Транспортное средство сельскохозяйственного назначения

Транспортное средство сельскохозяйственного назначения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<и11001880 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 25.1281 (21) 3375858/30-15

РЦМ (д, з

А 01 В 69/04

А 01 В 59/04 с присоединением заявки №ГосуддрстмиимЯ комитет

СССР ио делам изобретеииЯ и открытиЯ (23) Приоритет(ЩУДК 631.31 (088 ..8) Опубликовано 070383. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 070383

К.П. Гарионов, А. В. Цупак, Г. В. Новиков, И.Г. Зандман, E.Â. Габай, В.Г. Иваницкий (72) Авторы изобретения и Г.М. Кутьков (71) Заявитель (54:) ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО

НАЗНАЧЕНИЯ

Изобретение относится к сельско» хозяйственному машиностроению, а именно к транспортному средству сельскохозяйственного назначения с активными колесами, и может быть использовано для создания широкозахватных машино-тракторных агрегатов.

Известно транспортное средство сельскохозяйственного назначения, содержащее энергетическую тележку и шарнирно связанную с ней.посредством сцепного устройства с гидроцилиндрами и датчиком разности давления технологическую тележку, снабженную устройством раздельного управления силовыми приводами ведущих колес и навесными устройствами для присоединения сельскохозяйственных орудий r1).

Устройство раздельного управления силовыми проводами ведущих колес связано с датчиком разности давлений, вследствие чего компенсируется возмущающее воздействие разворачивающего момента, передаваемого от сельскохозяйственных орудий.

Однако измерение и компенсациявозмущающего воздействия разворачивакщего момента, передаваемого от гельскохозяйственных орудий, осуществляется в этом транспортном средст ве со з качи тель ной п огрешнос тью из-за влияния момента сопротивления развороту, развиваемого ведущими колесами технологической. тележки.

Наиболее близким к изобретению является транспортное средство сельскохозяйственного назначения, содер10 жащее энергетическую тележку, шарнирно связанную с ней посредством сцепного устройства с датчиком угла поворота технологическую тележку, активные колеса KQTopbtx.ñâÿçàíû с электродвигателями постоянного. тока, устройство раздельного управления электродвигателями, навесные приспособления для присоединения сельскохозяйственных орудий с укрепленными

2п на них силоизмерительными датчиками и устройство автоматического регулирования, имеющее блок формирования сигнала разворачивающего момента, сумматор, иивертор, блоки нелинейности правого и левого колеса тех25 нологической тележки, блоки регулирования магнитных потоков электродвигателей правого и левого колеса технологической тележки, причем входы сумматора связаны с блоками формирования сигнала разворачивающего

1001880 момента и датчиком угла поворота технологической тележки, а выход — с уст. ройством управления силовым приводом левого ведущего колеса технологической тележки посредством блока нелинейности и блока регулирования маг- 5 нитного потока и посредством иннертора, блока нелинейности и блока регулирования магнитного потока с устройством управления силовым приводом правого ведущего колеса 2

Однако устройство упомянутого транспортного средства обеспечивает функционирование его с обратной связью лишь по внешнему возмущ ющему моменту с учетом особенностей буксо- 15 нания. Отсутствие в его устройстве автоматического регулирования сведений о компенсирующем это возмущение моменте электропривода приводит к недостаточной точности компенсации воэ- 2р мущающего воздействия разворачивающего момента от сил сопротивления сельскохозяйственных орудий. Это обусловлено тем1 что вследствие разброса характеристик тяговых электродвигателей случайного характера процесса формирования касательных сил тяги правого и левого ведущих колес и действия помех, момент от касательных сил тяги правого и леного ведущих ЗО колес отличается от внешнего действующего со стороны сельскохозяйственных орудий разворачивающего момента на агрегат при постоянной начальной установке коэффициентов передаточной функции компенсирующего контура.

Кроме того, разброс характеристик электродвигателей приводит к разбросу их токов и, следовательно, к снижению

КПД электропривода, а вызванный этим разбросом токов разброс касательных 40 сил тяги приводит еще и к понышению буксования и, следовательно, к снижению общего КПД транспортного средства.

Цель изобретения — повышение стабильности прямолинейного движения и увеличение КПД.

