DE2102871A1

DE2102871A1 - Device for regulating the working depth of a tillage device attached to an agricultural vehicle

Info

Publication number: DE2102871A1
Application number: DE19712102871
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 8952 Marktoberdorf. AOId 25-00 Schneider
Original assignee: Xaver Fendt & Co, 8952 Marktoberdorf
Priority date: 1971-01-22
Filing date: 1971-01-22
Publication date: 1972-08-10

Description

Vorrichtung zur Regelung der Arbeitstiefe eines an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug angebauten Bodenbearbeitungsgerätes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Arbeitstiefe eines an einem landwirtschaftlichen Pahrzeug oder dgl. angebautem Bodenbearbeitungsgerät, wobei ein Steuerventil eines integral wirkenden Krafthebers durch Zugkraftwerteänderungen und weiter durch eine, gegenüber den Zugkraftwerteänderungen verzögert, entgegengesetzt und integral wirkende Lageübertragung beeinflußt wird. Device for regulating the working depth of an agricultural Vehicle-mounted soil cultivation device The invention relates to a device to regulate the working depth of an agricultural vehicle or Like. Cultivated soil cultivation device, wherein a control valve of an integrally acting Power lift by changes in the tensile force values and further by one, compared to the changes in the tensile force values delayed, oppositely and integrally acting position transfer is influenced.

Durch das DDR-WP 24 280 ist eine Regelungsvorrichtung bekannt geworden, bei der die Zugkraftwerteänderungen auf ein Steuerventil eines integral wirkenden Krafthebers übertragen werden und dessen Stellung weiter durch eine verzögert, entgegengesetztund integral wirkende Lageübertragung beeinflußt wird. Hierbei übernimmt die Lageregelung die Führung für die Zugkraft.A control device has become known through the DDR-WP 24 280, in which the tensile force value changes on a control valve of an integrally acting Power lift are transmitted and its position is further delayed by a, reverse and integrally acting position transfer is influenced. Here the position control takes over the guide for the traction.

Diese Vorrichtung setzt sich also aus zwei in Reihe geschalteten I-Gliedern zusammen und ist daher strukturistabil, so daß eine exakte Regelung insbesondere bei schnellen Bewegungen wie z.B. Heben und Senken am Feldrand nicht möglich ist. Es kann somit kein Sollwert eingehalten werden, was den praktischen Wert der Erfindung in Frage stellt.This device is made up of two I-members connected in series together and is therefore structurally stable, so that an exact regulation in particular is not possible with fast movements such as lifting and lowering at the edge of the field. It cannot therefore have a setpoint adhered to what the practical Questioning the value of the invention.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art zur Regelung der Arbeitstiefe eines Bodenbearbeitungsgerätes mit einfachen Mitteln strukturstabil zu machen.The object of the invention is therefore to provide a device according to the opening paragraph named type for regulating the working depth of a soil cultivation device with simple To make funds structurally stable.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens dem Glied mit der kleineren Intecjrationszeit, d.h. mit dem größeren Integrierbeiwert K1 in Signalflußrichtung ein differenzierendes Glied (D-Glied) entweder parallelgeschaltet oder eine nachgebende bzw. differenzierende Rückführung zugeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that at least the term with the smaller integration time, i.e. with the larger integration coefficient K1 a differentiating element (D element) either connected in parallel in the signal flow direction or a yielding or differentiating return is assigned.

Mit dieser Anordnung ist das Regelungssystem strukturstabil, so daß bei Bodenwiderstandsänderungen und Nickbewegungen ein einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung erreicht wird.With this arrangement, the control system is structurally stable, so that flawless operation of the Device is achieved.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine Regelungsvorrichtung, dargestellt mit Hilfe eines Signalflußbildes Fig. 2 eine der möglichen geräte technischen Ausführung.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. 1 shows a control device, shown with the help of a signal flow diagram Fig. 2 one of the possible technical devices Execution.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem integral wirkenden Zweig 1 für den Zugkraftanteil, in dem ein Gestänge 2 z.B. ein Dreipunktgestänge etc., ein Meßwertgeber 3 wie z.B. eine Blattfeder eingeschaltet ist.The device consists essentially of an integrally acting Branch 1 for the tractive force component, in which a linkage 2, e.g. a three-point linkage etc., a sensor 3 such as a leaf spring is switched on.

