СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МАШИНА, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ УБОРКИ КОРНЕПЛОДОВ Российский патент 1999 года по МПК A01D33/14 A01D41/12 E02F9/00 E02F9/24 

Изобретение относится к сельскохозяйственной машине, в частности для уборки корнеплодов.

Известна двухрядная машина для уборки корнеплодов, в которой имеется три копирующих колеса, воздействующих на коромысло. Если, однако, одно из копирующих колес попадает в колею, оставшуюся после обработки почвы, то увеличивается нагрузка на два других колеса, и они оседают глубже в почву. Ниже приводится также способ составления среднего значения, в которое попадает ошибочный результат, полученный из-за наличия следов обработки почвы. Кроме того, устройство, имеющее три копирующих колеса и коромысло, обладает механическими неточностями. Влияние следов обработки почвы можно, конечно, уменьшить, но нельзя исключить полностью.

Известна уборочная машина, в частности зерноуборочный комбайн, с жатвенной частью, имеющий гидравлическую регулировку по высоте относительно поверхности земли. В качестве зондирующего устройства предусмотрена вращаемая ось, на которой укреплены многочисленные копирные щупы, предназначенные для зондирования почвы. При неровностях почвы зондируются, однако, только один или два копирных щупа, так что общая возвратная нагрузка оси распространяется на этот копирный щуп или эти два копирных щупа, и они погружаются сравнительно глубоко в почву. Копирные щупы, не соприкасающиеся с почвой, не подают сигнала. Воздействие на рабочую высоту рабочего механизма устанавливается всегда в соответствии с задействованным /и/ копирным /и/ щупом/щупами. Также и здесь приводится метод составления среднего значения (заявка на патент ФРГ N 2246269).

Известна сельскохозяйственная машина, в частности для уборки корнеплодов, содержащая ультразвуковое устройство для определения высоты над поверхностью земли, имеющее передатчик и приемник, дополнительно сформированную схему обработки полученных сигналов и управляющее или регулирующее устройство для изменения рабочей высоты рабочего механизма, причем предусмотрены по меньшей мере два ультразвуковых устройства, имеющие поперечное смещение относительно направления движения, сигналы которых для управляющего или регулирующего устройства являются определяющими и которые имеют одинаковую настройку (заявка на патент ФРГ N 3627015, кл. E 02 F 9/00, 1988).

В такой машине должна быть установлена, например, высота над поверхностью земли и, исходя из полученного при этом значения, настроена и отрегулирована рабочая высота устройства для срезания ботвы и/или для выкапывания корнеплодов на уборочной машине.

В машине расположено несколько ультразвуковых устройств, поперечное смещение относительно направления движения и сигналы которых являются определяющими для управляющего или регулирующего устройства и имеют одинаковую основную настройку. Рабочая высота рабочего механизма настраивается в соответствии со средним арифметическим значением высот, определяемых отдельными ультразвуковыми устройствами. Вдобавок получается разница между высотами, определенными ультразвуковыми устройствами, расположенными на машине слева и справа, и в зависимости от этого по мере необходимости происходит корректировка перекоса рабочего механизма. Составление такого среднего значения имеет тот недостаток, что учитывается любая неровность почвы, например также такие неровности, при которых почва находится не на уровне, возникающем благодаря подготовке почвы, а вне его. Если, например, почва обогащается и уплотняется благодаря последующей обработке, причем после обработки остаются колеи, составление среднего значения происходит соответственно с ошибкой. Учитывание следов обработки почвы, появление которых часто неизбежно, при составлении среднего значения неблагоприятно, т.к. из-за этого возникают ошибочные результаты. Подобные следы оставляет, например, разбрасыватель минеральных удобрений или она возникает после опрыскивания растений. При этом естественно пытаются и дальше проходить по тем же колеям. Иногда это удается, иногда нет. Колея, оставшаяся после обработки почвы, может иметь по сравнению с соседними участками земли глубину до 10 см и даже больше. Машины для уборки корнеплодов сконструированы, в общем, не так, чтобы они сами могли проходить по колеям. Если уборочная машина зондирует высоту над поверхностью земли только на одном месте, то это может произойти либо на нетронутом участке земли, причем получается точный результат, либо на участке со следами обработки, и тогда получается ошибка.

