DE2223074B2

DE2223074B2 - Automatic controller for row agriculture machine - has fluid distributor with feeler and connected to steering cylinder by return rod

Info

Publication number: DE2223074B2
Application number: DE19722223074
Authority: DE
Inventors: Rudolf Jicin Mraz; Vojtech Dipl.-Ing. Ostromer Jicin Vavra; Jan Jicin Vondraczek
Original assignee: Agrostroj Jicin Np Jicin (tschechoslowakei)
Current assignee: Agrostroj Jicin Np Jicin (tschechoslowakei)
Priority date: 1971-05-17
Filing date: 1972-05-12
Publication date: 1975-07-17
Also published as: DD96015A5; DE2223074A1; HU163204B; CS150059B1

Abstract

Automatic controller for an agricultural machine for row culture has a working cylinder jointed to the machine frame and engaging the steering mechanism, and controlled by a pressure fluid distributor which has two parts displaceable relative to each other and thus producing the control effect, the first with at elast one feeler for the position of the row and the second connected via a return rod to the cylinder. The rod has a two-armed lever, with one arm articulated to the cylinder and the other arm articulated to a rod acting on the second part of the distributor. The ratio of arm lengths is variable, and a damping spring is provided in the connection between the feeler and the first part of the distributor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung einer für Reihenkulturen bestimmten landwirtschaftlichen Maschine, mit einem Arbeitszylinder, der einerseits am Maschinenrahmen angelenkt ist und andererseits an der Lenkvorrichtung der Maschine angreift, und mit einem den Arbeitszylinder steuernden Druckfluid-Verteiler, der zwei relativ zueinander verstellbare und durch ihre Relativlage den Steuereffekt bewirkende Teile aufweist, von denen der erste mit mindestens einem die Lage der Reihenkulturen abtastenden Fühler und der zweite über ein Rück- führgestänge mit dem Arbeitszylinder in Verbindung steht.The invention relates to a device for automatic control of an agricultural machine intended for row crops, with a working cylinder which is hinged on the one hand to the machine frame and on the other hand to the steering device the machine attacks, and with a pressure fluid distributor controlling the working cylinder, the two relative has mutually adjustable and by their relative position causing the control effect parts, of which the the first with at least one sensor that scans the position of the row crops and the second with a back guide rod is connected to the working cylinder.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DT-OS 57 706) bildet die Kolbenstange des Arbeitszylinders, die zu lenkende Räder verstellt, als Axialschieber den einen Teil des Druckfluid-Verteilers. Der andere, diesen Axialschieber umgebende Teil wird von einem als Tastrolle ausgebildeten Fühler über ein direkt angreifendes Gestänge ebenfalls axial verschoben. Wenn die beiden Teile relativ zueinander verlagert werden, wird der Arbeitszylinder sinnrichtig verstellt, wobei die Kolbenstange eine Rückführung im Verhältnis 1 :1 bewirkt. Diese Konstruktion ergibt eine verhältnismäßig ungenaue Führung der Maschine. Auch ist sie gegenüber kurzzeitigen Impulsen empfindlich.In a known device of this type (DT-OS 57 706), the piston rod of the working cylinder, which adjusts the wheels to be steered, acts as an axial slide one part of the pressure fluid manifold. The other, this axial slide surrounding part is from a The sensor designed as a feeler roller is also axially displaced via a directly acting linkage. if the two parts are displaced relative to each other, the working cylinder is adjusted correctly, with the Piston rod causes a return in a ratio of 1: 1. This construction gives a relative imprecise guidance of the machine. It is also sensitive to brief impulses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der das Regelverhalten mit einfachen mechanischenThe invention is based on the object of specifying a device of the type described above, in which the control behavior with simple mechanical Mitteta an die örtlichen Gegebenheiten angepaßt werden kann.Mitteta can be adapted to local conditions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rückführgestänge einen zweiarmigen Hebel aufweist, dessen einer Ar/n am Arbeitszylinder und dessen anderer Arm an einer auf den zweiten Teil des Druckfluid-Verteilers wirkenden Stange angelenkt ist, wobei das Verhältnis der Armlängen veränderbar ist, und daß in der Verbindung zwischen dem Fühler und dem ersten Teil des Druckfluid-Verteilers eine Dämpfungsfeder vorgesehen ist.This object is achieved according to the invention in that the return linkage has a two-armed lever, one of which is Ar / n on the working cylinder and the other arm of which is articulated to a rod acting on the second part of the pressure fluid distributor, the ratio of the arm lengths being variable, and that in the connection between the feeler and the first part of the pressure fluid distributor is provided with a damping spring.

