Устройство для автоматического вождения самоходных колесных сельскохозяйственных машин Советский патент 1993 года по МПК A01B69/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для автоматического вождения колесных сельскохозяйственных машин и агрегатов.

Цель изобретения - повышение качества вождения.

На фиг.1 изображена функциональная схема электрической части устройства для автоматического вождения самоходных колесных машин; на фиг.2 - принципиальная схема блока световой и звуковой сигнализации.

Устройство для автоматического вождения самоходных сельскохозяйственных машин содержит силовой гидравлический цилиндр 1, связанный посредством рычажной передачи 2 с управляемыми колесами 3 колесной машины, и посредством гидравлических магистралей 4с золотниковым распределителем 5, имеющим управляющие электромагниты 6 и 7, подключенные на выходы усилителей 8 и 9, пороговые элементы 10 и 11, на входы которых подаются сигнал рассогласования-и сигнал с выхода генератора 12 линейно-изменяющегося напряжения.

Выходные цепи усилителей 8 и 9 подключены через последовательную цепь - формирователь импульсов 13 остановки золотника, первый одновибратор 14, элемент 15 запрет - ко входу генератора 12 линейно изменяющегося напряжения.

К выходам пороговых элементов 10, 11 подключен первый элемент 16 ИЛИ, выход которого подключен к первому одновибра- тору 14 и к одному из входов второго элемента 17 ИЛИ. непосредственно, а ко второму его входу через последовательную цепь - инвертор 18 и второй одновибратор 19. Выход второго элемента 17 ИЛИ подключен к неинвертирующему входу элемента 15 Запрет. Выход с усилителя также подключен к устройству индикации 20 сигнализации, которое состоит из двух одно- вибраторов 21 собранных на двух детриггерах, элемента исключающего ИЛИ 22 и звукового генератора 23.

Функционирование устройства для автоматического вождения самоходных колесW

ё

00

ю ел о

ных сельскохозяйственных машин рассматривается с момента, когда самоходная машина в процессе движения вдоль заданной траектории отклоняется от-нее, и сигнал рассогласования поступает на вход пороговых элементов 10 и 11.

При величине сигнала рассогласования меньше уровня срабатывания пороговых элементов 10 и 11 всё элементы схемы находятся в следующих состояниях.

При отсутствии сигнала на входе пороговых элементов на выходах пороговых элементов 10 и 11 отсутствует напряжение и на выходе их устанавливается логический О. Следовательно, ток через управляющие электромагниты 6 и 7 не протекает, и золотник распределителя 5 находится в нейтральном положении. Первый одновибратор 14, первый элемент 16 ИЛИ, второй одно- вибратор 19, второй элемент 17 ИЛИ и элемент 15 Запрет находятся в состоянии О. На выходе инвертора 18 имеется напряжение, т.е. на выходе устанавливается 1. На выходе формирователя 13 импульсов остановки золотника утсанавливается 1. На выходе генератора 12 линейно изменяющегося напряжение сигнал отсутствует. На входодновибраторов21 устройства индикации сигнализации сигнал не поступает. Отсутствует световая и звуковая сигнализация..

При превышении сигнала рассогласования уровня срабатывания пороговых элементов 10 и 11 в зависимости от знака сигнала рассогласования на их выходе устанавливается 1. Усилитель 8 (9) открывается и через управляющий электромагнит 6 (7) начинает протекать ток, то есть основное устройство начинает отрабатывать сигнал, В свою очередь с выхода усилителя CAB 8,9 поступает сигнал (импульс) на одновибрато- ры 21. Этим импульсом запускается один из вибраторов 21, который расширяет импульс, длительность которого определяется цепочкой.

Необходимость расширения вызвана тем, что схема начинает отрабатывать импульс малой длительности (например, 20 мкС). Это очень короткий импульс, его длительность недостаточна. Для того, чтобы .осуществить, индикацию необходимо сигнал расширить. При этом одновременно осуществляется световая индикация (того канала, который начал обкатывать сигнал). Сформированный импульс поступает на элемент исключающий ИЛИ 22, собранный на микросхеме DD2. который в свою очередь запускает звуковой генератор .23 и появляется звуковой сигнал. Работа устройства звуковой индикации основана

на принципе генератора с внешним возбуждением. Усилитель звукового индикатора собран на двух 24, 25 транзисторах, включенных по схеме Дарлингтона, что позволяет сформировать довольно громкий звуковой сигнал, не прибегая к специальным схемам усиления.

В случае, когда оператор зрительно определяет, что траектория рядка представля0 ет собой прямую линию, а устройство сигнализации индикации посредством звуковой и световой сигнализации информирует об отработке CAB сигнала рассогласования, представляется возмож5 ность перейти на ручное управление в самый начальный момент времени отработки ошибочного сигнала рассогласования, так как сигнализация и момент отработки сигнала наступают одновременно.

0 Аналогичная ситуация в случае когда траектория рядка представляет собой кривую, а устройство информирует об отсутствии сигнала рассогласования.

Устройство индикации сигнализации

5 позволит за счет своевременного предупреждения оператора об отработке CAB сигнала рассогласования тем самым предоставив возможность сделать вывод о истинности или ложности сигнала, и своев0 ременно перейти на ручное управление с наименьшей потерей сельскохозяйственного продукта,:

Фор мула изобретения Устройство для автоматического вожде5 ния самоходных колесных сельскохозяйственных машин, включающее золотниковый распределитель с электромагнитным управлением, подключенный через усилители к пороговым элементам, формирователь йм0 пульсов, инвертор и генератор линейного напряжения, при этом входы пороговых элементов подключены к выходу генератора линейного напряжения, а выходы - к входу одного из элементов ИЛИ, выход которого

5 через одновибратор подключен к входу элемента ЗАПРЕТ, другой вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, а входы последнего подключены с одной стороны через второй одновибратор и инвер0 тор и с другой стороны непосредственно к выходу первого элемента ИЛИ, причем выход элемента ЗАПРЕТ связан с входом генератора линейного напряжения, а выход усилителей через формирователи импуль5 сов подключен к первому одновибратору, при этом формирователь импульсов выполнен в виде преобразователя тока в напряжение, подключенного к двум последовательно включенным блокам-дифференциаторам, и усилителя-ограничителя,

а преобразователь тока в напряжение выполнен в виде резистора, который включен последовательно с обмоткой управляющего электромагнита и через конденсатор - к входу операционного усилителя с инерционной отрицательной обратной связью, при этом выход его подключен к базоэмиттерно- му переходу выходного транзистора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности вождения, оно снабжено системой индикации с двумя одновибраторами, иск0

лючающим элементом ИЛИ, звуковым генератором и элементами звуковой и световой сигнализации .при этом выходы усилителей соединены с входами одновибраторов, выполненных на базе детриггеров, первые выходы которых подключены к элементам световой сигнализации, а вторые связаны с соответствующими входами исключающего элемента ИЛИ, выход которого соединен с элементом звуковой сигнализации через звуковой генератор.

Сущность изобретения: устройство, содержащее исполнительный механизм и блок управления с усилителем, снабжено системой звуковой и световой сигнализации, вход которой соединен с выходом уси- лителей, и включает два одновибратора, выполненных на двух детриггерах, элемент исключающий ИЛИ, звуковой генератор и элементы звуковой и световой сигнализации. 2 ил.

Фиг.1

O-O-f

o-o

Фаг:1