Сигнально-автоматическая следящая система регулирования рабочего процесса сельскохозяйственных машин

 

(Класс 45c, № 123788

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С. А. Алферов и И. И. Наконечный

СИГНАЛЬНО-АВТОМАТИЧЕСКАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН

Заявлено 23 июля 1958 г. за № 604709/30 в 1(омитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 21 за 1959 г.

Известны автоматические устройства, состоящие из системы реле, с помощью которых устанавливается соотношение между загрузкой молотильного барабана, хлебной массой и скоростью поступательного движения зернового комбайна, с включением световой сигнализации, дающей сигнал трактористу о степени загрузки барабана.

Предлагаемая сигнально-автоматическая следящая система отличается тем, что в ней применено программное счетно-решающее устройство, в котором сложение показаний датчиков, устанавливаемых на основных рабочих органах машины, производится одновременно системой последовательно включенных блоков дифференциальных реле. При этом оценка и дальнейшая передача показаний датчиков производятся по заранее сформулированной программе: по этой программе наибольшее действие оказывает датчик того рабочего органа, который в данный момент отражает наиболее существенные требования производственного процесса.

На чертеже изображена принципиальная г хема сигнально-автоматической следящей системы регулирования рабочего процесса зернового комбайна КПН-2.

Система сигнализации предупреждает водителя машины о забивания или недопустимой перегрузке рабочих органов комбайна и быстро останавливает машину. Она состоит из у"танавливаемых на основные рабочие органы комбайна электроконтактных сигнализаторов 1 центробежного типа, сигнальных ламп 2, реле звукового сигнала 3, звукового сигнала 4, реле быстрой остановки машины 5, выключателей, плавких предохранителей. В случае забивания, остановки или поломки какоголибо рабочего органа, помимо включения светового и звукового сигналов, машина автоматически останавливается, так как реле 5, выключая № 123788 контакты 6 автоматического управления, включает контакты 7 аварийной остановки машины. При этом реверсивный электродвигатель 8 включает гидроусилитель 9 управления вариатором 10 таким образом, что ремень 11 вариатора переводится на холостой ролик 12 и ходовая часть машины 13 останавливается.

В сигнальную электроси"тему включено также устройство 14 для автоматической выгрузки копнителя с помощью электрощупа, срабатывающего при проезде мимо копны предыдущего прохода.

Следящая система автоматического регулирования служит для поддержания рабочего процесса молотилки комбайна в оптимальном режиме путем наиболее правильного выбора скорости движения в соответствии с урожайностью хлеба. В эту систему входят чувствительные датчики 15, 16, 17 и 18, блоки дифференциальных реле 19 и 20, переключатель 21, тепловой датчик ожидания 22, реверсивный электродвигатель

8, рукоятка управления вариатором 28, гидроусилитель 9 и вариатор 10.

Датчики автоматической следящей си,"темы регистрируют число оборотов барабана (датчик 16) или крутящий момент на валу барабана (датчик 17), толщину слоя хлеба на хедере (датчик 15) и толщину слоя соломы на соломотрясе (датчик 18). Датчики 15, 16, 17 и 18 конструктивно выполнены в соответствии с их назначением и свои показания с помощью линейных перемещений передают HB контактные переключатели, каждый из которых имеет по две контактных группы 24 и 25 26 и

27; 28 и 29; 30 и 31 соответственно. Датчики 15, 17 и 18 передают свои сигналы на дифференциальные реле 19 и 20 не непосредствен.-.io, а через тепловые биметаллические включатели 82, 88 и 34, благодаря которым происходит усреднение предельных значений сигналов. Это позволяет выявить более длительные и характерные изменения измеряемых параметров, определяющих технологический процесс машины. Настройка этих включателей производится с помощью реостатов 85, 86 и 87.

Изображенное на схеме положение контактов переключателей этих датчиков и биметаллических включателей соответствует нормальному протеканию процесса. При этом контакты 25, 27 и 31 замкнуты, и ток из цепи аккумуляторной батареи 88 проходит через реостаты 85, 36, 87 и обмотки биметаллических пластинок, слегка нагревая и удерживая их в нейтральном положении.

