Устройство для автоматического регулирования высоты расположения рабочих органов сельскохозяйственных машин

(19) И 1) УБЛИК А 69/О ЕТЕНИЯ ОПИСАН ЕЛЬ ическии и исти рев,ка, 1 О. И. Фетво СССР 14, 1979,о СССР 04, 1983. ьс /1 ВТОМАТИЧЕСВЫСОТЫ РАСОРГАНОВ СЕЛЬ АШИН я к области сельостроения. Цеулучшение ка огического прох машин путем лизации положеЛ СТРОЙСТВО Д Я АРЕГУЛИРОВАНИЯЖЕНИЯ РАБОЧИХЗЯЙСТВЕННЫХ Мзобретение относитсяйственного машинзобретения являетсявыполнения технолсельскохозяйственньения точности стаби 54) ПОЛО СКОХО (57) И скохоз лью и чества цесса повыш г.7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИ(71) Харьковский пол итетут им. В. И. Ленина(56) Авторское свидетел934940, кл. А 01 В 63Авторское свидетельств1093274, кл. А О 1 В 69 ния их рабочих органов относительно поверхности почвы, Опорный емкостный датчик 2 высоты установлен на рабочем органе на фиксированном по высоте расстоянии относительно основного датчика 1 и за ним по ходу движения машины, поэтому при прохождении одной и той же точки поверхности почвы каждым датчиком 1 и 2 на первый вход х, вычислительного устройства 11 подается код частоты датчика 1, а на второй вход х, - код частоты датчика 2, снимаемые с выходов преобразователей частота - код 7 и 8. Текущее расстояние с выхода вычислительного устройства 11 поступает на третий вход элемента сравнения 12, на первый вход которого поступает сигнал с задатчика 13, а на второй - с а блока синхронизации 17. Сигнал рассогла-сования с элемента сравнения 12 через опе- ру рационный усилитель 14 поступает на испол- %ФУ нительный механизм, который производит коррекцию рабочих органов. Синхронизация работы устройства осуществляется блоком а синхронизации 17.3 ил.Изобретение относится к сельскохозяйственому машиностроению, а именно к среде вм а: гам аткческого управления технолокчеькми процессами, и предназначено для контроля и стабилизации положения рабочих органов сельскохозяйственных машин относительно почвы.Целью изобретения является улучшение качества выполнения технологического процесса сельскохозяйственных машин путем посоединен с вторым входом элемента 12 сравнения, причем прямой выход счетного триггера 22 соединен с Ч-входом регистра 9 памяти, инверсный выход соединен с Ч-входом регистра 10 памяти и через элемент 23 задержки с третьим входом х, вычислительного устройства 11. 50 Вычислительное устройство 11 выполненопо схеме, представленной на фиг. 3. Оно вышения стабилизации положения их рабо О чих органов относительно поверхности почвы.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства автоматического регулирования высоты расположения рабочих орга 15 нов сельскохозяиственных машин; на фиг. 2 - схема установки датчиков на рабочем органе; на фиг. 3 - структурная схема вычислительного устройства.Устройство для автоматического регулирования высоты расположения рабочих органов 20 содержит основной 1 к опорный 2 емкост;ые датчики высоты, установленные на рабоем органе, при этом датчик 2 установлен относительно датчика 1 на фиксированном расстоянии по высоте (фиг. 2) и за ним по ходу двкь,ения - генераторы 3, 4, выходы которых соединены через датчики 1, 2 с входами операционных усилителей 5, 6, Выходы усилителей соединены с входами преобразователей частота-код 7 и 8, информационные выходы которых соединены с Р-входами регистров 9 и 1 О памяти. Выходы30 регистров 9 и 10 памяти соединены с соответствующими входами хи х 2 вычислительного устройства 11, выход которого соединен с третьим входом элемента 12, сравнения, первый вход которого соединен с выходом задатчика 13. Выход элемента 12 сравнения через операционный усилитель 14 соединен с исполнительным механизмом 15. Датчик 16 скорости соединен с входом блока 17 синхронизации, который содержит генератор 18 опорной частоты, двоичные 40 счетчики 19 и 20, К 5-триггер 