CZ309425B6 - Method of force regulation of a three-point hitch of agricultural tractors and system for this regulation - Google Patents
Method of force regulation of a three-point hitch of agricultural tractors and system for this regulation Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309425B6 CZ309425B6 CZ2020-455A CZ2020455A CZ309425B6 CZ 309425 B6 CZ309425 B6 CZ 309425B6 CZ 2020455 A CZ2020455 A CZ 2020455A CZ 309425 B6 CZ309425 B6 CZ 309425B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- arms
- lifting device
- point hitch
- force effect
- tractor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B63/00—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements
- A01B63/02—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors
- A01B63/10—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means
- A01B63/111—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means regulating working depth of implements
- A01B63/112—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means regulating working depth of implements to control draught load, i.e. tractive force
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Agricultural Machines (AREA)
- Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)
Abstract
Description
Způsob silové regulace tříbodového závěsu zemědělských traktorů a systém pro tuto regulaciThe method of power regulation of the three-point hitch of agricultural tractors and the system for this regulation
Oblast technikyField of technology
Předkládaný vynález se týká způsobu silové regulace tříbodového závěsu zemědělských traktorů.The present invention relates to a method of force regulation of the three-point hitch of agricultural tractors.
Dosavadní stav technikyCurrent state of the art
Zemědělské traktory jsou pro agregaci s nářadím vybaveny normovanými kategoriemi zadních tříbodových závěsů. Kromě funkce zvedání a spouštění do uživatelem žádané polohy jsou regulátory tříbodových závěsů vybaveny dalšími funkcemi, často nazývanými slovem „regulace“, zejména pro práce s pasivním nářadím pro základní zpracování půdy (např. orba, podmítka, hloubkové kypření apod.).Agricultural tractors are equipped with standardized categories of rear three-point hitches for aggregation with implements. In addition to the function of raising and lowering to the position desired by the user, the three-point hinge regulators are equipped with other functions, often called the word "regulation", especially for working with passive tools for basic soil cultivation (e.g. plowing, harrowing, deep loosening, etc.).
Tzv. polohová regulace umožňuje dodržení vzájemné polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu vůči tělu traktoru vždy v uživatelem žádané vzájemné poloze, bez ohledu na vnější podmínky prováděných operací. Vzhledem k nehomogenitě půd však při dodržení polohy, tedy i hloubky zpracování půdy, kolísá odpor pracovního nářadí v závislosti na okamžitých půdních podmínkách a fyzikálních vlastnostech půdy (např. zvýšení pracovního odporu při zpracovávání utužení předchozími přejezdy nebo naopak snížením pracovního odporu při výjezdu z utužení do nakypřené nebo lehčí půdy). Je zřejmé, že může nastat situace, kdy okamžitý nárůst pracovního odporu nářadí navýší potřebu okamžitého tahového výkonu traktoru tak, že dostupný výkon pohonné jednotky traktoru jej nebude moci pokrýt a překonat, ani pomocí systémů převodů řazených pod zatížením, neboť obsluha nemusí stihnout na nastalou situaci reagovat, až do kritické úrovně zastavení pohonné jednotky traktoru. Naopak při přechodu z vysokého tahového výkonu do oblasti nižšího pracovního odporu nářadí dojde při nastavené dávce paliva k prudkému zvýšení otáček pohonné jednotky a opět kvůli zpoždění reakce obsluhy k okamžitému navýšení pracovní rychlosti soupravy traktoru a nářadí. Při polohové regulaci tedy kolísá pracovní rychlost, což se může projevit na kvalitě provedené pracovní operace, neboť každé z pasivních nářadí pro zpracování půdy vyžaduje jistý, poměrně úzký, interval pracovních rychlostí, ve kterém je jeho funkce (např. v převracení skývy, drobení či míšení půdy) optimální.The so-called the position regulation enables the mutual position of the arms of the lifting device of the three-point hitch relative to the tractor body to always be maintained in the mutual position desired by the user, regardless of the external conditions of the operations being performed. However, due to the inhomogeneity of the soil, when maintaining the position, i.e. the depth of soil cultivation, the resistance of the working tool fluctuates depending on the immediate soil conditions and physical properties of the soil (e.g. an increase in the working resistance when processing the compaction by previous crossings or, conversely, a decrease in the working resistance when exiting the compaction to loose or lighter soils). It is obvious that a situation may arise when an immediate increase in the working resistance of the implement will increase the need for immediate traction power of the tractor in such a way that the available power of the tractor's drive unit will not be able to cover and overcome it, even with the help of gear shifting systems under load, because the operator may not be able to keep up with the situation to react, up to the critical level of stopping the tractor's drive unit. On the other hand, when moving from high tractive power to the area of lower working resistance of the tool, at the set amount of fuel, there will be a sharp increase in the speed of the drive unit and, again, due to the delay in the operator's reaction, there will be an immediate increase in the working speed of the tractor and tool set. During position regulation, the working speed fluctuates, which can affect the quality of the work performed, as each of the passive tools for soil cultivation requires a certain, relatively narrow, interval of working speeds in which its function (e.g. soil mixing) optimal.
Tento nedostatek do jisté míry odstraňují funkce tzv. silové regulace, kdy regulátor tříbodového závěsu reaguje na míru tahového zatížení traktoru, tedy míru odporu pracovního nářadí, změnou polohy tříbodového závěsu nezávisle na obsluze. Historické systémy silové regulace byly založeny (např. Zetormatic) na změně tvaru pružného elementu (např. zkrutu torzní tyče) silovým účinkem (momentem) vyvozeným právě okamžitým odporem pracovního nářadí. Při zvýšení pracovního odporu dochází k elastické změně pružného elementu a mechanickou vazbou je ovládán rozvaděč hydraulického systému tak, že dojde ke zvedání ramen tříbodového závěsu, a tím ke snížení hloubky zpracování půdy (míry zahloubení), čímž se míra navýšení pracovního odporu kompenzuje. Naopak při snížení pracovního odporu pod úroveň nastavenou tuhostí pružného elementu dochází ke snížení polohy ramen i pod úroveň požadovanou obsluhou - tedy pod agrotechnicky stanovenou hloubku zpracování půdy. Silová regulace je tak dosud vždy regulací na konstantní tahovou sílu. Silová regulace tak umožňuje nižší fluktuace pracovních rychlostí, do jisté míry zabraňuje naprosto nežádoucímu jevu v podobě neočekáváného zastavení pohonné jednotky traktoru se zahloubeným pracovním nářadím. Toho je však dosaženo za cenu poměrně značného kolísání reálné hloubky zpracování půdy, což může mít za následek nedodržení agrotechnických podmínek a horší podmínky pro následné prospívání následně pěstovaných plodin. Je nutno poznamenat, že dosud známé regulátory umožňují kombinovat vzájemnou míru polohové a silové regulace na tzv. regulaci smíšenou, aby dle aktuálních podmínek na pozemku mohlo být dosaženo maxima možného s dostupným potenciálem traktoru a připojeného nářadí.This shortcoming is removed to a certain extent by the so-called power regulation functions, when the three-point hitch controller reacts to the degree of traction load on the tractor, i.e. the degree of resistance of the work tool, by changing the position of the three-point hitch independently of the operator. Historical force regulation systems were based (e.g. Zetormatic) on changing the shape of a flexible element (e.g. the twist of a torsion bar) by the force effect (moment) derived from the instantaneous resistance of the work tool. When the working resistance is increased, the elastic element changes elastically, and the hydraulic system distributor is controlled by the mechanical link in such a way that the arms of the three-point hitch are raised, thereby reducing the depth of tillage (the degree of deepening), which compensates for the increase in the working resistance. On the contrary, when the working resistance is reduced below the level set by the stiffness of the flexible element, the position of the arms is also reduced below the level required by the operator - i.e. below the agrotechnically determined depth of tillage. So far, force regulation is always regulation for a constant traction force. Power regulation thus enables lower fluctuations in working speeds, to a certain extent preventing the completely undesirable phenomenon in the form of an unexpected stoppage of the drive unit of a tractor with buried working tools. However, this is achieved at the cost of relatively significant fluctuations in the real depth of soil cultivation, which can result in non-compliance with agrotechnical conditions and worse conditions for the subsequent flourishing of subsequently grown crops. It should be noted that the controllers known so far allow combining the mutual degree of positional and force regulation on the so-called mixed regulation, so that according to the current conditions on the plot, the maximum possible can be achieved with the available potential of the tractor and the attached tools.
