JPH0151962B2 - - Google Patents

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JPH0151962B2
JPH0151962B2 JP57167009A JP16700982A JPH0151962B2 JP H0151962 B2 JPH0151962 B2 JP H0151962B2 JP 57167009 A JP57167009 A JP 57167009A JP 16700982 A JP16700982 A JP 16700982A JP H0151962 B2 JPH0151962 B2 JP H0151962B2
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JP
Japan
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control
valve
hydraulic
hydraulic cylinder
pressure oil
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JP57167009A
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Takafumi Iritani
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Kubota Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポンプからの圧油をフロープライオ
リテイバルブで分流し、そのバルブの制御ポート
からの圧油を作業装置の姿勢を自動制御する複動
型油圧シリンダに対する自動制御弁に供給すると
ともに、前記フロープライオリテイバルブの余剰
ポートからの圧油と前記自動制御弁からの戻り油
とを合流して前記作業装置を昇降するための油圧
回路に供給すべく構成した移動農機の油圧装置に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention divides pressure oil from a pump using a flow priority valve, and automatically controls the posture of a working device by using pressure oil from a control port of the valve. A hydraulic circuit supplies an automatic control valve for a double-acting hydraulic cylinder and combines pressure oil from an excess port of the flow priority valve with return oil from the automatic control valve to raise and lower the working device. This invention relates to a hydraulic system for a mobile agricultural machine configured to supply water to a mobile agricultural machine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上記油圧装置は、ポンプからの圧油量が多少変
動しても作業装置の姿勢を自動制御する油圧シリ
ンダにはポンプからの圧油の全量を供給して能率
的な昇降を行えるように考慮されたものであり、
従来は第6図に示すような油圧回路構成となつて
いた。尚、図中の符号Pはポンプ、5は作業装置
姿勢制御用の油圧シリンダ、10はフロープライ
オリテイバルブ、aはその制御ポート、bは余剰
ポート、14は作業装置の姿勢自動制御弁、Bは
作業装置の昇降用油圧回路、25は主リリーフ弁
である。ここで前記制御ポートaに接続された圧
油供給路eにはリリーフ弁26が接続されてお
り、これによつて昇降用油圧回路Bへの圧油供給
が常に確保されるようになつている。
The above-mentioned hydraulic system is designed so that even if the amount of pressure oil from the pump fluctuates slightly, the entire amount of pressure oil from the pump can be supplied to the hydraulic cylinder that automatically controls the posture of the working equipment to enable efficient lifting. It is
Conventionally, the hydraulic circuit configuration was as shown in FIG. In the figure, P is a pump, 5 is a hydraulic cylinder for controlling the posture of the working device, 10 is a flow priority valve, a is its control port, b is a redundant port, 14 is an automatic posture control valve for the working device, B 2 is a hydraulic circuit for lifting and lowering the working device, and 25 is a main relief valve. Here, a relief valve 26 is connected to the pressure oil supply path e connected to the control port a, so that the pressure oil supply to the lifting hydraulic circuit B is always ensured. .

つまり、前記リリーフ弁26がないと、制御弁
14が正又は逆位置に切換えたまゝで油圧シリン
ダ5がストロークエンドに達して前記油圧供給回
路eでの圧油流動が阻止された場合、フロープラ
イオリテイバルブ10の作動特性として制御ポー
トaへの圧油流路を全開して余剰ポートbへの圧
油流路を全閉にする状態がもたらされ、ポンプP
からの全圧油は主リリーフ弁25を介して排油さ
れ、余剰ポートb側の油圧回路Bが作動不能とな
るのであるが、前記リリーフ弁26を設けること
によつて、前記油圧シリンダ5がストロークエン
ドに達したときにもこのリリーフ弁26を介した
排油によつて制御ポートaからの圧油流出を維持
し、もつて余剰ポートbからの圧油流出を確保で
きるものである。
In other words, without the relief valve 26, if the hydraulic cylinder 5 reaches the stroke end and the flow of pressure oil in the hydraulic pressure supply circuit e is blocked while the control valve 14 remains switched to the normal or reverse position, the flow priority The operating characteristics of the valve 10 are such that the pressure oil flow path to the control port a is fully opened and the pressure oil flow path to the surplus port b is fully closed, and the pump P
The full pressure oil from the main relief valve 25 is discharged, and the hydraulic circuit B on the surplus port b side becomes inoperable. However, by providing the relief valve 26, the hydraulic cylinder 5 is Even when the stroke end is reached, the oil discharged through the relief valve 26 maintains the flow of pressure oil from the control port a, thereby ensuring the flow of pressure oil from the surplus port b.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、この構成では油圧シリンダ5がストロ
ークエンドに達して制御弁14が中立に復帰しな
い間は、前述のように余剰ポートbからの圧油流
出は得られるものの、制御ポートaからの圧油は
リリーフ弁26を介して無駄に排出されるものと
なつていた。
However, with this configuration, until the hydraulic cylinder 5 reaches the stroke end and the control valve 14 does not return to neutral, pressure oil can flow out from the surplus port b as described above, but pressure oil cannot flow out from the control port a. The waste was discharged through the relief valve 26 in a wasteful manner.

この発明は、自動姿勢制御用の油圧シリンダが
ストロークエンドに達してここでの圧油流動がな
くなつても自動的に制御ポートからの圧油流出を
維持するとともに、この制御流量を余剰流量と合
流させて、ポンプからの全吐出油を無駄なく有効
に使用できるようにすることを目的とする。
This invention automatically maintains the flow of pressure oil from the control port even when the hydraulic cylinder for automatic attitude control reaches the stroke end and there is no flow of pressure oil there, and this control flow rate is used as a surplus flow rate. The purpose is to merge the oil so that all the oil discharged from the pump can be used effectively without wasting it.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の特徴は上記の如く合流する油圧系を有
する移動農機の油圧装置において、前記油圧シリ
ンダに対し伸縮量を検出するストロークセンサを
設け、このストロークセンサで油圧シリンダが必
要とするだけ作動したことを検出するように姿勢
制御用の検出系を構成し、かつ、油圧シリンダが
ストロークエンド近傍に至つたことが前記ストロ
ークセンサで検出されると前記自動制御弁を中立
に自動復帰させる制御回路を設けてある点にあ
り、その作用、及び、効果は次の通りである。
A feature of the present invention is that in a hydraulic system for a mobile agricultural machine having a merging hydraulic system as described above, a stroke sensor is provided for detecting the amount of expansion and contraction of the hydraulic cylinder, and the stroke sensor operates the hydraulic cylinder as much as necessary. A detection system for attitude control is configured to detect the stroke end, and a control circuit is provided to automatically return the automatic control valve to neutral when the stroke sensor detects that the hydraulic cylinder has reached the vicinity of the stroke end. The functions and effects are as follows.

〔作用〕[Effect]

上記特徴を例えば第3図及び第4図に示すよう
に構成すると、姿勢制御時において油圧シリンダ
5がストロークエンドに達するとストロークセン
サ13からの信号に基いて、比較回路20,21
がこの状態を検出し、アンド回路22,23夫々
の出力を「L」状態するため、自動制御弁14が
中立位置に復帰する。
If the above characteristics are configured as shown in FIGS. 3 and 4, for example, when the hydraulic cylinder 5 reaches the stroke end during posture control, the comparator circuits 20 and 21
detects this state and sets the outputs of the AND circuits 22 and 23 to the "L" state, so that the automatic control valve 14 returns to the neutral position.

つまり、この実施例では比較回路20,21と
アンド回路22,23とを併せたものが、特許請
求の範囲に記したところの「自動制御弁14を中
立に自動復帰させる制御回路」であり、このよう
に油圧シリンダ5がストロークエンドに達すると
自動制御弁14を中立位置に復元させることによ
り、フロープライオリテイバルブ10の流量制御
ポートaから送り出された作動油は自動制御弁1
4を介して戻り油路cに戻され、この後、余剰ポ
ートbから作動油が送り出される圧油供給油路d
と合流することになる。
That is, in this embodiment, the combination of the comparison circuits 20, 21 and the AND circuits 22, 23 is a "control circuit for automatically returning the automatic control valve 14 to neutral" as described in the claims. In this way, when the hydraulic cylinder 5 reaches the stroke end, the automatic control valve 14 is restored to the neutral position, so that the hydraulic fluid sent from the flow control port a of the flow priority valve 10 is transferred to the automatic control valve 1.
Pressure oil supply oil passage d through which hydraulic oil is returned to return oil passage c via port 4 and then sent out from surplus port b.
It will be merged with.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

従つて、油圧シリンダがストロークエンドに達
したことを検出するリミツトスイツチ等を設ける
こと無く、又、自動制御弁からの戻り油を合流さ
せるための専用の油路、あるいは、切換弁等を設
けること無く、常にポンプからの全油量で、圧油
の無駄、及び、圧損を生じること無く、作業装置
の昇降を行えるようになつた。
Therefore, there is no need to install a limit switch or the like to detect when the hydraulic cylinder has reached the stroke end, and there is no need to provide a dedicated oil path or switching valve to merge the return oil from the automatic control valve. It is now possible to raise and lower the working equipment using the full amount of oil from the pump without wasting pressure oil or causing pressure loss.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は乗用型耕耘機を示し、農用トラクタ1
の後部に、トツプリンク2aと左右一対のロアー
リンク2b,2bからなる3点リンク機構2を介
してロータリ耕耘装置3が連結され、前記ロアー
リンク2b,2bとトラクタ1の上部に装備され
た左右一対のリフトアーム4,4とがリフトロツ
ド5,6にて夫々連結され、このリフトアーム
4,4を1つの単動型油圧シリンダ7、〔以下リ
フトアームシリンダと呼称する〕で一体的に上下
揺動することによつて、ロータリ耕耘装置3を油
圧で上昇させ、自重で下降させることができるよ
うになつている。又、一方の前記リフトロツド5
は復動型の油圧シリンダ〔以下リフトロツドシリ
ンダと呼称する〕で構成されていて、このリフト
ロツドシリンダ5を伸縮することによつて左右ロ
アーリンク2b,2bの高さを変え、もつてロー
タリ耕耘装置3の左右傾斜姿勢を変更調節できる
ようになつている。
Figure 1 shows a riding-type tiller, an agricultural tractor 1
A rotary tiller 3 is connected to the rear of the tractor 1 via a three-point linkage mechanism 2 consisting of a top link 2a and a pair of left and right lower links 2b, 2b. A pair of lift arms 4, 4 are connected by lift rods 5, 6, respectively, and the lift arms 4, 4 are integrally moved up and down by one single-acting hydraulic cylinder 7 (hereinafter referred to as lift arm cylinder). By moving, the rotary tilling device 3 can be raised by hydraulic pressure and lowered by its own weight. Also, one of the lift rods 5
is composed of a double-acting hydraulic cylinder (hereinafter referred to as a lift rod cylinder), and by expanding and contracting this lift rod cylinder 5, the heights of the left and right lower links 2b, 2b are changed. The left and right tilting posture of the rotary tilling device 3 can be changed and adjusted.

そして、前記リフトアームシリンダ7はトラク
タ1に装備した操作レバー8の操作位置に応じた
位置で停止でき、又、一方のリフトロツドとして
の油圧シリンダ5は、トラクタ1に装備されたア
ナログ式の左右傾斜センサ9の検出結果に基づい
て後述のように作動されてロータリ耕耘装置3を
常に水平に維持する自動制御(ロアーリング制
御)を行うよう構成されている。
The lift arm cylinder 7 can be stopped at a position corresponding to the operating position of the operating lever 8 installed on the tractor 1, and the hydraulic cylinder 5 as one of the lift rods can be stopped at a position corresponding to the operating position of the operating lever 8 installed on the tractor 1. It is configured to perform automatic control (lowering control) that is operated as described later based on the detection result of the sensor 9 to keep the rotary tiller 3 horizontal at all times.

第3図は前記両油圧シリンダ5,7の油圧駆動
回路の構成を示すものであつて、トラクタ1のエ
ンジン出力で駆動されるポンプPはフロープライ
オリテイバルブ10に接続され、このバルブ10
の流量制御ポートaがローリング制御用の油圧回
路Aに、又、余剰ポートbがリフトアーム昇降用
の油圧回路Bに接続されている。又、ローリング
制御用油圧回路Aの戻り油路cがリフトアーム用
油圧回路Bの圧油供給路dに接続されている。
FIG. 3 shows the configuration of a hydraulic drive circuit for both the hydraulic cylinders 5 and 7, in which a pump P driven by the engine output of the tractor 1 is connected to a flow priority valve 10, and the pump P driven by the engine output of the tractor 1 is connected to a flow priority valve 10.
The flow rate control port a is connected to a hydraulic circuit A for rolling control, and the surplus port b is connected to a hydraulic circuit B for lifting the lift arm. Further, a return oil passage c of the rolling control hydraulic circuit A is connected to a pressure oil supply passage d of the lift arm hydraulic circuit B.

