СПОСОБ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА УБОРКИ ЗЕРНА КОМБАЙНОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК A01D41/12 A01D41/127 A01F12/60 

Изобретение относится, преимущественно, к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к зерноуборочным комбайнам.

Известен способ информационного обеспечения процесса уборки зерна комбайном, заключающийся в том, что осуществляют загрузку зерна в бункер комбайна через загрузочное устройство, обеспечивают постепенное заполнение всего объема бункера комбайна, осуществляют поднятие крышек горловины бункера комбайна за счет дальнейшего поступления зерна, обеспечивают раскрытие крышек горловины бункера за счет поворачивания их вокруг шарниров, осуществляют одновременное раскрытие крышек с помощью синхронизатора для предотвращения просыпания зерна, обеспечивают прекращение работы комбайна при полном раскрытии крышек зерноуборочного комбайна, обеспечивают выгрузку зерна при помощи выгрузного устройства, осуществляют сигнализацию комбайнеру о полной загрузке бункера зерном при полном раскрытии крышек зерноуборочного комбайна, определяют массу убранного зерна, определяют площадь убранного поля путем учета расстояний, пройденных комбайном, и ширины захвата рабочей зоны комбайна, осуществляют определение урожайности зерна участков поля и среднее значение урожайности зерна с убранной площади поля, осуществляют одновременную выдачу информации комбайнеру и диспетчерскому пункту о массе убранного зерна, убранной площади поля, урожайности зерна с участков убранного поля, среднего значения урожайности зерна с убранной площади поля [1].

Известно устройство информационного обеспечения процесса уборки зерна комбайном, которое состоит из бункера зерноуборочного комбайна, включающего корпус с горловиной, прикрепленные шарнирно к горловине две крышки, загрузочное и выгрузное устройства, каждая крышка горловины снабжена двумя боковыми секторами, каждый из которых имеет продольный паз с накладкой, при этом боковые секторы крышек сопряжены между собой при помощи продольных пазов и осей-синхронизаторов, причем накладки пазов расположены на противоположных сторонах сопрягаемых секторов, ось-синхронизатор выполнена в виде стержня, с одной стороны которого перпендикулярно оси стержня жестко прикреплено кольцо, а с другой стороны стержень снабжен плоской шайбой и отверстием под шплинт для фиксации шайбы, при этом размер между внутренними поверхностями кольца и шайбы больше толщины двух секторов и двух накладок, n-тензометрических датчиков, которые расположены в нижней части бункера, контактного датчика, который размещен в нижней части крышки, блока обработки информации, индикатора сигнализации о полной загрузке бункера комбайна, индикатора массы убранного зерна, индикатора площади убранного зерна, индикатора урожайности зерна с участков убранного поля, индикатора средней урожайности зерна с площади убранного поля, блока передачи информации, при этом выход контактного датчика соединен с входом индикатора полной загрузки бункера комбайна, кроме того, выход контактного датчика, выходы n-тензометрических датчиков, выход измерителя расстояний соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока обработки информации, первый, второй, группа n-третьих и четвертый выходы которого соединены соответственно с индикатором массы убранного зерна, индикатором площади убранного зерна, индикатором урожайности зерна с участков поля, индикатором средней урожайности зерна и одновременно с соответствующими входами блока передачи информации, блок обработки информации состоит из блока измерения массы зерна, умножителя, первого и второго задатчиков сигналов, первого и второго сумматора, n-пороговых устройств, n-первых и второго делителей, элемента ИЛИ, счетчика, причем первый, второй и третий входы блока обработки информации соединены соответственно с первым и вторым входами блока измерения массы зерна и входом умножителя, выход блока измерения массы зерна является первым выходом блока обработки сигналов и одновременно соединен со вторыми входами n-первых блоков делителей, выход первого задатчика сигналов соединен со вторым входом умножителя, выход которого соединен одновременно с входом первого сумматора и вторыми входами n-пороговых устройств, первые входы которых соединены с выходами второго задатчика сигналов, выход первого сумматора является вторым выходом блока обработки информации, выходы n-пороговых устройств соединены с первыми входами n-первых делителей, выходы которых одновременно соединены с группой входов элементов ИЛИ и являются третьей группой выходов блока обработки информации, выход элемента ИЛИ соединен одновременно с входом второго сумматора и входом счетчика, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго делителя, выход которого является четвертым выходом блока обработки информации, блок измерения массы зерна состоит из n-ключей, многоканального усилителя, аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, цифроаналогового преобразователя, причем первый и второй входы блока измерения массы являются вторыми и первыми входами n-ключей, выходы которых через многоканальный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти соединены со входом цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом блока измерения массы зерна [1].