Цель достигается тем, что устройство снабжено перным и вторым дополнительными блоками суммирования, пер- 5р вым и вторым пропорциональными блоками, датчиками тока, установленными в цепях якоря и обмоток возбуждения электродвигателей ведущих колес технологической тележки, при этом датчики тока в цепях возбуждения связаны с разноименными входами первого:.рполнительного блока суммирования выход которого связан посредством первого пропорционального блока с входом второго дополнительного блока суммирования, к разноименным входам которого подключены датчики тока цепей якорей электродвигателей, а выход посредством второго пропорционального блока подсоединен к третьему нходу65 блока суммиронания устройства автоматического регулирования.

На чертеже изображена схема транспортного средства и его тягового привода.

Транспортное средство содержит энергетическую тележку 1 с дизельгенератором 2 и тяговым электродвигателем 3 заднего моста, с которой посредством сцепного устройства, содержащего вертикальный шарнир 4, соединена технологическая тележка 5, имеющая силовые приноды правого и леного ведущих колес, выполненные в виде тяговых электродвигателей б, 7 соответственно, управляемых с помощью обмоток возбуждения 8, 9, правое

10 и левое 11 навесные устройства для присоединения орудий, в тяги 12 — 15 которых встроены силоизмерительные датчики 16 — 19. Устройство раздельного управления силовыми приводами ведущих колес включает обмотки возбуждения 8 и 9, блок 20 формирования сигнала разнорачинающего момента, сумматор 21, блок 22 нелинейности, блок 23 регулирования магнитного потока н обмотке возбуждения 9 тягового электродвигателя 7, инвертор 24, блок 25 нелинейности и блок 26 регулирования магнитного потока в обмот- ., ке возбуждения 8 тягового электродвигателя б.

С вертикальным шарниром 4 связан датчик 27 угла поворота технологической тележки 5 относительно энергетической тележки 1, выход которого связан с вторым входом сумматора 21.

В цепи якоря электродвигателя 7 установлен датчик 28 тока, а в цепи его обмотки 9 возбуждения — датчик

29 тока. В цепи якоря электродвигателя 6 установлен датчик 30 тока, а в цепи его обмотки 8 воэбуждения— датчик 31 тока. Выходы датчиков 29 и 31 тока связаны с разноименными входами сумматора 32, который связан посредством пропорционального звена

33 с сумматором 34, с разноименными входами которого связаны также датцики 28 и 30 тока. Сумматор 34 связан с третьим входом сумматора 21 системы управления посредством пропорционального звена 35, а выход сумматора 21 — с входом усилителя 36, связанного с блоками 22 и 25 нелинейности, с последним — посредством инвертора 24.

Транспортное средство сельскохозяйственного назначения работает следующимм о бр аз ом.

При совпадении линии действия равнодействующей сил сопротивления орудий с осью симметрии агрегата или при движении с ныглубленными орудиями внешний разворачивающий момент, а, следовательно, сигнал на выходе блока 20, ранен нулю. Если при этом

1001880 крутящие моменты электродвигателей

6 и7 одинаковы и угол поворота передних управляемых колес энергетической тележки равен нули, т.е. управляющее воздействие со стороны водителя отсутствует, сигналы на выходе датчика угла поворота 27 и звена

35 также будут равны нулю. Следовательно, на выходе сум атора 21 также будет нулевой сигнал. При этом токи возбуждения и токи якорей тяговых 10 электродвигателей 6 и 7 будут одинаковы. При отклонении линии действия равнодействующей сил сопротивления орудий от оси симметрии агрегата, например, вправо, т.е. при действии 15 на технологическую тележку 5 разворачивающего момента в направлении по часовой стрелке и нулевом угле поворота передних управляемых колес энергетической тележки 1,.сигнал на выходе блока 20, пропорциональный величине этого момента будет положительным. Этот сигнал проходит через сумматор 21, блок 22 нелинейности к блоку 23 регулирования магнитного потока тягового электродвигателя 7, вызывая увеличение его крутящего момента. Этот же сигнал; пройдя через инвертер 24, блок 25 нелинейности к блоку 26 регулирования магнитного потока тягового электродвигателя 6, вы- З0 зывает уменьшение его крутящего момента. Касательная сила тяги, развиваемая правым ведущим колесом тележки 5, приводимым электродвигателем 7, будет больше, а касательная сила тя- 35 ги, развиваемая левым ведущим колесом, приводимым электродвигателем 6, меньше.

