Электрогидравлическая система автоматического регулирования тяговой загрузки трактора

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, точнее к гидросистемам тракторов,предназначенным для регулирования тяговой загрузки трактора. Целью изобретения является улучшение тягово-экономических характеристик тракторного агрегата путем стабилизации остова трактора в продольно-вертикальной плоскости. В процессе работы при движении по неровностям рельефа остов трактора 12 колеблется в продольновертикальной плоскости, в результате чего колеблется нагрузка на его крюке . Возникающее вертикальное ускоре:- ние воспринимается датчиком 10 ускорения . Сигнал a(t) с датчика 10 поступает непосредственно и через интегратор 11 (сигнал, соответствующий скорости v(t) вертикальных перемещений остова трактора 12 относительно почвы) ,;На вход электронного пульта 13 управления. В пульте 13 сигналы a(t) и v(t) сравниваются с сигналами а и VQ задатчиков 25, 26. Управляющие сигналы передаются на исполнительный гидроцилиндр 5. С помощью гидроцилиндра компенсируются соответствующие перемещения остова трактора 12 в продольно-вертикальной плоскости . Использование двух сигналов позволяет реализовать форсирование сигнала управления по первой производной . 6 ил. о S сл 15 // ///// У///// /// /// 7 фиг. 5 /77 /гг /77 j /y // /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 А 01 В 63 14 } ъ; ° Ъ., ..., 1 Ч () Еф

1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3741926/30-15

L (22) 17.05.84 (46) 07.03.87. Бюл. N - 9 (71) Московский автомеханический институт (72) B.Ê. Соковиков, А.P. Новаковский, А.В. Лепешкин и В.Г. Макарихин (53) 631.312.5 (088.8) (56) Патент C2A N - 64945, кл. А 01 В 63/114, 1977. (54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВОЙ ЗАГРУЗКИ ТРАКТОРА (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, точнее к гидросистемам тракторов, предназначенным для регулирования тяговой загрузки трактора. Целью изобретения является улучшение тягово-экономических характеристик тракторного агрегата путем стабилизации остова трактора в продольно-вертикальной плоскости. В процессе работы при движенин по неровностям рельефа остов трактора 12 колеблется в продольновертикальной плоскости, в результате чего колеблется нагрузка на его крю-" ке. Возникающее вертикальное ускорение воспринимается датчиком 10 ускорения. Сигнал a(t) с датчика 10 поступает непосредственно и через интегратор 11 (сигнал, соответствующий скорости v(t) вертикальных перемещений остова трактора 12 относительно почвы),на вход злектронного пульта

13 управления. В пульте 13 сигналы

a(t) и v(t) сравниваются с сигналами а и v задатчиков 25, 26. Управляющие сигналы передаются на исполнительный гидроцилиндр 5. С помощью гидроцилиндра компенсируются соответствующие перемещения остова трактора

12 в продольно-вертикальной плоскости. Использование двух сигналов позволяет реализовать форсирование сигнала управления по первой производной. 6 ил.

129430

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к системам автоматического регулирования тяговой загрузки трактора. 5

Цель изобретения — улучшение тягово-экономических характеристик тракторного агрегата путем стабилизации положения почвообрабатывающего ору- 10 дия в продольно-вертикальной плоскости.

На фиг.1 приведены осциллограммы изменения усилий в праной (кривая 1) и левой (кривая 2) нижних тягах механизма навески трактора и изменения глубины вспашки (кривая 3); на фиг,2 — график изменения тягового усилия R ;на фиг.3— график изменения глубины Е „ вспашки 20 без учета высокочастотной составляющей; на фиг. 4 — график изменения скорости вертикальных Е перемещений корпуса плуга относительно почвы;на фиг.5 — схема электрогидравлической системы; на фиг.б — блок-схема электронного пульта управления.

Система состоит из масляного блока 1, гидронасоса 2, электрогидрав- 3р лического усилителя 3, рабочего гидроцилиндра 4, датчика 5 тяговогоусилия, установленного в нижних тягах механизма 6 навески, датчика 7 глубины обработки почвы, закрепленного на раме сельскохозяйственного орудия 8, блока 9 датчиков ускорения 10 и скорости 11, установленного на тракторе

12 и электронного пульта 13 управления. Система снабжена трубопровода- 4р ми 14-17 датчики 5,7 10 и 11 связаны электрически каналами 18-21 с соответствующими входами пульта 13 управления, выходы 22 и 23 которого соединены с электрогидравлическим 45 усилителем 3. Гидросистема имеет предохранительный клапан 24. Входы 25-.

28 пульта 13 управления соединены с соответствующими задатчиками v, ao, Е, ho. Каждый канал в пульте 13 уп- gp равления содержит соответствующий усилитель 29-32, один из блоков сравнения 33-36, соединенных с соответствующим задатчиком 28,27,25 и 26, при этом выходы блоков сравнения 33- 55

36 соединены посредством усилителей 37-40, сумматора 41 и выходного усилителя 42 с электрогидравлическим усилителем 3. г 2

Система работает следующим образом.

