Гидромеханическое следящее устройство сельскохозяйственной машины

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам с рабочими органами, управление положением которых осуществляется в автоматическом следящем режиме гидравлическими сервомеханизмами по сигналам от копирующих щупов, как например, в приспособлениях для околоствольной обработки почвы в многолетних насаждениях. Цель изобретения - повышение эксплуатационной производительности и надежности работы сельскохозяйственной машины, а также снижение гидравлических потерь и температурной напряженности гидросистемы . Гидрораспределитель 8 имеет механизм разгрузки в виде соединенного с внешним переливным клапаном 18 канала управления, состоящего из двух канавок в корпусе 14 гидрораспределителя, из которых одна канавка 20 соединена с линией управления 19 переливного клапана 18, а другая канавка 21 - со сливом 17. Канал управления проходит через отверстие 22 в золотнике 9, которое сообщает канавки между собой, и может быть перекрыт при повороте золотника 9 валом 11. Открытому каналу управления соответствует запертое состояние входов в корпусе 14 гидролиний 6 и 7 гидроцилиндра 5 и перекрытие линий нагнетания 16 и слива 17 перемычками 23 и 24 золотника 9. При этом напорная гидролиния 16 разгружена и рабочая жидкость переливается через клапан 18. Угловые фазы открытого состояния канала управления 19 и перекрытия перемычками 23 и 24 золотника 9 гидролиний напора 16 и слива 17 в корпусе 14 адекватны, так что при повороте золотника 9 и при перекрытии канала управления 19, проходящего через канавки 20 и 21, одновременно смещаются перемычки 23 и 24 и соединяются линии напора 16 и слива 17 с соответствующими линиями 6 и 7 гидроцилиндра 5. При этом взаимодействующие рабочие кромки канавок 20 и 21, а также входов гидролиний напора 16 и слива 17 в корпусе имеют адекватную конфигурацию с соответствующими кромками отверстия 22 и перемычек 23 и 24. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. (Л С -ч о о о isQ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 01 В 39/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C)

О К ) (21) 4834092/15 (22) 04.06,90 (46) 15.09.92. Бюл. N 34 (71) Научно-производственное объединение по сельскохозяйственному машиностроению (72) В.Я.Воронин, И,И.Белов, В,А.Молчанов, Ю, С,Яновский, Г.В. Цвел иховский, Н.Л, Смелянский и В.Н.Улько (56) Авторское свидетельство СССР

N 1375149, кл. А 01 В 39/16, 1982, (54) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЕ СЛЕДЯЩЕЕ

УСТРОЙСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам с рабочими органами, управление положением которых осуществляется в автоматическом следящем режиме гидравлическими сервомеханизмами по сигналам от копирующих щупов, как например, в приспособлениях для околоствольной обработки почвы в многолетних насаждениях. Цель изобретения — повышение эксплуатационной производительности и надежности работы сельскохозяйственной машины, а также снижение гидравлических потерь и температурной напряженности гидросистемы. Гидрораспределитель 8 имеет механизм разгрузки в виде соединенного с внешним перелиBíым клапаном 18 канала

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, s частности к машинам с рабочими органами, управление положением которых осуществляется в автоматическом следящем режиме гидравлическими сервомеханизмами по

„„!Ы, „1761009 А1 управления, состоящего из двух канавок в корпусе 14 гидрораспределителя, из которых одна канавка 20 соединена с линией управления 19 переливного клапана 18, а другая канавка 21 — со сливом 17. Канал управления проходит через отверстие 22 в золотнике 9, которое сообщает канавки между собой, и может быть перекрыт при повороте золотника 9 валом 11, Открытому каналу управления соответствует запертое состояние входов в корпусе 14 гидролиний

6 и 7 гидроцилиндра 5 и перекрытие линий нагнетания 16 и слива 17 перемычками 23 и