Hierdurch wird mit einfachen mechanischen und hydraulischen Bauelementen eine auch unter erschwerten landwirtschaftlichen Arbeitsbedingungen genügend empfindliche, anpassungsfällige und wirksame Regelung erzielt Mit Hilfe des zweiarmigen Hebels im Rückführgestänge ist es möglich, andere Übersetzungsverhältnisse als 1:1 einzustellen. Insbesondere kann man ein Regelverhalten erzielen, bei dem einerseits eine geringe bleibende Regelabweichung vorhanden ist, andererseits aber noch kein Oberschwingen während des Regelvorgangs eintritt Auch besteht die Möglichkeit, dieselbe Maschine für unterschiedliche Böden einzusetzen und in Abhängigkeit von der Bodenbeschaffenheit ein entsprechendes Regelverhalten einzustellen. Kurzzeitige Fühlerimpulse werden von der Dämpfungsfeder aufgenommen und beeinflussen die Lenkung überhaupt nicht. Auch bei Erreichen des Endanschlags des Druckfluid-Verteilers ist die Dämpfungsfeder wirksam, um weitergehende Ausschläge des Fühlers aufzunehmen.As a result, with simple mechanical and hydraulic components, one is also made more difficult agricultural working conditions sufficiently sensitive, adaptable and effective regulation achieved with the help of the two-armed lever in Return linkage it is possible to set gear ratios other than 1: 1. In particular, can one can achieve a control behavior in which on the one hand There is a slight permanent control deviation, but on the other hand no harmonic oscillation occurs during the control process. It is also possible to use the same machine for different soils and to set a corresponding control behavior depending on the nature of the soil. Brief sensor pulses are sent by the Damping springs added and do not affect the steering at all. The damping spring is also effective when the end stop of the pressure fluid distributor is reached in order to absorb further deflections of the sensor.

Günstig ist es ferner, wenn die Verbindung zwischen Fühler und erstem Teil des Druckfluid-Verteilers aus zwei teleskopartig verschiebbaren Stäben besteht und wenn die Dämpfungsfeder zwei Teile aufweist die sich mit den einander abgewandten Enden an zwei fest an dem einen Stab angebrachten Stützen und mit den einander zugewandten Enden an einem auf dem anderen Stab verschiebbar befestigten Gleitstück abstützen. Mit Hilfe des Gleitstücks können zusätzliche Einstellungen vorgenommen werden, beispielsweise die Einstellung der Neutrallage des Systems,It is also advantageous if the connection between the sensor and the first part of the pressure fluid distributor is off consists of two telescopic rods and if the damping spring has two parts which with the ends facing away from each other on two supports firmly attached to one rod and with the ends facing one another on the other Support rod slidably attached slider. With the help of the slide, additional settings can be made be carried out, for example setting the neutral position of the system,

Die Zeichnungen stellen schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung dar. Es zeigtThe drawings show schematically a preferred embodiment of the device according to the invention. It shows

F i g. 1 die ganze Einrichtung im Grundriß,F i g. 1 the whole facility in plan,

F i g. 2 den Grundriß eines Teils mit einem beweglichen Tisch für den Verteiler und dessen Betätigung.F i g. Figure 2 is a plan view of a part with a movable table for the distributor and its actuation.

F i g. 3 eine Seitenansicht zu F i g. 2 undF i g. 3 shows a side view of FIG. 2 and

F1 g. 4 das Schema des Drucksystems der Einrichtung.F1 g. 4 the scheme of the printing system of the facility.

