Система автоматического вождения тракторов при испытаниях на кольцевом треке

(51) 5 А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Подмосковный фго союзного научно-иторного института(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВОЖДЕНИЯ ТРАКТОРОВ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ НА КОЛЬЦЕВОМ ТРЕКЕ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству - к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано при ускоренных испытаниях группы тракторов на треке, Цель изобретения - повышение надежности и достоверности испытаний. Система автоматического вождения тракторов при испытаниях на кольцевом треке содержит поворотное устройство, выполненное в виде подвижной кольцевой направляющей, на которой размещены каретки 13 и 14, закреплена скоба 15. Поворотное устройство с помощью стойки закреплено нэ опоре в центре трека, на котором располагаются тракторы, соединенные тросами со скобой 15 и каретками 13 и 14, Датчики сближения кажИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано при ускоренных испытаниях группы тракторов нэ треке.Целью изобретения является повышение надежности и достоверности испытаний.На фиг,1 приведена общая схема предлагаемой системы; на фиг.2 - кинематическая схема поворотного устройства; на фиг.3- схема расстановки датчиков сближения и датчиков положения тракторов; на фиг. 4 и 5- схемы построения блока логики на релейных элементах для системы испытаний двух и трех тракторов соответственно,Система автоматического вождения может включать несколько испытываемых тракторов, наиболее часта два или три трактора.На беговой дорожке трека 1 (фиг.1) размещены тракторы 2-4, которые тросами 5-7 связаны с поворотным устройством 8, На тракторах 2 - 4 установлены сервоприводы 9 управления исполнительными механизмами (рычагами и педалями) тракторов. Стойка 10 поворотного устройства 8 закреплена на опоре 11 в центре трека 1. На стойке 10, как на оси, подвижно установлено (фиг,2) кольцо 12, На последнем, как на направляющей, подвижно установлены каретки 13 и 14 (тракторов 3 и 4), к которым прикреплены тросы 5 и 6, Трос 7 закреплен непосредственно на кольце 12 через скобу 15 (для первого трактора).Управление сервоприводами исполнительных механизмов (ИМ) осуществляется в системе с помощью датчиков сближения каждого из тракторов по отношению к впереди идущему (число этих датчиков равно дога иэ тракторов с впереди идущим трактором и датчики положения всех тракторов, кроме первого трактора, выполнены в виде конечных выключателей 16, 17, 22, 23, 24, взаимодействующих с копирами 20, 25,19,21,18 соответственно. Контакты конечных выключателей включены в схему блоке логики, которая обеспечивает остановку трактора при ега недопустимом сближенин с впереди идущим трактором через цепь управления сервоприводами исполнительных механизмов трактора, Движение тракторов возобновляется после их возврата в первоначальное положение. Программа испытаний тракторов задается программным устройством, подключенным через токосъемник 29 к сервоприводам исполнительных механизмов управления тракторами. 3 з,п.флы, 5 ил. числу испытываемых тракторов) и датчиков положения всех тракторов, кроме первого, палокение которого определяется положением (углом поворота) кольца. Как датчики сближения, так и датчики положения тракторов могут быть любого типа (индуктивные,оптические, ультразвуковые и так далее). Рассмотрим датчики электромеханического контактного действия, выполненныевиде конечных выключателей, взаимодействующих с копирами, установленных на каретках 13 и 14.На каретках 13 и 14 установлены конечные выключатели 16 и 17 и копиры 18 - 21, в на кольце 12 закреплены конечные выключатели 22 - 24 и копир 25, Конечные выключатели 16. 17 и 24 могут взаимодействовать с копирами 20, 25 и 18 соответственно, а конечные выключатели 22 и 23 - с копирами 19 и 21,На диспетчерском пункте трека 26 расположен пульт управления с программным устройством 27, которое кабелем 28 связано с неподвижной частью токосъемника 29, установленного на стойке 10 поворотного устройства 8, Подвижная часть токосъемника 29 жестко связана механической связью 30 с кольцом 12, э электрическими кабелями соединена с сервоприводами 9 управления рычагами и педалями тракторов 2-4, Конечные выключатели 16 и 17 и копиры 18 и 20 установлены на подпружиненных относительно корпуса кареток кронштейнах 31 и 32, второй конец которых роликом опирается на кольцевую направляющую. Конечные выключатели включены в схему блока логики. представленную на фиг,4 для испытаний двух тракто 16306265 10 15 ров, а на фиг.5 - для испытаний трех тракто- ров. При испытаниях двух тракторов с кольца 12 снимается каретка 14 и конечный выключатель 23, Конечный выключатель 22 (фиг.4) имеет две пары замыкающих контактов К 22 и К 22, последовательно с каждым из которых включены размыкающие контакты К 24 