21, счетный триггер 22 к элемент 23 задержки, при этом выход датчика 16 соединен с С-входом счетчика 19, К-входом счетчика 20 и С-входом счетчика триггера 22, выход генератора 18 соединен с К-входом счетчика 19 и С-вхо 45 дом счетчика 20, а выходы счетчиков 19 и 20 соединены соответственно с Я и К входами триггера 21, прямой выход которого содержит сумматор 24, первый Ми второйх 2 входы которого соединены с выходамирегистров 9 и 10 (фиг. 1), реверсивныйсчетчик 25, Р-вход которого соединен с выходом сумматора 24, двоичный счетчик 26,Р-вход которого соединен с первым входом сумматора 24, Ч-вход с Ч-входом реверсивного счетчика 25, выходом элемента27 задержки и Ч-входом преобразователякод-частота 28. Информационные выходысчетчика 26 соединены с Р-входом преобразователя 28, С-вход которого соединен свыходом генератора 29 опорной частоты ис вторым входом элемента И 30, выход преобразователя 28 соединен с вычитающимвходом реверсивного счетчика 25 и Ь-входом КЬ-триггера 31, К-вход которого соединен с К-входом счетчика 26 и выходомреверсивного счетчика 25, а его прямой выход соединен с первым входом элемента И30, выход которого соединен с С-входомсчетчика 32, выход которого соединен с Р-входом регистра 33 памяти, третий вход х 3вычислительного устройства 11 соединен свходом элемента 27 задержки и первымвходом управляемого делителя 34 частоты,второй вход которого соединен с выходомпереключателя 35, а выход - с Ч-входом регистра 33 памяти и через элемент36 задержки с К-входом счетчика 32.Устройство для автоматического регулирования высоты положения работы органовсельскохозяйственных машин работает следующим образом.В некоторый момент времени датчик 1находится от поверхности почвы на расстоянии х в точке А (фиг. 2). Следовательно,выходная частота генератора 3 пропорциональна расстоянию хЬ=йх,где Й - коэффициент, зависящий от физикохимических свойств поверхности грунта поддатчиком, температуры, влажности, окружающей среды.Через некоторое время, определенноескоростью движения трактора (Ч.р.), датчик2 будет находиться в точке А на расстоянии х - а от поверхности почвы, где а -фиксированное расстояние между датчиками1 и 2, следовательно, выходная частота генератора 4 равна4 = Й(Х а),Значение коэффициента й остается постоянным, так как датчики 1 и 2, располагаются над одной и той же точкой А, а временем перемещения датчика 2 на место датчика 1 при большой скорости Ч.р можнопренебречь.Расстояние х можно определить, решаяуравнение относительно х, т.е.х = а(3 - 4) /3.Данная функциональная зависимость реализуется в вычислительном устройстве 1,на первый вход которого подается кодчастоты датчика 1, а на второй - код часто 129602 о.ты датчика 2, снимаемые с выходов преобразователей частота-код 7 и 8. Текущее значение расстояния х с выхода вычислительного устройства 11 поступает на третий вход элемента 12 сравнения, на первый вход которого поступает сигнал с задатчика 13, установленного в кабине сельскохозяйственной машины, а сигнал рассогласования с элемента 12 сравнения через операционный усилитель 14 поступает на исполнительный механизм 15, который производит коррекцию рабочих органов.Синхронизация работы устройства осуществляется блоком 17, который обеспечивает: разрешение работы устройства при достижении скорости трактора больше минимальной Ч.р )Чтрлп 1 п, запись В регистры 9, 10 памяти кодов преобразователей в заВисимости от скорости движения; синхронизацию работы вычислительного устройства 11.Частотный сигнал с выхода датчика 16 скорости поступает на вход частотного дискриминатора, выполненного на счетчиках 19 и 20. Когда частота датчика 16 меньше частоты генератора 18, выходной сигнал счетчика 20 будет подтверждать О состояние триггера 21. Когда частота датчика 6 скорости становится больше частоты генератора 18 на выходе счетчика 19 появляется сигнал, который устанавливает триггер 21 в состояние 1, и его прямой выход разрешает работу схемы 12 сравнения. Запись цифровой информации в регистры 9 и 10 осуществляется сигналами с 0-выходов триггера 22. Запуск вычислительного устройства 11 осуществляется с инверсного выхода триггера 22 через элемент 23 задержки.