24 золотника 9. При этом напорная гидролиния 16 разгружена и рабочая жидкость переливается через клапан 18, Угловые фазы открытого состояния канала управления 19 и перекрытия перемычками 23 и 24 золотника 9 гидролиний напора 16 и слива 17 в корпусе 14 адекватны, так что при повороте золотника 9 и при перекрытии канала управления 19, проходящего через канавки 20 и

21, одновременно смещаются перемычки 23 и 24 и соединяются линии напора 16 и слива

17 с соответствующими линиями 6 и 7 гидроцилиндра 5. При этом взаимодействующие рабочие кромки канавок 20 и 21, а также входов гидролиний напора 16 и слива 17 в корпусе имеют адекватную конфигурацию с соответствующими кромками отверстия 22 и перемычек 23 и 24. 1 з.п, ф-лы, 7 ил, сигналам от копирующих щупов, как например, в приспособлениях для околоствольной обработки почвы в многолетних насаждениях.

Известно устройство для обработки межствольных полос в садах, содержащее

1761009

40

55 исполнительный гидроцилиндр привода рабочего органа, копирующий щуп, связанный с плоскоповоротным гидрорасп ределителем, золотник которого имеет дугообразные пазы с перемычками, гидравлически соединенные с гидроцилиндром, в одном из которых выполнена специальная перемычка, которая в среднем положении золотника закрывает рабочую полость гидроцилиндра, соединяет напорную магистраль со сливом и тем самым разгружают насос гидросистемы, причем перевод золотника в среднее положение производится с помощью специального механизма после того, как копирующий щуп займет исходное положение и исполнительный гидроцилиндр переведет рабочий орган в крайнее положение.

Известное устройство обладает существенными недостатками — низкая эксплуатационная надежность в работе из-за невозможности обеспечивать четкое взаимодействие специального механизма, копирующего щупа и корпуса гидрораспределителя и соответственно — переключения золотника в строгое среднее положение в полевых условиях с высоким уровнем динамических (ударных) возмущений, пыли и грязи окружающей среды. Последнее обстоятельство приводит к нестабильному положению золотника в интервалах между деревьями при крайнем пс: эжении копирующего щупа, дросселир ванию масла внешнем клапане и перегреву;. асла в гидросистеме, вынужденным остановкам и снижению эксплуатационной производительности сельскохозяйственной машины.

Цель изобретения — повышение производительности и надежности работы сельскохозяйственной машины, снижение гидравлических потерь и температурной напряженности гидросистемы, Поставленная цель достигается тем, что в гидромеханическом следят:,.;м устройстве сельскохозяйственной машин;., механизм разгрузки снабжен внешни перелив.,ым клапаном, соединенным с каналом управления, выполненным в виде отверстия в золотнике и канавок в корп,=е гидрораспределителя, одна из которых соединена со сливом, а другая — с переливным клапаном, при этом взаимодействующи-"= рабочие кромки канавок и входов гидролиний напора и слива в корпусе и кромки отверстия и перемы:ек в золотнике выполнены идентичными, а фазы соединения канавок отверстием в золотнике и фазы перекрытия пеоемычками золотник= входов гидролиний в корпусе совпадают.

Дополнительно рабочие кромки каналов и входов гидролиний в корпусе и кромки отверстия и перемычек в золотнике выполнены радиальными.

На фиг. 1 изображено гидромеханическое следящее устройство сельскохозяйственных машин; на фиг. 2— плоскоповоротный гидрораспределитель; на фиг. 3 — то же, в сечении I-l; на фиг. 4— сечение плоскоповоротного гидрораспределителя по М-.М; на фиг.5 — то же, вид N-N; на фиг. 6 — сечение гидрораспределителя при смещенном положении золотника фиг, 4; на фиг, 7 — то же на фиг. 5.

