Способы регулирования положения рабочих органов навесных машин

Различают следующие способы регулирования положения рабочих органов навесных машин: высотный, высотный автоматический, силовой, позиционный и комбинированный.

Высотный способ (рис. 14.4) осуществляется с помощью опорных колес машины 5, которые устанавливаются в зависимости от требуемой глубины обработки почвы на той или иной высоте относительно поверхности поля. Во время работы опорное колесо 5 идет по необработанной поверхности поля на установленной высоте, заставляя рабочие органы машины копировать рельеф почвы. При этом способе регулирования силовой гидроцилиндр 3 находится в плавающем положении.

Высотное регулирование положения рабочих органов навесных машин

Рис. 14.4. Высотное регулирование положения рабочих органов навесных машин:

/ — элемент настройки; 2 — гидрораспределитель; 3 — гидроцилиндр; 4 — навесная машина; 5 — опорное колесо навесной машины; 6 — преобразователь сигнала; Хн — сигнал настройки глубины и хода рабочих органов; Х„ — сигнал настройки переключателя; Xlt — сигнал обратной связи; Q„ — подача масла от гидронасоса

Недостатками высотного способа регулирования являются: необходимость ручной настройки на заданную глубину хода рабочих органов, влияние на эту глубину залипания опорных колес влажной почвой и растительными остатками, кратковременное уменьшение глубины при наезде опорных колес на жесткие бугры и выступы, увеличение глубины хода из-за утопания колес на рыхлых участках поля, повышенная склонность к забиванию растительными остатками пространства между колесами, рабочими органами и рамой машины.

В связи с этим в настоящее время находят широкое применение автоматические способы регулирования положения рабочих органов навесных машин.

Так, например, автоматизировать высотный способ регулирования (см. рис. 14.4) можно за счет установки датчика, регистрирующего изменение глубины обработки почвы. Таким датчиком может выступать копирующее колесо 5 (или полозок), которое слегка прижимается к поверхности поля, но не воспринимает вертикальных нагрузок, действующих от навесной машины 4. Требуемая глубина обработки задается воздействием Х„ на золотниковое устройство гидрораспределителя 2. По мере опускания навесной машины 4 происходит отвод масла от подъемной (в данном случае штоковой) полости гидропилин- дра .?до тех пор, пока сигнал Х0 и задающий сигнал ХИ не выровняются, подъемная полость гидроцилиндра золотником распределителя 2 запирается. В процессе движения агрегата колесо датчика 5, копируя неровности поверхности поля, подает сигнал золотнику распределителя 2 и далее гидроцилиндру 3 на изменение глубины. Высотный автоматический способ регулирования не получил пока широкого распространения.

Сущность других автоматических способов регулирования — силового и позиционного (рис. 14.5) — заключается в том, что в подъемной полости гидроцилиндра 3 навесной системы трактора создается такое давление масла, при котором навесная машина 4, работая без участия опорных колес, все время сохраняет заданную глубину обработки почвы, т.е. находится как бы в подвешенном состоянии. Так как почвенные условия непостоянны, то давление масла в гидроцилиндре непрерывно меняется за счет сигнала, поступающего от специальных датчиков к гидравлическим элементам навесной системы.

Силовое регулирование (см. рис. 14.5) основано на автоматическом поддержании постоянным в определенных пределах заданного тягового сопротивления навесной машины Rx. После установки настроечного сигнала Хн происходит опускание навесной машины 4 под действием ее собственного веса. Масло из подъемной полости цилиндра 3 идет на слив, заглубление рабочих органов приводит к увеличению тягового сопротивления Rx и деформации пружины силового датчика 5. Этот процесс будет продолжаться до момента, пока золотник гидрораспределителя 2 не установится в нейтральное положение, т.е. Х0 = Хн. Подъемная полость гидроцилиндра 3 запрется, опускание машины 4 прекратится.

Силовое и позиционное регулирование положения рабочих органов навесных машин

Рис. 14.5. Силовое и позиционное регулирование положения рабочих органов навесных машин:

/ — элемент настройки; 2 — гидрораспределитель; 3 — гидроцилиндр;

  • 4— навесная машина; 5— силовой датчик; 6— позиционный датчик;
  • 7— преобразователь сигнала; Хи — сигнал настройки глубины и хода рабочих органов; Х„ — сигнал настройки переключателя;

А",, — сигнал обратной связи; 0„ — подача масла от гидронасоса

В процессе работы навесного агрегата может происходить изменение тягового сопротивления машины за счет колебаний глубины хода рабочих органов или изменения удельного сопротивления почвы. В связи с этим силовой регулятор должен реагировать на изменения тягового сопротивления навесной машины и воздействовать на механизм навески трактора, чтобы последний, выглубляя или заглубляя рабочие органы машины, поддерживал заданную глубину их хода.

При уменьшении тягового сопротивления навесной машины уменьшается деформация силового датчика 5, что приводит к перемещению золотника распределителя 2 для заглубления рабочих органов до требуемого тягового сопротивления. Наоборот, при увеличении тягового сопротивления рабочие органы выглубляются в целях снижения тягового сопротивления до заданного настройкой Хн уровня.

Силовой способ, автоматически поддерживая в определенных пределах постоянным тяговое сопротивление навесной машины, обеспечивает защиту агрегата от тяговых перегрузок и повышает равномерность загрузки тракторного двигателя. Кроме того, наряду с улучшением тягово-сцепных свойств трактора, по сравнению с высотным способом регулирования, последнее обстоятельство способствует повышению производительности агрегатов.