Недостатком данного способа и устройства является невозможность определения времени до очередной заправки и до окончания уборки урожая с поля, количества заправок и количества топлива, необходимого для уборки урожая с поля.

Технический результат изобретения выражается в повышении информативности при осуществлении уборки зерна с поля за счет определения времени до заправки топливом и до окончания уборки урожая с поля, количества заправок топливом, количества необходимого топлива для уборки урожая с поля.

Технический результат достигается тем, что способе сбора и выгрузки зерна комбайном, заключающемся в том, что осуществляют загрузку зерна в бункер комбайна через загрузочное устройство, обеспечивают постепенное заполнение всего объема бункера комбайна, осуществляют поднятие крышек горловины бункера комбайна за счет дальнейшего поступления зерна, обеспечивают раскрытие крышек горловины бункера за счет поворачивания их вокруг шарниров, осуществляют одновременное раскрытие крышек с помощью синхронизатора для предотвращения просыпания зерна, обеспечивают прекращение работы комбайна при полном раскрытии крышек зерноуборочного комбайна, обеспечивают выгрузку зерна при помощи выгрузного устройства, осуществляют сигнализацию комбайнеру о полной загрузке бункера зерном при полном раскрытии крышек зерноуборочного комбайна, определяют массу убранного зерна, определяют площадь убранного поля путем учета расстояний, пройденных комбайном, и ширины рабочей зоны комбайна, определяют урожайность зерна участков поля и среднее значение урожайности зерна с убранной площади поля, дополнительно определяют динамику расхода топлива относительно двух заданных расстояний, определяют время до очередной заправки на основе выражения: , где m - масса топлива в топливном баке, V - скорость расхода топлива, определяют время на уборку урожая с заданного участка поля t₁, определяют время для уборки урожая поля в виде выражения t=t₁N+nK, где N - количество заданных участков на поле, n - количество заправок, равное отношению , К - константа, определяющая время заправки, определяют количество необходимого топлива для уборки урожая в виде выражения: М=m•n и осуществляют одновременную выдачу информации комбайнеру и диспетчерскому пункту о массе зерна, убранной площади поля, урожайности зерна с участков убранного поля, среднего значения урожайности с убранной площади поля, о прогнозируемом времени до заправки топлива и времени до завершения уборки урожая с поля, количестве необходимого топлива для уборки урожая.

Заявляемый способ реализуется в устройстве сбора и выгрузки зерна комбайном, содержащим бункер зерноуборочного комбайна, который включает корпус с горловиной, прикрепленные шарнирно к горловине две крышки, загрузочное и выгрузное устройства, при этом каждая крышка горловины снабжена двумя боковыми секторами, каждый из которых имеет продольный паз с накладкой, причем боковые секторы крышек сопряжены между собой при помощи продольных пазов и осей-синхронизаторов, а накладки пазов расположены на противоположных сторонах сопрягаемых секторов, причем ось-синхронизатор выполнена в виде стержня, с одной стороны которого перпендикулярно оси стержня жестко прикреплено кольцо, а с другой стороны стержень снабжен увеличенной плоской шайбой и отверстием под шплинт для фиксации шайбы, при этом размер между внутренними поверхностями кольца и шайбы немного больше толщины двух секторов и двух накладок, n-тензометрические датчики, контактный датчик загрузки бункера, блок обработки информации, индикатор сигнализации о полной загрузке бункера комбайна, блок передачи информации, причем выход контактного датчика, выходы n-тензометрических датчиков, выход измерителя расстояний соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока обработки информации, первый, n-вторая группа и третий выходы которых соединены с блоком передачи информации, дополнительно введен блок прогнозирования, индикатор времени до заправки топливом, индикатор времени до окончания уборки урожая с поля, индикатор необходимого количества заправок, индикатор необходимого количества топлива для уборки урожая на поле, при этом выходы датчиков расхода топлива, измерителя расстояний соединены с первым и вторым входами блока прогнозирования, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с входами индикатора времени до заправки топлива, индикатора времени до окончания уборки урожая, индикатора количества заправок, индикатора количества необходимого топлива для уборки урожая на поле, и одновременно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами блока передачи информации.