Die Zugkraftwerteänderungen wirken auf ein Steuerventil 4 eines Krafthebers 5. Die Übertragung der Lage erfolgt über einen weiteren Zweig 6 (integrale Lageübertragung), der ein Hilfsventil 7 und einen Hilfszylinder 8 beinhaltet. Der integral wirkende Zweig 6 für die Lage ist mit dem Zweig 1 der Zugkraft in einer Zweigungsstelle 9 vereinigt und wirkt gegenüber dem der Zugkraftwerteänderungen mit kleinerer Anstiegsgeschwindigkeit, d.h. mit Verzögerung. An einer weiteren Zweigungsstelle 10 greift die Störgrösse Z in den Regelungskreis ein. Des weiteren wird an der Zweigungsstelle 9 der Zugkraft-Sollwert XKZ in den Regelkreis eingeführt. Da beide I-Glieder (Kraftheber 11 und Hilfszylinder 8) in Reihe geschaltet sind, ist dieses System strukturinstabil, so daß eine einwandfreie Punktion der Regelung nicht gegeben ist. Zur Stabilisierung dieses Regelungssystemes kann dem Steuerventil 4 und dem Kraftheber 5 ein Glied (Vorhaltglied) in Signalflußrichtung parallelgeschaltet werden oder eine nachgebende bzw. differenzierende Rückführung zugeordnet sein. Es ist auch möglich, die nachgebende Rückführung 11, sowie das D-Glied 12 im integral wirkenden Zweig 6 für die Lagerückführung anzuordnen.The changes in the tensile force values act on a control valve 4 of a power lift 5. The situation is transferred via another branch 6 (integral position transfer), which includes an auxiliary valve 7 and an auxiliary cylinder 8. The integrally acting branch 6 for the layer is in one with the branch 1 of the tensile force Branch point 9 unites and acts against the changes in the tensile force values with a lower rate of rise, i.e. with a delay. At another branch 10, the disturbance variable Z intervenes in the control loop. Furthermore, at the branch office 9 the tensile force setpoint XKZ introduced into the control loop. Since both I-links (power lift 11 and auxiliary cylinder 8) are connected in series, this system is structurally unstable, so that a perfect puncture of the regulation is not given. For stabilization this control system can the control valve 4 and the power lift 5 a link (Lead element) can be connected in parallel in the direction of signal flow or a yielding one or differentiating traceability. It is also possible to have the yielding Return 11, as well as the D-member 12 in the integrally acting branch 6 for the position return to arrange.

Auch ist eine Kombination von beiden Möglichkeiten denkbar. Vorteilhafterweise wird man jedoch diese stabilisierenden Elemente demjenigen I-Glied zuordnen, das die kleinere Integrationszeit aufweist. Aus Fig. 2 ist die geräte technische Ausführung einer derartigen Vorrichtung ersichtlich.A combination of the two options is also conceivable. Advantageously However, one will assign these stabilizing elements to the I-link that has the shorter integration time. From Fig. 2, the device is technical design such a device can be seen.

Ein Bodenbearbeitungsgerät, z.B. ein Pflug 13 ist über ein Dreipunktgestänge 14 mit dem nicht dargestellten Schlepper verbunden. Gezeigt ist lediglich die Verbindung des oberen Lenkers 15 mit einem Geberelement 16 z.B. einer Zug-Druckfeder mit dem Regelgestänge 17.A tillage implement, e.g. a plow 13, is via a three-point linkage 14 connected to the tractor, not shown. Only the connection is shown of the upper link 15 with a transmitter element 16, e.g. a tension-compression spring with the Control linkage 17.

Über einen ilandhebel 18 kann mittels eines Gestänges 19 ein Steuerventil 20 eines Krafthebers 21 verstellt werden, womit der Sollwert, d.h. die gewünschte Arbeitstiefe des Bodenbearbeitungsgerätes festgelegt wird. Zum Regeln, d.h. wenn das Steuerventil nach erfolgter Einstellung aus seiner Neutrallage kommt, hebt und senkt der Kraftheber 21 - betätigt durch das Steuerventil 20 über einen Ölkreislauf 23 -durch Hubarme 22 das Bodenbearbeitungsgerät 13.Via a manual lever 18, a linkage 19 a Control valve 20 of a power lift 21 can be adjusted, whereby the target value, i. the desired working depth of the tillage implement is determined. To regulate i.e. if the control valve comes out of its neutral position after setting, raises and lowers the power lift 21 - actuated by the control valve 20 via a Oil circuit 23 -through lifting arms 22 the tillage device 13.

Innerhalb des Regelgestänges 17 befindet sich eine Waage 24, an der im Gelenk 25 der Zugkrafteinfluß und im Gelenk 26 der Lageeinfluß wirksam ist. Beide Einflüsse werden entsprechend verglichen und über das Gestänge 19 auf das Steuerventil 20 übertragen.Within the control rod 17 there is a balance 24 on which in the joint 25 the tensile force and in the joint 26 the position influence is effective. Both Influences are compared accordingly and via the linkage 19 on the control valve 20 transferred.

Der Charakter des Lagezweiges 6 wird durch einen integral wirkenden Hilfszylinder 27 bestimmt, der in Abhängigkeit von der Stellung der Hubarme 22 durch ein Hilfsventil 36 über einen Ölkreislauf 37 mit Drucköl beaufschlagt wird. Die Anstiegsgeschwindigkeit des Hilfszylinders 27 ist gegenüber der des Krafthebers 27 kleiner, so daß wirkungsmäßig bei kurzzeitig auftretenden Bodenwiderstandsänderungen ausschließlich reine Zugkraft vorliegt, während bei länger anhaltenden Störungen der Einfluß der Lage wirksam ist.The character of the branch 6 is made by an integrally acting Auxiliary cylinder 27 is determined by depending on the position of the lifting arms 22 an auxiliary valve 36 is acted upon by pressure oil via an oil circuit 37. the The rate of rise of the auxiliary cylinder 27 is compared to that of the power lift 27 smaller, so that it is effective in the event of brief changes in soil resistance only pure tensile force is present, while in the case of prolonged disturbances the influence of the situation is effective.

