CS204835B1 - Zařízení pro automatické vyrovnávání stroje, zejména zemédělskáho, do vodorovná polohy na svahu - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro automatické vyrovnávání stroje, zejména zemědělského, na svahu do vodorovné polohy, se snímačem sklonu kontaktního nebo proporcionálního provedení, s obvodem pro změnu konstanty útlumu a s elektrohydraulickým rozvaděčem hydraulíckého obvodu pro vyrovnání stroje nebo jeho částí, např. kabiny řidiče.

Převracení mobilních strojů, zejména zemědělských, na svahu je stále jednou z hlavních příčin těžkých úrazů při práci s nimi, I když některé tyto stroje jsou vybaveny automatickým vyrovnávacím zařízením náklonu, dochází i v těchto případech někdy k převrácení stroje. To je zaviněno nedostačující spolehlivostí ovládacích okruhů jejich vyrovnávacich zařízení.

Jsou např. známy mechánicko-hydraulické vyrovnávací systémy mobilních strojů, kde vlastní snímač náklonu tvoří zatlumený plovák nebo kyvadlo, ovládající přímo hydraulický rozvaděč vyrovnávacího okruhu. Tyto systémy pracují na principu rovnováhy sil snímače a šoupátka rozvaděče. Tím je však též způsobena hlavní nevýhoda těchto systémů, protože vlivem změny hodnot kterékoliv proměnné v obvodu se mění vlastností celého systému, např. tlumení, nastavená necitlivost apod.

Tyto nedostatky jsou do určité míry odstraněny elektrickými kontaktními systémy, na základě mikrospínače, ovládaného působením kapaliny ve spojitých nádobách.

Zde však hraje úlohu nižší spolehlivost takových zařízení, která zhoršuje míru bezpečnosti a nepříznivě ovlivňuje provozuschopnost. Bezkontaktní systémy, větši2 nou elektronické, jsou sice relativně dosti spolehlivé, avšak pro své nepříznivé cenové relace a vzhledem ke své složitosti je jejich použití omezeno na ty obory a stroje, kde je to z nákladových důvodů možné.

Dosud není tedy známo jednoduché a levné zařízení, které by vykazovalo dostatečnou funkční spolehlivost, zajištující požadovanou míru bezpečnosti při práci na svazích

Bylo již navrženo řešení, které tyto nedostatky do určité míry odstraňuje, i při přijatelných pořizovacích nákladech.

Podle tohoto řešení jsou dva kruhové rtutové spínače opatřeny jednak přívodním kontaktem, spojeným s přívodní svorkou napětí, jednak druhým kontaktem, napojeným přes tlumicí odpor na jednu stranu kondenzátorů, jehož druhá strana je připojena na druhou napětovou svorku, kterýžto tlumicí odpor je dále napojen na přídavný kondenzátor, jehož druhá strana je přes rozpínácí kontakt relé propojena s druhou napětovou svorkou a tlumicí odpor je napojen jednak na spínací kontakt relé, jednak na cívku relé, připojenou na druhou napětovou svorku

Při provozních podmínkách však byly zjištěny některé nedostatky tohoto zařízení, které by přinesly určité komplikace, především při výrobě zařízení, nebot u zařízení není možné jednoduchým způsobem měnit konstantu tlumení obvodu a použité kontaktní spínací prvky - relé - mají životnost, která nedává dostatečné záruky spolehlivé funkce po celou dobu životnosti s troj e .

Rovněž bylo zjištěno, že obvod vykazuje značný rozptyl kvalitativních parametrů, což při sériové výrobě, především ve fázi seřizování, zvyšuje pracnost.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením podle vynálezu. Podstata vynálezu spoěívá v tom, že elektrohydraulický rozvaděč hydraulického obvodu je přiřazen k třístavovému výkonovému tranzistorovému klopnému obvodu s hysterezí, napojenému na výstup operačního zesilovače, jehož invertující vstup je spojen s vývodem potenciometru nastavení časové konstanty a jehož neinvertující vstup je připojen na nulovou svorku, k níž je přes omezovači diodu připojen druhý vývod potenciometru nastavení časové konstanty, spojený přes odpor s propojovací svorkou.

Výhodou zařízení podle vynálezu je možnost nastavení všech základních parametrů pomocí nastavovacích potenciometrů, čímž odpadá zdlouhavé a pracné mechanické ustavování snímačů, umístěných obvykle na těžko přístupných místech stroje. Podstatně se tak usnadňuje manipulace a snižují ztrátové časy. Navíc je celkové zapojení, zejména u druhé alternativy velmi jednoduché, čímž se celé zařízení zlevňuje.

Příklad provedení podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, znázorňujícím schéma provedení, které umožňuje připojení snímače sklonu kontaktního provedení, např. rtutového spínače nebo snímače proporcionálního typu, např. rtutového potenciometru.

Napájecí napětí je připojeno na nulovou svorku 0 a na vstupní svorky _1_, a dále na vstupní můstek, který je tvořen snímačem 2 sklonu - proporcionálního typu - kompenzačním potenciometrem a odpory 2» 6^,

T_, 2· Střední vývod snímače 2 sklonu je připojen přes odpor a potenciometr 1 0 nastavení necitlivosti spínání na invertující vstup operačního zesilovače 11. Střední vývod kompenzačního potenciometru je připojen přes odpor 12 na neinvertující vstup operačního zesTTovače 11 a současně na odpor _1_3., který je propojen s nulovou svorkou 0.