An dem Rahmen einer sich an der. Reihen von Feldfrüchten Il in der Richtung des Pfeils 19 entlangbewegenden Maschine 20 ist mit seinem einen Ende ein doppelt wirkender Arbeitszylinder 2 befestigt. Mit seinem anderen Ende ist dieser Arbeitszylinder 2 an einem zweiarmigen Hebel 23 angelenkt, der mit einer Befestigungsstange 10 der Maschine 20 verbunden ist. Die Befestigungsstange IO könnte auch unmittelbar einen Teil des zweiarmigen Hebels bilden. Sowohl der Hebel 23 als auch die Befestigungsstange 10 sind durch einen vertikalen Zapfen 21 mit dem Rahmen der Maschine 20 drehbar verbunden.On the frame of one on the. Machine 20 moving along rows of crops II in the direction of arrow 19 is attached to one end of a double-acting working cylinder 2. With his At the other end, this working cylinder 2 is articulated to a two-armed lever 23 which is connected to a fastening rod 10 of the machine 20. The fastening rod IO could also be a part directly of the two-armed lever. Both the lever 23 and the fastening rod 10 are through a vertical pin 21 with the frame of the machine 20 rotatably connected.

Am anderen Ende des Hebels 23 ist eine Stange 3 angelenkt, die mit ihrem anderen Ende mit einem auf einer Führung 5 bzw. auch einer Hilfsführung 22 senkrecht zur Fahrtrichtung der Maschine 20 verschiebbaren Tisch 4 verbunden ist. An der Maschine 20 ist fer-At the other end of the lever 23 a rod 3 is articulated, which at its other end with a a guide 5 or an auxiliary guide 22 is connected perpendicular to the direction of travel of the machine 20 movable table 4. At the machine 20 is finished

ner mindestens ein Fühler 24 angeordnet Vorzugsweise sind es zwei Fühler, die sich während der Arbeit zwischen den Reihen der Feldfrüchte 11 befinden. Jeder Fühler 24 ist mit einem Arm 8 versehen, und die Arme 8 sind mittels eines Stabes 9 verbunden. Einer der Arme 8 steht in gelenkiger Verbindung mit einem zwei Stäbe 7, T aufweisenden Gestänge, das mit einer oder zwei Dämpfungs- oder Ausgleirhfedern 27 versehen ist Zwischen diesen Federn ist ein Gleitstück 28 auf dem ausschiebbaren Stab T befestigt, der mit seinem Außenende an einem Betätigungshebel 6 rngelenkt ist Der Betätigungshebel 6 ist mit seinem Befestigungszapfei. 14 am Tisch 4 gelagert Am Betätigungshebel 6 ist ein Steuerhebel 25 eines Druckfluid-Verteilers 1 mittels einer Schwinghülse 26 verschiebbar angelenkt At least one sensor 24 is arranged. There are preferably two sensors which are located between the rows of crops 11 during work. Each sensor 24 is provided with an arm 8, and the arms 8 are connected by means of a rod 9. One of the arms 8 is in an articulated connection with a two rods 7, T having linkage, which is provided with one or two damping or Ausgleirhfedern 27 between these springs, a slider 28 is attached to the extendable rod T , which with its outer end on a The actuating lever 6 is articulated. The actuating lever 6 is with its fastening pin. 14 mounted on the table 4 A control lever 25 of a pressure fluid distributor 1 is articulated on the actuating lever 6 so as to be displaceable by means of an oscillating sleeve 26