Um die beiden in Reihe geschalteten I-Glieddr (Kraftheberzylinder 21 und Hilfszylinder 27) strukturstabil zu machen, ist im Regelkreis mindestens ein D-Glied 28 angeordnet. Das Glied 28 besteht hierbei aus einem Hydraulik-Dämpfer 29 mit parallel geschalteter einstellbarer Drossel und einem Pederspeicher 31. Die Wirkung des dem Hilfszylinder 27 zugeordneten D-Glieder 28 ist wie folgt: Bei schneller Bewegung der Kolbenstange 52 in axialer Richtung wird der Weg über ein Gestänge 33 und eine Waage 34 fast vollständig auf das Gelenk 26 übertragen.Around the two I-Glieddr (power lift cylinder 21 and auxiliary cylinder 27) is at least structurally stable in the control loop a D-member 28 is arranged. The member 28 here consists of a hydraulic damper 29 with adjustable throttle connected in parallel and a Peders memory 31. The The effect of the D-link 28 assigned to the auxiliary cylinder 27 is as follows: at faster movement of the piston rod 52 in the axial direction is the path over a Linkage 33 and a balance 34 are almost completely transferred to joint 26.

Bei langsamer Bewegung erfolgt die Übertragung des Weges dagegen nur teilweise, da eine größere Ölmenge im Hydraulik-Dämpfer über die Drossel 70 gelangt. Dieser Weg wird nicht weiter übertragen, so daß die gewünschte Vorhaltwirkung entsteht. Das dem Kraftheber 21 zugeordnete Glied erfüllt folgende Funktion: Bei einer größeren Zugkraftänderung öffnet das Steuerventil 20 und der Kraftheber 21 hebt das Bodenbearbeitungsgerät 13 an. Die schnelle Bewegung der Verlängerung 35 des Hubarmes 22 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt eine nahezu vollständige Übertragung des Weges über das D-Glied 28 auf das Gestänge 19, d.h. die Rückführung greift sofort ein, früher als das Geberelement 16 das Steuerventil 20 in seine Neutralstellung verbringen zu mag. Ist die Geschwindigkeit des Geberelementes 16 gering, wird ein großer Teil des Weges innerhalb des D-Gliedes 28 ausgeglichen, d.h. es liegt eine Vorhaltwirkung vor. Für die Stabilisierung des Regelkreises wurden hier zwei Möglichkeiten aufgezeigt. Einmal ist es möglich, entweder dem Hilfszylinder 27 oder dem Kraftheber 21 in Signalflußrichtung ein D-Glied parallel zu schalten bzw. ihnen eine nachgebende oder differenzierende Rückführung zuzuordnen. In der Praxis wird man dasjenige I-Glied nehmen, das die kleinere Integrationszeit aufweist. Vorteilhaft ist es, diese Vorrichtung mit elektrischen oder pneumatischen Mitteln zu verwirklichen.In the case of slow movement, however, the path is only transmitted partly because a larger amount of oil in the hydraulic damper reaches the throttle 70. This path is not transmitted any further, so that the desired lead effect arises. The link assigned to the power lift 21 fulfills the following function: In the case of a larger one The change in tractive force opens the control valve 20 and the power lift 21 lifts the soil cultivation implement 13 at. The rapid counterclockwise movement of the extension 35 of the lift arm 22 causes an almost complete transfer of the path via the D element 28 to the Linkage 19, i.e. the return mechanism intervenes immediately, earlier than the transmitter element 16 to spend the control valve 20 in its neutral position. Is the speed of the transmitter element 16 is low, a large part of the path is within the D-link 28 balanced, i.e. there is a lead effect. For the stabilization of the Control loop, two possibilities were shown here. It is possible once, either the auxiliary cylinder 27 or the power lift 21 in the signal flow direction a D-link parallel to switch or to assign a yielding or differentiating return to them. In practice, you will use the I link that has the shorter integration time having. It is advantageous to use this device with electrical or pneumatic Realizing means.

Claims

Device for regulating the working depth of an agricultural Vehicle or the like.

attached soil cultivation device, with a control valve of an integrally acting power lift by changes in the pulling force values and further by one, opposite the changes in tensile force values delayed, oppositely and integrally acting position transfer influences wir4, characterized by the fact that at least the I-element (5, 21) with the smaller integration time, i.e. with the larger integration coefficient K1 in the direction of the signal flow a differentiating element (28) (D-lied) either connected in parallel or one yielding return or

differentiating feedback is assigned.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the egg is not marked Power lift (5, 21) a yielding resp.

differentiating feedback is assigned to the control valve (4, 20).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized geke nnze i without t that the D-member (28) consists of a hydraulic damper with a parallel switchable There is a throttle and a spring accumulator.