Устройство для управления загрузкой самоходной уборочной машины

(5)5 А 01 0 4 1 12 г., см лфЯфЛ("Б 1(Ь;:ч ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Украинский научно-исследовательскийинститут сельскохозяйственного машиностроения и Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯЗАГРУЗКОЙ САМОХОДНОЙ УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ(57) Изобретение относится к сельскомухозяйству, в частности управлению уборочными машинами, например самоходными кукурузоуборочными и свеклоуборочнымн комбайнамн. Цель изобретения - оптимиза 2ция работы устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсов, измерительный преобразователь 2 загрузки двигателя, измерительные преобразователи 3 загрузки рабочих органов, двоичные счетчики 4 и 5, группу двоичных счетчиков 6, шифраторы 7, 8, 9, группу шифраторовО, триггеры 12, 13, первый и второй элементы И 14 и 15, группы элементов И 16 и триггеров 17, программный блок 18, исполнительный механизм 19. При работе комбайна измерительные преобразователи 2 и 3 формируют импульсные сигналы, частота которых зависит от загрузки контролируемых узлов. Для контроля загрузки рабочих органов сравнивается частота вращения контролируемых рабочих органов с частотой вращения двигателя. Признаком перегрузки является снижение частоты вращения рабочих органов по отношению к частоте вращения двигателя.1 з.п. ф-лы. 5 ил.. 3Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к управлению уборочными машинами, например самоходными кукурузоуборочными и свеклоуборочными комба йна ми.Целью изобретения является оптимизация работы устройства.На фиг. 1 изображена функциональная схема автоматического управляющего устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема логического программного блока для самоходного кукурузоуборочного комбайна; на фиг. 3 схема формирования в бортовом процессоре сигналов о загрузке двигателя; на фиг. 4 - то же, сигналов о загрузке рабочих органов; на фиг. 5 - програ м ми ый блок.Устройство для управления загрузкой самоходной уборочной машины содержит генераторимпульсов, измерительный преобразователь 2 загрузки двигателя, измерительные преобразователи 3 загрузки рабочих органов, число которых равно числу контролируемых рабочих органов, первый двоичный счетчик 4 с органом управления коэффициентом деления, второй двоичный счетчик 5, группу двоичных счетчиков 6 по числу контролируемых рабочих органов, первый 7, второй 8 и третий 9 шифраторы, группу 10 шифраторов по числу контролируемых рабочих органов, элемент ИЛИ 11, первый 12 и второй 13 триггеры, первый 14 и второй 15 элементы И с двумя входами каждый, группы элементов И 16 и триггеров 17 по числу контролируемых рабочих органов, программный блок 18 и исполнительный механизм 19.Программный блок 19 состоит из стандартных элементов для выполнения логических операций И, ИЛИ, ЗАПРЕТ и содержит первый логический элемент ЗАПРЕТ 20 с одним управляющим и тремя запрещающими входами, второй 21 и третий 22 элементы ЗАПРЕТ с двумя управляющими и одним запрещающим входом каждый, элемент И 23 с тремя входами, первый 24 и второй 25 элементы ИЛИ. Сигналы на вход бортового процессора подаются от цепи 26 контроля загрузки двигателя и от цепей 27 контроля загрузки рабочих органов, т. е, от жатки, на которую устанавливается два датчика (левая и правая сторона) и измельч ител ь.На фиг. 5 введены обозначения РР 51, Р Р 65 - К 155 Л РЗ; Р Р 61, - К 155 Л Р 1; Р Р 62 - К 155 ЛА 6; Р Р 63 - К 155 ЛА 4; РР 58, РР 59, РР 64, РР 66 - К 155 ЛАЗ.Устройство работает следующим образом.При работе комбайна измерительные преобразователи 2 и 3 формируют импульсные сигналы, частота которых зависит от загрузки контролируемых узлов. Частота генератора 1 является эталонной для оценки частоты сигналов измерительного преобразователя 2 загрузки двигателя. После прохождения импульсных сигналов генератора 1 че 4рез счетчик 4 и шифратор 7 формируется один короткий импульс. Аналогично на выходе шифраторов 8 и 9 формируются одиночные короткие импульсы. Время появления первого из них после начала цикла 5 используется для оценки загрузки двигателя, второй производит сброс всей системы для нового цикла отсчета.