и К 16 конечных выключателей 24 и 16 и обмотки реле Р 1 и Рг, Одна пара замыкающих контактов каждого реле Р 1 и Р 2 включена параллельно контактами К 22 и К"22 соответственно, а другая пара контактов реле Р 1 включена в цепь управления сервоприводом 9 ИМ трактора 2, а реле Р 2 - в цепь управления сервоприводом ИМ трактора 3,При установке на испытаниях трех тракторов(фиг.2) конечные выключатели коммутируются по блокам логики схемы фиг.5, При этом нормально замыкающие контакты К 2 з конечного выключателя 23 включены последовательно с размыкающими контактами К 17 конечного выключателя 17 и обмоткой реле Рз. Одна пара замыкающих контактов Крз реле Рз включена параллельно контактам К"2 з, а другая пара контактов реле Рз (не показана) включена в цепь управления сервоприводами 9 трактора 4., При этом вторая пара замыкающих контактов К 2 з конечного выключателя 23 включена последовательно в цепь питания реле Р 1, а параллельно контактам К 2 з включена вторая пара размыкающих контактов К" 16 конечного выключателя 16. Через третью пару контактов К" 2 з проходит общий провод цепи питания реле Р 1 и Р 2, при этом эти контакты сблокированы контактами Кр 4 реле Р 4, обмотка которого включена последовательно с обмотками реле Р 1 и Р 2,Система автоматического вождения тракторов при испытаниях на кольцевом треке работает следующим образом,В начальное положение тракторы вручную трактористом устанавливаются на беговой дорожке трека 1, причем трактор 2 устанавливается в произвольном месте на треке 1, При этом кольцо 12 через натянутый трос 7 самоустанавливается так, что скоба 15 направлена в сторону трактора 2. Тракторы 3 и 4 устанавливаются так, чтобы конечные выключатели 22 и 23 при одновременном испытании трех тракторов находились на кольце 12 под углом 120 по направлению к скобе 15. Этим достигается равное расстояние между объектами испытаний по средней линии трека, При испытании двух тракторов конечный выключатель 22 устанавливается на кольце 12 напротив скобы 15 под углом 180 О. При этом расстояние между .объектами испытаний 20 25 30 35 40 45 50 55 равно примерно половине длины беговой дорожки.Далее по команде с программного устройства 27 тракторы начинают движение по часовой стрелке. При этом тракторы через тросы 5 - 7 приводят в движение кольцевую направляющую и каретки 13 и 14. Поскольку движение тракторов происходит по единой программе, то взаимного смещения направляющей и кареток не происходит. Однако вследствие различий в характеристиках движения из-за конструктивных отличий тракторов, их загрузочных устройств, расстояние между тракторами может измениться. При этом изменяется взаимное расположение кареток 13 и 14 и их расположение относительно направляющей.При испытании двух тракторов (2 и 3) изменение расположения каретки 13 относительно кольца направляющей приводит к сходу копирэ 19 с конечного выключателя 22 и размыканию контактов К 22 и К 22 (фиг.4). При дальнейшем смещение каретки 13 либо конечный выключатель 16 приближается к копиру 25 (трактор 3 догоняет трактор 2), либо конечный выключатель 24 приближается к копиру 18 (трактор 2 догоняет трактор 3), В первом случае размыкаются нормально замкнутые контакты К 16 конечного выключателя 16, обесточивается реле Р 2, размыкаются его нормально разомкнутые контакты Кр 2, а с других контактов, включенных в цепь управления сервоприводами 9, поступает сигнал на остановку трактора 3. Продолжая движение, трактор 2 вращает кольцо 12 направляющей, копир 25 сходит с конечного выключателя 16 и замыкаются его контакты К 16, При дальнейшем движении конечный выключатель 22 подходит к копиру 19 и замыкаются его контакты К 22 и К"22, К электрической цепи подключается реле Р 2, замыкаются его контакты К 16, снимается сигнал на остановку трактора 3. Последний продолжает движение в автоматически восстановленном первоначальном положении.Во втором случае размыкаются размыкающие контакты К 24 конечного выключателя 24, обесточивается реле Р 1 и, аналогично описанному, происходит остановка трактора 2 и восстановление первоначального расположения тракторов,При испытании трех тракторов (2 - 4) работа системы при изменении расположения тракторов 2 и 3 происходит как и в описанных случаях. Если трактор 4 начинает догонять трактор 2, копир 21 сходит с ролика конечного выключателя 23, размыкаются его контакты К 2 з и К"2 з. При дальнейшем движениикопир 25 взаимодействует с конечным выключателем 17, размыкаются его5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 контакты К 1 т, обесточивается реле Рз и происходит остановка трактора 4 и восстановление первоначального положения как описывалось для трактора 2, Если трактор 4 начинает отставать от трактора 2, то происходит взаимодействие копира 20 с конечным выключателем 16, при этом размыкаются контакты Ки и К" ы. При этом взаимодействие копира 20 с выключателем 16 