СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ САМОХОДНОЙ УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ С ЖАТВЕННЫМ АППАРАТОМ И ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2009 года по МПК A01D41/127 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу эксплуатации оснащенной жатвенным аппаратом самоходной уборочной машины в соответствии с ограничительной частью пунктов 1 и 8 формулы изобретения.

Уровень техники

Из патентного документа ЕР 0212337 известно устройство для зерноуборочного комбайна, предназначенное для разбрасывания соломы и половы. В этом устройстве в разгрузочной области зерноуборочного комбайна установлены два ротора, которые приводятся во вращение в противоположных направлениях, оснащены каждый несколькими регулируемыми лопастями по типу ковшей и установлены рядом друг с другом на параллельных осях. Каждый ротор оснащен на наружной стороне механически регулируемой частичной обечайкой, которая ограничивает область разбрасывания материала. Оба ротора приводятся совместно, с одинаковым числом оборотов, через передаточный механизм.

Недостаток способа работы этого устройства заключается в том, что ширина разбрасывания массы за комбайном может быть изменена только путем ручной регулировки ориентации роторов и частичных обечаек или путем регулировки числа оборотов лопастей роторов, при этом солома и полова распределяются на поле неравномерно.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в усовершенствовании зерноуборочного комбайна таким образом, чтобы ширина разбрасывания автоматически приводилась в соответствие с рабочей шириной жатвенного аппарата, а разбрасывающее устройство при любой ширине разбрасывания распределяло поток убранной массы слоем равномерной толщины.

Для решения поставленной задачи в настоящем изобретении предложен способ эксплуатации оснащенной жатвенным аппаратом самоходной уборочной машины, содержащей в ее разгрузочной части измельчительно-распределительное устройство. Из этого измельчительно-распределительного устройства поток убранной массы подается по меньшей мере в один метатель, снабженный по меньшей мере одной ограничительной заслонкой, приводимой посредством привода. Ограничительная заслонка имеет возможность изменения ее положения и предназначена для регулировки направления выхода потока убранной массы из метателя.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения осуществляют управление приводом для регулировки положения по меньшей мере одной ограничительной заслонки в зависимости от рабочей ширины жатвенного аппарата.

В другом варианте реализации настоящего изобретения управляют приводом для регулировки положения по меньшей мере одной ограничительной заслонки в зависимости от распределения потока убранной массы на земле.

Дополнительные задачи и особенности изобретения изложены в зависимых пунктах.

За счет того, что управление приводом для регулировки положения по меньшей мере одной ограничительной заслонки осуществляется в зависимости от рабочей ширины жатвенного аппарата, ширина разбрасывания может автоматически приводиться в соответствие с рабочей шириной.

Предпочтительно регулировку положения ограничительной заслонки производят посредством электрогидравлического исполнительного органа, связанного с управляющим устройством, так что может регулироваться как величина, так и скорость регулировки ограничительной заслонки.

За счет того, что регулировка исполнительного органа детектируется предпочтительно посредством датчика угла поворота, связанного с управляющим устройством, при управлении имеется в постоянном распоряжении информация о действительном положении ограничительной заслонки.

Для того чтобы освободить водителя машины от излишней нагрузки, предпочтительно жатвенный аппарат детектируется посредством связанного с управляющим устройством датчика, который передает на управляющее устройство сигнал, соответствующий рабочей ширине жатвенного аппарата.

Записанные в памяти управляющего устройства характеристики предпочтительно содержат множество функциональных кривых для различных жатвенных аппаратов. По сигналу, соответствующему рабочей ширине жатвенного аппарата, из семейства характеристик выбирается соответствующая функциональная кривая. Таким образом, оптимальные параметры эксплуатации определяются без участия водителя, что означает дополнительное облегчение его работы.

Предпочтительно исполнительный орган регулируется по соответствующей функциональной кривой, за счет чего достигается оптимальное распределение потока убранной массы с автоматически отрегулированной шириной разбрасывания.

