СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НАВЕСНЫМ КУЛЬТИВАТОРОМ12 Советский патент 1971 года по МПК A01B41/06 

Изобретение относится к системам автоматического управления навесным пропашным культиватором, предназначенным для автоматического копирования рабочими органами культиватора линии рядка, причем скорость неремеш,ения рабочих органов в горизонтальной плоскости коррелирована со скоростью двилсеиия агрегата. Известные системы содержат копируюндие растения щупы, электронную управляющую схему, электрогидравлическии золотник и гидропривод. В предложенной системе с целью увеличения чувствительности и надежности копирующие щупы снабжены пьезоэлектрическими датчиками касания растений и выполнены в виде стержней волнообразной формы, обеспечивающих получение от ньезодатчиков электрического периодического сигнала в определенном УЗКОМ диапазоне частот. Для точного копирования рабочими органами культиватора конфигурации линии растений при различных скоростях культивации система содержит датчик скорости движения - тахогенератор, сигнал от которого ностунает на электронную схему унравления, длительность управляющего сигнала которой соответствует продолжительности сигнала от датчика касания, а величина является функцией сигнала от датчика скорости и электрогидравлического золотника. На фиг. 1 изображена функциональная схема системы, на фиг. 2 - комноновка узлов па агрегате. Принцип действия системы основан на использовании пьезодатчиков /, преобразующих механические колебания, возникающие при касании щупами 2 растений рядка, в электрические сигналы, дальпейщем детектированни, уснлетп и формированни этих сигналов и воздействии ими через управляющий вентиль и иснолннтельный усилитель на электрогидравлический дозирующий золотник 3 гидропривода, осуществляющий посредством гидроцилиндра 4 перемещение рабочих органов 5 культиватора в сторону отклонения направления рядка. Функция возмущения системы, случайная но характеру, является сложной и состоит из функции изменения рядка но направлению разброса растений в рядке и отклонений культиватора относительно рядка вследствие колебаний трактора. Датчики касания реагируют на взаимные отклонення нанравлений рядка и культиватора, вызываемые любой из названных причин.

агрегата, что определяется величиной сигнала, поступающего с датчика скорости агрегата 6, представляющего собой тахогенератор с приводом от направляющего колеса трактора. После усиления этот сигнал подается на вентиль В управляемый входным сигналом касания, а затем на электрогидравлический золотник ЭДЗ. Последний производит включение гидросистемы смещения рабочих органов на время, равное продолжительности сигпала касания; расход жидкости в гидросистеме при этом пропорционален величине сигнала скорости движения агрегата.

Электрогидравлический золотник, выполняющий помимо функции включения еще и функцию регулирования расхода жидкостн в гидросистеме назван поэтому дозирующим.

Для обеспечепия постоянства гиирины рабочей зоны с обеих, сторон рядка вводится цепь смещения рабочих органов в «нейтральное положение (цепь обратной связи), состоящая из датчика смещения 7, щтока гидроцилиндра (S, подающего сигнал в управляющую схему через вентиль В, включающий цепь обратной связи при отсутствии сигнала касания, для чего служит инвертор. Таки.м образом при отсутствии сигналов с датчиков золотник обесточен, шток гидроцилиндра неподвижен, рабочие оргаиы культиватора - в пейтральном положеиии. Схема содержит два самостоятельных тракта (1-й и 2-й) формирования сигналов, получаемых от правого ДК. и левого ДК датчиков касания рядка, тракты коррекции скорости отработки 3-й и подавления помех нулевой. Для согласования со схемой управления на входе каждого тракта установлены эмиттерпые повторители ЭП.

Для повышения помехоустойчивости щупам датчиков касания придается волнообраз«ая форма, что (позволяет .получить в.ходной сигнал по форме близкий к синусоидальиому с частотой, лел :ащей в пределах 60-200 гц, превышающей частоту вибраций агрегата. Этот сигнал усиливается полосовым усилителем ПУ 1-го или 2-го тракта, детектируется детектором Д, Дз, усиливается усилителемформирователем УФ1, УФ2 и поступает на вентиль В , В2, разрешающий прохождение на исполнительный усилитель //У, //Уз сигнала управления с усилителя датчика скорости агрегата. Сигнал управления с //У|, ИУг поступает на один из лектромагНитов 3Mi, ЭМ привода золотника, вызывая соответствующее смещеиие его штока, определяющее скорость отработки гидроцилиидра ГЦ, т. е. пропорциональное скорости двил ения смещение рабочих органов культиватора в сторону отклонения рядка.

При отсутствии внешних сигналов касания

сигнал с датчика смещения штока гидроцилиндра от «нейтрали через вентиль , 5 и вентиль Bl, В nociynaeT на соответствующий исполнительный усилитель ЯУь , возвращая шток в ней гральное положение. Поскольку управляющи.м сигналом при возврате также является сигнал с УФз, скорость возврата тоже коррелировапа со скоростью движения агрегата.

Для защиты от случайных помех, вызванных сотрясениями агрегата, введен нулевой тракт, состоящий из датчика помех ДП аналогичного датчику касания, ио воспринимающего только колебания агрегата, преобразуемые в сипналы, ноступающие через ЭПо, и инвертор Ио в цепи 1-го и 2-го тракто з, компенсируя возбуждаемые в них коррелированиые помехи. Что улучшает качество отработки системы.

Для учета возможности одповременного касания правым и левым датчиками сильио развитых растений рядка введеиа схема совпадения СП, прерывающая посредством вентиля Въ подачу управляющего сигнала в исполнительные устройства.

Для учета возможных ощибок водителя (резкое отклонение агрегата от направления рядка) при выработке максимального хода штока гидроцилиндра срабатывает сигнальное устройство ЗС, подающее звуковой сигнал при замыкании концевых контактов датчика смещения штока гидроцилиндра.

Предмет изобретения

35

1.Система автоматического управления навесным культиваторо.м, содержащая копирующие растеиия щупы, электронную управляющую схе.му, электрогидравлический золотник и гидропривод, отличающаяся тем, что, с целью увеличения чувствительности и надежности, копирующие щупы снабжены пьезоэлектрическими датчиками касаиия растений и выполнены в виде стержней волнообразной

фор.мы, обеспечивающих получение от пьезодатчиков электрического периодического сигпала в определенно.м узко.м диапазоне частот.

2.Система по и. 1, отличающаяся , что, с целью точного копирования рабочидш

органами культиватора конфигурации линии растений при различных скоростях культивации, оиа содержит датчик скорости движения - тахогенератор, сигнал от которого поступает на электронную схему управления, длительность заправляющего сигнала которой соответствует продолжительности сигнала от датчика касания, а величина является ф)нкцией сигпала от датчика скорости и электроградравлического золотника.

/