Am Tisch 4 sind zu beiden Seiten des Betätigungshebels 6 Anschläge 15 für diesen Hebel vorgesehen. Der Eingang des Druckfluid-Verteilers 1 ist über eine Dnickleitung 17 mit einer Druckquelle 16 verbunden (F i g. 4), an die bei einer anderen Ausfühmng auch ein von Hand betätigbarer Verteiler 12 angeschlossen sein kann. In diesem I all sind dann sowohl die Ausgangsleitungen des Verteilers 12 als auch die Ausgangsleitungen des Verteilers 1 über ein Umschaltventil 13 angeschlossen, von dem dann eine doppelte Verbindung zum doppelt wirkenden Arl-eitszylinder 2 führt. Vom Druckfluid-Verteiler 1 bzw auch vom Verteiler 12 ist durch eine Ablaufleitung 18 eine Rückverbindung zur Druckquelle 16 für den Fall vorgesehen, daß mit Druckflüssigkeit geaibeitet wird. Bei Druckgas wird keine Ablaufleitung 18 eingebautOn the table 4 6 stops 15 are provided for this lever on both sides of the operating lever. The input of the pressurized fluid distributor 1 is connected via a Dnickleitung 17 to a pressure source 16 (F i g. 4), can be connected to the other at a Ausfühmng also a manually actuatable manifold 12. In this case, both the output lines of the distributor 12 and the output lines of the distributor 1 are connected via a switchover valve 13, from which a double connection then leads to the double-acting working cylinder 2. From the pressure fluid distributor 1 or also from the distributor 12, a back connection to the pressure source 16 is provided through a drain line 18 in the event that pressure fluid is used. In the case of pressurized gas, no discharge line 18 is installed

Diese Einrichtung aibeitet folgendermaßen: Die Maschine 20 wird von einem Schlepper in der Richtung des Pfeils 19 über die Re.iien von Feldfrüchten 11 gezogen. Solange ihre Lage in der Querrichtung gegenüber den Reihen der Feldfrüchte 11 richtig ist, bleibt die Einrichtung im Ruhezustand. Falls es jedoch zu einer seitlichen Auslenkurg der Maschine 20 und dadurch auch zu einer Auslenkung ihrer Arbeitsorgane gegenüber den Reihen der Feldfrüchte 11 kommt verursachen die durch die einzelnen Feldfrüchte hervorgerufenen seitlich wirkenden Kräfte eine seitliche Auslenkung der Fühler 24 in einer der Richtungen der Pfeile B. Wenn mehrere Fühler 24 verwendet werden, wird durch ihre i "tneinsame Verbindung, z. B. mittels des Stabs 9, der durch eine lokale seitliche Unregelmäßigkeit einer Feldfrucht 11 hervorgerufene Einfluß ausgeschlossen, so daß es nur bei einer tatsächlich veränderten Querlage der Maschine 20 gegenüber den Reihen der Feldfruchte 11 zu einer Auslenkung kommt.This device operates as follows: The machine 20 is pulled by a tractor in the direction of the arrow 19 over the rows of crops 11. As long as its position in the transverse direction relative to the rows of crops 11 is correct, the device remains in the idle state. If, however, there is a lateral deflection of the machine 20 and thereby also a deflection of its working organs with respect to the rows of crops 11, the laterally acting forces caused by the individual crops cause a lateral deflection of the feelers 24 in one of the directions of the arrows B. If several sensors 24 are used is determined by its i "tneinsame compound, for. example, by means of the rod 9, the excluded by a local lateral irregularity of a crop 11 caused influence, so that the only on an actual change in cross position of the machine 20 relative to Rows of the crop 11 comes to a deflection.

Der Arm 8 überträgt die Auslenkung über das abgefederte Regelgestänge auf den Betätigungshebel 6, der den Steuerhebel 25 des Druckfluid-Verteüers 1 auslenkt. Dieser läßt den Arbeitsdruck auf die entsprechende Seite des Arbeitszylinders 2 einwirken, so daß dieser die Befestigungsstange 10 der Maschine 20 in einer der beiden Richtungen der Pfeile Λ auslenkt, wodurch die Maschine während ihrer Fahrt in die richtige Querlage gegenüber den Reihen der Feldfrüchte 11 zurückgeführt wird.The arm 8 transmits the deflection via the spring-loaded control rods to the actuating lever 6, which deflects the control lever 25 of the pressure fluid distributor 1. This allows the working pressure to act on the corresponding side of the working cylinder 2, so that it deflects the fastening rod 10 of the machine 20 in one of the two directions of the arrows Λ , whereby the machine is returned to the correct transverse position with respect to the rows of crops 11 during its travel .

