Устройство для поворота трак-торных агрегатов

ц 808024 ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпикОпубликовано 28.02.81. БюллетеньДата опубликования описания 28.02.81 о делам изобретений и открытий. 3. Бубнов, В. М. Тараторкин и В. Д. Мишачев сесоюзный сельскохозяйственный институ заочного образования и Совхоз Смычка 71 Заявители(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВОРОТА ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВстроиствамения двияйственныхагрегатовированных для авто- колесными ыми, полу- хозяйственвля еиспользовая колесных о автоматиИзвестноповорота траисполнительнв движениепрограммноефилированнымерительнымдиск связан сройством усии через гибкколесом илигателя с импу Изобретение относится к у для автоматизированного управ жением мобильных сельскохоз колесных машинно-тракторных при выполнении полевых механи работ и может быть применено матизации выполнения поворотов тракторами в агрегате с прицеп навесными и навесными сельско ными машинами. Кроме того, оно может быть но для автоматизации вождени тракторов в составе комплексн зированного машинного агрегатаустроиство для автоматизации вторного агрегата, включающее ые механизмы для привода органов управления трактора, устройство, содержащее прой диск с редуктором и путеизколесом. Профилированный истемой тяг с контактным устлителей механизма поворота ий вал с путеизмерительным же посредством шагового двильсным датчиком скорости 11. Недостатками известного устроиства я ляется то, что и его нельзя применять д автоматизации вождения трактора в агр гате с навесной машиной, а также то, что для изменения программы необходима замена профилированного диска и приводногоредуктора.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее исполнительный механизм, усилитель мощности, программный блок, регулятор интенсивности управляющего воздействия, ограничителц углов поворота направляющих колес. Программный блок выполнен в виде моста сопротивления, в одно плечо которого включен магазин потенциометров с шаговым искателем и переключатель элементов программы, в другое - гироскопический датчик обратной связи и интегрирующее звено, а в диагональ моста - формирователь управляющего сигнала, соединенный с входом усилителя мощности, причем формирователь управляющего сигнала имеет связь с переключателем элементов программы 2,Недостатком известного устройства является то, что для реализации любого вида808024 50 55 поворота с оптимальными по затратам времени кинематическими режимами и параметрами необходимо автоматически задавать различные значения интенсивности управляюцего воздействия на каждом участке переменной кривизны, что выполнить достаточно сложно.К недостаткам известного устройства можно отнести также отсутствие обычного ручного управления с механической связью между рулевым колесом и механизмом управления, Применение программного блока в виде магазина потенциометров с шаговым искателем и обратной связью по углам поворота продольной оси трактора и направляющих колес предусматривает наличие большого числа контактов.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства для поворота тракторных агрегатов.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для поворота тракторных агрегатов, содержащем программный блок, соединенный с управляющим входом электро- гидравлического переключателя режимов функционирования, с управляющими входами двух переключателей направления управляющего воздействия, гидравлические выходы которых подключены к входам гидро- усилителя, выходом связанного со входом исполнительного механизма, и регуляторы интенсивности управляющего воздействия, последние параллельно установлены между выходом электрогидравлического переключателя режимов функционирования и входами переключателей направления управляющего воздействия, а их управляюгцие входы связаны с выходами программного блока,На фиг.изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 -- схема программного блока; на фиг. 3 - траектории различных видов поворотов.Устройство содержит программный блок 1, связанный с включенными параллельно регуляторами 2- -6 интенсивности управляющего воздействия, выполненными, например, в виде последовательно включенных регулируемых дросселей и электрогидравлических кранов, переключатели 7 и 8 напряжения управляющего воздействия, имеющие электрическую связь с программным блоком 1 и гидравлическую - - с регуляторами 2 - 6 интенсивности управляющего воздействия, исполнительный механизм, роль которого выполняет цили. др гидроусилителя 9, имеющий гидравлическую связь с переключателями 7 и 8 направления управляющего воздействия и механическую с органами ручного управления. Устройство содержит такой объект управления трактора 10, который через механизм рулевого управления и гидроусилитель 9 связан с устройством и через электрогидравлический переключатель 11 режимов функционирования устройства питает его электрической и гидравлической энергией. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 4Программный блок 1 состоит из реле 2 20 времени, составляющих последовательную цепочку задержки управляющих сигналов, имеющих возможность независимой регулировки времени каждого и связь с логической схемой 21, Завершает цепочку задержки управляющего сигнала из реле 12 - 20 времени звуковой генератор 22, питание всех цепей осуществляется через стабилизатор 23 напряжения. Реле 20 времени имеет также связь с пультом 24 дистанционного управления, расположенным в кабине трактора 10. Пульт 24 дистанционного управления предназначен для переключения режимов работы программного блока 1 и имеет связь с реле 12 времени Логическая схема 21 состоит из логических элементов И, ИЛИ, НЕТ, ИНВЕРСИЯ и других и предназначена для пр 1 ема запрограммированной информации в виде электрических импульсов от реле 12 - 20 времени, преобразования ее и выдачи управляющих сигналов на вход элементов устройства.Программный блок 1 осуществляет автоматический поворот машинно-тракторных агрегатов на поворотной полосе с использованием принципа программирования по времени методом синтеза требуемой траектории поворота из унифицированных элементов. Траектория любого вида поворота состоит из участков переменной кривизны, отрезков прямых и дуг окружности, т. е. из 3-х элементов, которые в различном количестве и в различной последовательности входят в любую траекторию. На фиг. 3 представлены 6 траекторий рациональных видов поворотов и их блок-схемы: петлевой односторонний поворот 25, круговой беспетлевой 26, петлевой на 270 27, беспетлевой на 90 28, беспетлевой на угол более 90 и менее 180 29, беспетлевой с прямолинейным участком 30. Прямоугольниками на блок-схемах траекторий обозначены отрезки прямых, треугольником - участ 1 и переменной кривизны, кружком - участки ду; и окружности. Знаком Х обозначены частные блок-схемы представленных траекторий. Из этих блок-схем путем регулировки длительности движения машинно-тракторного агрегата по каждому участку можно составить одну универсальную схему, которую можно привести к любому частному виду. При движении на трактор действуют различные внешние возмущающие воздействия. Трактор имеет нелинейные характе. ристики. Эти два фактора приводят к изме нению фактических кинематических режимов и параметров движения на повороте относительно номинальных, причем изменение носит вероятностный характер. Несложные расчеты показывают, что вероятность попадания точно в точку 3 кругового беспетлевого поворота 26 составляет около 0,3, Поэтому, если устройство используется толькодля автоматизации поворота (т, е. не входит в систему управления комплексно автоматизированного агрегата) и на тракторе имеется водитель, то наиболее целесообразно выбрать на траектории точку, когда основная часть пути пройдена, действия водителя уже не могут привести к значительному сокрашению времени, отключить автомат, выполнить ручную корректировку траектории и въехать в новый рабочий гон. Устройство работает следующим образом, Трактор 1 О двигается на рабочем гоне. В момент, когда его ведущие колеса пересекут контрольную линию поворотной полосы, водитель (или специальное устройство системы направления движения на рабочем гоне) нажимает на кнопку пульта 24 дистанционного управления программного блока 1. Это приводит к подаче напряжения от стабилизатора 23 на реле 12 - 20 времени и звуковой генератор 22, Каждое реле времени регулируется на заданную длительность соответствующего элемента универсальной блок-схемы поворота. Одновременно с подачей напряжения включается реле 12 времени и переключатель 11 режимов функционирования устройства. Срабатывание электро- гидравлического переключателя 11 приводит к закрытию трубопровода подачи масла от трактора 10 золотниковому распределителю гидроусилителя 9 и открытию трубопровода подачи масла к регуляторам 2 - 6 интенсивности управляющего воздействия. Это блокирует механизм ручного управления гидроусилителем, запирает направляющие колеса в положении, соответствующем предшествующему прямолинейному движению на рабочем гоне. Движение по прямой длится до тех пор, пока управляющий сигнал проходит через реле 12 времени. Как только