Спосіб стабілізації прямолінійного руху машинно-тракторного агрегату

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам стабилизации прямолинейного движения машинно-тракторного агрегата (МТА) на базе трехосного энергетического средства. Известен способ стабилизации прямолинейного движения МТА. состоящего из энергетического средства и сельскохозяйственного орудия, включающий поддержание прямолинейного движения агрегата путем относительного перемещения сельскохозяйственного орудия (А.с. СССР №1053769, кл. A01B69/00, опубл. БИ №42, 1983). Недостатком известного способа, принятого в качестве прототипа, является низкое качество стабилизации прямолинейного движения агрегата, поскольку применение данного способа не позволяет снизить неравномерность тягового сопротивления с.-х. орудия. Неравномерность тягового сопротивления, будучи источником продольных колебаний энергетического средства, является одним из наиболее существенных возмущений, вызывающих снижение прямолинейности и равномерности движения МТА, ухудшение его управляемости, топливоэнергетических показателей и условий труда механизатора. Следует отметить, что далеко не всякий характер изменения крюковой нагрузки в равной степени влияет на прямолинейность движения МТА и непременно требует стабилизации. Крюковая нагрузка в режиме установившегося движения (а именно такой режим является характерным при выполнении технологического процесса тем или иным тяговым МТА) представляет собой стационарную случайную функцию, которую можно представить в виде нескольких составляющих, различающихся между собой амплитудой и частотой. Основное влияние на различные показатели МТА (в том числе прямолинейность его движения) оказывают частоты от 0 до 5Гц. Именно они несут основную долю энергии колебательного процесса (Кутьков Г.М. Тяговая динамика тракторов. - М.: Машиностроение, 1980. - С.4 - 58). Спектральная плотность тягового сопротивления на частотах свыше 5Гц имеет низкий уровень энергии. Результаты исследований показывают, что всевозможные пики крюковой нагрузки носят, как правило, высокочастотный характер. Поскольку длительность воздействия равна при этом 0,08с и менее, то его проявление весьма слабо влияет на прямолинейность движения МТА. Подобное совершенно нельзя утверждать в отношении низкочастотных составляющих, поскольку длительность их воздействия (период) колеблется в пределах от 0,5 до 15с и более. Стало быть, задача состоит в том, чтобы снизить влияние этих составляющи х колебательного процесса на характер движения МТА. На фиг.1 показана функциональная схема системы, реализующая способ стабилизации прямолинейного движения МТА; на фиг.2 - схема реализации способа посредством оснащения МТА системой управления. Способ осуществляется посредством устройства, содержащего сельскохозяйственное орудие 1 с датчиком тягового сопротивления 2, оборудованную гидроприводом технологическую тележку 3, сцепное устройство 4, исполнительный механизм 5, энергетическую тележку 6, усилителипреобразователи 7 и 9, датчик взаимного положения 8. Способ реализуется следующим образом. В процессе движения МТА при помощи датчика 2 измеряют величину тягового сопротивления Px и сравнивают с заданной величиной тягового сопротивления Pз. Полученный при этом сигнал DP = Px - Pз усиливают усилителем-преобразователем 7 и подают на первый вход исполнительного механизма 5. Последний формирует управляющее воздействие, передаваемое технологической тележке 3 и с.-х. орудию 1 через сцепное устройство 4. Результат управляющего воздействия заключается в продольном перемещении технологической тележки 3 совместно с орудием 1 относительно энергетической тележки 6. Если величина измеренного тягового сопротивления Px больше заданного Pз, то в результате воздействия исполнительного механизма 5 происходит удаление центральной технологической тележки 3 совместно с орудием 1 от энергетической тележки 6. При этом абсолютная скорость движения орудия 1 уменьшается, что приводит к снижению его тягового сопротивления, поскольку последнее является функцией скорости. Процесс отставания технологической тележки 3 длится до достижения орудием заданного (Pз) тягового сопротивления. Если величина измеренного тягового сопротивления Px окажется меньше заданного значения (Pз), то происходит приближение (подтягивание) технологический тележки 3 вместе с с.-х. орудием 1 к энергетической тележке 6. Абсолютная скорость движения орудия 1 при этом увеличивается, что приводит к росту его тягового сопротивления. Процесс приближения заканчивается при достижении равенства измеренного тягового сопротивления Px заданному Pз. Взаимное положение технологической 3 и энергетической 6 тележек регистрируют датчиком 8, сигнал с вы хода которого передают на выход усилителя-преобразователя 9 и далее на второй вход исполнительного механизма 5. Этот сигнал блокирует управляющее воздействие, вырабатываемое исполнительным механизмом 5, при крайних положениях технологической тележки 3 относительно энергетической 6. Последнее обстоятельство весьма ценно при снятии крюковой нагрузки (движение на поворотной полосе), и при перегрузке МТА, т.е. когда Px > P x.max. Из чисто конструктивных соображений относительное перемещение (S) технологической тележки должно происходить в определенных пределах, задаваемых величиной измеряемой (Px) крюковой нагрузки: S = Smin при холостом ходе или при движении на поворотной полосе и S = Smax при Px ³ P x.max. Стало быть, при изменении Px от 0 до Px.max расстояние между энергетической и технологической тележками меняется от Smin до Smax таким образом, что крюковая нагрузка остается приблизительно равной заданной (Pз). Поскольку вышеупомянутое расстояние в известной степени является функцией Px, а последнее - постоянно меняющейся во времени случайной величиной, то всякая фиксация расстояния между тележками возможна только при условии Px = Pз = const. Но в силу случайного характера Px подобное практически не имеет места. В каждый момент времени значению Pз будет соответствовать определенное значение S, подчиненное условию Smin £ S £ S max. Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет автоматически выдерживать постоянной крюковую нагрузку энергетического средства, что способствуе т повышению качества стабилизации прямолинейного движения МТА. Устранение при этом низкочастотных колебании энергетического средства вызывает повышение топливоэнергетических показателей МТА, улучшение условий тр уда механизатора и т.д.