В случае недогрузки рабочих органов комбайна контакты 25, 27 и 81 соответствующих датчиков размыкаются, обесточивая обмотки биметаллических включателей 82, 83, 84, и их пластинки, охлаждаясь, замыкают контакты 89, 40, 41. При этом будет подан сигнал на увеличение скорости движения машины.

Если рабочие органы комбайна испытывают перегрузку, то соответствующие датчики замыкают контакты 24, 26, 80 и ток, минуя реостаты

85, 86 и 87, нагревает биметаллические пластинки, которые, отклоняясь, замыкают контакты 42, 43 и 44, и скорость движения машины уменьшается.

Для простоты изложения здесь рассмотрено одновременное срабатывание всех датчиков в зависимости от загрузки рабочих органов. В действительности же срабатывание датчиков будет разновременным в соответствии с технологическим процессом машины.

Датчик 16 через контакты 28 или 29 передает свои показания непосредственно на дифференциальное реле 19.

Дифференциальное реле 19 служит для сложения информации датчиков 16 (или 17) и 18 следующим образом: четыре электромагнита а, б, в, г, установленные у концов двуплечего рычага д19, могут поворачивать его относительно центра ещ в зависимости от включения той или иной обмотки электромагнита. Включение обмоток электромагнитов производится датчиками в девяти возможных вариантах.

В случае, если рабочий проце:-с комоайна, зафиксированньш датчиками 16 (или 17) и 18, характеризуется недогрузкой, то сигнал 01 датчика 16 (или 17) придет на электромагнит а, а от датчика 18 — 1|а электромагнит в. При этом двуплечий рычаг д)ц под совместным воздейСТВИСМ ЭЛЕКТРОМЯГНИТОВ Я И В ПОВ»РНЕТ и TlPOTIIB ЧЯ -,ОБОИ СТРС 11 )I, ДЯВ<)Я через контакт 47 резус!ьтирую!ЦНЙ с !Гна, I i!3 Остаяьнуlo и,"101!I)! I»11)н 10 часть явтомати|еской системы и требуя увели:|ения поступательно)1 скорости машины, Если рабочий г|,"оцс с комбайна харяктеризуcT. я перегрузкой, то те

7ке датчики Включат элсктромаг;!!|гы о и г, з результате чего т|ро|.: ойдет поворот двуплечсго ры )ага ):„, по часовой стрелке. При этом uvд»т пода н сигня 1, тpeol ющий =G. Iед, 1 ения ско)70сти дВижсния машины.

Дифференциальное реле 20 выполнено аналогично дифференциальному реле 19 и слу|кит для суммирования сигна.тов датчика 15 и результиру|ощих с) гналов, идущих от дифференциального реле 19 Дифференциальное реле 20 так же, как и реле 19, имеет девять возможных Вариантов включения и один допол.!))T»".ьный вариант, определяемый коррекцией.

Датчик ожидания 22 представляет,: îбой биметаллический тепловой

Вык, Iючя)тель, предназнс1чснны1! в данг!Ой) системе для соз |ания Опр»деленных интервалов в передаче результирующих сиг)!алов на меха,!изм изменения скорости движения. Таким образом, сигнал передается не непрерывно, я отдельными их!пуль"ами, частота,: длительно Tb которых легко регулируются реостатом 46. Это позволяет подобрать требуемую чувствительность .всей следящей системы и и.-ключает возможно.ть нарушения регулировки процесса.

Пользуясь заранее составленной программой, проследим подробнее зя гроцессом автоматического регулирования на двух няиболес сложных г|римерах.