リフトアームシリンダ7は操作レバー8にリン
ク連係された制御弁11に接続されていて、リフ
トアームシリンダ7の作動によつてリフトアーム
4が揺動すると、これがリンク機構12でバルブ
スプールにフイードバツクされて、操作レバー8
の操作位置に対応した位置までリフトアーム4が
昇降すると制御弁11が中立に自動切換えされて
昇降が停止するようになつている。つまり、リフ
トアーム4は機械式ポジシヨン制御によつてその
位置を任意に変更できるよう構成されている。
The lift arm cylinder 7 is connected to a control valve 11 linked to the operating lever 8, and when the lift arm 4 swings due to the operation of the lift arm cylinder 7, this is fed back to the valve spool by the link mechanism 12. , operation lever 8
When the lift arm 4 moves up and down to a position corresponding to the operating position, the control valve 11 is automatically switched to the neutral position and the lift arm 4 stops moving up and down. In other words, the lift arm 4 is configured so that its position can be changed arbitrarily by mechanical position control.

前記リフトロツドシリンダ5には、該シリンダ
5の伸縮量を検出するために直線式ポテンシヨメ
ータからなるストロークセンサ13が装備されて
いて、前記傾斜センサ9で検出されたトラクタ1
の左右傾斜角に対応して演算される目標制御量に
リフトロツドシリンダ5を伸縮させることでロー
タリ耕耘装置3を水平に調節するよう、このシリ
ンダ5の自動制御弁としての中立復帰型電磁制御
弁14を作動させる電気制御回路が装備されてお
り、第4図にその概略が示される。
The lift rod cylinder 5 is equipped with a stroke sensor 13 consisting of a linear potentiometer to detect the amount of expansion and contraction of the cylinder 5.
Neutral return type electromagnetic control is used as an automatic control valve for the lift rod cylinder 5 to horizontally adjust the rotary tiller 3 by expanding and contracting the lift rod cylinder 5 to a target control amount calculated corresponding to the left and right inclination angle of the cylinder 5. An electrical control circuit for actuating the valve 14 is provided and is shown schematically in FIG.

つまり、重錘を利用した回転ポテンシヨメータ
として構成した傾斜センサ9からの検出信号θは
演算回路15に入力され、ここでロータリ耕耘装
置3を水平にするのに必要なリフトロツドシリン
ダ5の伸縮量が目標制御量L0として演算される。
そして、この目標制御信号L0とストロークセン
サ13からの検出信号lとが比較判別回路16に
入力されて制御の要否及びこの制御方向が判別さ
れ、この判別結果に基づいて電磁制御弁14の駆
動回路17,18を作動させて、リフトロツドシ
リンダ5を目標伸縮量に近づけるよう構成されて
いる。
In other words, the detection signal θ from the inclination sensor 9 configured as a rotary potentiometer using a weight is input to the arithmetic circuit 15, where it is used to control the lift rod cylinder 5 necessary to level the rotary tiller 3. The amount of expansion and contraction is calculated as the target control amount L0 .
Then, this target control signal L 0 and the detection signal l from the stroke sensor 13 are input to the comparison/determination circuit 16 to determine whether or not control is necessary and the control direction. The drive circuits 17 and 18 are operated to bring the lift rod cylinder 5 closer to the target expansion/contraction amount.

尚、第4図中の19は判別回路16から弁駆動
用信号が出されたときのみ作動する間欠信号発生
器であり、これによつて電磁制御弁14は間欠駆
動される。又、傾斜センサ9からの検出信号θと
目標制御信号L0との関係は、厳密には非線型特
性となるが、近似的には第5図に示すように、左
右リフトアーム2b,2bが同高さになるときの
リフトロツドシリンダ5の長さl0から伸長側と短
縮側とで夫々のゲインの異なる2組の線型特性
G1,G2を組合わせたものとしても実用上は支障
ない。但し、この特性はリフトアーム4が或る一
定の角度範囲にある間に有効であつて、リフトア
ーム角がこれから大きく外れた場合には制御誤差
が大きくなるので、ゲイン修正を行うことが望ま
しい。
Note that 19 in FIG. 4 is an intermittent signal generator that operates only when a valve drive signal is issued from the discrimination circuit 16, and thereby the electromagnetic control valve 14 is intermittently driven. Furthermore, although the relationship between the detection signal θ from the inclination sensor 9 and the target control signal L 0 is strictly a nonlinear characteristic, approximately, as shown in FIG. Two sets of linear characteristics with different gains on the extension side and contraction side from the length l of the lift rod cylinder 5 when the height is the same.
There is no practical problem even if G 1 and G 2 are combined. However, this characteristic is valid while the lift arm 4 is within a certain fixed angle range, and if the lift arm angle deviates significantly from this, the control error becomes large, so it is desirable to perform gain correction.