Die Bewegung der Befestigungsstange 10 setzt jedoch gleichzeitig auch den Rückkopplungsmechanismus in Tätigkeit, der die Auslenkschwingung der Steuerung dämpft und eine richtige Wirkungsweise auch unter schwierigen Bedingungen, z. B. bei einem lückenhaften Pflanzenbestand ermöglicht Dies erfolgt durch eine Auslenkung der Stange 3, die den Tisch 4 entlang der Führung 5, gegebenenfalls auch entlang der Hilfsführung 22, in gleicher Richtung mit der Bewegung des abgefederten Regelgestänges verschiebt Diese Bewegung des Tisches 4 wird beendet sobald eine richtige Querlage der Maschine gegenüber den Reihen der Feldfrüchte 11 erzielt ist Die Wirkung der Rückkopplung und dadurch auch die Größe der Schwingungsdämpfung kann durch Lageverstellung der Stange 3 gegenüber dem Hebel 23 eingestellt werden, z. B. mittels der am Ende des Hebels 23 vorgesehenen Stellöffnungen, d. h. also durch eine Änderung des Verhältnisses der wirksamen Längen der Arme des Hebels 23.However, the movement of the mounting rod 10 also sets the feedback mechanism at the same time in action, the deflection oscillation of the controller dampens and a correct mode of action even under difficult conditions, e.g. B. in the case of a sketchy one Plant stand makes this possible by a deflection of the rod 3, which the table 4 along the Guide 5, optionally also along the auxiliary guide 22, in the same direction as the movement of the This movement of the table 4 is stopped as soon as a correct one moves The transverse position of the machine in relation to the rows of crops 11 is achieved. The effect of the feedback and thereby also the size of the vibration damping can be adjusted by adjusting the position of the rod 3 opposite the lever 23 can be adjusted, e.g. B. by means of the adjustment openings provided at the end of the lever 23, d. H. that is, by changing the ratio of the effective lengths of the arms of the lever 23.

An dem abgefederten Regelgestänge kann dann eine feine Regulierung der richtigen Ausgangslagen — Neutralstellung vorgenommen werden, und zwar durch eine Einstellung der Querstellung des Gleitstücks 28, z. B. mittels einer Schraube, und kann durch Kerben, Körnerlöcher u. dgl. gesichert werden. Das abgefederte Regelgestänge dient auch zur Dämpfung von für die Tätigkeit der Einrichtung unerwünschten geringen Impulsen und schützt zugleich den Druckfluid-Verteiler 1 vor unerwünschten übermäßigen Schwingungen, denn wenn der Betätigungshebel 6 einen der Anschläge 5 erreicht, ermöglichen die Federn 27 eine weitere Verschiebung des Stabs 7.The spring-loaded control linkage can then be used to fine-tune the correct starting position - neutral position be made by adjusting the transverse position of the slider 28, z. B. by means of a screw, and can be secured by notches, punch holes and the like. The cushioned Control linkage is also used to dampen small impulses that are undesirable for the operation of the facility and at the same time protects the pressure fluid distributor 1 from undesirable excessive vibrations because when the operating lever 6 reaches one of the stops 5, the springs 27 allow a further displacement of the staff 7.

Wenn die Einrichtung mit einem von Hand betätigbaren Verteiler 12 ausgestattet ist, wird dadurch in einem beliebigen Augenblick auch eine manuelle Korrektur der Steuerung ermöglicht, was beim Anfahren auf die Reihen oder wenn die Berührung mit den Reihen verloren geht (z. B. wenn ein Teil einer Reihe der Feldfrüchte 11 fehlt) wichtig ist. Aus diesem Grunde ist der von Hand betätigbare Verteiler 12 im Griffbereich des Schlepperführers bzw. seines Helfers angebracht. Das Umschaltventil 13 setzt dabei vorübergehend den Druckfluid-Verteiler 1 außer Tätigkeit und ermöglicht somit die Handbetätigung des Arbeitszylinders 2.If the device is equipped with a manually operable manifold 12, this in A manual correction of the control also enables at any moment what happens when starting up on the rows or when contact with the rows is lost (e.g. when part of a row of the Field crops 11 missing) is important. This is why the manually operated distributor 12 is attached in the grip area of the tractor driver or his helper. The switchover valve 13 temporarily puts the pressure fluid distributor 1 out of action and enables it thus the manual actuation of the working cylinder 2.