Техническим результатом изобретения является создание сельскохозяйственной машины указанного типа с устранением негативного влияния следов, остающихся после обработки почвы, на замер высоты.

Это достигается тем, что в сельскохозяйственной машине, в частности для уборки корнеплодов, содержащей ультразвуковое устройство для определения высоты над поверхностью земли, имеющее передатчик и приемник, дополнительно сформированную схему обработки полученных сигналов и управляющее или регулирующее устройство для изменения рабочей высоты рабочего механизма, причем предусмотрены по меньшей мере два ультразвуковых устройства, имеющие поперечное смещение относительно направления движения, сигналы которых для управляющего или регулирующего устройства являются определяющими и которые имеют одинаковую настройку, схема обработки выполнена с возможностью формирования сигнала к снижению рабочего механизма в случае подачи каждым из ультразвуковых устройств сигнала к его снижению или для увеличения рабочей высоты рабочего механизма при подаче сигнала к подъему по крайней мере одним ультразвуковым устройством.

Каждое ультразвуковое устройство может служить для подачи первого сигнала, требующего увеличения рабочей высоты, второго сигнала, требующего уменьшения рабочей высоты, и третьего сигнала, поддерживающего рабочую высоту постоянной.

Все ультразвуковые устройства могут быть расположены в одной и той же горизонтальной плоскости, установленной ходовыми колесами. В междурядьях может быть расположено по одному ультразвуковому устройству.

В сельскохозяйственной машине могут быть предусмотрены три или более ультразвуковых устройств, причем ультразвуковые устройства могут быть расположены на сельскохозяйственной машине под прямым углом относительно направления движения.

Рабочий механизм может быть выполнен однорядным или многорядным и направлен вертикально относительно плоскости, установленной ходовыми колесами.

Каждое ультразвуковое устройство может быть помещено в отдельную отражательную трубку, расположенную ориентированно на поверхность почвы, а управляющее или регулирующее устройство может иметь гидравлическую схему, содержащую несколько ходовых клапанов, которая сформирована, с одной стороны, для подъема и опускания и, с другой стороны, для автоматического согласования рабочей высоты, осуществляемого медленнее, чем подъем и опускание.

Область появления третьего сигнала может быть совместно установлена и совместно отрегулирована на всех ультразвуковых устройствах.

Сущность изобретения поясняется ниже с помощью чертежей, где:
на фиг. 1 схематично показаны три ультразвуковых устройства, в разрезе, в поперечном смещении относительно направления движения;
фиг. 2 - гидравлическая схема включения управляющего и регулирующего устройства.

На фиг. 1 схематично показаны три ультразвуковых устройства 1. Они имеют поперечное положение относительно направления движения сельскохозяйственной машины на одном уровне, например на раме этой машины. Каждое ультразвуковое устройство 1 имеет передатчик 2 и приемник 3, которые помещены в отражательной трубке 4. Передатчик 2 может быть расположен рядом с приемником 3. Обоюдная настройка производится таким образом, что образуется лепесток 5 акустической диаграммы направленности, направленный вниз и воспроизводящий передачу звуковых волн от передатчика 2. Представлен почвенный профиль 6, который может обнаруживать слегка возвышенные и немного углубленные места и переходы. Почвенный профиль 6 резко нарушается наличием колеи 7, которая была оставлена после проведения необходимых промежуточных работ перед уборкой урожая корнеплодов 8 между двумя соседними грядками. Представленное среднее ультразвуковое устройство 1 точно определяет в области этой колеи 7 высоту над поверхностью земли, в то время как оба крайних ультразвуковых устройства 1 зондируют почвенный профиль 6.

На фиг. 2 показаны три ультразвуковых устройства в уменьшенном виде. От каждого ультразвукового устройства отходят по одному проводу 9 к схеме, в основном электронной, для обработки сигналов 10.

