Файл: Морозов А.Х. Эксплуатация автоматических устройств мобильных сельскохозяйственных агрегатов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 111

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

новленной для них жесткой 'программы. Наиболее прос­

той пример циклического автомата

одноразового

дейст­

в и я — автомат подъема сеялки, а

многоразового

дейст­

вия—"двигатель внутреннего сгорания. В последнем случае многократно повторяется один и тот же рабочий цикл двигателя.

2. Ациклические (или информационные) автомати­ ческие системы, т. е. системы, 'Осуществляющие задан­ ную им цель с большей или меньшей свободой выбора, определяемой происходящими в них информационными процессами. 'К ним относятся рассмотренная выше сис­ тема автоматического регулирования уровня жидкости, система автоматического регулирования угловой скорос­ ти вала дизеля, предохранительный клапан гидравли­ ческой системы и др.

Системы управления мопут включать в 'качестве своего элемента человека (оператора), который управ­ ляет при помощи различных автоматических устройств, исполняющих отдельные операции. Такие системы управ­

ления

называются

а в т о м а т и з и р о в а н н ы м и .

Ра­

бота

тракториста

приближена к

работе оператора

ав­

томатизированной

системы. При

управлении трактором

он попользует такие автоматические (устройства, как гидроусилитель рулевого управления, регулятор числа оборотов, гидравлическое дистанционное управление рабочими машинами или переключением передач, при­

боры автоматической

сигнализации

и контроля

и т. д.

В ближайшее

время рабочее место

тракториста

будет

оснащено различными

автоматическими устройствами,

облегчающими

сложный процесс

управления

работой

машинно-тракторного

агрегата.

 

 

 

Рассмотрим

классификацию

замкнутых ацикличе­

ских систем. Они 'бывают самонастраивающимися

и не-

сашш встраивающимися. Самонастраивающиеся

'Систе­

мы автоматического управления являются высшей сту­

пенью

развития,

и пока

на сельскохозяйственных

агрегатах

их не применяют.

Сущность

ее

в том, что

система

автоматически

настраивает

свою

программу,

т. е. может

легко

приспосабливаться

к

изменяющимся

условиям

работы.

 

 

 

 

 

 

По

виду

задающей

программы

 

несамонастраи-

вающиеся

системы делятся на стабилизирующие (по­

стоянного

параметра),

следящие и программые.

Наи­

более распространены

' с т а б и л и з и р у ю щ и е

еисте-

13


мы автоматического регулирования. Эти системы стремятся стабилизировать, поддерживать на постоян­

ном уровне регулируемую величину. Примерами

таких

систем ичогут быть: САР угловой

скорости

вала

дизеля,

САР температуры охлаждающей

жидкости

двигателя.

В этом случае управляющее воздействие

g(t)

(рис. 5)

остается 'постоянным какое-то длительное время. Так, например, тракторист воздействует на САР угловой скорости шала дизеля рычагам управления регулятором сравнительно не часто, а воздействие на САР темпера­ туры охлаждающей жидкости наблюдается совсем редко.

С л е д

я щ и е системы

изменяют регулируемую

ве­

личину в

соответствии с

непрерывным изменением

уп­

равляющего воздействия, т. е. система стремится полу­ чить равенство y(t)=g{t). Наиболее простым и известным примером следящей системы является гид­ роусилитель рулевого управления. Здесь управляющее

воздействие — поворот рулевого

колеса. Система следит

за положением рулевого колеса

и всегда стремится по­

ставить

регулируемую величину

(.положение

направ­

ляющих

колес) в соответствие

с положением

рулевого

колеса.

Следящей системой является7 и система

автома­

тического направления движения свеклоуборочного ком­ байна но рядкам сахарной свеклы.

Системы

автоматического

п р о г р а м м н о г о

регу­

лирования

не только

могут

выдерживать

одно наперед

заданное постоянное

значение

какого-либо

параметра,

но в процессе работы должны

изменять

его

по

опреде­

ленному закону; в качестве

примера приведем

автома­

тическое управление дополнительным освещением в птичнике. Программа включения и выключения осве­ щения заложена в программном часовом механизме и рассчитана на дополнительное искусственное освещение с 6 до 21 ч. Естественное освещение солнечными лу­ чами имеет разную продолжительность. Чтобы не рас­ ходовать электроэнергию три достаточной естествен­ ной освещенности, само включение и выключение ис­

кусственного

освещения проводится при

помощи фото­

элемента, измеряющего

естественную

освещенность.

Кроме того,

искусственное

оовещение

включается и

выключается постепенно, создавая иллюзию рассвета и

наступления сумерек. В данном случае

g(t)

меняется

по заранее определенному закону,

а

на

задатчнк 1

действует сигнал от дополнительного

датчика.

14


Системы

автоматического регулирования отличают­

ся подводом

к элементу сравнения различных воздей­

ствий. Наиболее распространен

принцип регулирования

с подводом воздействия по

регулируемой

величине.

Этот принцип был попользован еще И. И.

Ползуновым

и Д . Уаттом при создании первых автоматических ре­ гуляторов, поэтому и принцип регулирования по откло­ нению регулируемой величины y(t) от заданного значе­ ния g(t) получил название принципа Ползунова—Уатта. Второй принцип регулирования с подводом к элементу сравнения внешнего воздействия зародился также при автоматизации управления тепловыми двигателями. Так, в 1830 г. Понселе предложил регулировать коли­

чество

.пара,

подаваемого

в

машину,

пропорционально

нагрузке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наибольший эффект может быть получен при под­

воде к

элементу

сравнения

одновременно

двук

воздей­

ствий

y(t)

и

f{t).

Более

подробно этот

принцип регу­

лирования

рассмотрен

в

главе 2.

 

 

 

По

числу

контуров

регулирования

системы

делятся

на одноконтурные и многоконтурные. Примером двухконтурной системы является регулирование температуры и влажности воздуха в инкубаторе. Если температура воздуха ниже нормы, то увлажнитель воздуха не должен

включаться,

так как это вызовет дальнейшее снижение

температуры

воздуха.

По виду

вспомогательной энергии системы бывают

прямого и непрямого действия с усилителями. Усилители могут быть электрическими, гидравлическими, пневмати­ ческими и комбинированными. На сельскохозяйственных машинах чаще всего применяют гидравлические усили­ тели в связи с оснащением тракторов гидроприводом. В системах управления тормозами применяют и пневма­ тические усилители (тракторы К-700, Т-150К). Электри­ ческие усилители используют только в электрических цепях (тяговое реле электростартера, триоды в системе электронного зажигания автомобильных двигателей и др.). Примером комбинированного усилителя может быть золотниковый распределитель раздельно-агрегатной гидросистемы с электромагнитным управлением.

Регуляторы прямого действия просты по устройству, надежны и экономичны. Но они менее чувствительны и ограничены значениями выходных сигналов ' (усилиями, моментами, токами).

15


 

Рис.

6. Зависимость

регулируемой

величины

(у)

 

от

внешнего

воздействия (/)

для системы:

 

 

 

а — статической; б — астатической.

 

Регуляторы непрямого

действия

позоляют

получить

в регулирующей системе

требуемый

(часто очень боль­

шой)

коэффициент

усиления.

 

1

 

Йо

характеру регулирования

во

времени

системы

могут быть непрерывными и прерывистыми. Если сиг­ нал в системе циркулирует непрерывно (САР уровня жидкости), то это система непрерывного действия. Если же в системе есть хоть один элемент прерывистого или дискретного действия, то и сигнал во всей системе бу­ дет циркулировать с перерывами во времени. По виду

элемента

дискретного действия

прерывистые

системы

бывают релейные и импульсные. Примером

прерывистой

релейной

системы

является

 

регулятор

напряжения

в

системе

электрооборудования

трактора.

Здесь

реле

то

включает, то выключает

сопротивление

в

цепи об­

мотки возбуждения,

а не изменяет плавно

его

значе­

ние, как это делает

поплавок

в

САР уровня

жидкости

при открытии клапана. Все системы с цифровыми вычи­ слительными устройствами являются прерывистыми импульсными системами. Самый простой счетчик числа оборотов вала двигателя устроен так, что каждый счет­

ный

барабан поворачивается

под действием

импуль­

сов

после

полного

оборота

барабана низшего раз­

ряда.

 

 

 

 

 

 

i По

свойствам в

установившемся режиме

системы

делятся

на

статические и астатические.

 

16


При статическом 'регулировании, когда система .пе­ реходит от одного установившегося состояния к друго­ му, получают однозначную зависимость между значени­ ем отклонения регулируемой величины у (рис. 6, а) и значением внешнего воздействия / на объект, например, нагрузки.

При статическом

регулировании

величина

регу­

лирующего воздействия

(пусть это будет подача топли­

ва в

цилиндры дизеля)

однозначно связана с отклоне­

нием

регулируемой величины (угловой

скорости

вала) .

Для создания требуемого регулирующего воздействия, компенсирующего влияние внешнего воздействия на объект регулирования (момент сопротивления я а (валу дизеля), необходимо достичь пропорционального откло­ нения регулируемой величины. Поэтому при статиче­ ском регулировании для разных нагрузок f{t) равнове­ сие системы получают при различных значениях регу­ лируемой величины. При изменении нагрузки от нуля до fmax регулируемая величина изменяется от г/Шах до г/min или в пределах Ау.

При астатическом регулировании (рис. 6, б) равно­ весие системы наступает всегда при одном и том же заданном значении регулируемой величины.

При решении однотипных задач астатические регу­ ляторы (более точно поддерживают заданное значение регулируемой величины, но устроены более сложно по сравнению со статическими. Точность в установившемся режиме для статических регуляторов оценивают с т а -

ти з м о м р е г у л и р о в а н и я :

</mai— (/mln

0 =

(1)

 

I/max

4 '•

Следует иметь в виду, что при установившемся сос­ тоянии в статической замкнутой системе наблюдают следующую зависимость:

где к — коэффициент

усиления

разомкнутой

системы.

Повышение точности в установившемся режиме для

статических систем

может быть достигнуто

увеличени­

ем коэффициента

к.

'•

 

 

 

Чтобы закончить

классификацию сисхам,_ав.тожати-

чеокого регулирования, укажем,

что они бывают . в

зази-

2. А. X. Морозов

 

 

J Н ^ ' 1 : , : . '

^7

«г! И Т А Л ы ; о го ;