Zpětná vazba operačního zesilovače 1 1 je tvořena odporem 14 Výstup operačního zesilovače 11 je veden k propojovací svorce 15, ke které je připojen odpor 16, ze kteFeho je pak signál veden přes potenciometr 17 nastavení časové konstanty a odpor 18 na”Tnvertující vstup dalšího operačního zesilovače 19 a jednak přes omezovači diody 20, 21 na nulovou svorku £. Neinvertující vstup zesilovače 19 je taktéž připojen přes odpor 22 na nulovou svorku £.

Integrační zpětná vazba je tvořena kondenzátorem 23 a diodami 24, 25, připojenými na invertující vstup operačního zesilovače 1 9. Proporcionální zpětnou vazbu tvoří odpor 26, připojený na vývod odporu 16. Paralelně k odporu 26 je připojen omezovač napětí 27 . Výstup operačního zesilovače 19 je veden na třístavový výkonový tran. zistorový klopný obvod 28 s hysterezí, který přímo ovládá - bez kontaktních prvků - elektrohydraulický rozvaděč 29.

Blokovací spínače 30, 31 zajištují, že neznázorněné známé vyrovnávací mechanickohydraulické zařízeni je nastaveno před mechanickými dorazy a nedochází tak ke zvýšenému zahřívání oleje hydraulického obvodu .

U druhé čárkovaně znázorněné alternativy, kdy snímače sklonu tvoří spínače, je výstup operačního zesilovače 11 odpojen od svorky 15 a k ní jsou připojeny spínače 32, 33 kontaktního snímače skLonu 36, kteř? jsou přes odpory 34, 35 vedeny ke svorkám _l_, 2 napájecího napětí.

Vlastní funkce zařízení je tato: Změna hodnoty odporu snímače sklonu 2» daná náklonem stroje při jízdě v terénu, je zpracována a zesílena v operačním zesilovači 11. Signál, který je odváděn z výstupu operačního zesilovače 11 , není možno vzhledem k pohybu stroje a kolísajícím, jeho momentálním hodnotám bezprostředně použit pro řízení výkonového členu, tj. elektrohydraulického rozvaděče 29. Proto je v obvodu zařazen další blok, sestávající ze zesilovače 19 a integrační vazby, tvořené kondenzátorem 23 a diodami 24, 25.

V tomto bloku dochází k filtraci řídícího signálu za účelem eliminace momentálních rušivých'hodnot signálu, daných např. otřesy, místními nerovnostmi půdy apod., takže výstupní signál ze zesilovače* 1 9 je signálem, který je úměrný okamžité hodnotě svahu. Tento signál je přijímán přístavovým výkonovým tranzistorovým klopným obvodem 28, který pak ovládá podle záporné nebo kladné hodnoty sklonu elektrohydraulický rozvaděč 29 a přestavuje ho na jednu nebo druhou stranu z neutrální střední polohy.

Tak dochází pomocí nezná zorněných hydraulických pracovních prvků, např. pracovních válců, k vyrovnání stroje nebo jeho části, např. kabiny do vodorovné polohy, po jejichž dosažení se v důsledku vynulování snímače sklonu 2 a zrušení výstupního signálu z operačního zesilovače ,9 přestaví elektrohydraulický rozvaděč 29 do neutrál ní polohy, a tím se další vyrovnávání stroje nebo jeho částí zastaví.

ynAlezu

Claims (5)

1. Zařízení pro automatické vyrovnávání stroje, zejména zemědělského, do vodorovné polohy na svahu, opatřené snímačem sklonu kontaktního nebo proporcionálního provedení, obvodem pro změnu konstanty útlumu a elektrohydraulickým rozvaděčem hydraulického obvodu pro vyrovnání stroje nebo jeho částí, např. kabiny řidiče, vyznačené tím, že elektrohydraulický rozvaděč /29/ hydraulického obvodu je přiřazen k třístavovému výkonovému tranzistorovému klopnému obvodu /28/ s hysterezí, napojenému na výstup operačního zesilovače /19/, jehož invertující vstup je spojen s vývodem potenciometru /17/ nastavení časové konstanty a jehož neinvetrující vstup je připojen na nulovou svorku /0/, k niž je přes omezovači diodu /20/ připojen druhý vývod potenciometru /17/ nastavení časové konstanty, spojený přes odpor /16/ s propojovací sv orkou /15/.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, Že výstup operačního zesilovače /19/ je spojen integrační zpětnou vazbou přes kondenzátor /23/ a diody /24, 25/ s invertujícím vstupem operačního zesilovače /19/ a přes odpor /26/ a paralelně k němu uspořádaným omezovačem napětí /27/ napojen na druhý vývod potenciometru /17/ nastavení časové konstanty.

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že k propojovací svorce /15/ je připojen výstup dalšího operačního zesilovače /11/, jehož invertující vstup je připojen přes potenciometr /10/ nastavení necitlivosti spínání tťa proporcionální snímač /3/ sklonu a jehož neinvertující vstup je jednak propojen přes odpor /13/ s nulovou svorkou

ΙΟΙ, jednak je napojen na kompenzační potenciometr /4/.

4, Zařízení podle bodu 3, vyznačené tím, že proporcionální snímač /3/ sklonu a kompenzační potenciometr /4/ jsou připojeny přes odpory /5, 6, 7, 8/ mezi vstupní svorky /1, 2/.

5. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že k propojovací svorce /15/ jsou připojeny spínače /32, 33/ kontaktního snímače sklonu /36/, připojené přes odpory /34, 35/ na vstupní svorky /1, 2/.