Для учета в функциональных кривых дополнительных внешних влияний, таких как, например, влияние направления и скорости ветра на ширину разбрасывания, в управляющем устройстве на основе функциональных кривых и по меньшей мере одного дополнительного параметра могут вычисляться модифицированные функциональные кривые.

Для достижения по возможности равномерного распределения потока убранной массы на земле привод для регулировки положения по меньшей мере одной ограничительной заслонки регулируется в зависимости от распределения потока убранной массы на земле.

Предпочтительно при этом способе регулировку положения ограничительной заслонки также производят посредством электрогидравлического исполнительного органа, связанного с управляющим устройством, так что может регулироваться как величина, так и скорость регулировки ограничительной заслонки.

За счет того, что регулировка положения исполнительного органа предпочтительно детектируется посредством датчика угла поворота, связанного с управляющим устройством, при управлении имеется в постоянном распоряжении информация о действительном положении ограничительной заслонки.

Для определения распределения потока убранной массы предпочтительно определяют профиль толщины слоя потока распределенной массы на площади разгрузки, причем этот профиль может рассматриваться как параметр распределения.

Для того чтобы измерять распределение в режиме реального времени непосредственно вслед за разбрасыванием, распределение убранной массы на земле определяют беспроводным способом с помощью детекторного устройства.

В одном примере осуществления для определения распределения измельченной массы посредством камеры инфракрасного излучения получают инфракрасное изображение площади разгрузки и по нему разрабатывают температурный профиль, с помощью которого управляют процессом распределения. Инфракрасное изображение имеет то преимущество, что оно учитывает профиль поверхности земли.

Для того чтобы исполнительный орган производил соответствующее перемещение ограничительной заслонки непосредственно после измерения, в дальнейшем примере выполнения температурный профиль передается на управляющее устройство, которое по температурному профилю разрабатывает профиль верхней поверхности и управляет исполнительным органом в зависимости от этого профиля верхней поверхности.

В альтернативном примере выполнения детекторное устройство выполнено в виде лазерного датчика, который считывает площадь разгрузки и составляет профиль верхней поверхности. По сравнению с камерой инфракрасного излучения лазерный датчик является более экономичным аппаратом, обеспечивающим достаточную точность.

В этом альтернативном примере выполнения также для того, чтобы исполнительный орган производил соответствующее перемещение ограничительной заслонки непосредственно после измерения, профиль верхней поверхности передается на управляющее устройство, которое оценивает профиль и управляет исполнительным органом в зависимости от профиля верхней поверхности.

Другие предпочтительные примеры осуществления изложены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Перечень фигур чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения. На чертежах:

фиг.1 схематично изображает на виде сверху зерноуборочный комбайн в процессе уборки,

фиг.2 изображает на виде сбоку заднюю часть зерноуборочного комбайна,

фиг.3 изображает зерноуборочный комбайн на виде сзади.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Фиг.1 схематично изображает на виде сверху зерноуборочный комбайн 1 в процессе уборки. Спереди машина оснащена жатвенным аппаратом 2, имеющим рабочую ширину 3. Жатвенный аппарат скашивает убираемую массу с поля и направляет ее к рабочим органам зерноуборочного комбайна 1, которые сами по себе известны и поэтому не будут описаны подробно. Рабочие органы в комбайне разделяют убранную массу на зерно, полову и солому. В задней части зерноуборочного комбайна 1 расположено измельчительно-распределительное устройство 4, которое состоит из измельчителя 5 и следующего за ним распределителя 6. Распределитель 6 состоит из двух метателей 7, которые радиально распределяют поток убранной массы 8, подводимый к ним от измельчителя 5. Метатели 7 снабжены ограничительными заслонками 10, каждая из которых приводится раздельным исполнительным органом 12. Выходящий из метателей поток убранной массы 8 отклоняется и распределяется ограничительными заслонками 10 на выходе из распределителя 6. При этом, с одной стороны, величина регулировки положения ограничительных заслонок 10 определяет ширину 13 разбрасывания потока убранной массы 8, и, с другой стороны, скорость перемещения ограничительных заслонок 10 определяет распределение V потока убранной массы 8 на поверхности земли 19 (фиг.3). На фиг.3 показаны траектории 14 полета распределяемой убранной массы 8, причем крайние траектории 14 определяют ширину 13 разбрасывания. Позади зерноуборочного комбайна по направлению FR его рабочего движения формируется площадь 15 разгрузки, на которой лежит равномерно распределенная убранная масса 8. На эту площадь 15 разгрузки направлена камера 17 инфракрасного излучения, установленная на задней части зерноуборочного комбайна 1.