又、前記ストロークセンサ13の信号lと、シ
リンダストロークエンドの少し手前に相当する設
定信号l1,l2とを比較回路20,21に入力する
とともに、これら回路20,21を駆動回路1
7,18の起動用アンド回路22,23に夫々接
続し、もつて、制御弁14が正又は逆に切換えら
れたまゝでリフトロツドシリンダ5が一方のスト
ロークエンド近くに達すると、この制御弁14を
切換え作動させている側の駆動回路17又は18
の作動を牽制阻止し、もつて制御弁14を自動的
に中立復帰させるように構成されている。
Further, the signal l of the stroke sensor 13 and the setting signals l 1 and l 2 corresponding to a position slightly before the cylinder stroke end are input to the comparison circuits 20 and 21, and these circuits 20 and 21 are connected to the drive circuit 1.
7 and 18, respectively, and when the lift rod cylinder 5 reaches near one stroke end while the control valve 14 is switched to normal or reverse, this control valve Drive circuit 17 or 18 on the side that switches and operates 14
The control valve 14 is configured to check and prevent the operation of the control valve 14, thereby automatically returning the control valve 14 to neutral.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明に係る移動農機の油圧装置の実施
の態様を例示し、第1図は全体側面図、第2図は
ローリング制御装置の斜視図、第3図は油圧回路
図、第4図は制御回路図、第5図は機体傾斜角度
と目標制御量との関係を示す特性線図、第6図は
従来構造の油圧回路図である。 3……作業装置、5……油圧シリンダ、10…
…フロープライオリテイバルブ、13……ストロ
ークセンサ、14……自動制御弁、P……ポン
プ、a……制御ポート、b……余剰ポート。
The drawings illustrate an embodiment of the hydraulic system for a mobile agricultural machine according to the present invention, with FIG. 1 being an overall side view, FIG. 2 being a perspective view of the rolling control device, FIG. 3 being a hydraulic circuit diagram, and FIG. FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the body inclination angle and the target control amount, and FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram of a conventional structure. 3... Working device, 5... Hydraulic cylinder, 10...
...Flow priority valve, 13...Stroke sensor, 14...Automatic control valve, P...Pump, a...Control port, b...Surplus port.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポンプPからの圧油をフロープライオリテイ
バルブ10で分流し、そのバルブ10の制御ポー
トaからの圧油を作業装置3の姿勢を自動制御す
る複動型油圧シリンダ5に対する自動制御弁14
に供給するとともに、前記フロープライオリテイ
バルブ10の余剰ポートbからの圧油と前記自動
制御弁14からの戻り油とを合流して前記作業装
置3を昇降するための油圧回路Bに供給すべく構
成した移動農機の油圧装置であつて、前記油圧シ
リンダ5に対し伸縮量を検出するストロークセン
サ13を設け、このストロークセンサ13で油圧
シリンダ5が必要とするだけ作動したことを検出
するように姿勢制御用の検出系を構成し、かつ、
油圧シリンダ5がストロークエンド近傍に至つた
ことが前記ストロークセンサ13で検出されると
前記自動制御弁14を中立に自動復帰させる制御
回路を設けてある移動農機の油圧装置。 2 前記作業装置3の姿勢自動制御が、該作業装
置3を所定の左右傾斜姿勢に維持するよう機体に
対して作業装置3をローリング制御するものであ
る特許請求の範囲第1項に記載の油圧装置。
[Claims] 1. A double-acting hydraulic cylinder 5 that divides pressure oil from a pump P through a flow priority valve 10 and automatically controls the posture of a working device 3 using pressure oil from a control port a of the valve 10. automatic control valve 14 for
At the same time, the pressure oil from the surplus port b of the flow priority valve 10 and the return oil from the automatic control valve 14 are combined to be supplied to a hydraulic circuit B for raising and lowering the working device 3. In this hydraulic system for a mobile agricultural machine, a stroke sensor 13 is provided for detecting the amount of expansion and contraction of the hydraulic cylinder 5, and the stroke sensor 13 is arranged in a posture such that the stroke sensor 13 detects that the hydraulic cylinder 5 has operated as much as required. Configure a detection system for control, and
This hydraulic system for mobile agricultural machinery is provided with a control circuit that automatically returns the automatic control valve 14 to neutral when the stroke sensor 13 detects that the hydraulic cylinder 5 has reached the vicinity of the stroke end. 2. Hydraulic pressure according to claim 1, wherein the automatic posture control of the working device 3 performs rolling control of the working device 3 with respect to the machine body so as to maintain the working device 3 in a predetermined left-right tilted posture. Device.
JP16700982A 1982-09-24 1982-09-24 Hydraulic apparatus of moving agricultural machine Granted JPS5955109A (en)

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JPS5955109A JPS5955109A (en) 1984-03-30
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