НИЗМ6, чтО Гриводит к поОрот ияппа яющих1(ОЛЕС ГГ)аКТОра 7. гдг)В" ЕМЕд 0 С Позоророт продольной Оси .,)аКГора 7 аи,Г)во 1 ИВЛЕ.ИЕ,), (Е .; З П,;блиК,. с т ;( СС) П(,тивле)пь 10ОВ: о потев и ис),"е Ва; аа ина11, Как слько Они станут равна,:.:ост;равно весит ся, у;равляюш ий сигнал на ВыходеформироВателя 1, нПряжение ;е Вь;оде) СилТЕ гв з 1 ЩНОСТИИ В;О И П:ИЕЛЬНОГО МЕХаИИЗЬа О ДЕТ ОТСУТСТЗОзаТЬ.ь зтст момент перек),очате.ь .8 =.ем=нтовпрограммы по(ает управляющий импульсциометров, В схему оста включится второй 1 отенпиоме"., и процесс автоматического управл; ния повторится до завершенияпрограммы,При отключении устройства гироскогический датчик 8 функционирует в режимеавтоматическоь ориентации на мест.:остиотносительно движения на рабочем гоне.Процесс. ориентации ироагрегата осущестВЛяЕТСя ПОСРЕДСТВОМ СХЕМЫ ОрИЕНТацИИ 9,содержащей мост сопротивлений, однимплечом которого является датчик положения 15 гироагрегата 14, формирователь сигнала корректировки и исполнительный механизм схемы Ориентации, который непосредСТВЕННО ВОЗДЕИСТВЕТ На ГИРОа ГРЕГаТ ИРИ КОМпенсации увода. Благодаря непрерывнойориентации гироагрегата 1потенциометр16 гироскопического датчика обратной свя зи псстоянно находится на начале отсчета курсового угла и в любой момент готов к осуществлению процесса автоматического вождения тракторного агрегата на повороте, что необходимо при использовании метода сравнения сопротивлений.При программировании различных видов, режимов и параметров поворотов бывает необходимо использовать не весь максимально возможный конструктивный угол поворота направляющих колес, а его часть. Такая настройка возможна регулировкой ограничителя 3 углов поворота направляющих колес, При использовании полного угла поворота направляющих колес ограничитель 3 регулируют с учетом защиты исполнительного механизма 4 от перегрузок.Управление курсовым углом объекта уп равления (трактора) 7 происходит с учетом угла поворота направляющих колес посредством интегрирующего звена 10, имеющего механическую связь с рулевым механизмом 6, что улучшает качество автоматического вож 20 дения, уменьшает перерегулирование. Использование предложенного устройства позволяет осуществлять автоматизированный поворот тракторного агрегата с прицепной и навесной машиной, причем изменение программы движения производится только регулировкой соответствующих узлов. Автоматизация движения машиннь 1 х агрегатов на поворотной полосе позволяет сократить время смены, затрачиваемое на повороты, за счет оптимизации режимов движения и параметров траектории и увеличитьсменную производительность агрегата.Формула изобретенияУстройство для автоматического поворота тракторного агрегата, включающее исполнительный механизм, усилитель мощности и программный блок, отличающееся тем,что, с целью расширения эксплуатационныхвозможностей устройства, оно снабжено регулятором интенсивности управляющего воздействия, соединенным с входом питания усилителя мощности, и ограничителем угловповорота направляющих колес, соединенным с выходом усилителя мощности и сисполнительным механизмом, а программный блок выполнен в виде моста сопротивлений, в одно плечо которого включен магазин потенциометров с шаговым искателем и переключатель элементов программы,в другое - гироскопический датчик обратной связи и интегрирующее звено, а в диагональ моста включен формирователь управляющего сигнала, соединенный с входом усилителя мощности, причем формирователь управляющего сигнала имеет связь с переключателем элементов программы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЛо 439260., кл. А 01 1.-: 69 Ол, 1972,2. Авторское свидетельство СССР. Лазар орректор одписное 1130 лиал Редактор Н, АристоваЗаказ 996/1ЦН И И П И Государстпо делаю изоб35, Уосква, Ж -Фи ППП к Патент,та СССРютнйаб., д. 45Проект.наи,Пож