Кроме того, блок прогнозирования состоит из первой и второй дифференцирующих цепей, первого, второго и третьего пороговых устройств, первого, второго, третьего и четвертого задатчиков сигналов, элемента ИЛИ, генератора импульсов, сдвигового регистра, первого, второго, третьего и четвертого элементов И, первого и второго элементов НЕ, первого и второго счетчиков, первого, второго и третьего делителей, умножителя, при этом первый и второй входы блока прогнозирования являются соответственно входами первой дифференцирующей цепи, первыми входами первого, второго пороговых устройств и входом второй дифференцирующей цепи, первым входом третьего порогового устройства, вторые входы первого, второго и третьего пороговых устройств соединены соответственно с выходами первого и второго задатчиков сигналов, выходы первого и второго пороговых устройств через первый и второй входы элемента ИЛИ соединены со вторым входом сдвигового регистра, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, выход первой дифференцирующей цепи соединен с первым входом сдвигового регистра и вторым входом первого счетчика, первый и второй выходы сдвигового регистра соединены с первым и вторым входами первого элемента И непосредственно и через первый элемент НЕ выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого счетчика, выход которого соединен со вторым входом первого делителя, первый вход которого соединен с выходом третьего задатчика сигналов, выход второй дифференцирующей цепи соединен с первым входом третьего элемента И и одновременно со вторым входом второго счетчика, выход третьего порогового устройства соединен через второй элемент НЕ со вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго счетчика, выход которого соединен со вторым входом третьего делителя, первый вход которого соединен с выходом четвертого задатчика сигналов, первый и второй входы второго делителя соединены соответственно с выходами первого и третьего делителей, выход второго делителя соединен со вторым входом умножителя, первый вход которого соединен с выходом третьего задатчика сигналов, выходы первого, третьего второго делителей, умножителя являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока прогнозирования.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, является следующая совокупность действий.

1. Определяют динамику расхода топлива относительно двух заданных расстояний, определяют время до очередной заправки на основе выражения , где m - масса топлива в топливном баке, V - динамика расхода топлива.

2. Определяют время на уборку урожая с заданного участка поля t₁, определяют время для уборки урожая поля в виде выражения t=t₁N+nK где N - количество заданных участков на поле, n - количество заправок, равное отношению , К - константа, определяющая время заправки.

3. Определяют количество необходимого топлива для уборки урожая в виде выражения m·n.

4. Осуществляют одновременную выдачу информации комбайнеру и диспетчерскому пункту о массе зерна, убранной площади поля, урожайности зерна с участков убранного поля, среднего значения урожайности с убранной площади поля, о прогнозируемом времени до заправки топлива и времени до завершения уборки урожая с поля, количестве необходимого топлива для уборки урожая.

Новыми элементами, обладающими существенными отличиями по устройству, являются блок прогнозирования, индикатор времени до заправки топливом, индикатор времени до окончания уборки урожая поля, индикатор количества заправок, индикатор количества топлива, необходимого для уборки урожая на поле.

На фиг.1 представлена схема устройства загрузки и выгрузки зерна, на фиг.2 изображена горловина бункера с крышками в закрытом и открытом положении; на фиг.3 - сечение А-А; на фиг.4 - структурная схема блока обработки информации; на фиг.5 - структурная схема блока прогнозирования.

Устройство сбора и выгрузки зерна комбайном содержит бункер зерноуборочного комбайна, который включает корпус 1 с горловиной 2, прикрепленные на шарнирах 3 к горловине крышки 4, загрузочное устройство 5 и выгрузное устройство 6. Каждая крышка горловины снабжена двумя боковыми секторами 7, жестко прикрепленными к крышке, при этом каждый сектор имеет продольный паз 8 с усиливающей накладкой 9. Боковые секторы крышек сопряжены между собой при помощи продольных пазов и осей-синхронизаторов 10, причем усиливающие накладки пазов расположены на противоположных сторонах сопрягаемых секторов. Ось-синхронизатор выполнена в виде стержня 11, к которой с одной стороны перпендикулярно оси (не обозначена) стержня жестко прикреплено кольцо 12, а с другой стороны стержень снабжен увеличенной шайбой 13 и отверстием 14 под шплинт (не показан) для фиксации шайбы на стержне так, чтобы размер между внутренними поверхностями кольца и шайбы был немного больше толщины двух накладок и двух секторов, соединяемых между собой осью-синхронизатором, n-тензометрические датчики 15, расположенные в нижней части бункера, контактный датчик 16 загрузки бункера, который размещен в нижней части крышки, блок 17 обработки информации, индикатор 18 сигнализации о полной загрузке бункера комбайна, индикатор 19 массы убранного зерна, индикатор 20 площади убранного зерна, индикатор 21 урожайности зерна с участков поля, индикатор 22 средней урожайности зерна, блок 23 передачи информации, блок 24 прогнозирования, индикатор 25 времени до заправки топливом, индикатор 26 времени до окончания уборки урожая с поля, индикатор 27 количества заправок, индикатор 28 необходимого количества топлива для уборки урожая на поле, причем выход контактного датчика соединен с входом индикатора 18 полной загрузки бункера комбайна, кроме того, выход контактного датчика, выходы n-тензометрических датчиков, выход измерителя расстояний соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока обработки информации, первый, второй, группа n-третьих и четвертый выходы которого соединены соответственно с индикатором 19 массы убранного зерна, индикатором 20 площади убранного зерна, индикатором 21 урожайности зерна с участков поля, индикатором 22 средней урожайности зерна и одновременно с соответствующими входами блока 23 передачи информации, выходы датчиков расхода топлива, измерителя расстояний соединены с первым и вторым входами блока 24 прогнозирования, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с входами индикатора 25 времени до заправки топлива, индикатора 26 времени до уборки урожая, индикатора 27 количества заправок, индикатора 28 необходимого количества топлива до уборки урожая на поле.