Их разность, действуя на плечо, равное колее технологической тележки 40

5, создает момент в горизонтальной плоскости, противоположный по направлению внешнему разворачивающему моменту.

Сигналы с датчиков тока 29 и 31 поступают на разноименные входы сумматора 32. Их разность поступает на пропорциональное звено 33,.оттуда— на вход сумматора 34, на два других входа которого поступают сигналы с датчиков тока 28 и 30. На выходе сум- 50 матора 34 формируется сигнал, равный

При увеличении разворачивающего момента, передаваемого через правое

10 и левое 11 навесные устройства на технологическую тележку 5, например, по часовой стрелке, сумма момента сил в тягах 14 и 15, измеряемых датчиками 18 и 19, относительно оси симметрии энергетической тележки 1 увеличится, а. сумма моментов сил в тягах 12 и 13, измеряемых датчиками 16 и 17, уменьшится. Вследствие этого сигнал на выходе блока 20,. пропорциональный этому разворачивающему моменту, увеличится, а сигнал на выходе сумматора 21 возрастет. Этот сигнал, пройдя через усилитель 36, блоки 22 и 25 нелинейности, блоки 23 и 26 регулирования магнитных потоков в обмотках 8 и 9 возбуждения, вызывает увеличение крутящего момента тягового электродвигателя 7 и вследствие наличия инвертора 24 — снижение крутящего момента тягового электродвигателя 6. где К вЂ” коэффициент передачи пропорционального звена 33, а ,, I> Ig Iq якорей электродвигателей 6 и 7 их обмоток 8,9 возбуждения.

Этот сигнал пропорционален разнос-60 ти крутящих моментов левого и правого электродвигателя и, следовательно, поворачивающему моменту от касательных сил тяги ведущих колес технологической тележки.

Этот сигнал поступает на вход пропорционального звена 35Ä откуда на вход сумматора 21, на другой вход которого поступает сигнал с блока 20 формировайия сигнала разворачивающего момента.

Таким образом, происходит коррекция возможного несоответствия компенсирующего момента внешнему разворачивающему моменту, имеющего место вследствие колебаний крутящего момента электродвигателей по причине отклонений действительных значений коэффициентов сцепления и буксования от расчетных при движении по неровной колее, изменении характеристик грунта и т.д.

П случае отклонения курсового угла технологической тележки 5 от курсового угла энергетической тележки 1, которое может иметь место вследствие действия дополнительных возмущений поперечный уклон поля, рытвины в колее), имеющих следствием различные пути колес двух бортов и т.д., сигнал на выходе датчика угла поворота 27, суммируясь в сумматоре 21 с сигналами на выходе блоков 20 и звена 35, оказывает дополнительное корректирующее воздействие на систему. Если, например, по какой-либо причине происходит поворот технологической тележки 5 относительно энергетической тележки 1, то сигнал на выходе датчика ° 27 угла поворота, пропорциональный величине угла поворота, суммируясь с сигналом, пропорциональным разворачивающему моменту от блока 20, увеличивает сигнал на выходе сумматора 21 и вызывает соответственно дополнительное увеличение момента тягового электродвигателя 7 и дополнительное уменьшение момента тягового электродвигателя 6.

1001880

Формула изобретения

5О

Увеличение поворачивающего момента от изменившихся касательных сил тяги колес, связанных с электродвигателями б и 7, приводит к тому, что увеличивается сигнал на выходе звена

35, пропорциональной этой разности крутящих моментов, до выравнивания с точностью до статизма системы автоматического регулирования с сигналом на выходе блока 20, пропорциональным разворачивающему моменту.

Таким образом, величина и направление поворачивающего момента отслеживаются с известной точностью п величине и направлению разворачивающего момента сил сопротивления прямолинейному движению. В случае же появления разворота технологической тележки 5 относительно энергетической тележки 1, отслеживание ведется с заведомой перекомпенсацией, величина которой пропорциональна величине угла разворота. Это способствует стабилизации прямолинейности движения вследствие дополнительного перераспределения крутящих моментов электродвигателей в направлении ликвидации разности курсовых углов и, следова- тельно, стабилизации взаимного курсового положения технологической тележки 5 и энергетической тележки 1.

