комбинированный почвообрабатывающий агрегат

Формула изобретения

1. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат, содержащий тяговое средство, включающее двигатель с турбонаддувом, коробку передач и гидросистему, основную и шарнирно соединенную с ней дополнительную рамы с установленными на них соответственно основными и дополнительными почвообрабатывающими рабочими органами, снабженными механизмом периодического подъема дополнительных почвообрабатывающих органов, гидравлически связанным с гидрораспределителем тягового средства, а также средство определения загрузки двигателя, последнее выполнено в виде автоматического измерителя загрузки, содержащего датчик давления наддува турбокомпрессора двигателя и последовательно соединенный с ним согласующий усилитель, первое исполнительное устройство перемещения, выход которого соединен посредством тяги с рычагом включения гидрораспределителя тягового средства, второе исполнительное устройство перемещения, выход которого соединен посредством тяги с рычагом переключения скоростей коробки передач тягового средства, и управляющее устройство, при этом выход управляющего устройства соединен с первым и вторым исполнительными устройствами, кроме того, управляющее устройство выполнено в виде первого сравнивающего элемента, задающего элемента и первого компаратора, причем второй вход первого сравнивающего элемента связан с выходом задающего элемента, выход первого сравнивающего элемента соединен с входом первого компаратора, а первый вход его является первым входом управляющего устройства, отличающийся тем, что в него дополнительно введены экстраполятор, определитель оптимума, блок уставок и формирователь команд обработки, второй компаратор, третье исполнительное устройство перемещения, а в управляющее устройство - второй вход, являющийся входом задающего элемента, и третий вход, являющийся вторым входом первого компаратора, причем выход автоматического измерителя загрузки соединен с первым входом экстраполятора, первый выход которого связан с первым входом управляющего устройства, а второй выход с первым входом определителя оптимума, выход блока уставок подключен к второму входу управляющего устройства, к третьему входу которого подключен выход определителя оптимума, к вторым управляющим входам экстраполятора, определителя оптимума и управляющему входу блока уставок подключен формирователь команд обработки, причем выход определителя оптимума соединен с входом второго компаратора, выход которого, в свою очередь, через третье исполнительное устройство связан тягой с рейкой управления топливоподачей.

2. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат по п.1, отличающийся тем, что экстраполятор содержит аналого-цифровой преобразователь, последовательно включенные первый и второй цифровые дифференциаторы, вычислитель постоянной времени и определитель прогнозируемой загрузки, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первыми сигнальными входами первого цифрового дифференциатора и определителя прогнозируемой загрузки, выход второго цифрового дифференциатора связан с первым сигнальным входом вычислителя постоянной времени, выход которого соединен с вторым сигнальным входом определителя прогнозируемой загрузки, выход последнего является первым выходом экстраполятора, а выход первого цифрового дифференциатора является вторым выходом экстраполятора, управляющие вторые входы аналого-цифрового преобразователя, первого и второго цифровых дифференциаторов, вычислителя постоянной времени и третий вход определителя прогнозируемой загрузки являются вторым управляющим входом экстраполятора.

3. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат по п.1, отличающийся тем, что определитель оптимума содержит датчик частоты вращения, цифровой тахометр, третий и четвертый цифровые дифференциаторы, вычислитель градиента, вычислитель отношения, определитель оптимальной скорости, второй сравнивающий элемент, причем датчик частоты вращения подключен к входу цифрового тахометра, выход которого соединен с первыми сигнальными входами третьего цифрового дифференциатора, определителя оптимальной скорости и второго сравнивающего элемента, выход третьего цифрового дифференциатора связан с первым сигнальным входом вычислителя градиента, выход последнего, в свою очередь, соединен с первыми сигнальными входами четвертого цифрового дифференциатора и вычислителя отношения, а выход четвертого цифрового дифференциатора связан с вторым сигнальным входом вычислителя отношения, выход которого соединен с вторым сигнальным входом определителя оптимальной скорости, выход последнего подключен к второму сигнальному входу второго сравнивающего элемента, выход которого является выходом определителя оптимума, причем второй сигнальный вход вычислителя градиента является первым входом определителя оптимума, а управляющие вторые входы третьего и четвертого цифровых дифференциаторов, третьи входы вычислителя градиента, вычислителя отношения, определителя оптимальной скорости и второго сравнивающего элемента являются вторым управляющим входом определителя оптимума.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным почвообрабатывающим орудиям и агрегатам, и может использоваться при основной обработке почвы, культивации и внесении удобрений и/или мелиорантов.

Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат (А.с. 1757490, М. кл. А 01 В 49/02, опубл. 1993), содержащий трактор и почвообрабатывающее орудие, указатель загрузки двигателя трактора и механизм связи, почвообрабатывающее орудие имеет основную и дополнительную рамы и секции рыхлящих и дисковых почвообрабатывающих органов, причем дополнительная рама соединена шарнирно с основной, секции дисковых рабочих органов установлены на дополнительной раме и снабжены механизмом их периодического подъема, который гидравлически связан с гидрораспределителем трактора через механизм связи, выполненный в виде поворотного сектора, соединенного посредством тяг с рычагом переключения скоростей коробки передач трактора и рычагом включения гидрораспределителя трактора.

Недостатком известного комбинированного почвообрабатывающего агрегата является низкая производительность, ограниченная необходимостью субъективного определения оператором момента входа и выхода из солонцового пятна и оперативного переключения скоростей тягового средства. Установлено, что уже после одного часа работы способность человека мгновенно реагировать на показания указателя загрузки и принимать адекватные решения по управлению агрегатом снижается в несколько раз. Несвоевременный подъем рабочих органов, которые интенсивно воздействуют как на пятна солонцов, так и на зональные черноземные почвы, приводит также к излишнему разрушению почвенной структуры последних, к увеличению нерациональных расходов энергии и топлива. Кроме того, ухудшаются условия труда тракториста из-за возросшей информационной нагрузки, вызывающей нервную усталость, и из-за увеличения числа воздействий на управляющие органы агрегата (количества переключений), вызывающего утомляемость.

Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат (Патент №2143187 RU, М. кл. А 01 В 49/00, 67/00, опубл. 27.12.99. Бюл. №36), являющийся прототипом заявляемого технического решения. Агрегат-прототип содержит тяговое средство, включающее двигатель с турбонаддувом, коробку передач и гидросистему, основную и шарнирно соединенную с ней дополнительную рамы, с установленными на них соответственно основными и дополнительными почвообрабатывающими рабочими органами, снабженными механизмом периодического подъема дополнительных почвообрабатывающих органов, гидравлически связанным с гидрораспределителем тягового средства, а также средство определения загрузки двигателя, последнее выполнено в виде автоматического измерителя загрузки, содержащего датчик давления наддува турбокомпрессора двигателя и последовательно соединенный с ним согласующий усилитель, первое исполнительное устройство перемещения, выход которого соединен посредством тяги с рычагом включения гидрораспределителя тягового средства, второе исполнительное устройство перемещения, выход которого соединен посредством тяги с рычагом переключения скоростей коробки передач тягового средства, и управляющее устройство, при этом автоматический измеритель загрузки двигателя соединен с входом управляющего устройства, выход которого соединен с первым и вторым исполнительными устройствами. Кроме того, управляющее устройство выполнено в виде сравнивающего элемента, задающего элемента и компаратора, причем выход автоматического измерителя загрузки соединен с первым входом сравнивающего устройства, второй вход которого связан с выходом задающего элемента, а выход сравнивающего элемента соединен с входом компаратора.