Блок 17 обработки информации состоит из блока 29 измерения массы зерна, умножителя 30, первого 31 и второго 32 задатчиков сигналов, первого 33 и второго 34 сумматоров, n-пороговых устройств 35, n-первых 36 и второго 37 делителей, элемента ИЛИ 38, счетчика 39, причем первый, второй и третий входы блока 17 обработки информации соединены соответственно первым и вторым входами блока 29 измерения массы зерна и входом 30 умножителя, выход блока 29 измерения массы зерна является первым выходом блока 17 обработки сигналов и одновременно соединен со вторыми входами n-первых 36 блоков делителей, выход первого 31 задатчика сигналов соединен со вторым входом умножителя 30, выход которого соединен одновременно с входом первого 33 сумматора и вторыми входами n-пороговых устройств 35, первые входы которых соединены с выходами второго 32 задатчика сигналов, выход первого 33 сумматора является вторым выходом блока 17 обработки информации, выходы n-пороговых устройств 35 соединены с первыми входами n-первых 36 делителей, выходы которых одновременно соединены с группой входов элементов ИЛИ 38 и являются третьей группой выходов блока 17 обработки информации, выход элемента ИЛИ 38 соединен одновременно со входом второго 34 сумматора и входом счетчика 39, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго 37 делителя, выход которого является четвертым выходом блока 17 обработки информации.

Блок 29 измерения массы зерна состоит из n-ключей 40, многоканального усилителя 41, аналого-цифрового преобразователя 42, блока 43 памяти, цифроаналогового преобразователя 44, причем первый и второй входы блока 29 измерения массы являются вторыми и первыми входами n-ключей 40, выходы которых соединены через многоканальный усилитель 41, аналого-цифровой преобразователь 42, блок 43 памяти со входами цифроаналогового преобразователя 44, выход которого является выходом блока 29 измерения массы зерна.

Блок 24 прогнозирования состоит из первой 45 и второй 46 дифференцирующих цепей, первого 47, второго 48 и третьего 49 пороговых устройств, первого 50, второго 51, третьего 52 и четвертого 53 задатчиков сигналов, элемента ИЛИ 54, генератора 55 импульсов, сдвигового регистра 56, первого 57, второго 58, третьего 59 и четвертого 60 элементов И, первого 61 и второго 62 элементов НЕ, первого 63 и второго 64 счетчиков, первого 65, второго 66 и третьего 67 делителей, умножителя 68, при этом первый и второй входы блока 24 прогнозирования являются соответственно входами первой 45 дифференцирующей цепи, первыми входами первого 47, второго 48 пороговых устройств и входом второй 46 дифференцирующей цепи, первым входом третьего 49 порогового устройства, вторые входы первого 47, второго 48 и третьего 49 пороговых устройств соединены соответственно с выходами первого 50 и второго 51 задатчиков сигналов, выходы первого 47 и второго 48 пороговых устройств через первый и второй входы элемента ИЛИ 54 соединены со вторым входом сдвигового регистра 56, третий вход которого соединен с выходом генератора 55 импульсов, выход которого соединен со вторым входом второго 58 элемента И, выход первой 45 дифференцирующей цепи соединен с первым входом сдвигового регистра 56 и вторым входом первого 63 счетчика, первый и второй выходы сдвигового регистра 56 соединены с первым и вторым входами первого 57 элемента И непосредственно и через первый элемент НЕ 61 выход первого 57 элемента И соединен с первым входом второго 58 элемента И, выход которого соединен с первым входом первого 63 счетчика, выход которого соединен со вторым входом первого 65 делителя, первый вход которого соединен с выходом третьего 52 задатчика сигналов, выход второй 46 дифференцирующей цепи соединен с первым входом третьего 59 элемента И и одновременно со вторым входом второго 64 счетчика, выход третьего 49 порогового устройства соединен через второй 62 элемент НЕ со вторым входом третьего 59 элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого 60 элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора 55 импульсов, выход четвертого 60 элемента И соединен с первым входом второго 64 счетчика, выход которого соединен со вторым входом третьего 67 делителя, первый вход которого соединен с выходом четвертого 67 задатчика сигналов, первый и второй входы второго 66 делителя соединены соответственно с выходами первого 65 и третьего 67 делителей, выход второго 66 делителя соединен со вторым входом умножителя 68, первый вход которого соединен с выходом третьего 52 задатчика сигналов, выходы первого 65, третьего 67 и второго 66 делителей, умножителя 68 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока 24 прогнозирования.