- 1 CZ 309425 B6- 1 CZ 309425 B6
Od dob mechanických regulátorů (cca 1960) se vyvinula řada regulátorů elektronických, které umožňují jemnější (preciznější) nastavení odezvy na generované silové účinky. Stejně tak byla torzní tyč, nebo jiné mechanické systémy na bázi elastické deformace pružných členů, nahrazeny siloměmými elementy, jejichž míra okamžitého zatížení je na úrovni elektrických veličin, nejčastěji změny napětí, přenášena na vstupní obvody regulátorů. Na základě dlouhodobé zkušenosti, znalostí a dlouhodobého testování práce regulátorů tříbodového závěsu moderních traktorů naprosté většiny jejich výrobců je však nutno konstatovat, že vyvinuté regulátory dodržují v silové regulaci původní mechanistický model regulace na konstantní sílu se všemi nežádoucími důsledky, a to bez ohledu na jejich podstatu, tedy zda se jedná o PID nebo fuzzy regulátory. Zejména podklesávání pod agrotechnicky nastavenou úroveň přináší zbytečné a v tom okamžiku nepotřebné dodržení vysokého tahového výkonu, a tomu odpovídající nadbytečnou spotřebu paliva. Zároveň na pozemcích s nízkou hloubkou omice dochází k přiorávání podomičí, čímž se snižuje úroveň dostupných živin pro rostliny. Navíc princip dodržování konstantní síly v nehomogenních půdních podmínkách znamená neustálý pohyb ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru, čímž dochází k vyšší míře opotřebení, namáhání pracovní kapaliny hydraulických okruhů (neustálé přepouštění ventily rozvaděčů ji degraduje jak tepelně, tak fyzikálně-chemicky), a odebíraný výkon na pohon hydraulického systému traktoru opět zvyšuje nezanedbatelnou měrou spotřebu paliva traktoru.Since the days of mechanical regulators (approx. 1960), a number of electronic regulators have been developed, which allow a finer (more precise) setting of the response to the generated force effects. In the same way, the torsion bar, or other mechanical systems based on elastic deformation of flexible members, were replaced by force-bearing elements, whose instantaneous load level is at the level of electrical quantities, most often voltage changes, transmitted to the input circuits of regulators. However, on the basis of long-term experience, knowledge and long-term testing of the work of the regulators of the three-point hitch of modern tractors by the vast majority of their manufacturers, it must be stated that the developed regulators adhere to the original mechanistic model of constant force regulation with all the undesirable consequences, regardless of their nature , i.e. whether they are PID or fuzzy controllers. In particular, falling below the agrotechnically set level brings unnecessary and, at that moment, unnecessary maintenance of high traction power, and the corresponding excess fuel consumption. At the same time, on plots with a low soil depth, soil is plowed up, which reduces the level of available nutrients for plants. In addition, the principle of maintaining a constant force in non-homogeneous soil conditions means constant movement of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch, resulting in a higher rate of wear, stress on the working fluid of the hydraulic circuits (constant overflow through the distributor valves degrades it both thermally and physico-chemically), and power consumption to drive the tractor's hydraulic system again increases the tractor's fuel consumption to a non-negligible extent.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Předkládaný vynález odstraňuje nevýhody dosavadních způsobů silové regulace tříbodového závěsu traktoru poskytnutím způsobu silové regulace tříbodového závěsu traktoru zahrnujícího kroky:The present invention eliminates the disadvantages of the existing methods of power regulation of a three-point hitch of a tractor by providing a method of power regulation of a three-point hitch of a tractor including the steps:
výpočtu klouzavého průměru silového účinku;calculation of the moving average of the force effect;
stanovení okamžité odchylky silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku;determining the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect;
je-li okamžitá odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku kladná (tj. okamžitá hodnota silového účinku je vyšší, než je aktuální hodnota klouzavého průměru silového účinku), pak se zvýší poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru úměrně k hodnotě odchylky (tedy čím větší odchylka, tím větší zvýšení - závislost však nemusí být lineární);if the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect is positive (i.e. the instantaneous value of the force effect is higher than the current value of the moving average of the force effect), then the position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch is increased in proportion to the value of the deviation ( i.e. the greater the deviation, the greater the increase - however, the dependence may not be linear);
je-li okamžitá odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku záporná (tj. okamžitá hodnota silového účinku je nižší než je aktuální hodnota klouzavého průměru silového účinku), pak se sníží poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru úměrně k hodnotě odchylky (tedy čím větší odchylka, tím větší snížení - závislost však nemusí být lineární), přičemž se poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu nesníží pod předem nastavenou minimální hodnotu, představující předem stanovený požadavek na polohu ramen zvedacího ústrojí obsluhou traktoru;if the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect is negative (i.e. the instantaneous value of the force effect is lower than the current value of the moving average of the force effect), then the position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch is reduced in proportion to the value of the deviation (i.e. the greater the deviation, the greater the reduction - however, the dependence may not be linear), while the position of the three-point hitch's lifting arms does not decrease below a pre-set minimum value, representing a predetermined requirement for the position of the lifting arms by the tractor operator;
je-li okamžitá odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku nulová a poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu vyšší než předem nastavená minimální hodnota (např. po předchozí kladné okamžité odchylce silového účinku a zvýšení polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru), pak se poloha ramen zvedacího ústrojí sníží v závislosti na míře zvýšení polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru nad předem nastavenou minimální hodnotu (čím větší míra zvýšení polohy, tím vyšší intenzita snižování - závislost však nemusí být lineární).if the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect is zero and the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch is higher than the preset minimum value (e.g. after a previous positive instantaneous deviation of the force effect and an increase in the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch of the tractor), then the position of the arms of the lifting device will decrease depending on the degree of increase in the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch of the tractor above the pre-set minimum value (the greater the degree of increase in position, the higher the intensity of reduction - however, the dependence may not be linear).
Předem nastavený požadavek na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu obsluhou traktoru představuje minimální hodnotu polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsuThe tractor operator's pre-set requirement for the position of the arms of the three-point hitch is the minimum value of the position of the arms of the three-point hitch
-2CZ 309425 B6 traktoru ve způsobu regulace dle tohoto vynálezu. Tento požadavek může obsluha měnit i v průběhu regulace, nově nastavená hodnota se stává předem nastaveným požadavkem na následnou činnost regulace.-2CZ 309425 B6 tractor in the method of regulation according to this invention. This requirement can be changed by the operator even during regulation, the newly set value becomes the pre-set requirement for the subsequent operation of the regulation.
Silový účinek je účinek síly (kombinace sil a silových momentů), kterou na traktor působí k němu agregované (např. připojené) nářadí. Silový účinek lze měřit a vyjadřovat například jako sílu, kterou působí nářadí na závěs traktoru; výkon pohonné jednotky traktoru, nutný k udržení konstantní rychlosti; nebo spotřebu paliva nutnou k okamžitému dodání pohonné jednotce k udržení konstantní rychlosti.The force effect is the effect of the force (combination of forces and force moments) exerted on the tractor by the implements aggregated to it (e.g. attached). The force effect can be measured and expressed, for example, as the force exerted by the implement on the tractor hitch; power of the tractor drive unit, required to maintain a constant speed; or the fuel consumption required to immediately supply the propulsion unit to maintain a constant speed.
Senzory vhodné pro měření silového účinku jsou například siloměmé čepy umístěné zpravidla v otočně-kyvném uložení dolních táhel tříbodového závěsu traktoru, tenzometrické snímače umístěné v (dolních) táhlech tříbodového závěsu traktoru, údaje o zatížení pohonné jednotky traktoru z řídicí jednotky pohonné jednotky (zpravidla předávané sběrnicí CAN-BUS), údaje o okamžité spotřebě paliva (okamžitém výkonu) pohonné jednotky traktoru. Údaje o silovém účinku lze získávat z jednoho nebo více senzorů.Sensors suitable for measuring the force effect are, for example, load-bearing pins located, as a rule, in the rotary-oscillating bearing of the lower links of the tractor's three-point hitch, strain gauge sensors located in the (lower) links of the tractor's three-point hitch, data on the load of the tractor's drive unit from the control unit of the drive unit (usually transmitted by bus CAN-BUS), data on the instantaneous fuel consumption (instantaneous power) of the tractor's drive unit. Force effect data can be obtained from one or more sensors.
V některých provedeních lze údaje o silovém účinku získávat ze dvou nebo více senzorů, stejného nebo různého typu, přičemž se výsledný silový účinek vypočítává kombinací údajů z těchto senzorů. Vstupy ze senzorů mohou být brány s různými, například předem stanovenými, vahami, tj. v různém poměru.In some embodiments, the force effect data can be obtained from two or more sensors, of the same or different types, and the resulting force effect is calculated by combining the data from these sensors. Inputs from sensors can be taken with different, for example predetermined, weights, i.e. in different proportions.