Недостатками агрегата-прототипа являются низкая оперативность определения момента входа на солонцовое пятно и выхода из него и оперативного переключения скоростей тягового средства, вызванная большой инерционностью агрегата, а также низкая точность определения оптимальных скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя. Несвоевременный подъем рабочих органов приводит к некачественной обработке участков поля при вхождении в солонцовое пятно и к излишнему разрушению почвенной структуры участков поля с зональными черноземными почвами при выходе из пятна. Работа двигателя не в оптимальных скоростном и нагрузочном режимах приводит к увеличению расходов энергии и топлива, а также к снижению его производительности.

Задача заявляемого технического решения - повышение оперативности определения момента входа на солонцовое пятно и выхода из него, а, следовательно, и повышение оперативности управления топливоподачей, переключением скоростей тягового средства и воздействующих на почву рабочих органов, а также повышение точности определения оптимальных скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя. Это позволяет повысить производительность обработки различных по типу почв с одновременным повышением качества их обработки, а также снизить энергетические затраты. По сравнению с прототипом и другими известными комбинированными почвообрабатывающими агрегатами заявляемое техническое решение обеспечивает достижение нового технического результата - возможность своевременного изменения параметров агрегата в зависимости от свойств почвы в динамическом режиме непосредственно в процессе обработки различных по типу почв, что в конечном итоге обеспечивает повышение производительности на 15-20%, обеспечивает качественную обработку солонцовых почв и исключает интенсивное воздействие на зональные черноземные почвы, а также возможность работы двигателя в оптимальных скоростном и нагрузочном режимах, что позволяет снизить расход энергии и топлива на 10-15%.

Задача решается тем, что в комбинированный почвообрабатывающий агрегат, содержащий тяговое средство, включающее двигатель с турбонаддувом, коробку передач и гидросистему, основную и шарнирно соединенную с ней дополнительную рамы, с установленными на них соответственно основными и дополнительными почвообрабатывающими рабочими органами, снабженными механизмом периодического подъема дополнительных почвообрабатывающих органов, гидравлически связанным с гидрораспределителем тягового средства, а также средство определения загрузки двигателя, последнее выполнено в виде автоматического измерителя загрузки, содержащего датчик давления наддува турбокомпрессора двигателя и последовательно соединенный с ним согласующий усилитель, первое исполнительное устройство перемещения, выход которого соединен посредством тяги с рычагом включения гидрораспределителя тягового средства, второе исполнительное устройство перемещения, выход которого соединен посредством тяги с рычагом переключения скоростей коробки передач тягового средства, и управляющее устройство, при этом выход управляющего устройства соединен с первым и вторым исполнительными устройствами, кроме того, управляющее устройство выполнено в виде первого сравнивающего элемента, задающего элемента и первого компаратора, причем второй вход первого сравнивающего элемента связан с выходом задающего элемента, выход первого сравнивающего элемента соединен с входом первого компаратора, а первый вход его является первым входом управляющего устройства, дополнительно введены экстраполятор, определитель оптимума, блок уставок и формирователь команд обработки, второй компаратор, третье исполнительное устройство перемещения, а в управляющее устройство - второй вход, являющийся входом задающего элемента, и третий вход, являющийся вторым входом первого компаратора, причем выход автоматического измерителя загрузки соединен с первым входом экстраполятора, первый выход которого связан с первым входом управляющего устройства, а второй выход - с первым входом определителя оптимума, выход блока уставок подключен к второму входу управляющего устройства, к третьему входу которого подключен выход определителя оптимума, к вторым управляющим входам экстраполятора, определителя оптимума и управляющему входу блока уставок подключен формирователь команд обработки, причем выход определителя оптимума соединен с входом второго компаратора, выход которого, в свою очередь, через третье исполнительное устройство связан тягой с рейкой управления топливоподачей.

