Устройство для автоматического контроля и управления уборочной машиной

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик(.08 В 21/0007 С 3/00 исоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретен оловное специализированное конструкторское бюро по машинам для возделывания и уборки картофеля 71) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ УБОРОЧНОЙ МАШИНОЙИзобретениоматического относится к систе ав- тех- чаши онтроля и управленияроцессами уборочныхспользовано при автом ологическими может быть зации ра шип.Изве контроля бочих о и виз а й зличных мобильных средств и мастны устроиства автоматического , содержащие датчики контроляганов машины, усилители, звукоьный ин икато ы. у л д оОднако 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. 20Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство автоматического управления уборочной машиной, содержащее датчик нагрузки двигателя, датчики нагрузки и контроля узлов машины,электрогидрораспре делитель, выход которого через силовой гидроцилиндр подключенк управляющему входу исполнительного механизма машины, звуковой и визуальныеиндикаторы. Однако с помощью этого устройства учитывается нагрузка машины и только предельная перегрузка двигателя, а какизвестно, перегрузка двигателя сопровождается резким падением его оборотов, т.е.переходом в область неуправляемой ветвимеханической характеристики двигателя. Ктому же, если перегрузка двигателя наступает при недогрузке рабочих органов машины, исполнительный механизм получает одновременно сигнал от датчика нагрузкиузлов машины на увеличение рабочей еескорости, а от датчика нагрузки двигателяна понижение. В том случае, когда врезультате действия этих сигналов скоростьагрегата все же будет снижена, перегрузка двигателя устраняется. Сигнал от датчика нагрузки двигателя отключается, а так как сохранится сигнал от датчика нагрузки машины о необходимости повыситьскооость, произойдет возрастание скорости, 547799что вновь вызывает перегрузку двигателяи т.д, Поэтому такое устройство будет работать неустойчиво - со значительными колебаниями вокруг равновесного состояния,Цель изобретения - повышение точности работы устройства,Достигается это тем, что устройствосодержит суммирующий блок, операционныйусилитель, управляемые ключи, элементывыдержки времени и блок сложения, при Очем выход датчика нагрузки двигателя через последовательно соединенные управляемые ключи подключен к входу электрогидрораспределителя, управляющие входы ключейподключены к выходу операционного усили бтеля, датчики нагрузки узлов машины черезсуммирующий блок подключены к одномувходу операционного усилителя, второй входкоторого и вход звукового индикатора подключены к выходу блока сложения, датчики 3)контроля узлов машины через элементы выдержки времени подключены к визуальныминдикаторам и входам блока сложения.На чертеже изображена функциональнаяэлектрическая схема предлагаемого устрой- Мства.Устройство содержит датчик 1 нагрузкидвигателя, сигнал которого усиливается усилителем 2 и поступает на вход электрогидрораспределителя 3, который перераспреде- ЗОляет 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 Олы 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 45условийсигнал, поступающий на один входоперационного усилителя 8, охваченного переменной корректирующей цепью 9. Корректирующая цепь определяет закон управленияи подачи сигнала от датчиков 6 в цепь 50электрогидрораспределителя и зависит оттипа ( массы, подвижности, реального диапазона изменения скорости и т.д.) машиныи конкретных у"повий ее использования.На другой вход операционного усипитепя ф 58 поступает сигнал с выхода блока сложения 10, входы которого соединены черезэлементы 11 выдержки времени (например,одновибраторы) с датчиками 12 контроляузлов машины, контроля отказов рабочих ор 4ганов и узлов 13 контроля бункера. Элементы 11 выдержки времени предотвращаютреакцию устройства управления (останов илиизменение скорости движения машины, изменения режима работы рабочих органов) наслучайные кратковременные входные возмущения, имеющие место в реальных условиях.Сигналы с датчиков 12 с выдержкой по времени поступают на входы звукового 14 ивизуального 15 индикаторов.Сигнал с входного датчика 16 загрузкибункера через элемент 11 выдержки времени поступает на один вход схемы запрета17 и будет проходить на ее выход, усиливаться усилителем 18 и подаваться на исполнительный механизм привода бункера 19только при отсутствии сигнала на второмвходе схемы запрета от выходного датчиказагрузки бункера 20,Цепь ключей состоит из транзисторов 21,резисторов 22 и полупроводниковых диодов23, включенных в базовые цепи транзисторов 21, Количество соединенных полупроводниковых ключей равно числу ступеней, накоторые необходимо разбить диапазон управления исполнительным механизмом машины.Устройство работает следующим образом:в момент начала движения (работы) сигналыот датчиков 6 не поступают на управляющийблок 7, так как рабочие органы машины незагружены технологической массой. Вследствие этого блок 7 формирует запирающийсигнал, который закрывает усилитель 2, чтоприводит к открыванию (насыщению) всехключей транзисторов 21, Таким образом усиленный усилителем 2 сигнал с датчика 1будет полностью передаваться в управляющую цепь электротидрораспределителя 3, которыйв свою очередь, за счет пропорционального перемещения его золотника, вызовет подачу масла к гидроцилиндру, шток которого изменит положение рабочего органаисполнительного 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 соответственно по мере уменьшения напряжения с выхода усилителя 8 к запиранию поочередно транзисторов 21. Очередность запирания транзисторов определяется ступенчато изменяющимся напряжением их базовых цепей,образуемых диодами 23, с последователь 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 д 0 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 ц уменьшению тока в этой цепи и уменьшению подачи масла от электрогидрораспределителя 3 к гидроцилиндру 4 (например, увеличению передаточного отношения трансмиссии, уменьшению скорости движения машины). щ В случае изменения режима рабочих органов или отказа их в работе в течение времени, заданного элементом выдержки времени, на выходе соответствующего датчика 12 и 2 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 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 нить неисправность, По мере загрузки бункера сигнал от входного датчика 16 будетпоступать с выдержкой через схему запрета 17 на усилитель 18 и исполнительныймеханизм 19, вызывая тем самым продвижение полотна (дна) бункера. формула изобретенияУстройство для автоматического контроля и управления уборочной машиной, содержащее датчик нагрузки двигателя, датчикинагрузки и контроля узлов машины, электрогидрораспределитель, выход которого через силовой гидроцилиндр подключен к управляющему входу исполнительного механизма машины, звуковой и визуальный индикаторы, отличаюшеес 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 соединенныеуправляемые ключи подключен ко входуэлектрогидрораспределителя, управляющиевходы ключей подключены к выходу операционного усилителя, датчики нагрузки узлов машины через суммирующий блок подключены к одному входу операционного усилителя, второй вход которого и вход звукового индикатора подключены к выходу блокасложения, датчики контроля узлов машинычерез элементы выдержки времени подключены к визуальным индикаторам и входамблока сложения,547799 Составитель Г. АнтоноваТехред Г, Родак Корректор В. Куприянов Редактор Е. Гончар филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 637/102 ТиРаж 872 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д, 4/5