После прохождения импульсных сигналовгенератора 1 через счетчик 4 и шифратор 7 через промежуток времени 1 после начала цикла отсчета на выходе шифратора 7 формируется один короткий импульс (строчки . и 2.1). Причем величина 1 зависит от коэффициента деления счетчика 4. Аналогично через промежутки 1 и 1 после на чала цикла отсчета формируются импульсы на выходах шифраторов 8 и 9.Величина Ь зависит от частоты вращения двигателя, что определяется его загрузкой. При недогрузке двигателя частота вращения двигателя возрастает и 1 уменьшается, Признаком недогрузки является уменьшение 1 до значения, когда 1(1 ь Первый из поступавших сигналов перебрасывает триггер 12 из положения Лог. 0 в положение Лог. 1. В рассматриваемом 25 случае недогрузка двигателя - это сигнал навыходе шифратора 8. Следующий за ним сигнал от генераторатеперь уже может пройти через элемент И 14, так как на второй вход элемента поступает 1 от триггера 12. Поэтому на вход блока 18 по- ЗО ступает сигнал недогрузки двигателя 5=+ .При перегрузке двигателя частота его вращения снизится. Поэтому г)1 (строка 2.2).Сигнал от генератора придет раньше. Он перекинет триггер 12 в положение Лог. 1 и теперь уже сигнал шифратора 8 пройдет Эь через элемент И 15 (строка 2.3). На входблока 18 поступает сигнал перегрузки двигателя 5=. - 1. Таким образом импульс, пришедший, вторым, определяет характер загрузки двигателя и поступает на вход прог О раммного блока,При загрузке двигателя в пределах допустимой зоны импульсы от шифраторов 7 и 8 частично или полностью совпадут по времени. На выходах элементов И 14 и 15 сигналы не появятся, так как после 45 элемента ИЛИ 11 они соединяются в одинпервый сигнал, а второго сигнала в этомцикле замера уже не будет.Применение в схеме двоичного счетчика 4 с органом управления коэффициента деления позволяет менять настройку 5 О системы при изменениях технического состояния двигателя комбайна. В процессе эксплуатации необходимость такой перестройки устанавливается с помощью специальных средств.Для контроля загрузки рабочих органовсравнивается частота вращения контролируемых рабочих органов с частотой вращения двигателя. Признаком перегрузки здесь является снижение частоты вращения рабо 1628911чих органов по отношению к частоте вращения двигателя.При формировании сигналов о перегрузке рабочих органов используется триггер 13, Через него передаются сигналы, характеризующие частоту вращения двигателя.В случае нормальной загрузки или недогрузки рабочего органа частота вращения его ссютветствует расчетному значениюпо отношению к частоте вращения двигателя и импульс на выходе соответствующего шифратора из группы О появится в момент времени 14(1 г (фиг. 4). Это достигается соответствующей настройкой элемента 10. После начала цикла отсчета триггер 13 находится в состоянии лог. 1 (строка 1.2). Поэтому, если 14(1 г, появится импульсный сигнал Лог. 1 на выходе соответствующего элемента И 16 (строка 1.4).Этот сигнал перекинет соответствующий триггер 17 из первоначального состояния Лог. 0 (строка 1.5). В данном случае в логичес кий программный блок 8 сигнал не поступит (5=0), что определяет нормальную загрузку или недогрузку контролируемого рабочего органа.При перегрузке рабочего органа интервал времени 4 возрастает, что вызвано падением частоты вращения из-за перегрузки (строка 2.3). Теперь уже сигналы 1 на выходе триггера 13 и выходе элемента 10 не совпадут по времени и на выходе элемента И 16 останется Лог. О (строка ЗО 2.4), Поэтому триггер 17 останется в положении Лог. 1, и на блок 18 поступит сигнал 5= - 1 о персгрузке рабочего органа.Аналогично работают цепи измерения загрузки и остальных контролируемых рабочих органов. 35Через промежуток времени 1 з)г после начала цикла отсчета на выходе шифратора 9 появляется импульс, который переводит все элементы в исходное положение. Для этого шифраторы 8 и 9 имеют разную настройку. Поэтому при одинаковом коли О честве импульсов на входе, импульс на выходе каждого из них появится через разные промежутки времени после начала отсчета. В системе регулирования шестирядного кукурузоуборочного комбайна шифра тор 8 настроен на выдачу одного импульса после появления на выходе 197-го импульса, а шифратор 9 - 2 7-го. Соответственно, при коэффициенте деления счетчика 5, равном К=20, оптимальной рабочей частотой вращения двигателя комбайна является 50 п=2110 об/мин, количество импульсов за 1 об двигателя равно 2=12 им/об, 197-й импульс появится примерно через 1 с после начала отсчета, а 217-й - через 1,1 с.