Экстраполятор содержит аналого-цифровой преобразователь, последовательно включенные первый и второй цифровые дифференциаторы, вычислитель постоянной времени и определитель прогнозируемой загрузки, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первыми сигнальными входами первого цифрового дифференциатора и определителя прогнозируемой загрузки, выход второго цифрового дифференциатора связан с первым сигнальным входом вычислителя постоянной времени, выход которого соединен с вторым сигнальным входом определителя прогнозируемой загрузки, выход последнего является первым выходом экстраполятора, а выход первого цифрового дифференциатора является вторым выходом экстраполятора, управляющие вторые входы аналого-цифрового преобразователя, первого и второго цифровых дифференциаторов, вычислителя постоянной времени и третий вход определителя прогнозируемой загрузки являются вторым управляющим входом экстраполятора.

Определитель оптимума содержит датчик частоты вращения, цифровой тахометр, третий и четвертый цифровые дифференциаторы, вычислитель градиента, вычислитель отношения, определитель оптимальной скорости, второй сравнивающий элемент, причем датчик частоты вращения подключен к входу цифрового тахометра, выход которого соединен с первыми сигнальными входами третьего цифрового дифференциатора, определителя оптимальной скорости и второго сравнивающего элемента, выход третьего цифрового дифференциатора связан с первым сигнальным входом вычислителя градиента, выход последнего, в свою очередь, соединен с первыми сигнальными входами четвертого цифрового дифференциатора и вычислителя отношения, а выход четвертого цифрового дифференциатора связан с вторым сигнальным входом вычислителя отношения, выход которого соединен с вторым сигнальным входом определителя оптимальной скорости, выход последнего подключен к второму сигнальному входу второго сравнивающего элемента, выход которого является выходом определителя оптимума, причем второй сигнальный вход вычислителя градиента является первым входом определителя оптимума, а управляющие вторые входы третьего и четвертого цифровых дифференциаторов, третьи входы вычислителя градиента, вычислителя отношения, определителя оптимальной скорости и второго сравнивающего элемента являются вторым управляющим входом определителя оптимума.

Введение в указанной связи новых по сравнению с прототипом конструктивных блоков обеспечивает достижение нового технического результата - своевременное автоматическое изменение конструктивных параметров агрегата при обработке почвы с изменяющимися свойствами на полях, где зональные почвы перемежаются с солонцовыми пятнами, что позволяет исключить непроизводительные энергетические затраты, а следовательно, повысить производительность, снизить разрушение почвенной структуры черноземных (зональных) участков и повысить качество обработки пятен при обработке солонцово-черноземных комплексов.

Заявленное техническое решение поясняется чертежами. На фиг.1 схематически изображен комбинированный почвообрабатывающий агрегат (вид сбоку), на фиг.2 - функциональная схема электрических соединений агрегата.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - тяговое средство; 2 - датчик давления наддува турбокомпрессора двигателя; 3 - основная рама; 4 - дополнительная рама; механизм подъема: 5 - подвижная тяга, 6 - стояк, 7 - гидроцилиндр, 8 - гидрораспределитель, 9 - рычаг управления, 10 - гидронавеска; 11 - автоматический измеритель загрузки двигателя; 12 - первое исполнительное устройство перемещения; 13 - второе исполнительное устройство перемещения; 14 - управляющее устройство; 15 - рычаг переключения скоростей коробки передач трактора; 16 - согласующий усилитель; 17 - первый сравнивающий элемент; 18 - задающий элемент; 19 - первый компаратор; 20 - экстраполятор; 21 - определитель оптимума; 22 - формирователь команд обработки; 23 - блок уставок; 24 - второй компаратор; 25 - третье исполнительное устройство перемещения; 26 - рычаг рейки топливного насоса.