Klouzavý průměr je průměr hodnot silového účinku za předem daný počet za sebou jdoucích měření (vzorků). Počet potřebných vzorků při dané frekvenci odečtu dat, přes které je klouzavý průměr stanovován, lze odvodit z poměru délky pracovního nářadí (v jeho podélné ose vůči směru pohybu) a jeho pracovní rychlosti. Minimální počet vzorků by měl odpovídat přibližně desetinásobku frekvence v Hz a času v sekundách, za které pracovní nářadí (souprava) urazí délku vlastního pracovního nářadí. Klouzavý průměr tak lze vypočítat například z posledních alespoň 20 měření, s výhodou z posledních 50 až 1000 měření. Hodnota klouzavého průměru se tedy postupně mění, a nejedná se o prudké změny. Využití klouzavého průměru dovoluje respektovat konkrétní lokální podmínky, a předcházet zbytečným prudkým úpravám polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu. Frekvence měření silového účinku může být například alespoň 5 Hz, s výhodou alespoň 10 Hz, výhodněji alespoň 20 Hz.The moving average is the average of the force effect values for a predetermined number of consecutive measurements (samples). The number of necessary samples at a given data reading frequency, through which the moving average is determined, can be derived from the ratio of the length of the working tool (in its longitudinal axis relative to the direction of movement) and its working speed. The minimum number of samples should be approximately ten times the frequency in Hz and the time in seconds that the work tool (set) takes to travel the length of the work tool itself. The moving average can thus be calculated, for example, from the last at least 20 measurements, preferably from the last 50 to 1000 measurements. The value of the moving average therefore changes gradually, and it is not a sudden change. The use of a sliding diameter makes it possible to respect specific local conditions and to prevent unnecessary sharp adjustments to the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch. The frequency of measuring the force effect can be, for example, at least 5 Hz, preferably at least 10 Hz, more preferably at least 20 Hz.
Odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku se vypočte z hodnoty silového účinku v daný okamžik a hodnoty klouzavého průměru silového účinku platné (aktuální) v daný okamžik, tedy za předem daný počet za sebou jdoucích měření předcházejících změřenou hodnotu silového účinku v daný okamžik.The deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect is calculated from the value of the force effect at a given moment and the value of the moving average of the force effect valid (current) at the given moment, i.e. for a predetermined number of consecutive measurements preceding the measured value of the force effect at the given moment .
V některých výhodných provedeních se zvýšení požadavku polohy ramen tříbodového závěsu provede až tehdy, když absolutní hodnota kladné odchylky od klouzavého průměru silového účinku překročí předem stanovenou hodnotu. V takovém případě tedy systém nereaguje na každou odchylku, ale až na odchylky o předem dané velikosti (stanovené např. dle limitu relativního podílu odchylky vůči hodnotě klouzavého průměru).In some preferred embodiments, the increase in the position requirement of the arms of the three-point hitch is performed only when the absolute value of the positive deviation from the moving average of the force effect exceeds a predetermined value. In such a case, the system does not react to every deviation, but only to deviations of a predetermined size (determined, for example, according to the limit of the relative share of the deviation to the value of the moving average).
V některých provedeních je limitována nejvyšší poloha ramen zvedacího ústrojí, kdy se kladná odchylka silového účinku od klouzavého průměru projeví ve zvýšení požadavku polohy ramen zvedacího ústrojí a dalším zvýšení polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru (např. se volí taková hodnota horního limitu polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru pro omezení funkce silové regulace, kdy již nářadí by dle míry zvýšení bylo nad zpracovávaným pozemkem a silová regulace by tedy ztratila smysl). Tedy poloha ramen zvedacího ústrojí se nezvýší nad předem danou maximální polohu. Pokud poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu překročí tuto limitní nejvyšší polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru, silová regulace dle tohoto způsobu již na další úrovně kladných odchylek silového účinku od klouzavého průměru silového účinku nereaguje.In some versions, the highest position of the arms of the lifting device is limited, when a positive deviation of the force effect from the sliding diameter is manifested in an increase in the requirement of the position of the arms of the lifting device and a further increase in the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch of the tractor (e.g. such a value of the upper limit of the position of the arms of the lifting device is selected the tractor's three-point hitch system to limit the force regulation function, when the tool would already be above the cultivated land according to the degree of increase and the force regulation would therefore lose its meaning). Thus, the position of the arms of the lifting device does not rise above the predetermined maximum position. If the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch exceeds this limit highest position of the arms of the lifting device of the three-point hitch of the tractor, the force regulation according to this method no longer reacts to other levels of positive deviations of the force effect from the moving average of the force effect.
-3 CZ 309425 B6-3 CZ 309425 B6
Podrobněji lze kroky, kterými vynález odstraňuje nevýhody dosavadních způsobů silové regulace tříbodového závěsu traktoru poskytnutím způsobu silové regulace tříbodového závěsu traktoru popsat takto:In more detail, the steps by which the invention removes the disadvantages of existing methods of power regulation of a three-point hitch of a tractor by providing a method of power regulation of a three-point hitch of a tractor can be described as follows:
je-li okamžitá odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku kladná (tj. okamžitá hodnota silového účinku je vyšší než je aktuální hodnota klouzavého průměru silového účinku), pak se požadavek na nastavení polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru zvýší o hodnotu úměrnou k hodnotě odchylky (tedy čím větší odchylka, tím větší zvýšení - závislost však nemusí být lineární) vůči předem nastavenému požadavku na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru obsluhou traktoru, poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru se tedy o úroveň změny požadavku zvýší, a to i v případě, že aktuální poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru je aktuálně vyšší, než předem nastavený požadavek na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru obsluhou traktoru;if the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect is positive (i.e. the instantaneous value of the force effect is higher than the current value of the moving average of the force effect), then the requirement to adjust the position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch increases by a value proportional to to the value of the deviation (i.e., the greater the deviation, the greater the increase - however, the dependence may not be linear) to the pre-set request for the position of the tractor's three-point hitch lifting arms by the tractor operator, the position of the tractor's three-point hitch lifting arms will therefore increase by the level of the request change, and even if the current position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch is currently higher than the pre-set request for the position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch by the tractor operator;
je-li okamžitá odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku nulová (tj. okamžitá hodnota silového účinkuje rovna aktuální hodnotě klouzavého průměru silového účinku), a zároveň poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru je vyšší, než je předem nastavený požadavek na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru obsluhou traktoru, poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru se sníží v závislosti na rozdílu aktuální polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru a předem nastaveného požadavku na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru obsluhou traktoru (čím větší je rozdíl, tím větší je snížení i intenzita snižování - závislost však nemusí být lineární), avšak pouze do úrovně polohy dle předem nastaveného požadavku na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru obsluhou traktoru;if the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect is zero (i.e. the instantaneous value of the force effect is equal to the current value of the moving average of the force effect), and at the same time the position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch is higher than the preset position requirement tractor three-point hitch lifting arms by the tractor operator, the position of the tractor three-point hitch lifting arms will decrease depending on the difference between the current position of the tractor three-point hitch lifting arms and the preset demand for the position of the tractor three-point hitch lifting arms by the tractor operator (the greater the difference, the greater the reduction and the intensity of the reduction - however, the dependence may not be linear), but only to the level of the position according to the pre-set requirement for the position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch by the tractor operator;
je-li okamžitá odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku záporná (tj. okamžitá hodnota silového účinku je nižší než je aktuální hodnota klouzavého průměru silového účinku), a zároveň poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru je vyšší, než předem nastavený požadavek na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru obsluhou traktoru, poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru se sníží úměrně k hodnotě odchylky (tedy čím větší odchylka, tím větší snížení - závislost však nemusí být lineární), a zároveň s vyšší prioritou i v závislosti na rozdílu aktuální polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru a předem nastaveného požadavku na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru obsluhou traktoru (čím větší je rozdíl, tím větší snížení i intenzita snižování - závislost však nemusí být lineární), avšak pouze do úrovně polohy dle předem nastaveného požadavku na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru obsluhou traktoru.if the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect is negative (i.e. the instantaneous value of the force effect is lower than the current value of the moving average of the force effect), and at the same time the position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch is higher than the preset requirement to the position of the arms of the lifting device of the tractor three-point hitch by the tractor operator, the position of the arms of the lifting device of the tractor three-point hitch will be reduced in proportion to the value of the deviation (i.e. the greater the deviation, the greater the reduction - but the dependence may not be linear), and at the same time with a higher priority and depending on the difference between the current position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch and the pre-set request for the position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch by the tractor operator (the greater the difference, the greater the reduction and the intensity of the reduction - however, the dependence may not be linear), but only up to the level of the position according to the advance of the set demand for the position of the lifting arms the tractor's three-point hitch by the tractor operator.
je-li poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu na úrovni předem nastaveného požadavku na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru obsluhou traktoru, a je-li okamžitá odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku záporná, poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu se nemění.if the position of the lifting device of the three-point hitch is at the level of the pre-set requirement for the position of the lifting device of the three-point hitch of the tractor by the tractor operator, and if the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect is negative, the position of the lifting device of the three-point hitch does not change .
