Устройство для определения буксования колёсных тракторов с одной ведущей осью в реальном времени

Полезная модель относится к области приборостроения и может быть использована как для экспресс-анализа, так и для постоянного контроля за величиной буксования трактора при движении по опорной поверхности с различными физико-механическими свойствами.
Известно устройство для измерения буксования, содержащее датчик оборотов двигателя, датчик импульсов путеизмерительного колеса, связанный с регистратором и схемой управления через преобразователь сигналов, введена схема умножения частоты SU1158935 A, G01Р 3/56, 30.05.85.
Недостатком этого устройства является то, что измерение производится на фиксированном участке и в двух режимах под нагрузкой и на холостом ходу с последующим сравнением. Малая точность измерения. Невозможность определения мгновенного значения буксования.
Известно устройство для измерения буксования ведущих колес трактора, содержащее первый и второй формирователи импульсов, счетчик, блок памяти, цифровой индикатор с соответствующими связями, генератор стабильной частоты, делителя частоты, двух буферных регистраторов и блока деления, выполняет функцию измерения соотношения скоростей вала ведущего колеса трактора и вала контрольного колеса при скоростях валов, близких друг к другу SU1695234 Al, G01Р 3/60, 30.11.91.
Недостатком данного устройства по сравнению с предлагаемым является отсутствие возможности проведения анализа получаемых сигналов и отсутствие возможности оповещения механизатора в процессе движения.
Техническим результатом является определение мгновенных значений буксования и информирование механизатора при превышении максимально допустимых значений буксования.
Для достижения технического результата в устройстве для определения буксования колесных тракторов с одной ведущей осью в реальном времени, включающем формирователи импульсов 1 и 2, импульсные датчики 3 и 4, и элементы сравнения, согласно полезной модели в качестве элементов сравнения использованы электронный блок, учитывающий разность геометрических размеров ведущих и ведомых колес и количество получаемых сигналов 5, электронный блок сравнения величины буксования с максимально допустимым значением 8, электронный блок сравнения сигнала по его длительности 10, а также устройство имеет долгое запоминающее устройство (ДЗУ) 7, электронный блок, рассчитывающий величину буксования от получаемых сигналов 6, таймер 9, реле 11, при этом выход первого датчика 3 соединен со входом электронного блока 5, учитывающего разность геометрических размеров ведущих и ведомых колес и количества получаемых сигналов, выход которого соединен с первым входом электронного блока 6, рассчитывающего величину буксования, а выход второго датчика 4 соединен со вторым входом электронного блока 6, рассчитывающего величину буксования, выход которого соединен с первым входом электронного блока 8 сравнения сигнала по величине, а выход долгого запоминающего устройства 7 соединен со вторым входом электронного блока сравнения сигнала по величине 8, первый выход которого соединен с первым входом электронного блока сравнения сигнала по длительности 10, выход таймера 9 соединенный со вторым входом электронного блока сравнения сигнала по длительности 10, выход которого соединен с первым входом реле 11, второй выход электронного блока сравнения сигнала по величине 8 соединен с вторым входом реле 11, а выход реле 11 соединен с входом исполнительного элемента 12.
Новизна заключается в том, что за счет использования в устройстве долгого запоминающего устройства (ДЗУ) 7, которому заранее задается значение, равное максимальной допустимой величине буксования, и электронного блока сравнения по величине 8, который не пропускает сигнал к исполнительному элементу в случае, когда буксование не превышает максимально допустимое значение. Таймер 9, в котором предварительно задается требуемый временной промежуток, и электронный блок сравнения по времени 10, который не допускает прохождение сигнала в случае, когда длительность сигнала имеет непродолжительное действие.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена блок-схема устройства для определения буксования колесных тракторов с одной ведущей осью.
Устройство содержит первый и второй формирователи импульсов 1 и 2, которые представляют собой шестерни с большим числом зубьев, а также первый 3 и второй 4 импульсные датчики, формирующие электрические сигналы согласно импульсам полученных от формирователей импульсов.