Агрегат состоит из тягового средства, например трактора 1, с установленным на турбокомпрессоре двигателя датчиком 2 давления наддува и комбинированного почвообрабатывающего орудия, имеющего основную 3 и дополнительную 4 рамы, на которых расположены почвообрабатывающие основные и дополнительные рабочие органы. Механизм подъема соединяет дополнительную раму с основной и содержит подвижную тягу 5, стояк 6 и гидроцилиндр 7, управление которым осуществляется через гидрораспределитель 8 с помощью рычага управления 9. Трактор соединен с комбинированным орудием через гидронавеску 10, работающую независимо от гидроцилиндра 7. Агрегат содержит также автоматический измеритель загрузки 11 двигателя тягового средства, первое 12 и второе 13 исполнительные устройства перемещения, управляющее устройство 14, экстраполятор 20, определитель оптимума 21, формирователь команд обработки 22, блок уставок 23, второй компаратор 24, третье исполнительное устройство перемещения 25. Выходы исполнительных устройств перемещения связаны механическими тягами: первого 12 - с рычагом управления 9 гидрораспределителя, второго 13 - с рычагом 15 переключения скоростей коробки передач трактора 1, третьего 25 - с рычагом рейки топливного насоса 26.

Автоматический измеритель загрузки 11 двигателя тягового средства состоит из датчика 2 давления наддува турбокомпрессора и последовательно включенного согласующего усилителя 16. В качестве датчика 2 может использоваться тензо- или пьезоэлектрический датчик давления.

Выход измерителя загрузки 11 соединен с первым сигнальным входом экстраполятора 20, первый выход которого связан с первым сигнальным входом управляющего устройства 14, а второй выход - с первым входом определителя оптимума 21. К вторым управляющим входам экстраполятора 20, определителя оптимума 21 и управляющему входу блока уставок подключен формирователь команд обработки 22, а к второму входу управляющего устройства 14 - выход блока уставок 23. Выход определителя оптимума 21 соединен с третьим входом управляющего устройства 14 и входом второго компаратора 24, выход которого, в свою очередь, через третье исполнительное устройство 25 связан тягой с рейкой управления топливоподачей 26.

Управляющее устройство 14 состоит из первого сравнивающего элемента 17, задающего элемента 18 и первого компаратора 19. Первый вход первого сравнивающего элемента 17 является входом управляющего устройства 14, второй вход первого сравнивающего элемента 17 связан с выходом задающего элемента 18, а выход - с первым входом первого компаратора 19. Вход задающего элемента 18 является вторым входом управляющего устройства 14, а второй вход первого компаратора 19 - его третьим входом. Первый сравнивающий элемент 17 может быть выполнен на базе микросхемы сравнения кодов. Задающий элемент 18 может быть регистром, в котором хранится код числа и с выхода которого этот код подается на второй вход первого сравнивающего элемента 17. Первый и второй компараторы 19 и 24 могут быть выполнены на базе электронного переключателя на тиристорах со схемой задержки. Выход первого компаратора 19, являющийся одновременно выходом управляющего устройства 14, соединен с входами первого и второго исполнительных устройств перемещения 12 и 13. Формирователь команд обработки 22 построен по типовой схеме микропроцессорной системы и содержит микропроцессор, постоянное запоминающее устройство для хранения жестко коммутируемых программ, оперативное запоминающее устройство для хранения промежуточных данных, таймер, устройство ввода (клавиатуру) и другие необходимые элементы. Формирователь команд обработки 22 связан с экстраполятором 20, определителем оптимума 21 и блоком уставок 23 по линии связи, включающей шины адреса, данных и управления. Блок уставок 23 является запоминающим устройством, в котором хранятся коды чисел, соответствующих определенной степени загрузки и которые характеризуют различный тип почв. Эти коды могут быть изменены по командам, поступающим на управляющий вход блока уставок 23 с выхода формирователя команд обработки 22. Исполнительные устройства перемещения 12, 13 и 25 могут быть реализованы на базе типовых реверсивных электродвигательных, соленоидных или гидравлических исполнительных элементов, которые питаются от бортовых систем трактора (например, электродвигательное исполнительное устройство может состоять из электродвигателя, питающегося от бортовой сети трактора, и понижающего редуктора с ходовым винтом). Исполнительное устройство 12 обеспечивает включение/выключение гидроцилиндра 7 подъема и опускания дополнительных рабочих органов (например, ротационных секций игольчатых дисков) через дополнительную раму 4, исполнительное устройство 13 - включение (или выключение) повышенной передачи трактора, а исполнительное устройство 25 - повышение или понижение топливоподачи. В транспортном положении исполнительные устройства 12, 13 и 25 могут отключаться.