Míra snížení a intenzita snižování polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu, pokud je poloha ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru vyšší, než je předem nastavený požadavek na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu obsluhou traktoru a odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinkuje nulová nebo záporná, je při rozdílu aktuální polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru a předem nastaveného požadavku na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru obsluhou traktoru do 20 % celkového rozsahu pohybu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu lineární (s úrovní rozdílu roste), přičemž míra snižování i intenzity snižování je však na své maximální úrovni již při rozdílu 40 % a vyšším z celkového rozsahu pohybu ramen zvedacího ústrojí.The degree of reduction and the intensity of reduction of the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch, if the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch of the tractor is higher than the pre-set demand for the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch by the tractor operator and the deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect is zero or negative, when the difference between the current position of the tractor three-point hitch arms and the preset request for the position of the tractor three-point hitch arms by the tractor operator is linear (increasing with the level of the difference) within 20% of the total range of motion of the three-point hitch arms, while the reduction rate i however, the intensity of reduction is at its maximum level already at a difference of 40% or more of the total range of movement of the arms of the lifting device.
-4CZ 309425 B6-4CZ 309425 B6
Předmětem předkládaného vynálezu je dále systém pro provádění způsobu silové regulace tříbodového závěsu traktoru, přičemž tento systém zahrnuje:The subject of the present invention is also a system for implementing a method of force regulation of a tractor's three-point hitch, while this system includes:
alespoň jeden senzor silového účinku;at least one force effect sensor;
procesorový modul pro výpočet klouzavého průměru silového účinku;processor module for calculating the moving average of the force effect;
komparátorový modul pro stanovení okamžité odchylky silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku;a comparator module for determining the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect;
prostředky upravené pro zvýšení polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru, je-li okamžitá odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku kladná, a pro snížení polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru, jeli okamžitá odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku záporná a poloha ramen zvedacího ústrojí je nad předem nastavenou minimální hodnotou;means adapted to increase the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch of the tractor, if the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the sliding average of the force effect is positive, and to decrease the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch of the tractor, if the immediate deviation of the force effect from the current value of the sliding average of the force effect the effect is negative and the position of the arms of the lifting device is above the pre-set minimum value;
ovladač pro nastavení minimální hodnoty polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru;controller for setting the minimum value of the position of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch;
prostředky pro zabránění poklesu polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu pod předem nastavenou minimální hodnotu;means for preventing the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch from falling below a pre-set minimum value;
prostředky pro snížení polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu, je-li okamžitá odchylka silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku nulová a okamžitá poloha ramen zvedacího ústrojí nad předem nastavenou minimální hodnotou;means for lowering the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch, if the instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect is zero and the instantaneous position of the arms of the lifting device is above the preset minimum value;
prostředky pro zjištění aktuální polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu;means for detecting the current position of the arms of the lifting device of the three-point hitch;
komparátorový modul pro stanovení okamžitého rozdílu polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu od předem nastavené minimální hodnoty;a comparator module for determining the immediate difference in the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch from the pre-set minimum value;
akční členy (např. elektrohydraulické rozvaděče) pro vlastní ovládání polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu;actuators (e.g. electro-hydraulic distributors) for self-control of the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch;
ve výhodném provedení i prostředek nebo procesorový modul pro nastavení, resp. stanovení, míry odezvy kladné/zápomé okamžité odchylky silového účinku od aktuální hodnoty klouzavého průměru silového účinku na míru zvýšení/snížení požadavku (citlivost) na polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu.in an advantageous embodiment, means or a processor module for setting, or determining the response rate of the positive/negative instantaneous deviation of the force effect from the current value of the moving average of the force effect to the degree of increase/decrease in the demand (sensitivity) to the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch.
V uváděném systému mohou být jednotlivé prostředky a moduly reprezentovány samostatnými součástmi, nebo mohou být sdruženy do menšího počtu součástí. Např. komparátorový modul pro stanovení okamžitého rozdílu polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu od předem nastavené minimální hodnoty může zároveň plnit fúnkci prostředků pro zabránění poklesu polohy ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu pod předem nastavenou minimální hodnotu.In the presented system, individual resources and modules can be represented by separate components, or they can be combined into a smaller number of components. E.g. the comparator module for determining the immediate difference in the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch from the preset minimum value can at the same time fulfill the function of means for preventing the position of the arms of the lifting device of the three-point hitch from falling below the preset minimum value.
Navrhovaný způsob silové regulace tříbodového závěsu traktoru a systém pro provádění způsobu silové regulace tříbodového závěsu traktoru odstraňuje výše uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky dle výše popsaného postupu silové regulace tím, že silová regulace dle navrhovaného způsobu není regulací na konstantní tahovou sílu, ale pohotovostní polohovou regulací. Tzn., že v oblasti nárůstu tahového odporu půdy dle okamžitých pracovních podmínek je regulován pohyb ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu směrem nahoru jen na základě míry okamžité odchylky silového účinku nářadí od průměrného (klouzavého) silového účinku, který je formou klouzavého průměru v regulaci neustále přepočítáván.The proposed method of force regulation of the three-point hitch of the tractor and the system for implementing the method of force regulation of the three-point hitch of the tractor eliminate the above-mentioned shortcomings of the prior art according to the above-described force regulation procedure by the fact that the force regulation according to the proposed method is not a constant traction force regulation, but a standby position regulation. This means that in the area of increased soil tensile strength according to the immediate working conditions, the upward movement of the arms of the lifting device of the three-point hitch is regulated only on the basis of the degree of instantaneous deviation of the force effect of the tool from the average (moving) force effect, which is constantly recalculated in the form of a moving average in the regulation .
-5CZ 309425 B6-5CZ 309425 B6
Pokud tedy dojde k mírné kladné změně silového účinkuje tato změna krátkodobě kompenzována pouze přizvednutím ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu. Pokud změna kladného silového účinku i při přizvedávání ramen tříbodového závěsu trvá nebo se dále zvyšuje, regulátor jako u silové regulace pokračuje ve zvedání ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu. Avšak celková úroveň vyhloubení ramen zvedacího ústrojí je nižší než u klasické silové regulace, neboť v čase se průměrováním okamžitých silových účinků stává rostoucí silový účinek bližším jeho klouzavému průměru a v rámci regulátoru tak nevzniká regulační odchylka, a ramena zvedacího ústrojí tříbodového závěsu se postupně (relativně rychleji než v silové regulaci) vracejí do předem nastavené agrotechnicky žádané polohy do dalšího okamžiku vzniku výrazného nárůstu silového účinku (tahového odporu) od připojeného nářadí. Pokud je však změna silového účinku postupná v dostupné výkonové rezervě pohonné jednotky traktoru, stane se zároveň po krátkém čase průměrným silovým účinkem (dle klouzavého průměru), a ramena zvedacího ústrojí tříbodového závěsu na tuto změnu nereagují. Dochází tedy k zachování agronomem požadované a obsluhou nastavené hloubky zpracování půdy.Therefore, if there is a slight positive change in the force effector, this change is compensated in the short term only by raising the arms of the lifting device of the three-point hitch. If the change in the positive force effect continues or increases even while raising the arms of the three-point hitch, the regulator continues to raise the arms of the three-point hitch lifting device as in force regulation. However, the overall level of hollowing of the arms of the lifting device is lower than in the case of classical force regulation, because over time, by averaging the instantaneous force effects, the increasing force effect becomes closer to its sliding average, and thus no regulation deviation occurs within the controller, and the arms of the three-point suspension lifting device gradually (relatively faster than in force regulation) they return to the pre-set agrotechnically desired position until the next moment of a significant increase in the force effect (tensile resistance) from the attached tool. However, if the change in power effect is gradual in the available power reserve of the tractor's drive unit, it also becomes an average power effect (according to the moving average) after a short time, and the arms of the three-point hitch lifting device do not react to this change. Thus, the depth of tillage required by the agronomist and set by the operator is maintained.
