Устройство для управления режимом работы почвообрабатывающего агрегата

(57)зяйст тени агре цеду крит дов, генер него ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТ 13588074347282/30-1521.12.8715.07.89. Бюл.26Челябинский институт механизации и, рификации сельского хозяйства Г. А. Воронцов и С. В. Стрижак 621.354 (088.8)Авторское свидетельство СССР 58807, кл. А 01 В 63/1 О, 1985.УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИМОМ РАБОТЪ ПОЧВООБРАБАЮЩЕГО АГРЕГАТАИзобретение относится к сельскоховенной технике, в частности к автомаии мобильных агрегатов. Цель изобре - повышение производительности ата. Для организации поисковых прор, осцовацных на сравнении значений рия оптимизации для смежных прохов устройство дополнительно введены втор 15 импульсов, измеритель 16 сред- значения, умножитель 17, запоминаюЯО 1493129 с 50 4 А 01 В 67/00, 63/10 щее устройство 18, реверсивный счетчик 21, триггер 22, элемент ИЛИ - НЕ 23 и комму татор 24, что позволяет организовать работу почвообрабатывающего агрегата в режиме максимальной производительности. Пороговое устройство 14 подключено к датчику 1 загрузки и при выглублении плуга ца его выходе появляется логический ноль, при заглублении - единица. С началом рабочего движения пороговым устройством 14 обнуляется измеритель 16 среднего значения, запускается генератор 15 импульсов, зано сцтся информация 8 запоминающее уст ройство 18. В процессе рабочего прохода на выходе измерителя 16 среднего значения формируется сигнал, соо 1 ветствующий средней скорости движения, на выходе умножителя 17 - производительцос 1 и агрегата, э а на выходе устройства 19 сравнения разности производительности . на текущем и предыдущем смежном гоне. По знаку этой разности переключается направление счета С реверсивного счетчика 21. 2 ил.493129 лт (Лиц- Ме+ЛЛ,лте ) )4 ц цМее А 3Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к области автоматизации мобильных агрегатов.Цель изобретения - повышение производительности агрегата.На фиг. 1 приведена структурная функциональная схема устройства; на фиг. 2 - зависимость производительности агрегата от ширины захвата на разных передачах,Устройство для управления режимом работы почвообрабатывающего агрегата содержит подключенный к двигателю трактора датчикзагрузки, датчик 2 ширины захвата, первое устройство 3 сравнения, арифметическое устройство 4, первый измеритель 5 среднего значения, источник 6 опорного сигнала, второе устройство 7 сравнения, измеритель 8 среднеквадратического отклонения, второй измеритель 9 среднего значения, функциональный преобразователь 10, делитель 11, датчик 12 частоты вращения вала, делитель 13 частоты, пороговое устройство 4, генератор 15 импульсов, третий измеритель 16 среднего значения, умножитель 17, запоминающее устройство 18, третье и четвертое устройства 9 и 20 сравнения, реверсивный счетчик 21, триггер 22, элемент ИЛИ НЕ 23, коммутатор 24.Устройство работает следующим образом.В процессе функционирования почвообрабатывающего агрегата на выходах коммутаторы 24 и устройства 7 сравнения формируются сигналы на изменение соответственно ширины захвата орудия и передаточного отношения трансмиссии трактора с тем, чтобы поддерживать режим работы с макси. мыльной производительностью, При этом ширина захвата изменяется при разворотах агрегата и фиксируется на время рабочего прохода, а передаточное отношение (передача) - в процессе работы. Переключение передачи осуществляется в зависимости от соотношения сигналов на выходах функционального преобразователя 1 О (ЬХ ХМе) и измерителя 9 среднего значения 4(т - оценка текущего среднего момента двигателя, Лмццт - оптимальный коэф. фициент загрузки двигателя):на повышенную передачу, если на пониженную передачу, если где ЛЛ и ЛЛг - допустимые отклоненияот оптимальной величины,Значение (ЛМ) определяется какфункция от коэффициента вариации о/т.