Экстраполятор 20 включает: аналого-цифровой преобразователь 27, последовательно включенные первый 28 и второй 29 цифровые дифференциаторы, вычислитель 30 постоянной времени и определитель 31 прогнозируемой загрузки. Вход аналого-цифрового преобразователя 27 является первым сигнальным входом экстраполятора 20. Выход аналого-цифрового преобразователя 27 соединен с первыми сигнальными входами первого цифрового дифференциатора 28 и вычислителя прогнозируемой загрузки 31, выход второго цифрового дифференциатора 29 связан с первым сигнальным входом вычислителя 30 постоянной времени, выход которого соединен с вторым сигнальным входом определителя 31 прогнозируемой загрузки, выход последнего является первым выходом экстраполятора, а выход первого цифрового дифференциатора 28 - вторым выходом экстраполятора, управляющие вторые входы аналого-цифрового преобразователя 27, первого 28 и второго 29 цифровых дифференциаторов, вычислителя 30 постоянной времени и третий вход определителя 31 прогнозируемой загрузки являются вторым управляющим входом экстраполятора. Аналого-цифровой преобразователя 27, первый 28 и второй 29 цифровые дифференциаторы выполнены по типовой схеме, вычислитель 30 постоянной времени и определитель 31 прогнозируемой загрузки построены как спецвычислители на базе микропроцессорной техники.

Определитель оптимума 21 включает: датчик частоты вращения 32, цифровой тахометр 33, третий 34 и четвертый 36 цифровые дифференциаторы, вычислитель градиента 35, вычислитель отношения 37, определитель оптимальной скорости 38, второй сравнивающий элемент 39. Причем датчик частоты вращения 32 подключен к входу цифрового тахометра 33, выход которого соединен с первыми сигнальными входами третьего цифрового дифференциатора 34, определителя оптимальной скорости 38 и второго сравнивающего элемента 39, выход третьего цифрового дифференциатора 34 связан с первым сигнальным входом вычислителя градиента 35, выход последнего, в свою очередь, соединен с первыми сигнальными входами четвертого цифрового дифференциатора 36 и вычислителя отношения 37, а выход четвертого цифрового дифференциатора 36 связан с вторым сигнальным входом вычислителя отношения 37, выход которого соединен с вторым сигнальным входом определителя оптимальной скорости 38, выход последнего подключен к второму сигнальному входу второго сравнивающего элемента 39, выход которого является выходом определителя оптимума 21, причем второй сигнальный вход вычислителя градиента 35 является первым входом определителя оптимума 21, а управляющие вторые входы третьего 34 и четвертого 36 цифровых дифференциаторов, третьи входы вычислителя градиента 35, вычислителя отношения 37, определителя оптимальной скорости 38 и второго сравнивающего элемента 39 являются вторым управляющим входом определителя оптимума 21.

В качестве датчика частоты вращения 32 может быть применен индукционный измерительный преобразователь, установленный напротив зубчатого венца маховика двигателя. Цифровой тахометр 33, третий 34 и четвертый 36 цифровые дифференциаторы выполнены по типовой схеме. Вычислитель градиента 35, вычислитель отношения 37 и определитель оптимальной скорости 38 являются спецвычислителями, работающими по жестко заданной программе и выполнены на микропроцессорной технике.

Агрегат работает следующим образом (на примере использования в качестве тягового средства трактора К-700, который рекомендуется использовать при основной обработке почвы в III режиме и на II передаче).