Z výše uvedeného je tedy zřejmé, že po značný podíl pracovního časuje udržován režim polohové regulace. Taje však pohotovostně připravena překonat okamžité výrazné zvýšení zatížení pohonné jednotky traktoru od silových účinků nářadí tak, aby nehrozilo přílišné kolísání pracovní rychlosti soupravy traktoru s připojeným nářadím ani potenciální zastavení pohonné jednotky traktoru při vysokém nárůstu tahového odporu, na který obsluha jiným způsobem nestihne reagovat. Pro způsob silové regulace tříbodového závěsu traktoru v podobě pohotovostní polohové regulace je dále z výše uvedeného zásadní, že regulátor vždy udržuje pracovní hloubku (spodní polohu ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu v regulaci) pouze do úrovně předem nastavené obsluhou a nikdy nedochází k podklesávání ramen zvedacího ústrojí pod nastavenou úroveň. Okamžité snížení silového účinku nářadí (záporná odchylka okamžitého silového účinku nářadí od jeho střední hodnoty) je tak regulátorem bráno do úvahy pouze v situaci, kdy se ramena zvedacího ústrojí tříbodového závěsu (po předchozím zásahu regulátoru) nacházejí nad nastavenou hloubkou zpracování, v tomto okamžiku se vracejí na tuto úroveň. V jiných případech (tedy pokud jsou ramena zvedacího ústrojí v obsluhou žádané poloze) jsou záporné odchylky silového účinku od jeho střední hodnoty regulátorem ignorovány a k dalšímu (nepotřebnému) pohybu ramen zvedacího ústrojí směrem dolů (jako u klasické silové regulace) nedochází.It is therefore clear from the above that the positional control mode is maintained for a significant proportion of the working time. However, it is ready on standby to overcome an immediate significant increase in the load on the tractor's drive unit from the power effects of the tools, so that there is no risk of excessive fluctuations in the working speed of the tractor set with attached tools, or a potential stoppage of the tractor's drive unit in the event of a high increase in traction resistance, to which the operator does not have time to react in any other way. For the method of power regulation of the three-point hitch of the tractor in the form of emergency position regulation, it is also essential from the above that the regulator always maintains the working depth (the lower position of the arms of the lifting mechanism of the three-point hitch in regulation) only to the level set in advance by the operator and that the arms of the lifting mechanism never lower below the set level. The immediate reduction of the power effect of the tool (negative deviation of the immediate power effect of the tool from its mean value) is thus taken into account by the controller only in the situation when the arms of the lifting device of the three-point hitch (after the previous intervention of the controller) are above the set processing depth, at this moment return to this level. In other cases (i.e. if the arms of the lifting device are in the position desired by the operator), negative deviations of the force effect from its mean value are ignored by the regulator and further (unnecessary) movement of the arms of the lifting device downwards (as with classic force regulation) does not occur.
Je tak zajištěno z agrotechnického hlediska dodržení potřebné hloubky zpracování půdy, což je pro provedení operace zásadní. Zároveň nehrozí přiorávání podomičí, neboť agronom zvolí hloubku zpracování dle znalostí obhospodařovaných pozemků tak, aby byla zpracována jen omice. Zároveň nedochází k nadbytečnému zvyšování spotřeby paliva udržováním nepotřebného konstantního tahového výkonu zpracováním do vyšší než potřebné hloubky, ani k tak častému pohybu ramen zvedacího ústrojí, jako u konvenčních regulátorů, čímž se snižuje opotřebení a zvyšuje spolehlivost příslušných skupin traktoru i redukuje spotřeba paliva potřebná na neustálý pohyb ramen zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru.In this way, it is ensured from an agrotechnical point of view that the required depth of tillage is observed, which is essential for the operation. At the same time, there is no danger of over-plowing the soil, because the agronomist chooses the depth of processing according to the knowledge of the cultivated land so that only the soil is processed. At the same time, there is no unnecessary increase in fuel consumption by maintaining an unnecessary constant traction power by processing to a higher than necessary depth, nor by as frequent movement of the arms of the lifting mechanism as with conventional regulators, thereby reducing wear and increasing the reliability of the relevant tractor groups and reducing the fuel consumption required to a constant the movement of the arms of the lifting device of the tractor's three-point hitch.
Je nutno poznamenat, že způsob silové regulace dle tohoto vynálezu, resp. systém pro provádění způsobu silové regulace tříbodového závěsu, je schopen zachovat další (nepopisované) funkce regulace tříbodového závěsu, tedy pracovat přímo a pouze v polohové, či smíšené, regulaci i další funkce konvenčních regulátorů tříbodového závěsu, v textu je záměrně popisován podrobně jen způsob silové regulace, který se funkčně výrazně odlišuje od principů konvenční silové regulace.It should be noted that the force regulation method according to this invention, or the system for implementing the power regulation method of the three-point hitch is capable of maintaining other (undescribed) functions of the three-point hitch regulation, i.e. working directly and only in positional or mixed regulation as well as other functions of conventional regulators of the three-point hitch, only the power method is described in detail in the text regulation, which functionally differs significantly from the principles of conventional power regulation.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Obr. 1 znázorňuje tříbodový závěs traktoru.Giant. 1 shows the tractor's three-point hitch.
-6CZ 309425 B6-6CZ 309425 B6
Obr. 2 znázorňuje schematicky systém pro silovou regulaci tříbodového závěsu, s vyznačenými některými kroky postupu. V obr. 2 jsou znakem ▼ označovány ovladače pro nastavení požadavků obsluhy, znakem senzory a akční členy, znakem I I regulátory, a znakem jsou označovány procesorové/komparátorové moduly provádějící matematické operace. Signálové toky pak znakem ► a zpětnovazební procesy znakem ............Giant. 2 schematically shows a system for power regulation of a three-point hitch, with some of the procedure steps marked. In Fig. 2, controllers for setting operator requirements are denoted by the symbol ▼, sensors and actuators by the symbol, controllers by the symbol I I, and processor/comparator modules performing mathematical operations are denoted by the symbol. Signal flows then with the sign ► and feedback processes with the sign ............
Příklad uskutečnění vynálezuAn example of the implementation of the invention
Zde je vynález dále objasněn s využitím odkazů na přiložené výkresy. Odkazy na přiložené výkresy jsou uváděny pro usnadnění pochopení vynálezu, ale neomezují rozsah ochrany.Herein, the invention is further explained with reference to the accompanying drawings. References to the accompanying drawings are provided to facilitate the understanding of the invention, but do not limit the scope of protection.
Snížení/zvýšení polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru je vyvoláváno zpravidla účinkem lineárních hydraulických pohonů ovládaných vhodným rozvaděčem. Ramena zvedacího ústrojí jsou přes svislá zdvihací táhla 103 připojena ke spodním táhlům 102 tříbodového závěsu traktoru dle požadavků ČSN ISO 730-1 (1992), resp. ČSN ISO 730-3 (1992). Pro vysvětlení je standardizovaný tříbodový závěs traktoru schematicky zobrazen na obr. 1. Zvyšováním/snižováním polohy ramen 105 zvedacího ústrojí je přes jejich vzájemná kloubová spojení prostřednictvím zdvihacích táhel 103 zvyšována/snižována poloha dolních táhel 102. čímž se zvyšuje/snižuje poloha nářadí vůči tělu 100 traktoru, čímž se snižuj e/zvyšuje pracovní hloubka nářadí. Pohyb horního táhla 104 je ovlivňován od dolních táhel 102 přes rám nářadí (nevyobrazen) připojeného v přípojných bodech 101 (kulových kloubech) tříbodového závěsu traktoru. Pro způsob silové regulace dle tohoto vynálezu je podstatné, že snížení/zvýšení polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu snižuje/zvyšuje polohu nářadí (stroje) vůči traktoru, resp. podložce, na které se nacházejí kola traktoru. Snížení/zvýšení polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu tak ovlivňuje hloubku zpracování půdy nářadím, přičemž zároveň se snížením/zvýšením polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu při jinak stejných podmínkách dochází se změnou hloubky zpracování půdy ke zvýšení/snížení silového účinku (nepřímo úměrně s hloubkou zpracování). Míra zvýšení požadavku na polohu ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru na odchylku silového účinku v rozsahu relativně malých odchylek (do 10 % hodnoty klouzavého průměru silového účinku) může být lineární se směrnicí od 0,5 do 2,5, avšak pro větší úrovně odchylek je vhodnější míru zvýšení požadavku snižovat a následně limitovat do maximální úrovně 20 % celkového rozsahu pohybu ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu limitovaného mechanickými vazbami v tříbodovém závěsu, jinak hrozí příliš velké rázy a zatížení celého systému a kriticky i rozkmitání celé regulované soustavy tříbodového závěsu traktoru.Lowering/raising the position of the arms 105 of the lifting device of the tractor's three-point hitch is usually caused by the effect of linear hydraulic drives controlled by a suitable switchgear. The arms of the lifting device are connected via vertical lifting rods 103 to the lower rods 102 of the tractor's three-point hitch in accordance with the requirements of ČSN ISO 730-1 (1992), respectively. ČSN ISO 730-3 (1992). For explanation, the standardized three-point hitch of the tractor is shown schematically in Fig. 1. By raising/lowering the position of the arms 105 of the lifting device, the position of the lower links 102 is raised/lowered through their mutual joints through the lifting rods 103, thereby increasing/lowering the position of the tool relative to the body 100 of the tractor, thereby reducing/increasing the working depth of the implement. The movement of the upper link 104 is influenced by the lower links 102 through the tool frame (not shown) connected at the connection points 101 (ball joints) of the three-point hitch of the tractor. For the force regulation method according to the present invention, it is essential that lowering/raising the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch reduces/increases the position of the tool (machine) relative to the tractor, or the pad on which the tractor wheels are located. Lowering/increasing the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch thus affects the depth of tillage by the implement, while at the same time as lowering/increasing the position of the arms 105 of the lifting gear of the three-point hitch, under otherwise identical conditions, the depth of tillage increases/decreases the power effect (inversely proportional to processing depth). The rate of increase in the position requirement of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor for the deviation of the force effect in the range of relatively small deviations (up to 10% of the value of the moving average of the force effect) can be linear with a direction from 0.5 to 2.5, but for larger levels of deviations it is more appropriate to reduce the degree of increase in the requirement and then limit it to a maximum level of 20% of the total range of movement of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch limited by the mechanical linkages in the three-point hitch, otherwise there is a risk of excessive shocks and loading of the entire system and, critically, oscillation of the entire regulated system of the tractor's three-point hitch.