Вычислительное устройство 11 работаетследующим образом.На выходе сумматора 24 постояннонаходится код, значение которого равноМ - Хг, где М 1 и Мг - коды частоты генераторов 3 и 4. По стробирующему Ч-входукод переписывается в реверсивный счетчик25 импульсом управления, поступающим отсинхронизирующего устройства 17 (фиг. 1)через элемент 27 задержки, а код М частотыпереписывается в счетчик 26. Одновременнопо Ч-входу разрешается работа преобразователя код-частота 28, выходная частотакоторого равна1 г 7 = Ю/2,где 1 ю - частота генератора 29;2" - разрядность преобразователя 28.Первый выходной импульс преобразователя 28 устанавливает в 1 триггер 31,прямой выход которого разрешает прохождение импульсов генератора 29 через элемент И 30 на вход счетчика 32. Одновременновыходной сигнал преобразователя 28 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 25. Факт обнуления реверсивного счет 10 15 формула изобретения Устройство для автоматического регулирования высоты расположения рабочих органов сельскохозяйственных машин, содержащее основной и опорный емкостные датчики, соединенные с выходами соответствующих генераторов и входами двух операционных усилителей, элемент сравнения, один из входов которого соединен с задатчиком, а выход через третий операционный усилитель - с входом исполнительного механизма, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества выполнения технологического процесса сельскохозяйственных машин путем повышения точности стабилизации положения их рабочих органов относительно поверхности почвы, оно снабжено преобразователями частота-код, регистрами памяти, вычислительным устройством,.датчиком скорости и блоком синхронизации, причем выход датчика скорости соединен с входом блока синхронизации, один выход которого связан с синхронизируюшим входом первого регистра памяти, другой - с синхронизируюшим входом второго регистра памяти, третий - с третьим входом вычислительного устройства, а четвертый - с вторым входом элемента сравнения, третий вход которого подсоединен к выходу вычислительного устройства, при этом один вход вычислительного устройства связан с выходом первого регистра памяти, другой - с выходом второго регистра памяти, информационный вход которого подключен к выходу первого преобразователя частота - код, информационный вход первого регистра памяти - к выходу второго преобразователя частота - кол, вход которого подсоединен к выходу первого операционного усилителя, а выход второго операционного усилителя соединен с информационным входом первого преобразователя частота - код, при этом опорный емкостный датчик установлен на рабочем органе на фиксированном расстоянии по высоте относительно основного датчика и расположен за ним по ходу движения машины. 20 25 30 3540 45 50 55 чика фиксируется изменением состояния триггера 31. Время, на которое открыт элемент И 30, пропорционально разности кодов Х- Мг и обратно пропорционально коду Хь т.Р., = (М - Яг) 2"/1 юМ 1 В счетчике 32 фиксируется количество импульсов ею = 1(М - %)/1 Ч 1. Эта информация переписывается для хранения в регистр 33 памяти выходными импульсами управляемого делителя 34 частоты. Кодом переключателя 35 осуществляется необходимое число усреднений измерения.1296025 8 апрабление дбижения Фиг.2 г.Г доровК П ектор Е. Рошко исное ственного ком35, Москва, Жполиграфичес Редактор И, СлобЗаказ 570/ВНИИПИ Госуда113Производственно Составитель А. СТехред И. Верескраж 630итета СССР по ле- 35, Раушскаякое предприятие, г заы изобретений и открытинаб., д, 4/5