Гидромеханическое следящее устройство сельскохозяйственной машины содержит щуп 1, взаимодействующий с внешними объектами 2, например с деревьями, и вырабатывающий сигналы для управления рабочим органом 3 с помощью исполнительного механизма, установленного на раме 4, Исполнительный механизм привода рабочего органа 3 состоит из гидроцилиндра 5, подключенного гидролиниями 6 и 7 к плоскоповоротному гидрораспределителю 8, золотник 9 которого поворачивается щупом

1 с возвратной пружиной 10 с помощью приводного вала 11, проходящего через крышку

12. Крайнее положение щупа 1 ограничено упором 13, а корпус 14 гидрораспределителя 8 кинематически связан с гидроцилиндром 5 за счет элемента обратной связи 15, Гидрораспределитель 8 подключен к напорной 16 и сливной 17 линиям гидросистемы, в которой установлен переливной клапан 18 с линией управления 19 разгрузкой напорной гидролинии 16. Гидрораспределитель 8 имеет механизм разгрузки в виде соединенного с внешним переливным клапаном 18 канала управления, состоящего из двух канавок в корпусе 14 гидрорасп ределителя, из которых одна канавка 20 соединена с линией управления 19 переливного клапана

18, а другая канавка 21 — со сливом 17. Канал управления проходит через отверстие 22 е золотнике 9, которое сообщает канавк между собой, и может быть перекрыт npv повороте золотника 9 валом 11. Открытому каналу управления соответствует запертос состояние входов в корпусе 14 гидролини

6 и 7 гидроцилиндра 5 и перекрытие лини нагнетания 16 и слива 17 в корпусе 14 сов. падают так, что при повороте золотника 9 при перекрытии канала управления 19, про ходящего через канавки 20 и 21, одновре менно смещаются перемычки 23 и 24

cîåäèíÿþòñÿ линии напора 16 и слива 17 < соответствующими линиями 6 и 7 гидроци линдра 5, Для того, чтобы при остановк щупа 1 в любом положении процесс пере хода из рабочего состояния движения гид роцилиндра 5 в состояние остановки <

1761009 фиксацией гидроцилиндра при разгрузке напорной гидролинии 16, происходящей с помощью элемента обратной связи 15 с корпусом 14, выполнялся четко, взаимодействующие рабочие кромки канавок 20, 21, а также входов гидролиний напора 16 и слива

17 в корпусе имеют адекватную конфигурацию с соответствующими кромками отверстия 22 и перемычек 23 и 24. В частном случае указанные кромки могут быть выполнены в виде радиальных линий, как это показано на фиг. 2 и 3, Гидромеханическое следящее устройство сельскохозяйственной машины на примере машины для околоствольной обработки почвы работает следующим образом.

В исходном положении устройства щуп

1 под воздействием пружины 10 находится в крайнем положении, ограниченном упором 13, Золотник 9 гидрораспределителя 8 находится в средней нейтральной позиции, запирая гидролинии напора 16 и слива 17 гидроцилиндра 5 и фиксируя рабочий орган

3. Открытый канал управления, соединяющий линию управления 19 переливного клапана 18 через канавку 20, отверстие 22 в золотнике 9, канавку 21 и линию 17 со сливом, обеспечивает разгрузку напорной линии 16 гидросистемы путем перепуска масла из напорной линии 16 в сливную магистраль 17 через переливной клапан 18 с минимальным перепадом давления, предотвращая гидравлические потери мощности и нагрев масла в периоды времени, когда рабочий орган 3 и гидроцилиндр 5, находящиеся под технологической нагрузкой, неподвижны, В процессе движения сельскохозяйственной машины щуп 1 при встрече с препятствием 2, преодолевая сопротивление пружины 10, поворачивает вал 11 и золотник 9, выводя его из среднего положения и перекрывая канал управления телом золотника 9 между двумя канавками 20 и 21, Тем самым перекрывается линия управления

19 переливного клапана 18, переводя последний в напорный режим и обеспечивая давление в линии нагнетания 16. Одновременно золотник 9 соединяет рабочие полости гидроцилиндра 5 с линиями нагнетания

16 и слива 17 таким образом, что обеспечивается движение рабочего органа 5 в направлении перемещения щупа 1.