происходит в том случае, если либо трактор 3 "догнал" трактор 4(каретка 13 приблизилась к каретке 14), либо трактор 4 "отстал" от трактора 2 (каретка 14 приближается к каретке 13), поэтому, поскольку контакты конечного выключателя 23 разомкнуты, то происходит остановка обоих тракторов 2 и 3. Трактор 4 продолжает движение, замыкаются контакты К 1 в и К"16, однако тракторы 2 и 3 остаются на месте, так как при размыкании контактов Ки, К"и обесточилось реле Р 4 и разомкнулись его контакты Кра. При подходе каретки 17 к конечному выключателю 23 замыкаются его контакты К 2 з, К"2 з и К 2 з, подается питание на обмотки реле Р 1, Р 2 и Р 4, они срабатывают и подают сигнал в цепь управления сервоприводами 9 на продолжение движения тракторам 2 и 3. Одновременно замыкаются контакты Кр 1, Кр 2 и Кр 4, блокируя соответствующие включенные паоэллельно им контакты конечных выключателей,Таким образом, предлагаемая система для автоматического вождения тракторов при испытаниях на треке позволяет автоматически восстанавливать первоначальное положение тракторов на треке, обеспечивает их роботу по общей программе, способствует повышению качества работы, увеличению производительности испытаний, повышению качества испытаний тракторов.формула изобретения 1. Система автоматического вождения тракторов при испытаниях на кольцевом треке, включающая поворотное устройство, установленное в центре трека на вертикальной стойке с токосъемниками и связанное тросами с испытываемыми тракторами, датчики сближения каждого из тракторов с впереди идущим трактором, сервоприводы управления скоростями движения тракторов и программное устройство управления сервоприводами, установленное на диспетчерском пункте, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности испытаний, система снабжена установленными наповоротном устройстве датчиками положения всех тракторов, кроме первого, датчик сближения которого расположен на поворотном устройстве,каретками для всех тракторов, кроме первого, установленными на поворотном устройстве, выполненном в виде размещенного на стойке с возможностью вращения кольца с закрепленной на нем скобой крепления троса первого трактора, и блоком логики, входы которого подключены к датчикам сближения и к датчикам положения тракторов, а выходы - к цепям управления сервоприводами, причем тросы остальных тракторов имеют крепления на соответствующих им каретках, на которых установлены соответствующие датчики сближения этих тракторов, датчики сближения и положения выполнены в виде конечных выключателей для взаимодействия с копирэми поворотного устройства, а блок логики - в виде контактов конечных выключателей и реле переключения сервоприводов исполнительных механизмов соответствующих тракторов,2. Система по и 1, отл и ч а ю щ а я с я тем, что при испытаниях двух тракторов блок логики включает два реле переключения сервоприводов тракторов, включенных в цепь питания последовательно с размыкающими контактами датчика сближения соответствующего трактора и с параллельно включенными замыкающими контактами реле переключения сервопривода соответствующего трактора и замыкающими контактами датчика положения трактора.3. Система по и 1, отл и ч а ю щ а я с я тем, что при испытаниях трех тракторов блок логики включает три реле переключения сервоприводов тракторов, каждое из которых включено в цепь питания через последовательно включенные собственные замыкающие контакты и размыкающие контакты датчика сближения соответствующего трактора, и дополнительное реле, включенное последовательно в цепи питания первых двух реле переключения сервоприаодов через параллельно включенные собственные замыкающие контакты и замыкающие контакты датчика положения третьего трактора, причем замыкающие контакты датчика положения второго трактора включены в цепи питания реле переключения сервоприводов первого и второго тракторов, при этом замыкающий контакт датчика сближения второго трактора включен в цепь питания реле сервоприводэ первого трактора, а замыкающие контакты датчика положения третьего трактора включены в цепи питания реле сервоприводов первого и третьеготракторов,4. Система по п.1, о тл и ч э ю щ а я с я тем, что копиры датчиков положения установлены на каретках, копир датчика сближения последнего трактора установлен на кольце, а конечные выключатели всехдатчи 1630626 10ков сближения; кроме датчика сближения первого трактора, и копиры всех датчиков, кроме датчика сближения последнего трактора, установлены нэ каретках на подпружиненных рычагах и имеют роликовую опору на кольцо.1630 б 26 Фиг. 5 лексеенк рек Производственно-издательский комбина "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составитель Г,Парэеведактор И.Горная Техред Э цаплюк аказ 560/91 Тираж 401 ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, РаПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРкая наб., 4/5