При отсутствии внешнего развора- ЗО .чивающего момента транспортное средство движется прямолинейно и в принудительном перераспределении крутящих моментов нет необходимости. Од.нако, как вследствие неровности колеи, рытвин и колдобин, при наезде на которые изменяются взаимно угло вые скорости колес и связанных с ними электродвигателей б и 7, так и вследствие неидентичности характерис-4О тик самих электродвигателей, их токи и крутящие моменты могут взаимно изменяться, иногда в широких пределах, что вызывает снижение общего КПД при" вода, изменение скорости буксования отдельных колес и появле .ие внутреннего разворачивающего момента.

Взаимное изменение крутящих моментов электродвигателей б и 7, измеряемое датчиками 28 — 31 тока приводит к появлению пропорционального этому расхождению моментов сигнала на выходе звена 35, что даже при от" сутствии сигналов от блока 20 и датчика 27 угла поворота на двух других входах сумматора 21 приводит к появлению воздействия на блоки 23 и

2б регулирования магнитных потоков электродвигателей б и 7 и к перераспределению крутящих моментов этих бО двигателей так, что вызвавшее его расхождение крутящих моментов и, следовательно, внутренний разворачивающий момент будут сведены почти к ,нулю.

Таким обаэом, при отсутствии внеш них возмущений и управляющих воздей" ствий со стороны водителя система автоматического регулирования транспортного средства работает как система выравнивания крутящих моментов тяговых электродвигателей.

Устройство может быть использовано для создания широкозахватных сельскохозяйственных агрегатов, главным образом, пропашного назначения, имеющих повышенные требования к стабильности прямолинейного движения.

Применение устройства позволяет получить экономический эффект за счет меньшей повреждаемости культурных растений при проведении пропашных операций и благодаря повышению стабильности прямолинейного движения и КПД.

Устройство позволяет сэкономить топливо и облегчает труд водителя.

Транспортное средство сельскохозяйственного назначения, содержащее энергетическую тележку, шарнирно связанную с ней посредством сцепного устройства с датчиком угла поворота технологическую тележку, активные колеса которых связаны с электродвигателями постоянного тока, устройство раздельного управления электродвигателями, навесные приспособления для присоединения сельскохозяйственных орудий с .укрепленными на них силоизмерительными датчиками и устройство автоматического регулирования, имеющее блок формирования сигнала разворачивающего момента, сумматор, инвертор, блоки нелинейности правого и левого колеса технологической тележки, блоки регулирования магнитных потоков электродвигателей правого и левого колеса технологической тележки, причем входы сумма тора связаны с блоками формирования сигнала разворачивающего момента и датчиком угла поворота технологической тележки, а выход — c устройством управления силовым приводом левого ведущего колеса технологической тележки посредством блока нелинейности и. блока регулирования магнитного потока и посредством инвертора, блока нелинейности и блока регулирования магнитного потока с устройством управлечия силовым приводом правого ведущего колеса, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности прямолинейного движения и повышения коэффициента полезного действия, оно снабжено первым и вторым дополнительными блоками суммирования, первым и вторым пропорциональными блоками, дат10

Составитель A. Сидоров

Редактор E. Хейфиц Техред М.Гергель Корректор М. Демчик

Заказ 1669/1 Тираж 719 Нодпи с ное

ВНКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чиками тока, установленными в целях якоря и обмоток возбуждения электродвигателей ведущих колес технологической тележки, при этом датчики тока в цепях возбуждения связаны с разноименными входамн первого дополнительного блока суммирования, выход которого связан посредством первого пропорционального блока с входом второго дополнительного блока суммирования, к разноименным входам которого подключены датчики тока цепей якорей электродвигателей, а выход по» средством второго пропорционального блока подсоединен н тре ьему входу блока суммирования устройства автоматического регулирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 523654, кл. A 01 В 59/04, 1974. !

О 2. Авторское свидетельство СССР

9 682169, кл. A 01 В 69/04, 1977.