Устройство информационного обеспечения процесса уборки зерна работает следующим образом.

При работе комбайна (см. фиг.1) происходит заполнение бункера зерноуборочного комбайна зерном, через загрузочное устройство 5 зерно поступает внутрь корпуса 1 бункера и постепенно заполняется весь его объем. При дальнейшей работе комбайна зерно, поступающее из загрузочного устройства 5, начинает поднимать крышки 4 горловины 2 бункера, которые поворачиваются вокруг шарниров 3 и начинают раскрываться. За счет жесткого крепления боковых секторов 7 на крышках бункера, которые при повороте крышек 4 скользят по горловине 2, зерно не просыпается, а продолжает раскрывать крышки дальше. При этом оси-синхронизаторы 10 (см. фиг.2) скользят вдоль продольных пазов 8 с усиливающими накладками 9 в каждом из четырех боковых секторов 7, обеспечивая синхронное, т.е. одновременное, раскрытие крышек 4, что предотвращает просыпание зерна через край одной из крышек. Когда крышки бункера не связаны между собой, то за счет разного давления зерна на одну из крышек одна из них раскрывается сильнее, в этом случае зерно просыпается на крышку, расположенную ниже, и теряется. Для облегчения скольжения осей-синхронизаторов 10 в продольных пазах 8 и устранения перекосов и заеданий стержень 11 оси-синхронизатора (см. фиг.3) жестко соединен с кольцом 12 под прямым углом, а увеличенная шайба 13 при помощи отверстия 14 установлена на стержне так, что обеспечивается небольшой зазор в соединении двух сопрягаемых секторов 7 крышек 4. При полном раскрытии крышек 4 зерноуборочный комбайн прекращает свою работу и приступает к выгрузке зерна из бункера при помощи выгрузного устройства 6, при этом крышки 4 под действием собственной массы возвращаются в исходное положение синхронно за счет сопряжения секторов, связанных между собой осями-синхронизаторами.

Блок 17 обработки информации (см. фиг.4) обеспечивает выполнение следующих функций: определение массы убранного зерна, площади убранного поля, определение урожайности зерна с участков поля и среднее значение урожайности зерна с поля, выдачу информации комбайнеру и диспетчеру о ходе уборки урожая.

Определение массы убранного зерна осуществляется следующим образом.

В момент заполнения бункера зерном при полном раскрытии крышек 4 срабатывает контактный датчик 16, с выхода которого сигнал поступает одновременно на вход индикатора 18 полной загрузки бункера комбайна и на первый вход блока 17 обработки сигнала, на второй вход которого поступают сигналы с выходов тензометрических датчиков 15. С первого и второго входа блока обработки информации сигналы поступают на первые и вторые входы блока 29 измерения массы зерна и соответственно на вторые и первые входы n-ключей. С выходов 40 ключей сигналы поступают через многоканальные усилители 41, преобразователи 42 аналог-код, блок 43 памяти на входы преобразователя 44 код-аналог. С выхода преобразователя 44 код-аналог сигнал поступает одновременно на вход индикатора 19 массы зерна, на вторые входы первых делителей 36 и на первый вход передающего устройства 23.

С выходов датчиков расхода топлива и датчика пути сигналы поступают на первый и второй входы блока 24 прогнозирования и соответственно на вход первой 45 дифференцирующей цепи, первые входы первого 47, второго 48 пороговых устройств и вход второй 46 дифференцирующей цепи, первый вход третьего 49 порогового устройства, на вторые входы первого 47, второго 48 и третьего 49 пороговых устройств поступают сигналы соответственно с выхода первого 50 и второго 51 задатчиков сигналов.

При этом с выхода первой 45 дифференцирующей цепи выдается сигнал обнуления, через первый вход сдвигового регистра 56 и второй вход первого 63 счетчика, с выхода второй дифференцирующей цепи выдается сигнал обнуления, через второй вход второго счетчика.