В исходном состоянии агрегат движется по зональной черноземной почве, рычаг 9 включения гидрораспределителя 8 находится в положении "Н" - нейтральное, а рычаг 15 переключения скоростей - в положении 3. Включается питание схемы измерения и управления.

Известно, что наивысшая производительность агрегата обеспечивается при работе двигателя на максимальной мощности. Зависимость мощности у от частоты вращения n описывается параболой

y=an²+bn+c,

где а, b, с - постоянные величины.

Максимальное значение y достигается при

Давление газов р_к (наддува) в турбокомпрессоре прямо пропорционально мощности двигателя, поэтому в уравнении (1) вместо y подставляем Р _к.

Так как в этом режиме тяговое сопротивление агрегата непрерывно случайным образом изменяется в незначительных пределах (двигатель осуществляет спорадические переходы разгон-выбег), то определитель оптимума 21 непрерывно определяет оптимальное значение n_onm в соответствии с формулой (1) и при снижении измеренной частоты относительно оптимальной (или, например, от уровня 0,95n_onm) он подает команду (импульс) на второй компаратор 24. Последний обеспечивает формирование импульса такой полярности, амплитуды и длительности, которые необходимы для срабатывания третьего исполнительного устройства 25 (электродвигателя с редуктором или электрического соленоида) на время, необходимое для перемещения рычага топливоподачи. Происходит плавная регулировка загрузки в области оптимума мощности двигателя. При снижении частоты вращения ниже допустимого нижнего уровня подается команда (импульс) на первый компаратор 19, который обеспечивает формирование импульса такой полярности, амплитуды и длительности, которые необходимы для срабатывания первого исполнительного устройства 12 (электродвигателя с редуктором или электрического соленоида) в течение времени, необходимого для переключения передачи в коробке передач трактора.

Работа определителя оптимума 21 заключается в следующем. Сигнал с датчика частоты вращения 32 непрерывно поступает на цифровой тахометр 33. Код измеренной частоты вращения поступает на первые входы третьего цифрового дифференциатора 34, определителя оптимальной скорости 38 и второго сравнивающего элемента 39. Вычислитель градиента 35 по сигналу, отображающему угловое ускорение dn/dt, который поступает на первый вход и по сигналу, отображающему скорость изменения давления наддува dp/dt, который поступает на второй вход, определяет непрерывно градиент dp/dn. Этот сигнал подается на первый вход вычислителя отношения 37, а также на вход четвертого цифрового дифференциатора 36, с выхода которого сигнал, отображающий d² p/dn², подается на второй вход вычислителя отношения 37. С выхода последнего сигнал, пропорциональный второму слагаемому в (1), поступает на второй вход определителя оптимальной скорости 38, с выхода которого сигнал, отражающий n _onm согласно (1), подается на второй вход второго сравнивающего элемента 39. Во втором сравнивающем элементе 39 непрерывно сравниваются коды текущей частоты вращения с n_onm (или 0,95n_onm). При наличии рассогласования скоростей с выхода второго сравнивающего элемента 39 подаются команды (импульсы) для управления первым и третьим компараторами 19 и 24.

При заезде на солонцовое пятно нагрузка на двигатель возрастает, давление газов р_к (наддува) в турбокомпрессоре увеличивается. При скачкообразном возрастании (набросе) нагрузки относительно исходной в k раз давление наддува р_к нарастает по следующей зависимости, стремясь достигнуть значения k, которое соответствует прогнозируемой загрузке агрегата:

где Т - постоянная времени системы двигатель - турбокомпрессор.

Известно, что теоретически значения 0,95k агрегат достигнет через интервал времени, равный 3Т.