Схема обработки 10 соединена схемой управляющего устройства 11. Схема 11 имеет ряд магнитоуправляемых ходовых клапанов 12-17. Далее в схеме 11 предусмотрен перепускной клапан 18, а также два устанавливаемых дроссельных клапана 19 и 20, которые в представленном виде связаны между собой гидравлическими проводами, изображенными с помощью проходящих насквозь линий. От схемы обработки 10 проходит электрический провод к каждому из ходовых клапанов 12-17, причем для простоты показаны только два электрических провода 21 и 22, ведущих к ходовым клапанам 13 или 17. Далее в схеме 11 предусмотрены насос 23, емкость 24 для приема рециркулирующей гидравлической жидкости, гидроаккумулятор 25 и пневматический выключатель 26. От схемы 11 проходит гидравлический провод 27 к регулирующему устройству, выполненному в виде гидроцилиндра 28, с помощью которого происходит управление на рабочей высоте рабочим механизмом 29, выполненным как комбинированное устройство для срезания ботвы и выкапывания корнеплодов. Не изображенная здесь рама создает с другой стороны опору для цилиндра 28.

Каждое из ультразвуковых устройств 1 служит для подачи сигналов, устанавливаемых относительно друг друга на их полосе частот и в их относительном положении. Каждое ультразвуковое устройство 1 расположено на раме сельскохозяйственной машины, в частности в одной параллельной относительно земли горизонтальной плоскости. Каждое ультразвуковое устройство 1 может передавать три различные сигнала, а именно сигнал, требующий поднятия рабочего механизма 29; сигнал, требующий опускания рабочего механизма 29; промежуточный сигнал, не требующий каких-либо изменений рабочей высоты рабочего механизма 29, т.е. установленная рабочая высота остается постоянной.

Схема обработки сигналов 10 размещена предпочтительно в кабине водителя сельскохозяйственной машины. Водитель может иметь доступ к схеме обработки и при этом либо быстро поднять рабочий механизм 29, быстро опустить его, либо переключить на автоматический режим работы.

Для быстрого поднятия ходовые клапаны 12 и 15 переводятся из показанного на чертеже положения в другое положение. Так как насос 23 постоянно приводится в действие, имеющийся обратный поток с помощью ходового клапана 12 прерывается или перекрывается, и гидравлическая жидкость попадает через ходовой клапан 15 к цилиндру 28, так что регулируется процесс подъема. Перепускной клапан 18 устанавливается на допустимое давление. Для быстрого опускания рабочего механизма 29 переключателя ходовой клапан 14, так что гидравлическая жидкость может попадать из цилиндра 28 непосредственно в емкость 24. Для наполнения гидроаккумулятора 25 переключаются ходовые клапана 12 и 16 так, что насос 23 подает жидкость в гидроаккумулятор 25. Когда достигается предусмотренное максимальное давление 120 бар, пневматический выключатель 26 снова переключает ходовые клапаны 12 и 16.

При автоматическом режиме работы, т.е. во время процесса обрезания ботвы и выкапывания корнеплодов, схема обработки 10 устанавливается на автоматический режим, и ходовой клапан 13 задействуется через провод 21, что приводит к медленному опусканию рабочего механизма 29. Наоборот, переключение ходового клапана 17 через провод 22 ведет к медленному подъему рабочего механизма 29. Оба описанных процесса подъема и опускания внутри автоматического управляющего устройства, как далее поясняется, устанавливаются в схеме обработки 10, именно в зависимости от 3-х сигналов, поступающих от ультразвуковых устройств. Если только один из трех сигналов подает команду на поднятие рабочего механизма 29, то через провод 22 к ходовому клапану 17 проходит соответствующий сигнал, так что имеющееся в гидроаккумуляторе 25 давление может оказывать действие в цилиндре 28. С помощью устанавливаемого дроссельного клапана 19 можно оказывать влияние на скорость или устанавливать ее. Через провод 21 только тогда модулируется активный сигнал при опускании рабочего механизма 29, когда из каждого ультразвукового устройства 1 поступает сигнал, требующий опускания. Даже тогда, когда два ультразвуковых устройства работают в зоне одной колеи так, что там симулируется большая высота, это не приводит к каким-либо изменениям рабочей высоты. Только когда третье ультразвуковое устройство 1 дополнительно подает сигнал для уменьшения рабочей высоты рабочего механизма 29, это является показателем того, что почвенный профиль 6 действительно понизился и нет каких-либо следов, оставшихся после обработки почвы. Только тогда ходовой клапан 13 настраивается через провод 21.