В момент превышения уровня сигналов (соответствующего уровню топлива) заданных значений с выходов первого 47 и второго 48 пороговых устройств через первый и второй входы элементов ИЛИ 54 сигнал поступает на второй вход сдвигового регистра 56. Сигналы, соответствующие временному интервалу превышения первого и второго заданного значения, поступают на первый и второй вход первого 57 элемента И непосредственно и через первый элемент НЕ 61.

С выхода первого 57 элемента И сигнал, длительность которого соотвествует скорости расхода топлива, поступает на первый вход второго 58 элемента И, через второй вход которого импульсы с генератора 55 импульсов поступают на первый вход первого 63 счетчика. С выхода счетчика 63 сигнал поступает на второй вход первого 65 делителя, на первый вход которого поступает сигнал, соответствующий массе полного топливного бака с выхода третьего 52 задатчика сигналов. С выхода первого 63 делителя сигнал, соответствующий времени до очередной заправки, поступает на вход индикатора времени заправки топлива.

В момент начала движения комбайна сигнал с датчика пути поступает на вход второй 51 дифференцирующей цепи, с выхода которой поступает на первый вход третьего 59 элемента И, на второй вход которого поступает сигнал с выхода третьего 49 порогового устройства через второй элемент НЕ 62, соответствующий расстоянию до конца убранного участка поля.

При этом сигнал с выхода третьего 59 элемента И поступает на первый вход четвертого 60 элемента И, на второй вход которого поступает сигнал с выхода генератора 55 импульсов.

С выхода четвертого 60 элемента И сигнал, соответствующий времени уборки участка поля, поступает на первый вход второго 64 счетчика, с выхода которого поступает на второй вход третьего 67 делителя, на первый вход которого поступает сигнал с выхода четвертого 53 задатчика сигналов, соотвествующий площади поля.

С выхода третьего 67 делителя сигнал, соответствующий времени до окончания уборки урожая с поля, поступает на вход индикатора 26 времени уборки поля.

Сигналы соответственно с выхода первого и третьего делителя поступают на первый и второй входы второго 66 делителя, при этом на выходе второго 66 делителя формируется сигнал, соответствующий количеству заправок, который подается на вход индикатора 27 количества заправок.

С выхода второго 66 делителя сигнал, соответствующий количеству заправок, поступает на второй вход умножителя 68, на первый вход которого поступает сигнал, соответствующий массе полного заправленного топливного бака комбайна с выхода задатчика 52, при этом с выхода умножителя 68 сигнал, соотвествующий количеству топлива для уборки урожая с поля, поступает на индикатор 28 количества топлива, необходимого для уборки урожая с поля.

Площадь убранного урожая определяется следующим образом.

С датчика пути информация о расстоянии, пройденном комбайном, поступает на третий вход блока 17 обработки информации и соответственно на первый вход умножителя 25, на второй вход которого поступает информация от задатчика 26 сигналов о ширине рабочей зоны комбайна. Сигнал с выхода умножителя 25 поступает одновременно на вход индикатора 20 площади убранного зерна и на вторые входы пороговых устройств 30, на первые входы которых поступают сигналы с выходов второго 27 задатчика сигналов.

С выходов n-пороговых устройств 30 сигналы, соответствующие площади одного гектара убранного зерна, поступают на первые входы n-первых 31 делителей. С выходов n-первых делителей 31 сигналы поступают одновременно на входы индикатора 21 урожайности зерна с участков поля, на третьи входы передающего устройства 23 и через элемент ИЛИ 33 на вход второго сумматора 29 и вход счетчика 34.

С выхода второго 29 сумматора сигналы поступают на первый вход второго 32 делителя, на второй вход которого поступают сигналы с выхода счетчика 34.

С выхода второго 32 делителя сигналы, соответствующие среднему значению урожайности зерна, поступают на вход радиопередающего устройства 23 и вход индикатора 22 средней урожайности зерна.

Таким образом обеспечивается информационное обеспечение процесса уборки урожая комбайном с поля путем определения информации о массе убранного зерна, урожайности зерна с участков поля, средней урожайности зерна, площади убранного урожая, времени до заправки и до окончания уборки урожая с поля, количестве заправок, количестве необходимого топлива для уборки урожая с поля и осуществляется передача данной информации на индикаторы комбайнера и диспетчера.

