Гидромеханическое следящее устройство сельскохозяйственной машины Советский патент 1992 года по МПК A01B39/16 

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.

Известно устройство для обработки межствольных полос в садах, содержащее

исполнительный гадроцилиндр привода рабочего органа, копирующий щуп, связанный с плоскоповоротным гидрораспределителем, золотник которого имеет дугообразные лазы 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 по эжании копирующего щупа, дросселированию масла внешнем клапане и перегрезу масла з 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 следяи., устройстве сельскохозяйственной машина 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 взаимодействующее рабочие кромки канавок и входов гидролиний напора и слива в корпусе и кромки отверстия и перемычек в золотнике выполнены идентичными, а соединения канавок отверстием Б золотнике и фазы перекрытия перемычками золотника 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-I; на фиг. 4 - сечение плоскоповоротного гидрораспределителя по на фиг.5 - то же, вид N-N; на

0 фиг. 6 - сечение гидрораспределителя при смещенном положении золотника фиг, 4; на фиг, 7 - то же на фиг. 5.

Гидромеханическое следящее устройство сельскохозяйственной машины содер5 житщуп 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. Ис0 полнительный механизм привода рабочего органа 3 состоит из гидроцилиндра 5, подключенного гидролиниями 6 и 7 к плоскоповоротному гидрораспределителю 8, золотник 9 которого поворачивается щупом

5 1 с возвратной пружиной 10с помощью приводного вала 11, проходящего через крышку 12. Крайнее положение щупа 1 ограничено упором 13, а корпус 14 гидрораспределителя 8 кинематически связан с гидроцилинд0 ром 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 напор5 ной гидролинии 16. Гидрораспределитель 8 имеет механизм разгрузки в виде соединенного с внешним переливным клапаном 18 канала управления, состоящего из двух канавок в корпусе 14 гидрораспределителя, из

0 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 канавку

5 между собой, и может быть перекрыт пру повороте золотника 9 валом 11. Открытому каналу управления соответствует запертое состояние входов в корпусе 14 гидролиниР 6 и 7 гидроцилиндра 5 и перекрытие линиР

0 нагнетания 16 и слива 17 в корпусе 14 совпадают так, что при повороте золотника 9 v при перекрытии канала управления 19, про ходящего через канавки 20 и 21, одновре менно смещаются перемычки 23 и 24 у

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

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

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

0 гидрораспределителя 8, поворачиваясь в противоположном направлении предшествующего поворота золотника 9, переводит гидрораспределитель в среднее нейтральное положение и тем самым фиксирует ме5 ханизм. 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 (от0 сечки), 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

5 одновременного запирания выводов гидроцилиндра и открытия канала управления обеспечивается четкий и надежный переход в режим разгрузки гидросистемы и тем самым предотвращается гидравлические по0 тери мощности и нагрев масла в периоды времени, когда рабочий орган и гидроцилиндр, находящиеся по технологической нагрузкой, неподвижны и исключаются потери времени, связанные с необходимостью ос5 тановки агрегата для охлаждения рабочей жидкости в гидросистеме естественным путем, а следовательно повышается эксплуатационная производительность. Кроме того, ввиду снижения температурной напряжен0 ности повышается надежность и ресурс гидросистемы и сельскохозяйственной машины в целом,

Одним из возможных вариантов формы рабочих кромок в корпусе 14 гидрораспре5 делителя и в золотнике по линиям сливного канала и канала управления являются прямые линии располагаемые радиально относительно оси поворота золотника, что позволяет обеспечить необходимую точность

0 фазы открытия и закрытия соответствующих каналов и позволяет упростить технологию изготовления гидрораспределителя.

Такое выполнение устройства позволяет повысить производительность, снизить

5 гидравлические потери мощности рабочей жидкости и увеличить долговечность работы устройства.

Формула изобретения 1. Гидромеханическое следящее устройство сельскохозяйственной машины, включающее установленный на раме поворотный рабочий орган, кинематически связанный с гидроцилиндром, щуп, плоскоповоротный гидрораспределитель с золотником, выполненным с дугообразными каналами с перемычками, и механизм разгрузки гидросистемы,отличающееся 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

0

гидрораспределителя, одна из которых соединена со сливом, а другая - с переливным клапаном, при этом взаимодействующие рабочие кромки канавок и входов гидролиний 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 в корпусе совпадают.

2. Следящее устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что рабочие кромки канавок и входов гидролиний в корпусе и кромки перемычек и отверстия в золотнике выполнены радиальными.

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

|.

ЪШ

Y/ I V$%,ss/4

&иЈ ЗлЗГT V-TV

Ч Фи,г

tt g

гг

„ ttrffb Фиг.6

. AilL /2 u™.

/7

L-L

,7

гг

/7