1, Предположим, что по условиям раооты бараоан требует замедления скоро ти движения (обороты барабана понизились и замкнулись контакты 28), а соломотряс требует ускорения при нейтральном положении обьемного датчика на хедере комбайна. При этом под действием сигналя датчика барабана включается элект|.омагнит Й с силой действия, равной Р, а под действием датчика .оломотряса включается электромагнит в с силой действия О,бб Р, В результате сложения этих воздействий двуплечий рычаг c))g повора |ивястся по часовой стрелке, вкл)очая контакт 47, передающий сигнал замедления на электромагнит г диффере|шияльного реле 20. Под этим воздействием двуплечий рычаг e q включает контакты 48 ревер"ивного электродвигателя 8. При этом ток, переходя через тепловой датчик ожида:шя 22, нагревает биметаллическую пластинку, которая, отклоняясь, размыкает цепь ревер ".!!|Ног!7 электродвигателя. Время, в течение которого датчик Ожидания пропускает сигнал на электродвигатель 8, регулируется с помо|пью 17»остят)!

46, Рукоятка управления 28, поворачиваясь против часовой трели)1, -:.»реместиг золотник таким образом, что поршень гидроусилитсля 9 пср;— мсстится влево и изменит передаточное отношение вариятора .На вели пну, пропорциональную длительности времени включения электродвигат).ля. В результате скорость движения комбайна понизится на опрсделс,».— ную величину. В;случае, если это понижение скорости окажет я недостаточным, т. е. рукоятка управления будет все еще держать включеннымн контакты замедления 48, То биметаллическая пластинка датчика ожидания 22, остывая, повторно включит цепь замедления на установленное реостятом 46 время.

2. В случае, если датчик барабана и соломотряса одновременно тр»буют замедления поступательной скорости движения комбайна, то по", действием включенных электромагнитов б и г диффсрснцияльного реле 19

Ы 123788 произойдет поворот двуплечего рычага дд по часовой стрелке и сигнал замедления включит электромагнит г реле 20. Одновременно под действием электромагнитов б и г произойдет включение контактов 49 и

50 системы коррекции, которая включит датчик ожидания 22 реле 20.

При этом независимо от сигналов датчика 15 дифференциальное реле 20 будет давать сигналы только на замедление скорости движения комбайна.

В случае необходимости управления рабочим процессом комбайна вручную или перехода с одной ступени коробки передач на другую, водитель нажимом рукоятки размыкает контакты 51 и отключает всю систему автоматического регулирования.

Границы использования диапазона вариатора контролируют,"я водителем через сигнальные лампы 52 (нижняя граница диапазона) и 53 (верхняя граница диапазона), которые включаются замыканием контактов 54 и 55 при перемещении .рукоятки управления 23 в крайнее положение .

Загорание лампочки 52 или 58 предупреждает водителя о необходимости перехода на низшую или высшую ступень коробки передачи.

Питание электрическим током датчиков, сигнальных н исполнительных органов настоящей автоматической системы осуществляется от

)2-вольтовой аккумуляторной батареи, являющейся принадлежностью машины.

Стоимость датчиков, приборов и всей оснастки данной системы автоматического регулирования, а также у:"тановки ее на машину составляет примерно 450 — 500 руб.

Предлагаемая сигнально-автоматическая следящая система разработана в ВИСХОМе.

Предмет изобретения

1. Сигнально-автоматическая следящая система регулирования рабочего процесса сельскохозяйственных машин, включающая в себя схему автоматической сигнализации и схему автоматического регулирования, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации регулирования технологического процесса, в ней применено программное счетно-решающее у"тройство, в котором сложение показаний датчиков, устанавливаемых на основных рабочих органах машины, производится одновременно системой последовательно включенных блоков дифференциальных реле; при этом оценка и дальнейшая передача показаний датчиков производятся по заранее сформулированной программе, в которой наибольшее действие оказывает датчик того рабочего органа, который в данный момент отражает наиболее существенные требования производственного процесса.

2. Сигнально-автоматическая следящая система по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью устранения передачи мгновенного значения количественного параметра, в ней применены тепловые реле, передающие средние значения параметра на некоторый гериод времени, согласованный "о скоростью срабатывания автоматической системы.