момента, которому соответствует сигнал навыходе делителя 11. Зависимость (ХХХМе)=(о,/т) (справочные данные дляконкретного типа двигателей) записана в 10 15 20 30 35 40 45 50 55 4функциональном преобразователе 10 (постоянном запоминающем устройстве).Измерители среднеквадратического отклонения 8 и среднего значения 9 тактируются импульсами с выхода датчика 12 частоты вращения вала колеса почвообрабатывающего орудия, а цикл измерения определяется периодом импульсов на выходе делителя 13 частоты. В то же время сигнал на выходе делителя 13 частоты является тактовым для измерителя 5 среднего значения, цикл усреднения которого равен времени рабочего прохода и задается сигналом с выхода порогового устройства 14.На информационный вход измерителя 5 среднего значения подается сигнал, соответствующий текущему оптимальному значению ширины захвата, который формируется арифметическим устройством 4 и определяется из выражения(1)т,у - М,где Ь - ширина захвата эа время -го рабочего прохода;М - составляющая момента сопротивления на валу двигателя, обусловленная самопередвижением трактора (формируется на выходе источника 6 опорного сигнала);у - номер цикла на -м гоне,В целом алгоритм управления, реализуемый устройством, содержит два этапа. На первом этапе за счет организации поисковой процедуры определяется сочетание значений ширины захвата и передачи, оптимальное по производительности для средних условий обрабатываемого участка поля. С началом рабогы трипер 22 устанавливается в нулевое состоянис и на вход коммутатора 24 пропускается только сигнал с выхода устройства 20 сравнения Этот сигнал, также как и сигнал на выходе устройства 3 сравнения несет информацию в какую сторону изменять (увеличивать или уменьшать) ширину захвата.Пороговое устройство 4 подключено к датчику 1 загрузки. Поэтому при выглублении плуга, сопровождающемся резким уменьшением момента на его выходе, появляется 0 (задний фронт), а при заглублении -- 1 (передний фронт).С началом рабочего движения пс ред ним фронтом импульса порогового устройст. ва 14 обнуляется измеритель6 среднего значения, запускается генератор 15 импульсов, заносится информация в запоминающее устройство 18. В процессе рабочего прохода на выходе измерителя 16 среднего значения формируется сигнал, соответствующий средней скорости движения, на выходе умножителя 17 - производительности агрегата, а на выходе устройства 19 сравнения - разности производительности на текущем и предыдущем смежном гоне ЛФ.изменении текущих условий работы на этом участке в соответствии с отклонением момента двигателя от оптимального значения (как это делается на втором этапе), т. е. осуществлять управление по критерию мак. симального потребления мощности двигателя. Встречаются поля с большой неоднородностью средних условий. Поэтому может ока заться целесообразным повторение поисковой процедуры (при смене загонки, при изменении уклона участка и т. д.). В этом случае производится установка триггера 22 в состояние О и вновь организуется поиск зоны максимума производительности.Технико-экономический эффект при использовании предлагаемого устройства по СРДННСНЮ С ИЗВЕС) НЫМ С)ОЪС,ОВСН ПС)ВЫШ.- иеч и роизводител ьности з г регата. ДостиГдьвся ЭтО бЛаГОдаря тОМу, ЧтО За СЧЕТ .мс 0 Ввдения сОВОкупности элементоВ: генератора ичпульсов, измерителя среднего значения. умножителя, започинаюцего устройстВа, устройства срдвения, реверсивного счетчика, ьрнггра, э.смеьтд ИЛИ - НЕ и ком Мутатора можно задавать режим работыблизкий к оптимдльночу по прозводительност 1, в то время кдк прототип обеспечивает только режим, близкий к оптималььому 10 потреб.чсыг)й хОцн)сти. фор 11 г.ги гг:)обретсги.ч Х тройство для упр;ленин ркимом р.- 6,ть Ночвообрдбдтынзкш.го агрегата 1;о авг. св % 13581)(17, от.гнчаюсгсесстг тем, что, с цель ю н)нышсния прс)цаво;итсзь ности агр зтд, вего Введены гс не)атор ичпу.