Метатели 7 установлены на раме 33, которая навешена на концы вала 29 измельчителя снаружи корпуса 25 измельчителя. К раме 33 прикреплен выступающий назад верхний лист 35 (см. фиг.2) для установки в нем и в раме приводных валов 36. Приводные валы 36 снабжены гибкими метательными лопастями 38, к которым снизу примыкают диски 41, вращающиеся вместе с лопастями. Таким образом, метатели 7 образованы верхним листом 35, вращающимися валами 36, гибкими метательными лопастями 38 и дисками 41. Между двумя метателями расположен V-образный рассекатель 42, вершина 43 которого направлена навстречу потоку убранной массы 8, поступающему к распределителю 6. Два крыла 44 рассекателя 42 заключают между собой пространство и образуют жесткие частичные окружные обечайки 46 для метателей 7. К этим жестким обечайкам 46 примыкают подвижные окружные обечайки 48, содержащие боковые стенки 50. Боковая стенка 50 укреплена на коленчатом рычаге 52, установленном с возможностью поворота на оси 53. Оси 53 жестко укреплены на поперечине 55, которая жестко соединена с рамой 33 с помощью боковых продольных элементов 56. К другому плечу коленчатого рычага 52 шарнирно прикреплен исполнительный орган 12, который шарнирно соединен с поперечиной 55 и служит для привода подвижных окружных обечаек 48. Две приводные подвижные окружные обечайки 48 образуют ограничительные заслонки 10, которые перемещаются в окружном направлении и определяют разгрузочные области метателей 7.

Фиг.2 изображает на виде сбоку заднюю часть зерноуборочного комбайна 1. Солома 20 отделяется в комбайне от убранной массы с помощью рабочих аппаратов, которые известны сами по себе и здесь не описываются, и подается посредством клавишного соломотряса 21 в заднюю область комбайна. На задней стенке 23 корпуса 25 измельчителя установлена двухпозиционная поворотная заслонка 27 выпуска валка. В положении выпуска валка (показано штриховыми линиями) солома 20, падающая с клавишного соломотряса 21 на заслонку 27, проходит над измельчительно-распределительным устройством 4 и укладывается на поле в виде валка (не показан). Когда валковая заслонка 27 находится в положении измельчения, солома 20 падает в измельчитель 5. Измельчитель 5 содержит измельчительный вал 29, установленный в корпусе 25 измельчителя. Вал 29 измельчителя снабжен подвижными режущими элементами 30, взаимодействующими с ответными режущими элементами 31, неподвижно укрепленными в корпусе 25. Солома 20 измельчается этими режущими элементами 30, 31 в измельченную массу и подается радиально в два метателя 7.

Представленный на фиг 1. зерноуборочный комбайн оснащен различными датчиками, установленными в различных местах, в том числе датчиком 57, который определяет рабочую ширину 3 жатвенного аппарата 2. В области метателей 7 расположены датчики 58 угла поворота, определяющие положение ограничительных заслонок 10. В задней части зерноуборочного комбайна 1 установлено также детекторное устройство 16.

В первом примере выполнения рабочая ширина 3 жатвенного аппарата 2 автоматически определяется датчиком 57. Датчик 57 генерирует сигнал Y, зависящий от рабочей ширины 3 жатвенного аппарата 2, смонтированного на машине. Сигнал Y рабочей ширины 3 жатвенного аппарата 2 передается датчиком 57 на управляющее устройство 59.

Положение ограничительной заслонки 10 измеряется датчиком 58 угла поворота, связанным с управляющим устройством 59. Датчик 58 генерирует сигнал X, изменяющийся пропорционально углу А поворота коленчатого рычага 52 вокруг оси 36 вращения.