Způsob silové regulace tříbodového závěsu traktoru a systém pro provádění způsobu silové regulace tříbodového závěsu traktoru podle tohoto vynálezu je vysvětlen ve schématu na obr. 2 v jednom z výhodných provedení. Toto výhodné provedení lze realizovat, např. kombinací dvou fúzzy regulátorů, přičemž primární regulátor 1 upravený pro nastavování a udržování polohy ramen 105 zvedacího ústrojí vůči traktoru je odpovědný za základní nastavení hloubky zpracování půdy dle požadavku obsluhy podle agrotechnických požadavků, a tedy udržování minimální úrovně, do které mohou ramena 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu poklesnout. Blok sekundárního fúzzy regulátoru 2 upravený pro zvyšování požadavku na polohu ramen 105 zvedacího ústrojí v případě potřeby překonání skokově navýšeného silového účinku (tahového odporu) připojeného nářadí, tedy zvyšování ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu směrem nahoru, krátkodobě proporcionálně upravuje (zvyšuje) obsluhou nastavenou a požadovanou (minimální) polohu ramen 105 zvedacího ústrojí pro primární regulátor 1 o míru zdvihu odpovídající míře odchylky okamžitého silového účinku nářadí od průměrného silového účinku, který je blokem sekundárního regulátoru 2, konkrétně jeho procesorovým modulem 21 stanovení klouzavého průměru silového účinku, kontinuálně přepočítáván. Primární fuzzy regulátor 1 tedy reguluje na požadovanou pracovní hloubku a požadavek obsluhy na polohu ramen 105 zvedacího ústrojí odThe method of force regulation of the tractor three-point hitch and the system for implementing the method of force regulation of the tractor three-point hitch according to the present invention is explained in the diagram in Fig. 2 in one of the preferred embodiments. This advantageous embodiment can be implemented, for example, by combining two fuzz controllers, while the primary controller 1 adjusted for setting and maintaining the position of the arms 105 of the lifting device in relation to the tractor is responsible for the basic setting of the soil tillage depth according to the request of the operator according to the agrotechnical requirements, and thus maintaining the minimum level, into which the arms 105 of the three-point linkage can drop. The block of the secondary fuzz regulator 2 adapted to increase the demand for the position of the arms 105 of the lifting device in the event of the need to overcome the suddenly increased force effect (tensile resistance) of the attached tool, i.e. raising the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch upwards, in the short term proportionally adjusts (increases) the set by the operator and the desired (minimum) position of the arms 105 of the lifting device for the primary controller 1 with a lift rate corresponding to the degree of deviation of the immediate power effect of the tool from the average power effect, which is continuously recalculated by the block of the secondary controller 2, specifically its processor module 21 for determining the moving average of the power effect. The primary fuzzy controller 1 thus regulates the required working depth and the operator's request for the position of the arms 105 of the lifting device from
-7 CZ 309425 B6 ovladače 3 pro nastavení požadavku polohy ramen 105 zvedacího ústrojí na nastavení pracovní hloubky je blokem sekundárního regulátoru 2, avšak jen v časově odpovídajících krátkých časových intervalech, případně zvyšován, pokud to míra silového účinku nářadí (okamžité kladné odchylky silového účinku od jeho průběžně stanované střední hodnoty) vyžaduje. Průměrný silový účinek je stanovován jako klouzavý průměr periodicky (typicky např. ve frekvenci 20 Hz) zjišťovaných okamžitých tahových účinků. Počet potřebných vzorků při dané frekvenci, přes které je klouzavý průměr stanovován, lze odvodit z poměru délky pracovního stroje (v jeho podélné ose vůči směru pohybu) a jeho pracovní rychlosti. Minimální počet vzorků by měl odpovídat přibližně desetinásobku frekvence a času v sekundách, za které pracovní stroj (souprava) urazí délku vlastního pracovního stroje. V silně nehomogenních půdách je možno uvažovat o prodloužení tohoto násobku do hodnoty dvacetinásobku.-7 CZ 309425 B6 controller 3 for setting the requirement of the position of the arms 105 of the lifting device for setting the working depth is a block of the secondary regulator 2, but only in time-corresponding short time intervals, possibly increased if the degree of force effect of the tool (immediate positive deviations of the force effect from its continuously determined mean values) requires. The average force effect is determined as a moving average of periodically (typically, e.g. at a frequency of 20 Hz) detected instantaneous tensile effects. The number of necessary samples at a given frequency, through which the moving average is determined, can be derived from the ratio of the length of the working machine (in its longitudinal axis relative to the direction of movement) and its working speed. The minimum number of samples should correspond to approximately ten times the frequency and the time in seconds that the working machine (set) travels the length of its own working machine. In strongly inhomogeneous soils, it is possible to consider extending this multiple to a value of twenty times.
Pro způsob regulace není podstatné, z jakých senzorů je stanovován průměrný silový účinek stroje, resp. jeho okamžité odchylky od střední hodnoty silového účinku. Pro stanovení výstupu senzoru 4 silového účinku pracovního stroje lze využít signálů ze siloměmých čepů, které jsou dnes konstrukčně nejčastěji využívány v otočně-kyvném uložení dolních táhel tříbodového závěsu traktoru. Stejně tak lze ale využít údaje z datových sběmic traktoru (např. CAN-BUS), zejména o okamžitém zatížení pohonné jednotky traktoru. Oba údaje lze využít autonomně, popř. jako nezávislé vstupy regulátoru s předem stanovenými vahami účinku. Míra okamžitého požadavku zvýšení polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu dle výstupu bloku sekundárního fúzzy regulátoru 2 (resp. i sekundárního fúzzy regulátoru 20). jako jednoho ze vstupů sumátoru 5 požadavků nastavení ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru pro pohyb ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru odpovídající míře odchylky okamžitého silového účinku nářadí od průměrného silového účinku je stanovována relativně jak v rámci odchylky okamžitého silového účinku stroje vůči absolutní hodnotě střední hodnoty silového účinku, tak v míře požadavku na zvýšení ve vztahu k celkovému rozsahu polohy ramen 105 tříbodového závěsu. Typicky ve střední části rozsahu sekundárního regulátoru 20 dosahuje vzájemné úrovně: 5% kladná odchylka okamžité hodnoty silového účinku nářadí od okamžité střední hodnoty silového účinku vyvolává požadavek na dodatečný požadavek na zvýšení na úrovni 10 % rozsahu pohybu ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu. Je nutno poznamenat, že tyto údaje jsou ověřeny pro konkrétní mechanicko-hydraulickou soustavu a je ověřeno, že v praxi nedochází k takové míře reálného zvýšení polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru, neboť současně se zvyšováním polohy ramen 105 je snižován silový účinek pracovního stroje snížením jeho pracovní hloubky, přičemž zároveň dochází k úpravě průběžně stanovované střední hodnoty silového účinku stroje. V krajních oblastech regulace (při vysokých změnách okamžitého silového účinku na úrovni 20 a více % jeho střední hodnoty) pak není závislost regulace sekundárního regulátoru 20 lineární, ale dochází k zalimitování odezvy regulace u jednorázového požadavku na maximálně 20 % rozsahu pohybu ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu.For the method of regulation, it is not important from which sensors the average power effect of the machine is determined, or its instantaneous deviations from the mean value of the force effect. To determine the output of the sensor 4 of the force effect of the working machine, signals from force-bearing pins can be used, which are today most often used in the design of the swivel-swing lower links of the tractor's three-point hitch. However, it is also possible to use data from tractor data frames (e.g. CAN-BUS), especially about the immediate load of the tractor's drive unit. Both data can be used autonomously, or as independent controller inputs with predetermined effect weights. The degree of the immediate request to increase the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch according to the output of the block of the secondary fuzz of the regulator 2 (or also of the secondary fuzz of the regulator 20). as one of the inputs of the adder 5 of the requirements for setting the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor for the movement of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor corresponding to the degree of deviation of the instantaneous power effect of the tool from the average power effect is determined relatively as within the deviation of the instantaneous power effect of the machine to the absolute mean value values of the force effect, as well as in the degree of the request for an increase in relation to the total range of the position of the arms 105 of the three-point hitch. Typically, in the middle part of the range of the secondary controller 20, it reaches a mutual level: a 5% positive deviation of the instantaneous value of the force effect of the tool from the instantaneous mean value of the force effect causes a request for an additional request to increase at the level of 10% the range of movement of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch. It should be noted that these data are verified for a specific mechanical-hydraulic system and it is verified that in practice there is no real increase in the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor, because simultaneously with the increase in the position of the arms 105, the force effect of the working machine is reduced by reducing its working depth, while at the same time adjusting the continuously determined mean value of the machine's power effect. In the extreme areas of the regulation (with high changes in the instantaneous power effect at the level of 20% or more of its mean value), the dependence of the regulation of the secondary regulator 20 is not linear, but the response of the regulation is limited to a one-time request to a maximum of 20% of the range of movement of the arms 105 of the three-point lifting device curtain.
