Сигнально-автоматическая следящая система регулирования рабочего процесса сельскохозяйственных машин Советский патент 1959 года по МПК A01D41/127 

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 дифференц;1альных 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 схема сиглально-автоматической следящей системы регулирования рабочего процесса зернового комбайна КПН-2.

Система сигнализации предупреждает водителя машины о забивании или недопустимой перегрузке рабочих органов комбайна и быстро останавливает машину. Она состоит из устанавливаемых на основные рабочие органы комбайна электроконтактных сигнализаторов / 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- 2 -

контакты 6 автоматического управления, включает контакты 7 аварийной остановки машины. При этом реверсивный электродвигатель 8 включает гидроусилитель 9 унравления вариатором 10 таким образом, что ремень // вариатора переводится на холостой ролик 12 и ходовая часть машины 13 останавливается.

В сигнальную электросистему включено также устройство 14 для автоматической выгрузки копнителя с -помощью электрощупа, срабатывающего при проезде мимо конны 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 23, гидроусилитель 9 и вариатор 10.

Датчики автоматической следящей системы регистрируют число оборотов барабана (датчик 16} или крутящий момент на валу барабана (датчик 17), толщину слоя хлеба на хедере (датчик 15) и толщину слоя соломьГна соломотрясе (датчик 18). Датчики /5, 16, 17 и 18 конструктивно выполнены в соответствии с их назначением и свои показания с помощью линейных перемещений передают на 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 непосредственно, а через тепловые биметаллические включатели 32, 33 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 55, 36 и 37.

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 38 проходит через реостаты 35, 36, 37 и обмотки биметаллических пластинок, слегка нагревая и удерживая их в нейтральном положении.

В случае недогрузки рабочих органов комбайна контакты 25, 27 и 31 соответствующих датчиков размыкаются, обесточивая обмотки биметаллических включателей 32, 33, 34, и их пластинки, охлаждаясь, замыкают контакты 39, 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, 30 и ток, минуя реостаты 35, 36 и 37, 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 мащины.

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

Дифференциальное реле 19 служнт для сложения информации датчиков 16 (или 17) и 18 следующим образом: четыре электромагнита а, б, в, г, установленные у концов двуплечего рычага , могут поворачивать его относительно центра fiig в зависимости от включения той или иной обмотки электромагнита. Включение обмоток электромагнитов производится датчиками в девяти возможных вариантахВ с.1)чае, если рабочий проц&сс комбайна, зафиксированный датчиками 16 (или 17 и 18, характеризуется недогрузкой, то сигнал от датчика 16 (или 17) придет на электромагнит а, а от датчика 18-}ia электромагнит в. При этом двуилечи рычаг под совместным воздействием электромагнитов а и а повернется против часовой стрелки, давая через контакт 45 результирующий сигнал на остальную Ииполнительную часть автоматической системы и требуя увеличения тюстунательной скорости машины.

Если рабочий процент комбайиа характеризует;:я 1ерегрузкой, то те же датчики включат электромагниты б и г, в результате чего произойдет поворот двуплечего рычага Viy, по часовой стрелке. При этом будет подан сигнал, требующий замедления скорости машины.

Дифференциальное реле 20 выполнено аналогпчно дифференцпальному реле 19 и служит для суммирования сигналов датчика 15 и результирующих сигналов, идущих от дифференциального реле 19. Дифференцпальное реле 20 так же, как и реле 19, имеет девять возможных вариантов включения и одии долблпите ьный вариант, определяемый коррекцией.

Датчик ожида;:;1я 22 представ.чяет co6oii биметаллический тепловой вык.чючатель, предназначенный в данной системе для создания определенных интервалов в передаче результирующих сигналов на изменения скорости движения. Таким образом, сигнал передается не непрерывно, а отдельными импульсами, частота л длительность которых легко регулируются реостатом 46. Это позволяет подобрать требуемую чувствительность .всей следящей системы и исключает возмох 11ость нарушения регулировки процесса.

Пользуясь заранее составленной программой, проследим подробнее за процессом автоматического регулирования на двух наиболее примерах.

1.Предположим, что по условиям работы барабан требует замедления скорости движения (обороты барабана понизились и замкнулись контакты 28), а соломотряс требует ускорения при нейтральном положепии объемного датчика на .кедере комбайна. При этом под действием сигнала датчика барабана включается электромагнит б с силой действия, равной Р, а под действием датчика соломотряса включается электромагнит в с силой действия 0,66 Р. В результате сложения этих возде стБий двуплечий рычаг поворачивается по часовой стрелке, включая контакт 47, передающий сигнал замедления на электромагнит г дифференпиального реле 20. Под этим воздействием двуплечий рычаг включает контакты 48 реверсивного электродвигателя 8. При этом ток, переходя через тепловой датчик ожидания 22, нагревает бпметалл ческую пластинку, которая, отклоняясь, размыкает цепь реверсивного электродвигателя. Время, в течение которого датчик ожидания пропускает сигнал на электродвигатель 8, регулируется с помощью реостата 46. Рукоятка управления 23, поворачиваясь против часовой стрелки, перемести г золотник таким образом, что порщень гидроусилителя 9 переместится влево и изменит передаточное отношение вариатора иа величп}iy, нропорциональную длительности времени включения электродвигателя. В результате скорость движения комбайна понизится на определенную величину. В случае, если это понижение скорости окажется недостаточным, т- е. рукоятка управления будет все еще держать включенными контакты замедления 48, то бимета.плическая пластинка датчика ожидания 22, остывая, повторно включит цепь замедления на установленное реостатом 46 время.

2.В случае, если датчик барабана и соломотряса одновременно требуют замедления поступательной скорости движения комбайна, то пол действием включенных электромагнитов б иг дифференциального реле 19

л 123788

Л 123788

произойдет поворот двуплечего рычага 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 и,ли перехода с одной ступени коробки передач на другую, водитель нажимом рукоятки размыкает контакты 51 и отключает всю систему автоматического регулирования.

Границы использования диапазона вариатора к.онтролируют1ся 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 53 предупреждает водителя о необходимости перехода на низшую или высшую ступень коробки передачи.

Питание электрическим током датчиков, сигнальных и исполнительных органов настоящей автоматической системы осуществляется от 32-вольтовой аккумуляторной батареи, являющейся принадлежностью машины.

Стоимость датчиков, приборов и всей оснастки данной системы автоматического регулирования, а также установки 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 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, 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 п. 1, отличающаяся тем, что, с целью устранения передачи мгновенного значения количественного параметра, в ней применены тепловые реле, передающие средние значения параметра на некоторый период времени,, согласованный со скоростью срабатывания автоматической системы.