В управляющем устройстве 59 записано в памяти семейство 60 характеристик, содержащее множество функциональных кривых 61 для различных жатвенных аппаратов 2 для регулировки скорости перемещения и величины регулировки исполнительного органа 12 в зависимости от его положения. По сигналу Y рабочей ширины из семейства 60 характеристик выбирается соответствующая функциональная кривая 61, а по сигналу Х из функциональной кривой 61 определяется управляющая команда Z и передается на исполнительный орган 12.

Для учета влияния дополнительных параметров 62 в управляющем устройстве 59 на основе функциональных кривых 61 и дополнительных параметров 62 могут вычисляться модифицированные функциональные кривые 63. К дополнительным параметрам могут относиться параметры убираемой массы, такие как количество соломы, а также скорость движения машины, скорость и/или направление ветра, наклон.

На фиг.3 показан на виде сзади зерноуборочный комбайн 1 с камерой 17 инфракрасного излучения, направленной на площадь 15 разгрузки. На площади 15 разгрузки слой распределенной убранной массы лежит на поверхности земли 19. Этот слой представлен в поперечном сечении и образует профиль SD толщины слоя по ширине 13 разбрасывания. По профилю SD толщины слоя можно оценить распределение V потока убранной массы.

Камера 17 инфракрасного излучения, установленная в задней части зерноуборочного комбайна 1 и направленная на площадь 15 разгрузки, создает видеосигнал В площади 15 разгрузки. Видеосигнал В передается в управляющее устройство 59, связанное с камерой 17.

На основе видеосигналов В и сигналов Х управляющее устройство 59 разрабатывает (составляет) температурный профиль Т. Температурный профиль Т пропорционален профилю SD толщины слоя, по которому определяется распределение V смеси соломы и половы на площади 15 разгрузки.

Сравнимость температурного профиля Т с профилем SD толщины слоя базируется на том положении, что различные количества выложенной на поле убранной массы ведут к различным температурам верхней поверхности поля.

Управляющее устройство 59 обрабатывает температурный профиль Т и разрабатывает профиль О верхней поверхности. Управляющее устройство 59 передает управляющую команду Z на исполнительный орган 12, при этом последний регулируется в зависимости от профиля О верхней поверхности таким образом, что распределение V изменяется для достижения одинаковой температуры на всей площади разгрузки.

Оба описанных способа могут комбинироваться, при этом, например, жатвенный аппарат 2 определяет регулировку величины поворота ограничительных заслонок 10 и за счет этого ширину 13 разбрасывания, а распределение V используется для регулировки скорости перемещения подвижных ограничительных заслонок 10.

В другом примере выполнения верхняя поверхность площади 15 разгрузки может считываться лазерным датчиком 18 для детектирования распределения. По измеренным данным разрабатывается профиль О верхней поверхности.

Управляющее устройство 59 оценивает профиль О верхней поверхности и передает управляющую команду Z на исполнительный орган 12 в зависимости от профиля верхней поверхности таким образом, чтобы распределение V изменялось для достижения по возможности ровной верхней поверхности на площади 15 разгрузки.

Сравнимость профиля О верхней поверхности с профилем SD толщины слоя возможна при допущении относительной ровности поверхности земли 19, на которую выкладывается убранная масса, и пропорциональной зависимости одного профиля от другого.

Профиль О верхней поверхности передается на управляющее устройство 59, которое оценивает профиль и управляет исполнительным органом 12 в зависимости от профиля О верхней поверхности.