Сельскохозяйственная машина, в частности для уборки корнеплодов, предусмотрена с ультразвуковым устройством (I) для определения высоты над поверхностью земли, имеющим передатчик (2) и приемник (3). Предусмотрены дополнительно сформированные схема обработки полученных сигналов и управляющее или регулирующее устройство для изменения рабочей высоты рабочего механизма. Предусмотрены по меньшей мере два ультразвуковых устройства (1) с поперечным смещением относительно направления движения, сигналы которых являются определяющими для управляющего и регулирующего устройства и которые имеют одинаковую основную настройку. Схема обработки сигналов настроена таким образом, что рабочая высота рабочего механизма только тогда уменьшается, когда все ультразвуковые устройства (1) подают сигнал к снижению рабочего механизма. Рабочая высота рабочего механизма увеличивается уже тогда, когда только одно ультразвуковое устройство (1) подает сигнал к подъему. Это позволяет исключить негативное влияние следов, остающихся после обработки почвы, на замер высоты. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Сельскохозяйственная машина, в частности для уборки корнеплодов, содержащая ультразвуковое устройство (1) для определения высоты над поверхностью земли, имеющее передатчик (2) и приемник (3), дополнительно сформированную схему обработки (10) полученных сигналов и управляющее или регулирующее устройство (11, 28) для изменения рабочей высоты рабочего механизма (29), причем предусмотрены по меньшей мере два ультразвуковых устройства (1), имеющие поперечное смещение относительно направления движения, сигналы которых для управляющего или регулирующего устройства (11, 28) являются определяющими и которые имеют одинаковую настройку, отличающаяся тем, что схема обработки (10) выполнена с возможностью формирования сигнала к снижению рабочего механизма (29) в случае подачи каждым из ультразвуковых устройств сигнала к его снижению или для увеличения рабочей высоты рабочего механизма при подаче сигнала к подъему по крайней мере одним ультразвуковым устройством (1). 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что каждое ультразвуковое устройство (1) служит для подачи первого сигнала, требующего увеличения рабочей высоты, второго сигнала, требующего уменьшения рабочей высоты, и третьего сигнала, поддерживающего рабочую высоту постоянной. 3. Машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что все ультразвуковые устройства (1) расположены в одной и той же горизонтальной плоскости, установленной ходовыми колесами. 4. Машина по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что в междурядьях расположено по одному ультразвуковому устройству (1). 5. Машина по пп.1 - 4, отличающаяся тем, что предусмотрены три или более ультразвуковых устройств (1). 6. Машина по пп.1 - 5, отличающаяся тем, что ультразвуковые устройства (1) расположены на сельскохозяйственной машине под прямым углом относительно направления движения. 7. Машина по п.1, отличающаяся тем, что рабочий механизм (29) выполнен однорядным или многорядным и направлен вертикально относительно плоскости, установленной ходовыми колесами. 8. Машина по пп.1 - 7, отличающаяся тем, что каждое ультразвуковое устройство (1) помещено в отдельную отражательную трубку (4), расположенную ориентированно на поверхность почвы. 9. Машина по пп.1 - 8, отличающаяся тем, что управляющее или регулирующее устройство (11, 28) имеет гидравлическую схему, содержащую несколько ходовых клапанов (12 - 17), которая сформирована, с одной стороны, для подъема и опускания и, с другой стороны, для автоматического согласования рабочей высоты, осуществляемого медленнее, чем подъем и опускание. 10. Машина по п.2, отличающаяся тем, что область появления третьего сигнала может быть совместно установлена и совместно отрегулирована на всех ультразвуковых устройствах (1).