При прекращении внешнего воздействия на щуп 1 со стороны, например, дерева 2 устройство возвращается в исходное положение, Под воздействием возвратной пружины 10 щуп 1, вал 11 и золотник 9 поворачиваются до упора 13, происходит переключение гидроцилиндра 5 к линиям

55 нагнетания 16 и слива 17 для перемещения рабочего органа 3 в исходное положение в направлении движения щупа 1. При этом канал управления, включая линии 19 и канавки 20 и 21 в корпусе 14 гидрораспределителя 8, перекрыт золотником 9.

При подходе гидроцилиндра 5 и рабочего органа 3 к исходному положению за счет элемента обратной связи 15 корпус 14 гидрораспределителя 8, поворачиваясь в противоположном направлении предшествующего поворота золотника 9, переводит гидрораспределитель в среднее нейтральное положение и тем самым фиксирует механизм. Канал управления, канавки 20 и 21, отверстие 22 и линия управления 19 открываются и гидросистема разгружается. Оба указанных процесса протекают одновременно в режиме резкого переключения (отсечки), что обеспечивается выполнением рабочих кромок перемычек и отверстия в золотнике, а также подводов напора и слива и канавок в корпусе 14 гидрораспределителя одинаковой конфигурации. В силу одновременного запирания выводов гидроцилиндра и открытия канала управления обеспечивается четкий и надежный переход в режим разгрузки гидросистемы и тем самым предотвращается гидравлические потери мощности и нагрев масла в периоды времени, когда рабочий орган и гидроцилиндр, находящиеся по технологической нагрузкой, неподвижны и исключаются потери времени, связанные с необходимостью остановки агрегата для охлаждения рабочей жидкости в гидросистеме естественным путем, а следовательно повышается эксплуатационная производительность, Кроме того, ввиду снижения температурной напряженности повышается надежность и ресурс гидросистемы и сельскохозяйственной машины в целом, Одним из возможных вариантов формы рабочих кромок в корпусе 14 гидрораспределителя и в золотнике по линиям сливного канала и канала управления являются прямые линии располагаемые радиально относительно оси поворота золотника, что позволяет обеспечить необходимую точность фазы открытия и закрытия соответствующих каналов и позволяет упростить технологию изготовления гидрораспределителя, Такое выполнение устройства позволяет повысить производительность, снизить гидравлические потери мощности рабочей жидкости и увеличить долговечность работы устройства.

Формула изобретения

1. Гидромеханическое следящее устройство сельскохозяйственной машины, вклю1761009

"3 чающее установленный на раме поворотный рабочий орган. кинематически связанный с гидроцилиндром, щуп, плоскоповоротный гидрораспределитель с золотни- ком, выполненным с дугообразными каналами с перемычками, и механизм разгрузки гидросистемы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы сельскохозяйственной машины, снижения гидравлических потерь и температурной напряженности гидросистемы, механизм разгрузки снабжен внешним переливным клапаном, соединенным с каналом управления, выполненным в виде отверстия в золотнике и канавок в корпусе гидрораспределителя, одна из которых соединена со сливом, а другая — с переливным клапаном, при этом взаимодействующие рабочие кромки канавок и входов гидролиний

5 напора и слива в корпусе и кромки отверстия и перемычек в золотнике выполнены идентичными, а фазы соединения канавок отверстием в золотнике и фазы перекрытия перемычками золотника входов гидролиний

10 в корпусе совпадают.

2. Следящее устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что рабочие кромки канавок и входов гидролиний в корпусе и кромки перемычек и отверстия в золотнике

15 выполнены радиальными.

1761009

/ - К

L уЯ, 22

Составитель Е. Карев

Техред М,Моргентал

Корректор А. Долинич

Редактор Н, Соколова

Заказ 3197 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

12

ff 9

Х вЂ” 7

Ф г. 2 1 -

Ук»

/Г