Изобретение не ограничивается описанными примерами осуществления и может использоваться в любых уборочных машинах для достижения описанного эффекта.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована при эксплуатации уборочных машин с жатвенным аппаратом. Поток убранной массы из расположенного в разгрузочной области уборочной машины измельчительно-распределительного устройства подают по меньшей мере в один метатель. Положение ограничительных заслонок для регулирования направления выхода потока убранной массы из метателей регулируют посредством привода в зависимости от рабочей ширины жатвенного аппарата и/или в зависимости от распределения убранной массы на земле. Изобретения позволяют автоматически приводить ширину разбрасывания в соответствие с рабочей шириной жатвенного аппарата и обеспечивать равномерную толщину слоя убранной массы на земле. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ эксплуатации оснащенной жатвенным аппаратом (2) самоходной уборочной машины (1), содержащей расположенное в ее разгрузочной области измельчительно-распределительное устройство (4), из которого поток убранной массы подают по меньшей мере в один метатель (7), снабженный по меньшей мере одной ограничительной заслонкой (10), приводимой посредством привода (11) с возможностью изменения ее положения и предназначенной для регулировки направления выхода потока убранной массы из метателя (7), отличающийся тем, что осуществляют управление приводом (11) для регулировки положения по меньшей мере одной ограничительной заслонки (10) в зависимости от рабочей ширины (3) жатвенного аппарата (2).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулировку положения ограничительной заслонки (10) производят посредством электрогидравлического исполнительного органа (12), связанного с управляющим устройством (59).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что регулировку положения исполнительного органа (12) детектируют посредством датчика (58) угла поворота, связанного с управляющим устройством (59).

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что жатвенный аппарат (2) детектируют посредством связанного с управляющим устройством (59) датчика (57), который передает на управляющее устройство (59) сигнал (Y), соответствующий рабочей ширине (3) жатвенного аппарата.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что записанное в памяти управляющего устройства (59) семейство (60) характеристик содержит множество функциональных кривых (61) для различных жатвенных аппаратов (2), при этом по сигналу (Y), соответствующему рабочей ширине (3) жатвенного аппарата, выбирают соответствующую функциональную кривую (61) из семейства (60) характеристик.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что исполнительным органом (12) управляют по соответствующей функциональной кривой (61).

7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что в управляющем устройстве (59) на основе функциональной кривой (61) и по меньшей мере одного дополнительного параметра (62) вычисляют модифицированную функциональную кривую (63).

8. Способ эксплуатации оснащенной жатвенным аппаратом (2) самоходной уборочной машины (1), содержащей расположенное в ее разгрузочной области измельчительно-распределительное устройство (4), из которого поток убранной массы подают по меньшей мере в один метатель (7), снабженный по меньшей мере одной ограничительной заслонкой (10), приводимой посредством привода (11) с возможностью изменения ее положения и предназначенной для регулировки направления выхода потока убранной массы из метателя (7), отличающийся тем, что управляют приводом (11) для регулировки положения по меньшей мере одной ограничительной заслонки (10) в зависимости от распределения (V) потока убранной массы на земле (19).

9. Способ эксплуатации оснащенной жатвенным аппаратом (2) самоходной уборочной машины (1) по п.8, отличающийся тем, что привод (11) выполнен в виде исполнительного органа (12), связанного с управляющим устройством (59).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что регулировку положения исполнительного органа (12) детектируют посредством датчика (58) угла поворота, связанного с управляющим устройством (59).

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что для определения распределения (V) потока убранной массы определяют профиль (SD) толщины слоя потока убранной массы на площади (15) разгрузки.

12. Способ по п.8 или 11, отличающийся тем, что распределение (V) убранной массы на земле (19) определяют беспроводным способом с помощью детекторного устройства (16).

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что детекторное устройство (16) выполнено в виде камеры (17) инфракрасного излучения, которая воспринимает инфракрасное изображение площади (15) разгрузки и на его основе составляет температурный профиль (Т).

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что температурный профиль (Т) передают на управляющее устройство (59), которое по температурному профилю (Т) генерирует профиль (О) верхней поверхности и управляет исполнительным органом (12) в зависимости от профиля (О) верхней поверхности.

15. Способ по п.12, отличающийся тем, что детекторное устройство (16) выполнено в виде лазерного датчика (18), который считывает площадь (15) разгрузки и составляет профиль (О) верхней поверхности.

16. Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что профиль (О) верхней поверхности передают на управляющее устройство (59), которое оценивает профиль и управляет исполнительным органом (12) в зависимости от профиля (О) верхней поверхности.