Postup práce regulátoru dle způsobu silové regulace tříbodového závěsu zemědělských traktorů dle tohoto vynálezu dle schématu na obr. 2 lze v představeném výhodném provedení realizovat takto. Obsluha manuálně (typicky ovladačem na panelu ovládaní elektrohydraulického systému traktoru, ale např. i prostřednictvím terminálu traktoru) nastaví ovladač 3 pro nastavení požadavku polohy ramen 105 zvedacího ústrojí, typicky stanovován relativně jako podíl požadavku na aktuální polohu vůči celkovému rozsahu pohybu ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu. Výstup ovladače 3 pro nastavení požadavku polohy ramen 105 zvedacího ústrojí je veden najeden ze vstupů sumátoru 5 požadavků nastavení ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru. Úkolem sumátoru 5 požadavků nastavení ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru je stanovovat požadavek na aktuální polohu ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru jako součet požadavků od obsluhy prostřednictvím ovladače 3 pro nastavení požadavku polohy ramen 105 zvedacího ústrojí a okamžitých požadavků výstupu bloku sekundárního fúzzy regulátoru 2. Výstup sumátoru 5 požadavků nastavení ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru je veden na druhý ze vstupů komparátoru 6 aktuální a požadované polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru, přičemž na první z jeho vstupů je vedenThe work procedure of the regulator according to the method of force regulation of the three-point hitch of agricultural tractors according to the present invention according to the diagram in Fig. 2 can be realized in the presented preferred embodiment as follows. The operator manually (typically by the controller on the control panel of the tractor's electro-hydraulic system, but e.g. also via the tractor's terminal) sets the controller 3 for setting the request for the position of the arms 105 of the lifting device, typically determined relatively as a proportion of the request for the current position to the total range of movement of the arms 105 of the three-point lifting device curtain. The output of the controller 3 for setting the request for the position of the arms 105 of the lifting device is fed to one of the inputs of the adder 5 of the requests for setting the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor. The task of the adder 5 of the requirements for the adjustment of the arms 105 of the lifting device of the tractor three-point hitch is to determine the request for the current position of the arms 105 of the lifting device of the three-point tractor hitch as the sum of the requests from the operator through the controller 3 for setting the request of the position of the arms 105 of the lifting device and the immediate requirements of the output of the secondary fuzz block of the controller 2 The output of the adder 5 of the requirements for setting the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor is fed to the second of the inputs of the comparator 6 of the current and desired position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor, while the first of its inputs is fed
-8CZ 309425 B6 relativizovaný (na rozsah pohybu ramen) signál od senzoru 8 aktuální polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru, který zajišťuje zpětnou vazbu polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodové závěsu traktoru vůči traktoru. Komparátor 6_aktuální a požadované polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru na svém výstupu stanoví aktuální (typicky relativní) odchylku polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu od jeho aktuální požadované polohy, která může nabývat kladných i záporných hodnot a je vstupem primárního fuzzy regulátoru 1, přičemž komparátor 6 aktuální a požadované polohy ramen zároveň plní funkci limitace minimální úrovně (hodnoty) polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu. To je zajištěno tak, že v případě, že při snižování je aktuální poloha ramen 105 rovna minimální hodnotě polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu, nebo by výsledek komparace měl mít nižší než minimální hodnotu polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu, výstup komparátoru 6 aktuální a požadované a požadované polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu je roven nule. Výstup primárního fuzzy regulátoru 1 je upraven dle potřeb akčního členu 7 pro pohyb ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru (typicky např. na úrovni střídy pulzně šířkové modulace ovládacích cívek rozvaděče elektrohydraulického systému). Činnost akčního členu 7 pro pohyb ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru prostřednictvím elektrohydraulického systému s mechanickou vazbou na ramena 105 zvedacího ústrojí vyvolá jejich pohyb, čímž se ve zpětné vazbě změní údaj senzoru 8 aktuální polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru, avšak v rámci regulace nářadí pro pasivní zpracování půdy dojde k úpravě jeho okamžité pracovní hloubky, což vyvolá změnu okamžitého silového účinku pracovního nářadí (tahového odporu), která se projeví další úrovní zpětné vazby na výstupu senzoru 4 silového účinku pracovního nářadí, který je podstatným vstupem bloku 2 sekundárního fuzzy regulátoru dle tohoto vynálezu. Po filtrování (není zobrazeno ve schématu) signálu z výstupu senzoru 4 silového účinku pracovního stroje, pro odstranění signálového šumu, je v bloku 2 sekundárního fuzzy regulátoru tento signál rozdělen na dva signálové toky. První tok je jedním z alespoň dvou vstupů komparátoru 22 okamžité a střední hodnoty silového účinku a vstupuje do něj bez úpravy jako okamžitá hodnota silového účinku pracovního stroje. Druhý signálový tok je veden na vstup procesorového modulu 21 stanovení klouzavého průměru silového účinku, kde je tento signál průběžně průměrován (v popisovaném výhodném provedení například klouzavým průměrem přes 600 vzorků ve frekvenci 20 Hz) a jeho výstup představuje okamžitou střední hodnotu silového účinku stroje, která je vedena na další ze vstupů komparátoru 22 okamžité a střední hodnoty silového účinku stroje. Komparátor 22 okamžité a střední hodnoty silového účinku stroje vyhodnocuje aktuální odchylku okamžitého silového účinku stroje a jeho střední hodnoty a jeho výstupem je relativní aktuální odchylka okamžitého silového účinku stroje od jeho střední hodnoty, která vstupuje do ovladače 23 citlivosti na odezvu změn silových účinků stroje. Ovladač 23 citlivosti na odezvu změn silových účinků stroje umožňuje obsluze, např. přes terminál traktoru, upravit výše popsanou okamžitou hodnotu míry odezvy požadavku na zvýšení polohy ramen tříbodového závěsu traktoru na relativní odchylku okamžitého silového účinku stroje od jeho střední hodnoty (typicky ovladač 23 citlivosti na odezvu změn silových účinků stroje může v případě příliš razantní odezvy dle aktuálních podmínek snižovat úroveň výstupu komparátoru 22 okamžité a střední hodnoty silového účinku stroje násobením hodnotami v intervalu (0, 1) nebo v případě vysokého zatížení pohonné jednotky traktoru zvyšovat agilitu reakce silové regulace dle způsobu podle tohoto vynálezu násobením hodnotami v intervalu typicky <1,15>. V popisovaném výhodném provedení je však místo manuálního nastavení obsluhou nahrazeno automatickým nastavením citlivosti, kdy je účinek ovladač 23 citlivosti na odezvu změn silových účinků stroje počítán ze vzájemného vztahu okamžitého silového účinku nářadí a jeho střední hodnoty a jejich derivací, typicky pak dosahuje v popisovaném provedení hodnot činitele pro násobení úrovně výstupu z komparátoru 22 okamžité a střední hodnoty silového účinku stroje hodnotou z intervalu <0,7; 8>. Výstup z ovladače 23 citlivosti na odezvu změn silových účinků stroje je v relativní úrovni okamžitého silového účinku vůči jeho střední hodnotě po násobení činitelem citlivosti veden na vstup sekundárního fuzzy regulátoru 20. Jeho výstupem je úroveň požadavku na zvýšení/snížení okamžité požadované polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru vůči celkovému rozsahu pohybu ramen 105 zvedacího ústrojí dle odchylky okamžité a střední hodnoty silového účinku v relativním vyjádření, která je jedním ze vstupů komparátoru 6 aktuální a požadované polohy ramen 105-8CZ 309425 B6 relativized (to the range of movement of the arms) signal from the sensor 8 of the current position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor, which provides feedback of the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor relative to the tractor. Comparator 6_current and desired positions of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor at its output determines the current (typically relative) deviation of the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch from its current desired position, which can take on positive and negative values and is the input of the primary fuzzy controller 1, while the comparator 6 of the current and desired position of the arms simultaneously fulfills the function of limiting the minimum level (value) of the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch. This is ensured in such a way that in the event that during lowering the current position of the arms 105 is equal to the minimum value of the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch, or the result of the comparison should be lower than the minimum value of the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch, the output of the comparator 6 current and the desired and desired positions of the arms 105 of the three-point hitch lifting gear is zero. The output of the primary fuzzy controller 1 is adjusted according to the needs of the actuator 7 for the movement of the arms 105 of the lifting device of the tractor's three-point hitch (typically, e.g. at the level of alternating pulse width modulation of the control coils of the electrohydraulic system switchboard). The operation of the actuator 7 for the movement of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor through an electro-hydraulic system with a mechanical connection to the arms of the lifting device 105 causes their movement, thereby changing the data of the sensor 8 of the current position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor, but within regulation of the tool for passive tillage will adjust its immediate working depth, which will cause a change in the immediate power effect of the working tool (tensile resistance), which will be reflected by another level of feedback at the output of the sensor 4 of the power effect of the working tool, which is the essential input of block 2 of the secondary fuzzy controller according to the present invention. After filtering (not shown in the diagram) the signal from the output of the sensor 4 of the power effect of the working machine, to remove signal noise, in block 2 of the secondary fuzzy controller, this signal is divided into two signal streams. The first stream is one of at least two inputs of the comparator 22 of the instantaneous