Устройство для определения буксования колесных тракторов с одной ведущей осью в реальном времени включает формирователи импульсов 1 и 2, импульсные датчики 3 и 4, и элементы сравнения. В качестве элементов сравнения использованы электронный блок, учитывающий разность геометрических размеров ведущих и ведомых колес и количество получаемых сигналов 5, электронный блок сравнения величины буксования с максимально допустимым значением 8, электронный блок сравнения сигнала по его длительности 10. Также устройство содержит долгое запоминающее устройство (ДЗУ) 7, электронный блок, рассчитывающий величину буксования от получаемых сигналов 6, таймер 9 и реле 11. При этом выход первого датчика 3 соединен со входом электронного блока 5, учитывающего разность геометрических размеров ведущих и ведомых колес и количества получаемых сигналов, выход которого соединен с первым входом электронного блока, рассчитывающего величину буксования 6, а выход второго датчика 4 соединен со вторым входом электронного блока, рассчитывающего величину буксования 6, выход которого соединен с первым входом электронного блока сравнения сигнала по величине 8, а выход долгого запоминающего устройства 7 соединен со вторым входом электронного блока сравнения сигнала по величине 8, первый выход которого соединен с первым входом электронного блока сравнения  сигнала по длительности 10, выход таймера 9, соединенный со вторым входом электронного блока сравнения сигнала по длительности 10, выход которого соединен с первым входом реле 11, второй выход электронного блока сравнения сигнала по величине 8 соединен с вторым входом реле 11, а выход реле 11 соединен с входом исполнительного элемента 12.
Устройство работает следующим образом.
На осях ведущего и ведомого колес жесткой сцепкой устанавливаются формирователи импульсов 1 и 2 таким образом, что угол поворота формирователя будет совпадать с углом поворота колеса. На неподвижной опоре крепятся импульсные датчики 3 на ведущем и 4 на ведомом колесах в непосредственной близости от формирователей. При движении трактора датчики 3 и 4 будут фиксировать углы поворота колес через количество импульсов полученных от формирователей 1, 2 и формировать выходные сигналы, после чего один из сигналов поступает к электронному блоку 5. Этот блок служит для выравнивания полученных сигналов относительно разницы радиусов ведущих и ведомых колес, а также возможной разницы от формирователей импульсов (при различном количестве импульсов на формирователях 1 и 2). Далее сигналы от датчиков поступают на первый и второй входы электронного блока 6, где определяется значение величины буксования исходя из заданной в нем программы, которая содержит формулу:
где: δ - значение буксования, %;
1
S - количество импульсов ведомого колеса, шт.;
2
S - количество импульсов ведущего колеса, шт.
После расчета сигнал поступает в электронный блок 8, где осуществляется сравнение расчетной величины из электронного блока 6 с допустимой величиной, заданной в ДЗУ 7, в котором предварительно устанавливается заданная допустимая величина. В случае если расчетная величина превышает допустимое значение, то сигнал поступает в электронный блок 10, где производится сравнение поступающего сигнала по времени заданному в таймере 9. Это необходимо, чтобы исключить сигналы, имеющие непродолжительное действие, такие сигналы возникают при незначительных препятствиях на опорной поверхности в виде луж, колей от техники и т.п. Данные препятствия могут вызывать кратковременное ухудшение сцепления трактора с опорной поверхностью, что вызывает увеличения значения буксования, не требующее изменения режима работы трактора. В случае если сигнал носит кратковременный характер, то дальнейшее движение сигнала исключается. Если длительность сигнала превышает заданное в таймере 9 значение, то сигнал поступает к реле 11, которое открывается и пропускает сигнал к исполнительному механизму 12.
В случае если расчетная величина из электронного блока 6 не превышает допустимой величины, заданной в ДЗУ 7, то сигнал поступает к реле 11 и закрывает его.
Преимущество данного устройства заключается в том, что происходит постоянное определение мгновенного значения буксования и сравнение его с максимально допустимым значением буксования. При превышении максимального значения буксования подается сигнал механизатору, означающий, что необходимо изменить режим работы.