Источник информации

1. Патент РФ на изобретение №2360397, кл. A01D 41/12, опубл. 10.07.2009 г.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в зерноуборочных комбайнах. Определяют динамику расхода топлива относительно двух заданных расстояний. Определяют время до очередной заправки на основе выражения , где m - масса топлива в топливном баке, V - величина, определяющая динамику расхода топлива. Определяют время, необходимое для уборки урожая с заданного участка поля t₁. Определяют необходимое количество заправок в виде выражения . Определяют время для уборки урожая поля в виде выражения t=t₁N+nK, где N - количества участков на поле, n - количество заправок, К - константа, определяющая время заправки. Определяют необходимое количество топлива по выражению M=n•m. Осуществляют одновременную выдачу информации комбайнеру и диспетчерскому пункту о времени до заправки топлива и до завершения уборки урожая с поля, количестве заправок, количестве топлива для уборки урожая с поля. Группа изобретений повышает информативность при осуществлении уборки урожая с поля. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ информационного обеспечения процесса уборки зерна комбайном, заключающийся в том, что осуществляют загрузку зерна в бункер комбайна через загрузочное устройство, обеспечивают постепенное заполнение всего объема бункера комбайна, осуществляют одновременное раскрытие крышек с помощью синхронизатора для предотвращения просыпания зерна, обеспечивают выгрузку зерна при помощи выгрузного устройства, осуществляют сигнализацию о полной загрузке бункера комбайна в момент заполнения бункера зерном за счет срабатывания контактного датчика при полном раскрытии крышек, обеспечивают выдачу сигнала с выхода контактного датчика одновременно на вход индикатора сигнализации о полной загрузке бункера комбайна и на первый вход блока обработки информации, осуществляют выдачу сигнала с выходов тензометрических датчиков на второй вход блока обработки информации, осуществляют выдачу сигнала с первого и второго входов блока обработки информации на первые и вторые входы блока измерения веса зерна и соответственно на первые и вторые входы n-ключей, осуществляют выдачу сигнала с выходов n-ключей через многоканальный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти на входы цифроаналогового преобразователя, осуществляют выдачу сигнала с выхода цифроаналогового преобразователя одновременно на вход индикатора массы убранного зерна, на вторые входы первых делителей и на первый вход передающего устройства; осуществляют выдачу сигнала с датчика пути на третий вход блока обработки информации и на первый вход умножителя, осуществляют выдачу сигнала от датчика сигналов о ширине рабочей зоны комбайна на второй вход умножителя, осуществляют выдачу сигнала с выхода умножителя одновременно на вход индикатора площади убранного зерна и на вторые входы n-пороговых устройств, осуществляют выдачу сигнала с выходов второго задатчика сигналов на первые входы n-пороговых устройств; с выходов которых осуществляют выдачу сигналов на первые входы n-первых делителей, осуществляют выдачу сигналов с выходов n-первых делителей на входы индикатора урожайности зерна с участков убранного поля, на третьи входы передающего устройства и, через элемент ИЛИ, на вход второго сумматора и вход счетчика, осуществляют выдачу сигналов с выхода второго сумматора на первый вход второго делителя, осуществляют выдачу сигналов с выхода счетчика на второй вход второго делителя, осуществляют выдачу сигналов с выхода второго делителя, соответствующих среднему значению урожайности зерна с гектара, на вход радиопередающего устройства и вход индикатора средней урожайности зерна, отличающийся тем, что определяется динамика расхода топлива относительно двух заданных расстояний, определяется m время до очередной заправки на основе выражения где m - масса топлива в топливном баке, V - величина, определяющая динамику расхода топлива, определяется время, необходимое для уборки урожая с заданного участка поля t₁, определяется необходимое количество заправок в виде выражения определяется время для уборки урожая поля в виде выражения t=t₁N+nK, где N - количество участков на поле, n - количество заправок, К - константа - определяющая время заправки, определяется необходимое количество топлива в виде выражения M=n·m и осуществляется одновременная выдача информации комбайнеру и диспетчерскому пункту о массе зерна, убранной площади поля, урожайности зерна с участков убранного поля, среднего значения урожайности с убранной площади поля, времени до заправки топлива и до завершении уборки урожая с поля, количество заправок, количество необходимого топлива для уборки урожая с поля.