При скачкообразном убывании (сбросе) нагрузки относительно исходной в k раз давление наддува р_к уменьшается по зависимости:

Электрический непрерывный сигнал, поступающий с датчика 2 через усилитель 16 на вход экстраполятора 20, растет согласно (2). Экстраполятор 20 непрерывно определяет прогнозируемую загрузку. Код числа k, характеризующий эту загрузку, подается с первого выхода экстраполятора 20 на первый вход управляющего устройства 14, который является первым входом первого сравнивающего элемента 17. По командам, поступающим с формирователя команд обработки 22 на управляющий вход блока уставок 23, производится поочередная пересылка кодов, соответствующих различной степени загрузки (типам почв), с выхода этого блока через задающий элемент 18 на второй вход первого сравнивающего элемента 17. При достижении сигналом, подающимся на первый вход первого сравнивающего элемента 17 уровня, устанавливаемого задающим элементом 18, на выходе первого сравнивающего элемента 17 появляется импульс, который поступает на вход первого компаратора 19. Последний обеспечивает формирование импульса такой полярности, амплитуды и длительности, которые необходимы для срабатывания коммутирующего устройства и подключения электродвигателей (или электрически управляемых клапанов, соленоидов и т.п.) на время, необходимое для опускания дополнительных почвообрабатывающих органов (например, ротационных секций для дробления почвенных глыб). При формировании импульса требуемой длительности в первом компараторе 19 может использоваться, например, схема задержки, выполненная по схеме ждущего мультивибратора. Сигнал управления с выхода управляющего устройства 14 обеспечивает включение в работу исполнительных устройств 12 и 13 в течение времени, требуемого на операции опускания дополнительных рабочих органов и переключения передачи в коробке передач трактора. Исполнительное устройство 12 осуществляет перемещение рычага 9 гидрораспределителя из положения "Н" - нейтральное в положение "Пл" - плавающее. Произойдет опускание дополнительных рабочих органов. Исполнительное устройство 13 производит перемещение рычага 15 переключения скоростей из положения 3 до положения 2, соответствующего рекомендуемой передаче. Происходит уменьшение скорости поступательного движения трактора и увеличение его тяговой мощности, что обеспечивает рациональную загрузку двигателя.

При изменении физико-механических свойств почвы или же при заезде агрегата с пятна солонцов на зональные черноземные почвы тяговое сопротивление комбинированного орудия уменьшается, следовательно, уменьшается и загрузка двигателя, снижается и давление наддува турбокомпрессора согласно (3), что приводит к уменьшению уровня сигнала с датчика давления 2. Через интервал времени, примерно равный 3Т, давление уменьшится до исходного состояния. Уровень сигнала, поступающего на первый вход управляющего устройства 14 (первый вход первого сравнивающего элемента 17) с выхода экстраполятора 20, становится ниже уровня опорного напряжения, подаваемого на второй вход сравнивающего элемента 17 с задающего элемента 18. В результате сигнал на выходе сравнивающего элемента 17 и управляющий сигнал на выходе управляющего устройства 14 меняют полярность, что приводит к реверсированию привода исполнительных устройств 12 и 13. В результате произойдет перемещение рычага 9 гидрораспределителя из положения "Пл" в положение "П" - выглубления и подъема дополнительных рабочих органов. Одновременно происходит перемещение рычага 15 в обратную сторону из положения 2 в положение 3, при этом повышается передача и увеличивается скорость движения трактора 1. Уровни (коды) сигналов, хранящиеся в блоке уставок 23, которые затем подаются на первый сравнивающий элемент 17 с задающего элемента 18, устанавливаются вручную с помощью формирователя команд обработки 22 предварительно при контрольном проходе агрегата и примерно должны соответствовать тяговому сопротивлению орудия при вхождении в солонцовое пятно, в том числе градациям солонцовых почв (корковый и др.).

Определитель оптимума 21 при обработке солонцовых почв работает аналогично тому, как и при обработке зональных черноземных почв.

Формирователь команд обработки 22 обеспечивает организацию непрерывной работы экстраполятора 20, определителя оптимума 21 и блока уставок 22: выбор адреса, передачу кодов с одного элемента на другой, включение/выключение того или иного элемента и т.п.

При следующем заезде на солонцовое пятно процесс повторяется.