and average value of the force effect and enters it without modification as the instantaneous value of the force effect of the working machine. The second signal flow is fed to the input of the processor module 21 determining the moving average of the force effect, where this signal is continuously averaged (in the described preferred embodiment, for example, by a moving average of over 600 samples at a frequency of 20 Hz) and its output represents the instantaneous mean value of the force effect of the machine, which it is fed to another of the inputs of the comparator 22 of the instantaneous and average values of the force effect of the machine. The comparator 22 of the instantaneous and mean values of the machine force effect evaluates the current deviation of the instantaneous force effect of the machine and its mean value, and its output is the relative current deviation of the instantaneous force effect of the machine from its mean value, which enters the controller 23 of the sensitivity to the response of changes in the force effects of the machine. The sensitivity controller 23 to the response of changes in the force effects of the machine allows the operator, e.g. via the tractor terminal, to adjust the above-described instantaneous value of the response rate of the request to increase the position of the arms of the three-point hitch of the tractor to the relative deviation of the instantaneous force effect of the machine from its mean value (typically the sensitivity controller 23 to response to changes in the machine's power effects, in the case of a too vigorous response according to the current conditions, it can reduce the output level of the comparator 22 of the immediate and average values of the machine's power effect by multiplying by values in the interval (0, 1) or, in the case of a high load on the tractor's drive unit, increase the agility of the power regulation response according to the method according to this invention by multiplying by values in the interval typically <1.15>. However, in the described preferred embodiment, the place of manual adjustment by the operator is replaced by automatic sensitivity adjustment, where the effect of the sensitivity controller 23 on the response of changes in the force effects of the machine is calculated from the mutual relationship of the instantaneous force effect of the tools í and its mean values and their derivatives, typically in the described embodiment, it reaches the values of the factor for multiplying the level of the output from the comparator 22 of the instantaneous and mean values of the force effect of the machine by the value of the interval <0.7; 8>. The output from the sensitivity controller 23 to the response of changes in the force effects of the machine is, in the relative level of the instantaneous force effect to its mean value after multiplying by the sensitivity factor, fed to the input of the secondary fuzzy controller 20. Its output is the level of the request to increase/decrease the immediate required position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor to the total range of movement of the arms 105 of the lifting device according to the deviation of the instantaneous and mean value of the force effect in relative terms, which is one of the inputs of the comparator 6 of the current and desired position of the arms 105
-9CZ 309425 B6 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru. Nezávisle na vůli obsluhy tak v rámci silové regulace tříbodového závěsu traktoru dle tohoto vynálezu stanovuje aktuální požadavky na zvýšení/snížení polohy ramen 105 zvedacího ústrojí, avšak nejníže na úroveň nastavenou obsluhou dle potřebných agrotechnických požadavků. Na tuto úroveň je zároveň primárním fúzzy 5 regulátorem 1 poloha ramen 105 zvedacího ústrojí snižována, pokud je odchylka okamžité a střední hodnoty silového účinku nulová a poloha ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu je nad úrovní požadované polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru. V případě, že je poloha ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu nad úrovní požadované polohy ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu traktoru, a zároveň je odchylka okamžité a střední ίο hodnoty silového účinku záporná (došlo ke snížení silového účinku nářadí) doplňuje činnost primárního fuzzy regulátoru 1 ve snižování polohy ramen zvedacího ústrojí požadavek na snížení polohy ramen 105 zvedacího ústrojí od výstupu bloku 2 sekundárního fúzzy regulátoru tak, že poloha ramen 105 zvedacího ústrojí se snižuje rychleji, než je tomu u klasické silové regulace. Soustava primárního fúzzy regulátoru 1 ve spojení s blokem 2 sekundárního fúzzy regulátoru po 15 co nejdelší možný podíl z pracovního času zachovává požadovanou polohu ramen 105 zvedacího ústrojí tříbodového závěsu v rámci představené pohotovostní polohové regulace dle způsobu silové regulace.-9CZ 309425 B6 of the lifting device of the tractor's three-point hitch. Independently of the will of the operator, as part of the force regulation of the three-point hitch of the tractor according to this invention, it determines the current requirements for raising/lowering the position of the arms 105 of the lifting device, but at least to the level set by the operator according to the necessary agrotechnical requirements. At the same time, the position of the arms 105 of the lifting device is reduced to this level by the primary fuse 5 regulator 1, if the deviation of the instantaneous and average value of the force effect is zero and the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch is above the level of the required position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor. In the event that the position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch is above the level of the required position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch of the tractor, and at the same time the deviation of the immediate and average value of the power effect is negative (the power effect of the tool has been reduced), the action of the primary fuzzy controller 1 is supplemented in lowering the position of the arms of the lifting device, the requirement to lower the position of the arms 105 of the lifting device from the output of block 2 of the secondary fuzz regulator so that the position of the arms 105 of the lifting device decreases faster than in the case of classic power regulation. The system of the primary fuzzy regulator 1 in connection with the block 2 of the secondary fuzzy regulator maintains the required position of the arms 105 of the lifting device of the three-point hitch within the presented emergency position regulation according to the power regulation method for the longest possible share of the working time.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-455A CZ309425B6 (en) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Method of force regulation of a three-point hitch of agricultural tractors and system for this regulation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-455A CZ309425B6 (en) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Method of force regulation of a three-point hitch of agricultural tractors and system for this regulation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2020455A3 CZ2020455A3 (en) | 2022-02-23 |
| CZ309425B6 true CZ309425B6 (en) | 2022-12-28 |
Family
ID=80323701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020-455A CZ309425B6 (en) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Method of force regulation of a three-point hitch of agricultural tractors and system for this regulation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309425B6 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0590992A1 (en) * | 1992-10-01 | 1994-04-06 | Massey Ferguson S.A. | Implement control system |
| US20120185137A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | David James Schedgick | Draft Control Method for Operating an Earth Moving Machine |
-
2020
- 2020-08-12 CZ CZ2020-455A patent/CZ309425B6/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0590992A1 (en) * | 1992-10-01 | 1994-04-06 | Massey Ferguson S.A. | Implement control system |
| US20120185137A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | David James Schedgick | Draft Control Method for Operating an Earth Moving Machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2020455A3 (en) | 2022-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2019284076B2 (en) | Apparatus, systems and methods for row unit downforce control | |
| US4385353A (en) | Method and system for regulating the operating depth of towed agricultural machinery, for example tractor-borne plows | |
| EP2546627A2 (en) | System and method for determining drawbar force magnitude and direction. | |
| Suomi et al. | Automatic working depth control for seed drill using ISO 11783 remote control messages | |
| US11716920B2 (en) | Residue management based on topography by an agricultural tillage implement | |
| EP2554037A1 (en) | A supplemental down force system, ground working implement with same and method | |
| US11439063B2 (en) | Dual cut header assembly | |
| US10517238B2 (en) | Implement optimization by automated adjustments | |
| CZ309425B6 (en) | Method of force regulation of a three-point hitch of agricultural tractors and system for this regulation | |
| EP3202244A1 (en) | Draft force detection on a vehicle having a linkage | |
| EP0786200A2 (en) | Agricultural machine working unit position regulation device | |
| US8356544B2 (en) | Raising drive and method for controlling a raising drive | |
| HU199226B (en) | Device for adjusting into position parallel to soil the extending supports of agricultural working machines particularly plant protecting and implement carrying machines | |
| GB2120419A (en) | Control of agricultural instruments | |
| DE19945853A1 (en) | Depth control device for plough has cylinder in lifting gear controlled by valve connected to control circuitry receiving load sensor signal | |
| CN114165502B (en) | Automatic control method and system for double-bud sugarcane section transverse planter tillage depth | |
| CN112293027B (en) | Multi-ridge spacing and single-ridge up-down latitude regulating device of peanut combine harvester | |
| JP2014023491A (en) | Sulky farm working machine | |
| Xiao et al. | Design and experiment of fuzzy-PID based tillage depth control system for a self-propelled electric tiller | |
| PászTOr et al. | Study of three-point linkage of power machine | |
| CN115997510B (en) | Electro-hydraulic leveling suspension system of electric tractor and control method thereof | |
| DE102021214357A1 (en) | Method for damping vibrations in a mobile work machine with attachment and mobile work machine | |
| JPH0391404A (en) | Lifting and lowering controller | |
| CS234056B1 (en) | Method of circulation grinding platn's material automatic regulation and connection for application of this method |