Statt dessen kann die erfindungsgemäße Einrichtung auch für selbstfahrende Landmaschinen verwendet werden, falls diese mit einer Druckquelle ausgestattet sind. In diesem Fall kann dann der von Hand betätigbare Verteiler 12 z. B. durch einen mit dem Lenkrad verbundenen hydraulischen Drehmomentvervielfacher ersetzt werden.Instead, the device according to the invention can also be used for self-propelled agricultural machinery if they are equipped with a pressure source. In this case, the manually operated Distributor 12 z. B. replaced by a hydraulic torque multiplier connected to the steering wheel will.

Der Tisch 4 kann auch mit dem Druckfluid-Verteiler I in einer anderen Richtung als senkrecht zur Fahrtrichtung, z. B. in paralleler Richtung, verschoben werden. The table 4 can also be connected to the pressure fluid distributor I in a direction other than perpendicular to the direction of travel, z. B. be moved in the parallel direction.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung einer für Reihenkulturen bestimmten landwirtschaftlichen Maschine, mit einem Arbeitszylinder, der einerseits am Maschinenrahmen angelenkt ist und andererseits an der Lenkvorrichtung der Maschine angreift, und mit einem den Arbeitszylinder steuernden Druckfluid-Verteiler, der zwei relativ zueinander to verstellbare und durch ihre Relativlage den Steuereffekt bewirkende Teile aufweist, von denen der erste mit mindestens einem die Lage der Reihenkulturen abtastenden Fühler und der zweite über ein Rückführgestänge mit dem Arbeitszylinder in Ver- is bindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückführgestänge einen zweiarmigen Hebel (23) aufweist dessen einer Arm am Arbeitszylinder (2) und dessen anderer Arm an einer auf den zweiten Teil des Druckfluid-Verteilers (1) wirkenden Stange (3) angelenkt ist, wobei das Verhältnis der Armlängen veränderbar ist, und daß in der Verbindung zwischen dem Fühler (24) und dem ersten Teil des Druckfluid-Verteilers eine Dämpfungsfeder (27) vorgesehen ist.1. Device for the automatic control of an agricultural one intended for row crops Machine, with a working cylinder, which is hinged on the one hand to the machine frame and on the other hand engages the steering device of the machine, and with a pressure fluid distributor controlling the working cylinder, the two relative to each other to has adjustable parts that cause the control effect due to their relative position, of which the first with at least one sensor that scans the position of the row crops and the second with a The return linkage is connected to the working cylinder, characterized in that that the return linkage has a two-armed lever (23) one arm on the working cylinder (2) and the other arm on one on the second part of the pressure fluid distributor (1) acting rod (3) is articulated, the ratio the arm length is variable, and that in the connection between the sensor (24) and the first Part of the pressure fluid distributor, a damping spring (27) is provided.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Fühler (24) und erstem Teil des Druckfluid-Verteilers (1) aus zwei teleskopartig verschiebbaren Stäben (7,7') besteht und daß die Dämpfungsfeder (27) zwei Teile aufweist, die sich mit den einander abgewandten Enden an zwei fest an dem einen Stab (7) angebrachten Stützen und mit den einander zugewandten Enden an einem auf dein anderen Stab (7') verschiebbar befestigten Gleitstück (28) abstützen.2. Device according to claim 1, characterized in that the connection between the sensor (24) and first part of the pressure fluid distributor (1) made of two telescopically displaceable rods (7,7 ') consists and that the damping spring (27) has two parts which face away from each other Support the ends on two supports firmly attached to one rod (7) and with the ends facing one another on a slider (28) that is slidably attached to the other rod (7 ').