Поэтому замер длится около 1 с, а весь цикл 1,1 с, Дополнительный промежуток времени до начала сброса выбран с учетом того, чтобы этого времени было достаточно для сравнения времени появления импульсных сигналов от генератора 1, из 6мерительных преобразователей 2 и 3,В логическом программном блоке может быть задана любая желательная программа,Изучение технологического процесса и возможностей рабочих органов самоходного шестирядного кукурузоуборочного комбайна позволяет наметить программу формирования сигналов управления, которая представлена в таблице, где приняты следующие обозначения: М, Мг - загрузка соответственно левой и правой стороны жатки; М - загрузка двигателя; М - загрузка измельчителя; недогрузка контролируемого органа - сигнал + 1; перегрузка контролируемого органа - сигнал- ; нормальная загрузка в - сигнал отсутствует (условное обозначение - 0); +1 - сигнал на увеличение рабочей скорости комбайна; - 1 - сигнал на снижение рабочей скорости; Уо - сигнал отсутствует. Рабочую скорость необходимо сохранить.Приведенная в таблице программа формирования сигналов управления реализуется набором логических элементов, представленных на фиг. 2.Для упрощения эта схема формирует только сигнал +Ч на увеличение рабочей скорости или сигнал - Ъ на снижение рабочей скорости. Если же фактическая загрузка комбайна соответствует оптимальной, на выходе программного блока 18 никакого сигнала нет, а поэтому исполнительный механизм 19 изменения рабочей скорости (загрузки комбайна) не включается. Это соответствует приведенному в таблице сигналу Ч на сохранение рабочей скорости.формула изобретения 1. Устройство для управления загрузкой самоходной уборочной машиной, содер. жащее датчик загрузки двигателя, генератор импульсов, выход которого подключен к входу первого счетчика, элемент ИЛИ, два элемента И, триггеры и исполнительные механизмы изменения режима работы, отличаюи 1 ееся тем, что, с целью повышения точности поддержания оптимального режима работы самоходной уборочной машины, устройство снабжено вторым счетчиком, тремя шифраторами и измерительными каналами контроля загрузки рабочих органов, каждый из которых выполнен в виде последовательно включенных соответствующего измерительного преобразователя двоичного счетчика, шифратора схемы И и триггера, выход которого подключен к соответствующему входу программного блока, связанного с исполнительным механизмом изменения режима работы, при этом выход первого счетчика посредством первого шифратора подключен к одному входу элемента ИЛИ и к одному входу первого элемента И, датчик загрузки двигателя подключен посредством второго счетчика к входам второго1628911 7и третьего шифраторов, а выход второго шифратора связан с вторым входом элемента ИЛИ и первым входом второго элемен. та И, второй вход которого объединен с вторым входом первого элемента И и связан с выходом первого триггера, вход которого сообщен с выходом элемента ИЛИ, при этом выходы обоих элементов И подключены к соответствующим входам программного блока, выход второго шифратора ЖаткаоМ тм Ми = Э Чр Ч -Ч Чи - Ч Ми =-1 а б Г г д а д Двигатель Измельчитель М =+1+Ч Чр -Ч Чо Чо -Ч 8связан со счетным входом второго триггера, выход которого подключен к соответствующему входу элемента И каждого из- мерительного канала контроля загрузки рабочих органов, выход третьего шифратора 5 подключен к входам Сброс всех счетчиков и триггеров.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что первый счетчик снабжен органом управления коэффициентом деления. М =-1;М =Э М =М =-11628911 1. При наВогрцэко ооиг оппеляСиг иолы гса 8 ыкоде эл.7 оеиготеля Я,Л ег При Сигналогрузе ро 5 оцего арг оно нийкоде ел.В нф 8 ыкоде ю.У перегрузке роооцеяо оргон на Юыкоде л о ма 8 аяоде ел УвителА. Кра 81 Редактор Заказ 39 ех ир огулич ВНИИПИ ГоПроизводст по изоб - 35, Р инат П ударственного комитет 113035, Москва, Ж енно-издательский ком. Андриевскийук Корректор О. КравцоваПодписноетениям и открытиям при ГКНТ ССушская наб., д. 4/5тент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1