Недостатком силового регулирования является зависимость глубины почвообработки от колебаний удельного сопротивления почвы, изза чего на уплотненных участках поля глубина уменьшается, а на рыхлых увеличивается. По этой причине силовой способ целесообразно применять на обработке полей с умеренным колебанием удельного сопротивления почвы, а также при глубокой пахоте, так как по мере увеличения глубины обработки почвы ее удельное сопротивление выравнивается.

Позиционное регулирование (см. рис. 14.5) основано на удержании навесной машины 4 в определенном положении (позиции) относительно остова трактора независимо от тягового сопротивления машины и неровностей поверхности поля. Датчиком позиционного регулятора является рычаг 6, установленный жестко на поворотном валу навесного механизма. Когда навесная машина из транспортного положения опускается под действием собственного веса, поворотный вал навески и рычаг 6 передают через обратную связь сигнал золотнику распределителя 2 до вывода его в нейтральное положение, подъемная полость гидроцилиндра 3 запирается. При отклонении навесной машины 4 по высоте от заданной позиции, например из-за утечек масла в гидронилиндре, золотник распределителя 2 перемещается, сообщая подъемную полость гидроцилиндра 3 с насосом, этим восстанавливается заданная позиция навесной машины 4.

Такой способ регулирования находит применение при пахоте навесными плугами только ровных полей, так как жесткая связь плуга с трактором не позволяет копировать самим плугом неровности полей. Шарнирное (радиальное и параллелограммное) крепление рабочих органов к раме культиваторов для сплошной и междурядной обработки почвы расширяет возможности применения позиционного регулирования с ними, так как задается требуемая позиция только рамы культиватора. Позиционный способ не обеспечивает защиту агрегата от тяговых перегрузок, вызванных, например, обработкой уплотненных, хотя и ровных участков полей.

Комбинированные (смешанные) способы регулирования основаны на совместном использовании силового или позиционного способов одновременно с высотным, а также силового одновременно с позиционным. Комбинирование силового (или позиционного) способа с высотным достигается путем участия опорных колес навесных машин в регулировании глубины при одновременной работе регулятора, который обеспечивает уменьшение вертикальных нагрузок на опорные колеса. Настройка регулятора должна быть такой, чтобы при качении опорных колес по поверхности поля они слегка касались поверхности поля и не оставляли на ней заметной колеи.

Комбинация силового способа с высотным наиболее целесообразна на пахоте, а силового с позиционным — на сплошной культивации, междурядной обработке, севе или посадке пропашных культур, а также на уборке картофеля навесными машинами.

Принцип комбинированного позиционно-силового регулирования заключается в том, что сигналы от позиционного 6 и силового 5датчиков (см. рис. 14.5) смешиваются или суммируются в специальном устройстве (сумматоре), после чего поступают к золотнику распределителя 2. Основной недостаток силового способа — чрезмерное реагирование системы на повышенные колебания удельного сопротивления почвы — компенсируется ограничениями колебаний глубины хода, накладываемыми позиционным регулятором. Наоборот, недостаток позиционного способа — отсутствие реакции на колебания рельефа полей — компенсируется воздействием сигнала от силового датчика, позволяющим избежать большого изменения тягового сопротивления машин.

На зарубежных тракторах широкое применение нашла электро- гидравлическая система автоматического регулирования глубины поч- вообработки (ЭСАРГ) фирмы Bosch (рис. 14.6). В нее входят датчики: для измерения усилия в обеих нижних тягах 5 и для определения положения вала подъемных рычагов механизма навески 3. Электрические сигналы от этих датчиков подаются на электронный блок 2, установленный на приборном щитке в кабине трактора. Сигналы от обоих датчиков (силового и позиционного) при смешанном регулировании поступают на вход электронного блока управления 2, где сравниваются с сигналом настройки, поступающим от приборного щитка 1. Сигнал ошибки или рассогласования приводит в действие золотник электро- гидравлического распределителя 6, от которого осуществляется подача масла в одну из полостей гидроцилиндра 4, перемещение его штока изменяет положение механизма навески и навесной машины.

Применение в ЭСАРГ электрических чувствительных элементов позволяет повысить точность управления по сравнению с гидромеханическими. Благодаря гибким электрическим связям между элементами ЭСАРГ облегчается создание кабин с улучшенными условиями для работы тракториста и упрощается передача сигнала от датчиков к преобразователям и электрогидрораспределителям, особенно у тракторов с шарнирной, «ломающейся» рамой.

По типу ЭСАРГ, представленной на рис. 14.6, оснащаются новые тракторы Минского тракторного завода, например MT3-1523. ЭСАРГ этого трактора включает в себя: регулятор с электромагнитным управлением, позиционный датчик (индукционный датчик перемещения),

Схема ЭСАРГ

Рис. 14.6. Схема ЭСАРГ:

  • 1 — приборный щиток; 2 — электронный блок управления;
  • 3 — позиционный датчик; 4 — гидроцилиндр; 5 — силовые датчики (два); 6 — электрогидрораспределитель (золотниковое устройство)

силовой датчик (два силоизмерительных пальца), пульт управления, электронный блок и соединительные шины.

Позиционный датчик 3 (см. рис. 14.6) ввинчивается в гнездо крышки заднего моста и управляется эксцентриком, закрепленным на поворотном валу. Силовой датчик 5 выполнен в виде двух силоизмерительных пальцев, которые вставляются в кронштейн и служат осью крепления нижних тяг механизма навески. Положение пальца в кронштейне определяется скобой, входящей в паз силоизмерительного пальца и закрепленной на кронштейне двумя болтами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >