DE3722861A1 - Vorrichtung zur regelung der bodenparallelen auslegerlage an pflanzenschutzmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zur regelung der bodenparallelen auslegerlage an pflanzenschutzmaschinenInfo
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- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
- A01M7/005—Special arrangements or adaptations of the spraying or distributing parts, e.g. adaptations or mounting of the spray booms, mounting of the nozzles, protection shields
- A01M7/0053—Mounting of the spraybooms
- A01M7/0057—Mounting of the spraybooms with active regulation of the boom position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B60G2300/08—Agricultural vehicles
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung zur Regelung
der bodenparallelen Lage an Pflanzenschutzmaschinen- und
Düngemaschinenauslegern mit Arbeitsbreiten über 10 m in der
Landwirtschaft. Die Erfindung kann weiterhin in all den
Gebieten genutzt werden, wo Arbeitswerkzeuge parallel zu
Flächen geführt werden müssen.
Als Regeleinrichtung zur Einhaltung der Parallelität von
Pflanzenschutzmaschinenauslegern zur Bodenoberfläche sind
elektrische und hydraulische Regelsysteme bekannt (DE 20 33 773
und DD 2 06 927), welche auf die auftretenden Störgrößen
Bodenunebenheit und Hangneigung mit I-Verhalten reagieren.
Dies führt zwar zu einfachen technischen Lösungen, hat aber
den Nachteil, daß bei aktuellen Arbeitsgeschwindigkeiten der
Pflanzenschutz- bzw. Düngemaschinen das Regelsystem beim
Wenden in Schichtlinie zu langsam reagiert und Fehlbehandlungen
infolge falscher Auslegerstellungen auftreten, sowie das Risiko
von Auslegerbrüchen und Pflanzenschäden durch Bodenberührung
besteht.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Regeleinrichtung
so auszubilden, daß sie die beschriebenen Nachteile vermeidet,
zur Verminderung des Instandhaltungsaufwandes beiträgt und
höhere Arbeitseffektivität als bisher ermöglicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regelsystem
zu schaffen mit dessen Hilfe sowohl Bodenunebenheiten als
auch Änderungen in der Hanglage hinreichend schnell ausge
regelt und damit Parallelität der Ausleger zum Boden nahezu
ständig erhalten bleibt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe
dadurch gelöst, daß das horizontale Schwingungssystem des
Auslegers als gedämpfter Schwingkreis ausgebildet und das
vom horizontalen Schwingungssystem entkoppelt angeordnete
vertikale Schwingungssystem obligatorisch mit einem Kaskaden
regler versehen ist. Der Kaskadenregler besteht aus einem
Führungsregler, der PI-Verhalten besitzt und besonders auf
niederfrequente Störungen in Form wechselnder Neigung der zu
bearbeitenden Flächen reagiert und einem Folgeregler der
I-Verhalten besitzt. Der Folgeregler eliminiert bevorzugt
höherfrequente Störungen in Form von Bodenunebenheiten. Der
Führungsregler verwendet als Meßsignal die Neigung der Maschine
zur Senkrechten. Er arbeitet mit Hilfsenergie und wirkt auf
die Schwerpunktlage der Ausleger ein. Sein quasi-PI-Verhalten
wird dadurch realisiert, indem die Stellgeschwindigkeit
proportional zur Abweichung vom Sollwert ist. Der Folgeregler
verwendet als Meßsignal die Lage des Auslegers gegenüber der
Horizontalen. Er arbeitet ohne Hilfsenergie und verwendet als
Stellkraft die Gravitation. Zur Anpassung eines vertikal mehrfach
geknickten Auslegers an wechselndes Mikrorelief kann vorteilhaft
ein weiterer Regler II in das oben beschriebene System integriert
werden. Dieser arbeitet mit Hilfsenergie und verwendet als Meßsignal
den Abstand zwischen den vorhandenen Auslegerabschnitten und dem
Boden.
Das vom an sich bekannten horizontalen Schwingungssystem 3
und 5 entkoppelt angeordnete vertikale Schwingungssystem
besteht aus einem Kaskadenregler. Der Kaskadenregler besteht
aus einem Führungsregler mit Hilfsenergie 10, welcher auf
niederfrequente Störungen z. B. in Form wechselnder Gelände
neigung reagiert, wobei als Meßsignal die Neigungsdifferenz 7
der Maschine zur Senkrechten verwendet wird. Das Meßsignal
kann sowohl als elektrische Größe z. B. als ein dem Winkel
proportionaler Strom oder Spannung, als auch mechanische
Größe z. B. als ein dem Winkel proportionaler Weg oder als ein
proportionaler Ölstrom gewonnen werden. Der als Proportional
regler ausgebildete hydraulische, pneumatische oder elektro
nische Regler 10 wird entweder über eine Mechanik 9 oder
Elektronik so angesteuert, daß bezüglich wechselnder Gelände
neigungen ein der Neigung proportionales Stellsignal ausgelöst
wird. Als Stellglieder dienen hydraulische, pneumatische oder
elektromechanische Vorrichtungen 4 bekannter Bauart. Die vom
Folgeregler 2 abgehende Vertikalstange 2 a wird vom Stellglied
4 des Führungsreglers 10 in einem Winkel β zum rechten Winkel
der Auslegerlängsrichtung gebracht, der das 1,7 bis 3fache
des Hangneigungswinkels α beträgt. Mit dem Führungsregler
obligatorisch verbunden ist der Folgeregler 2 ohne Hilfsenergie,
der I-Verhalten besitzt und bevorzugt höherfrequente Störungen
z. B. in Form von Bodenunebenheiten eliminiert. Das Folgeregel
system ist so ausgebildet, daß unter Ausnutzung der am Ausleger
vorhandenen Massenträgheitskräfte, Anordnung eines Drehpunktes 2
über dem Schwerpunkt 1 des Auslegers von asymmetrisch wirkenden
Dämpferelementen 6 zwischen Ausleger und Fahrzeugrahmen die
höherfrequenten von Bodenunebenheiten herkommenden Störungen
sich nicht negativ auf das Verhalten des Führungsreglers
auswirken. Beim Überschreiten des Regelbereiches des Führungs
reglers infolge großer Differenzwinkel des Auslegers zum
Maschinengrundrahmen tritt im Falle der mechanischen Meßsignal
übertragung ein Kompensationsglied in Form einer beidseitig
vorgespannten Feder 8 in Kraft.
- Bezugszeichen
1 Schwerpunkt
2 Folgeregler einschließlich Drehpunkt
2 a Vertikalstange vom Folgeregler
3 Drehpunkt 2
4 Stellglied für Führungsregler
5 Horizontal-Feder-Dämpferglieder
6 Dämpfer für Folgeregler
7 Neigungsmeßeinrichtung
8 Federglied
9 Winkelhebel
10 Führungsregler
11 Abstandssensor innen
12 Abstandssensor außen
13 Regler II
14 Stellglied für Regler II
15 Hilfsenergiezuführung
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Regelung der Auslegerlage von Pflanzen
schutzmaschinen oder von Arbeitswerkzeugträgern parallel zur
Bodenoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelstrecke
Auslegerlageverhalten aus einem Führungsregler, der PI-Ver
halten besitzt und bevorzugt auf niederfrequente Störungen
in Form wechselnder Neigung der zu bearbeitenden Fläche rea
giert und einem Folgeregler, der I-Verhalten besitzt und be
vorzugt höherfrequente Störungen in Form von Bodenunebenheiten
beseitigt, besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet,
daß die durch den Folgeregler hervorgerufene Stellgeschwindig
keit gegenüber der des Führungsreglers größer ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsregler mit hydraulischer, pneumatischer oder
elektrischer Energie und der Folgeregler ohne Hilfsenergie
ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 und dadurch gekennzeichnet,
daß als Führungsregler ein hydraulisches oder pneumatisches
Ventil verwendet wird, welches über mechanische Hebel oder
hydraulisch angesteuert wird, die ein federndes Element bein
halten.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4 und dadurch gekennzeichnet,
daß das Regelventil auf Winkelveränderungen, die mit der
Neigungsmeßeinrichtung zwischen Fahrzeugrahmen und Ausleger
ermittelt werden, reagiert und ein Stellglied zur Verschiebung
des Auslegerschwerpunktes ansteuert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 und dadurch gekennzeichnet,
daß eine Rückkopplung zwischen der Verschiebung des Ausleger
schwerpunktes und der Regelventilstellung besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 und dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel β, welcher vom Folgeregler abgehenden Vertikal
stange gegenüber dem rechten Winkel zur Auslegerlängsrichtung
ausgebildet wird das 1,7 bis 3fache der Hangneigung α beträgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 und dadurch gekennzeichnet,
daß zur Anpassung der Ausleger an Bodenprofile zwei oder mehrere
Teilabschnitte des Auslegers über Gelenke miteinander verbunden
werden, die Abstände der Teilabschnitte zur Bodenoberfläche
mit den am Ausleger angebrachten Sensoren gemessen, mit dem
Regler verglichen und über das Stellglied oder weitere Stell
glieder selbsttätig auf nahezu gleiche Abstände gebracht werden.
Applications Claiming Priority (1)
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