В нейтральном режиме, когда сигналы с датчиков 5,7,10 и 11 равны сигналам соответствующих задатчиков 27, 28,26 и 25, т.е. a(t) = а,; v(t)

= ч, h(t) = Ь, r(t) = r . При этом сигйалы рассогласования, а следовательно, и сигнал управления с пульта управления 13 на вход электрогидравлического усилителя 3 отсутствуют.

Полости подъема и опускания гидроцилиндра 4 заперты, насос 2 работает в режиме разгрузки, регулирование отсутствует. Величины сигналов задатчиков 27, 28, 26 и 25 выбираются в соответствии с агротехническими требованиями для данной почвенной зоны.

Изменение какого-либо из регулируемых параметров приводит к соответствующему изменению сигнала датчика, контролирующего данный параметр, и возникновению сигнала рассогласования, который в зависимости от знака передается от пульта управления 13 по каналу 20 и 21 на вход электрогидравлического усилителя и осуществляется автоматическая регулировка.

На фиг.1 приведены результаты осциллографирования процессов, имевших место при испытании пахотного агрегата, состоящего из трактора 12 и навесного плуга, оснащенного системой автоматического регулирования тяговой загрузки трактора в условиях северо-запада.

На осциллограмме фиг.1 зафиксированы изменения усилий в правой (кривая 1) и левой (кривая 2) нижних тягах механизма навески трактора 12, а также процесс изменения глубины вспашки (кривая 3).. Из графика видно, что изменение усилия в нижних тягах опережает по фазе изменение глубины вспашки. Так как тяговое усилие на крюке трактора 12 равно алгебраической сумме горизонтальных проекций усилий в тягах навески, то его величина не всегда пропорциональна величине глубины обработки почвы.

Анализ характеристик (фиг.2-4),показал, что колебания нагрузки R на крюке трактора зависят не только от величины Zt, глубины обработки почвы, но и от скорости вертикальных перемещений Z„ корпусов почвообрабатывающего орудия относительно почвы.

3 129ч3

Одним из факторов, вызывающих вертикальное перемещение корпусов почвообрабатывающего орудия относительно почвы, является наличие колебаний ос- това трактора 12 в продольно-вертикальной плоскости, которые при осуществлении силовой связи между остовом трактора 12 и почвообрабатывающим орудием передаются на него.Поэтому для стабилизации усилия на крюке трактора необходимо, чтобы колебания остова трактора в продольно-вертикальной плоскости в возможно меньшей степени передавались на почвообрабатывающее орудие. 15

При движении по неровностям рельефа возникает вертикальное ускорение остова трактора 12, которое воспринимается датчиком 10 ускорения. Сигнал

a(t) с датчика 10 поступает непос- 20 редственно по каналу 19 и через интегрирующее устройство 11, формирующее сигнал, соответствующий скорости v(t) вертикальных перемещений остова трактора 12 относительно почвы, по каналу 18 — на вход пульта 13 управления.

Система автоматического регулирования реагирует на сигналы, поступающие с датчика 10 вертикальных ускорений остова трактора a(t) и интегратора 11 v(t), и, отрабатывая их, позволяет компенсировать соответствующие вертикальные перемещения корпусов остова трактора 12, а с ним и 35 почвообрабатывающего орудия относительно почвы.

Введение двух сигналов a(t) и v(t) обусловлено наличием запаздывания при обработке управляющего сигнала 40 гидросистемой, величина ошибки которой из-за этого может быть значительной. Использование сигнала a(t),про02 4 являющегося на входе пульта 13 управления раньше ч(С), позволяет подготовить гидросистему к отработке сигнала управления, т.е. в предлагаемом устройстве реализовано форсирование сигнала управления по первой производной.

Формула изобретения

Электрогидравлическая система автоматического регулирования тяговой загрузки трактора, содержащая установленные на тракторе гидробак с насосом, соединенным трубопроводами через электрогидравлический усилитель с соответствующими полостями рабочего гидроцилиндра, датчики усилия и глубины обработки почвы, входы которых подключены к электронному пульту управления, выход которого соединен с электрогидравлическим усилителем, а третий вход с задатчиком глубины обработки почвы, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью улучшения тягово-экономических характеристик тракторного агрегата путем стабилизации остова трактора в продольно-вертикальной плоскости, она снабжена датчиком и задатчиком вертикального ускорения остова трактора, интегратором и задатчиком вертикальной скорости перемещения остова трактора и задатчиком тягового усилия, при этом выход датчика вертикального ускорения остова трактора соединен непосредственно и через интегратор с соответствующими входами электронного пульта управления, а выходы датчиков вертикального ускорения, вертикальной скорости и тягового усилия соединены с другими его соответствующими входами. 1294302

2,0 Z5 tfceal

/д /5

Фиг. 3

erg

Î5 f,Î I,5 г,Ю ã.5 t(coax)

Фиг. Г

1294302

Составитель С. Заруцкий

Редактор П. Гереши Техред А.Кравчук Корректор JI. Пилипенко

Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Х(-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 405/1

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4