управляющий сигнал появится на выходе реле 12 времени, логическая схема 21 передает его регулятору 2 интенсивности управляющего воздействия и переключателю 7 направления управляющего воздействия, что приводит к подаче масла через регулятор 2 интенсивности управляющего воздействия, переключатель 7 направления управляющего воздействия в одну из полостей цилиндра гидроусилителя 9. Шток гидро- цилиндра через зубчатую передачу воздействует на поворотный вал, что приводит к повороту направляющих колес с заданной угловой скоростью. Реализуется движение по участку переменной кривизны. Появление управляющего сигнала на выходе реле 12 времени приводит к запуску реле 12 времени, которое регулирует продолжительность движения по участку переменной кривизны 1 - 2 кругового беспетлевого поворота 26. Как только на выходе реле 13 времени появится управляющий сигнал, тотчас регулятор 2 интенсивности и переключатель 7 направления управляющего воздействия отключается и одновременно включится реле 14 времени, которое должно регулировать длительность движения по второму участку переменной кривизны траектории. но в данном случае оно отрегулировано на время 11 = О. Поэтому сигнал без задержки поступит на вход реле 15 времени, которое регулирует длительность движения по дуге окружности. В этот момент направляющие колеса повернуты на угол ( = 1 заа (11 з - время задержки сигнала реле 13 времени, а - интенсивность управляющего воздей 1 в ствия, заданная с помощью регулятора 2),новый управляющий сигнал не поступает, трактор движется по дуге окружности 1 - 2 траектории 26. С выхода реле 15 времени сигнал поступает на вход реле 16 времени, которое должно задавать длительность движения по участку прямой, но в данном случае оно отрегулировано на время 1 Б = 0 и сигнал без задержки поступает на вход реле 16 времени, которое должно задавать длительность движения по участку прямой, 2 в но в данном случае оно отрегулировано навремя 1,ф = 0 и сигнал без задержки поступает на вход реле 17 времени. Одновременно с включением реле 17 времени логическая схема 21 включает регулятор 4 интенсивности и переключатель 8 направления управляющего воздействия. Происхолит поворот направляющих колес в обратную сторону на угол 1 = 1 ча. Трактор движется по участку переменной кривизны 2 - 3 траектории 26. Если устройство функциониз рует в полуавтоматическом режиме (водитель находится в кабине), то реле 17 времени задает интервал 11 т ( 1 (здесь 1-З- время движения по участку 2 - 3 траектории 26), а реле 18 - 20 времени установлены таким образом, что 1 = 11 о = асаф = О. ТотЗ 5 час после появления сигналов на выходереле 1.7 времени включается звуковой генератор 23, который извещает подачей звукового сигнала водителя о завершении программы и одновременно подачей сигнала на вход пульта дистанционного управления 24 переключает устройство в режим ручного управления. Вьдитель вручную корректирует траекторию и въезжает в новый рабочий гон.Аналогично происходит реализация дру- И гих видов поворотов.Применение автоматического устройствадля управления поворотом колесного машинно-тракторного агрегата на полевых работах повышает производительность агрегатов в среднем на 8 - 10%, снижает утомляеф мость водителя, уменьшает повреждаемостьрастений на засеянных поворотных полосах, сокращает необходимую ширину поворотных полос.Формцла изобретенияУстройство для поворота тракторных агрегатов, содержащее программный блок,электрогидравлического переключателя режимов функционирования и входами переключателей направления управляющего воздействия, а их управляющие входы связаны с выходами программного блока.5 соединенный с управляющим входом электро- гидравлического переключателя режимов функционирования, с управляющими входами двух переключателей направления управляющего воздействия, гидравлические выходы которых подключены ко входам гидро- усилителя выходом связанного со входом исполнительного механизма, и регуляторы интенсивности управляющего воздействия, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, регуляторы интенсивности управляюшего воздействия па- о раллельно установлены между выходом Источники информациинпринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР439260, кл. А 01 В 69/04, 1972.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2541336/10-15, кл. А О 1 В 69/04, 1977 (прототип).=О 1= 1 Птеи нов витсл Л. Бо 7 нног тений Ра(,оса Я Тех рд Тираж ИГ 1 И Госу ларстве по дедам изобре Москва, Ж - 35 ППП Патент .:оказ075(ГВН орректор Г. Решет одписноеССР комитета С и открытий шская наб., род, ул. Про