ьь сов, треий измеритель среднего;ндчения, умножитель, загоминающес устройство, третье и четвертое ус) ройствз сравнения, реверсивный счетчик, трип ср, элемент 1 ЛИ - НЕ и комчутаор, при эточ первый 40и второи входы комчутаторд соединены соответственно с выходдм 1 первого и четвер- ТОГО УстРОйстВа СР,ВЕНИЯ, Д тРЕтцй ВХОД по,к 1 ючен к выходу ) риггерд, вход которого соди нен с выходом элем с нтд И 11 И - НЕ, причс м первый вход элемента ИЛИНЕ подключен г выходу тригера, д второй , ое,1 инс и с Выходом трс г.го у стройствд с рдвния ь: первл входом р всрснвного счетчика в)оро 1 вход ксторого соединен с Вьхс.1 ч прог вого усрс:иствд, Вхо.н)м,с нс)дто)д 1:хпг 1 ОВ, тр т 1,1 м Входом элемсн.т: 11,1 И- НЕ, третьих Вх дом третьего изчсрителя ср "его зн: чения и тактовым Входом запоминаюцего устрой гвд, информа.пионньй вхсд которог одк,к)чеы к выходу умножитс.я и первому Входу треть го уст.5 ройсгвд спдвнения, ;рон вход котсрсонсо,ьинен с выхо,ьом запоминаюпего у, рсиствз, прн эточ 1 ервьй вхс)д у множителя соединен с выходом третье о изчсритля 1493129 Если Л Ф)О, то с окончанием рабочего прохода по заднему фронту импульса порогового устройствз 14 счетчик 2 переключается в прямом направлении, а если Л Ф(О, то в обратном.Пусть условия работы агрегата соответствуют тем, при которых получены зависимости на фиг. 2 и для первого прохода В=В. Режим а и 6 не соответствуют оптимальной загрузке двигателя и после разгона арегата система управления устанавливает режим с: В=-В), 1=3. После окончания рабочего прохода реверсивный счетчик переключается в прямом направлении и нз его выходе появляется сигнал, соответствуюций Вг (шаг счета соответствует В=В в ,), так кдк Л Ж= 1 Г - Фо)0. Увеличение В будет продолжаться до В 5. Для режича с прои;Водительность меньде, чем для режима а, поэтому после прохода на РЕЖИМЕ С,ЗФ(О. =)ТО ПРИН).ит К ТОМУ, Что счетчик 21 переключается в обратном направлении на В а триггер 22 переходит в состояние 1 . Выходом в зону максимума производительности заканчивается первый (поисковый) этап. На втором этапе нд выход коммутатора пропускается только сигнал с выхода устр йства 3 сравнения.Он формирустся как разность между фактической шириной захвата и значением ширины здхвдтд, определенной как усреднение знач ний с) 1,) за чрсчя рабоче . прохода. Изменение ширины захвата в соотнесЗг) ствии с сигналом на Выходс у:ройствз 3 сравнения позво;яет кочпснсиоовдть измен ние с 1;едних услогий при переходе от гона к гону, т. е сдбилизиоовдть момнт двигателя на Опнмальн и ср днем уровне. Этс) является де омпснсацией к управлению зз счет перклочсния передач (непрерывная компенсация при дискретной за счет пере клюения 1 ередач, расширение диапазона компенсации).(.Игндл нд выходе устрс)йс) ва 20 сравнения формруется как разность между фактической шириной захвата и .Значением ширины на Выходе ревер, ивОго счетчика 2.обсгечивьнзцс о итрационсо вдрьировдние ширины здхвага нз педом этапе. Если бы для условий рдб 1 гы ( )иг. 2) иск чючить первый этап, а срв 11 проход начать с В, то устроитво в ддльнйь:ем стремилось бы поддерж;Вать реж:х), блзкий к режиму 1, при котором обесп 1 взгся оптимальная пс моцности загрузка двг;Тели. Оддко, при эточ произвсздител ьнос ть агрегата бь)ла бы макснмальнс) возможнои в рсжмс и для этих, словий.В это жгремя, кг,11 з первом этапе осуцествляетя Выход ; ре ким в зоне мдксимума производительноти длн средних условий участка по.ч, то, ддлыейшем оказывается достато ным д.я Оддержания режима хдксичзгНс)Й ;)изводит 1 ьности из.менять пара;стры ширину передачу) при4937среднего значения, а второй - с выходом датчика ширины захвата и первым входом четвертого устройства сравнения, второй вход которого подключен к выходу ревер 298сивного счетчика, причем входы третьегоизмерителя среднего значения подключены квыходу генератора импульсов и датчикачастоты вращения вала.С Б КузьминРедактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор М. СамборскаяЗаказ 3901/1 Тираж 621 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101