2. Устройство информационного обеспечения процесса уборки зерна комбайном состоит из бункера зерноуборочного комбайна, включающего корпус с горловиной, прикрепленные шарнирно к горловине две крышки, загрузочное и выгрузное устройства, каждая крышка горловины снабжена двумя боковыми секторами, каждый из которых имеет продольный паз с накладкой, при этом боковые секторы крышек сопряжены между собой при помощи продольных пазов и осей синхронизаторов, причем накладки пазов расположены на противоположных сторонах сопрягаемых секторов, ось-синхронизатор выполнена в виде стержня, с одной стороны которого перпендикулярно оси стержня жестко прикреплено кольцо, а с другой стороны стержень снабжен плоской шайбой и отверстием под шплинт для фиксации шайбы, при этом размер между внутренними поверхностями кольца и шайбы составляет больше толщины двух секторов и двух накладок, n-тензометрических датчиков, которые расположены в нижней части бункера, контактного датчика, который размещен в нижней части крышки, датчика пути, блока обработки информации, индикатора сигнализации о полной загрузке бункера комбайна, индикатора массы убранного зерна, индикатора площади убранного зерна, индикатор урожайности зерна с участков убранного поля, индикатора средней урожайности зерна с площади убранного поля, блока передачи информации, причем выход контактного датчика соединен с входом индикатора сигнализации о полной загрузке бункера комбайна, выход контактного датчика, выходы n тензометрических датчиков, выход датчика соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока обработки информации, первый, второй, группа n-третьих и четвертый выходы которого соединены соответственно с индикатором массы убранного зерна, индикатором площади убранного зерна, индикатором урожайности зерна с участков поля, индикатором средней урожайности зерна и одновременно с соответствующими входами блока передачи информации, блок обработки информации состоит из блока измерения массы зерна, умножителя, первого и второго задатчиков сигналов, первого и второго сумматоров, n-пороговых устройств, n-первых и второго делителей, элемента ИЛИ, счетчика, причем первый, второй и третий входы блока обработки информации соединены соответственно с первым и вторым входами блока измерения массы зерна и входом умножителя, выход блока измерения массы зерна является первым выходом блока обработки сигналов и одновременно соединен со вторыми входами n первых блоков делителей, выход первого задатчика сигналов соединен со вторым входом умножителя, выход которого соединен одновременно с входом первого сумматора и вторыми входами n-пороговых устройств, первые входы которых соединены с выходами второго задатчика сигналов, выход первого сумматора является вторым выходом блока обработки информации, выходы n пороговых устройств соединены с первыми входами n первых делителей, выходы которых одновременно соединены с группой входов элемента ИЛИ и являются третьей группой выходов блока обработки информации, выход элемента ИЛИ соединен одновременно с входами второго сумматора и счетчика, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго делителя, выход которого является четвертым выходом блока обработки информации, блок измерения массы зерна состоит из n ключей, многоканального усилителя, аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, цифроаналогового преобразователя, причем первый и второй входы блока измерения массы являются вторыми и первыми входами n ключей, выходы которых соединены через многоканальный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, со входами цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом блока измерения массы зерна, отличающееся тем, что дополнительно введен блок прогнозирования, индикатор времени до заправки топливом, индикатор времени до окончания уборки урожая с поля, индикатор количества заправок, индикатор необходимого количества топлива для уборки урожая на поле, при этом выходы датчиков расхода топлива, измерителя расстояний соединены с первым и вторым входами блока прогнозирования, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с входами индикатора времени до заправки топлива, индикатором времени до окончания уборки урожая с поля, индикатором количества заправок, индикатором необходимым количества топлива до уборки урожая на поле и одновременно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами блока передачи информации.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок прогнозирования состоит из первой и второй дифференцирующих цепей, первого, второго и третьего пороговых устройств, первого, второго, третьего и четвертого задатчиков сигналов, элемента ИЛИ, генератора импульсов, сдвигового регистра, первого, второго, третьего и четвертого элементов И, первого и второго элементов НЕ, первого и второго счетчиков, первого, второго и третьего делителей, умножителя, при этом первый и второй входы блока прогнозирования являются соответственно входами первой дифференцирующей цепи, первыми входами первого, второго пороговых устройств и входом второй дифференцирующей цепи, первым входом третьего порогового устройства, вторые входы первого, второго и третьего пороговых устройств соединены соответственно с выходами первого и второго задатчиков сигналов, выходы первого и второго пороговых устройств через первый и второй входы элемента ИЛИ соединены со вторым входом сдвигового регистра, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, выход первой дифференцирующей цепи соединен с первым входом сдвигового регистра и вторым входом первого счетчика, первый и второй выходы сдвигового регистра соединены с первым и вторым входами первого элемента И непосредственно и через первый элемент НЕ, выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого счетчика, выход которого соединен со вторым входом первого делителя, первый вход которого соединен с выходом третьего задатчика сигналов, выход второй дифференцирующей цепи соединен с первым входом третьего элемента И и одновременно со вторым входом второго счетчика, выход третьего порогового устройства соединен через второй элемент НЕ со вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго счетчика, выход которого соединен со вторым входом третьего делителя, первый вход которого соединен с выходом четвертого задатчика сигналов, первый и второй входы второго делителя соединены соответственно с выходами первого и третьего делителей, выход второго делителя соединен со вторым входом умножителя, первый вход которого соединен с выходом третьего задатчика сигналов, выходы первого, третьего, второго делителей, умножителя, являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока прогнозирования.