КОМБАЙН С РАЗБРАСЫВАТЕЛЕМ ДЛЯ РАЗБРАСЫВАНИЯ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ УБРАННОЙ МАССЫ Российский патент 2016 года по МПК A01F12/40 A01D41/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к зерноуборочному комбайну с разбрасывателем для разбрасывания измельченной убранной массы в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения. Изобретение относится также к способу эксплуатации устройства управления для управления разбрасывателем убранной массы в соответствии с ограничительной частью пункта 7 формулы изобретения.

Уровень техники

Из патентного документа ЕР 1570726 В1 известен комбайн с разбрасывателем для разгрузки измельченной убранной массы, который приводится с переменной скоростью. Для достижения постоянной ширины разбрасывания привод разбрасывателя регулируется устройством управления. Устройство управления связано с датчиками, которые воспринимают окружающие условия для управления разбрасывателем с целью равномерного распределения измельченной убранной массы. Для этого предусмотрен один датчик для восприятия скорости бокового ветра в ходе работы комбайна. На основе воспринятой скорости бокового ветра устройство управления вычисляет компенсацию, чтобы адаптировать скорость привода разбрасывателя к окружающим условиям. Расположение датчика бокового ветра выбрано над крышей кабины на зерновом бункере комбайна, так что он находится на свободном пути ветра.

Как оказалось, недостаток расположения ветрового анемометра состоит в том, что воспринимаемые в этом месте параметры бокового ветра не соответствуют действительным параметрам бокового ветра в области разбрасывателя, в которой выбрасывается измельченная убранная масса.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является устранение недостатков известных решений уровня техники и обеспечение разбрасывания убранной массы на землю, адаптированного к конкретным условиям.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет отличительных признаков по пункту 1 формулы изобретения.

Предпочтительные решения по развитию изобретения являются предметом защиты в зависимых пунктах.

Согласно пункту 1 формулы изобретения в задней области комбайна с двух сторон от разбрасывателя на каждой стороне установлено устройство измерения ветра. Двухстороннее расположение двух устройств измерения ветра, предпочтительно напротив друг друга, имеет то преимущество, что снижается до минимума влияние заслона от ветра самим комбайном одного из устройств измерения ветра. Благодаря расположению устройств измерения ветра в задней области комбайна генерируются сигналы измерений, которые соответствуют условиям бокового ветра в непосредственной близости к разбрасывателю. Дополнительное преимущество расположения заключается в возможности простой дополнительной оснастки комбайна без необходимости вмешательства в его основную конструкцию.

В частности, два устройства измерения ветра могут быть расположены на комбайне в общей горизонтальной плоскости. При изменяющемся заслоне от ветра одного из устройств измерения ветра самим комбайном, например после разворота на краю поля, всегда обеспечиваются одинаковые условия для измерений независимо от того, которое из устройств заслонено комбайном, поскольку, в целом, по меньшей мере одно из двух устройств измерения ветра находится на наветренной стороне комбайна.

В предпочтительном решении по развитию изобретения два устройства измерения ветра могут быть позиционированы над разбрасывателем под горизонтальной плоскостью, ограничивающей комбайн в вертикальном направлении, предпочтительно под плоскостью крыши зернового бункера или под плоскостью разгрузочной трубы зернового бункера, проходящей, по существу, горизонтально.

Предпочтительно каждое устройство измерения ветра может содержать щиток, подвешенный с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, причем обеспечена возможность восприятия его отклонения под действием ветра.

При этом каждое устройство измерения ветра может содержать датчик угла, который воспринимает отклонение щитка. Предпочтительно датчик угла может быть выполнен в виде поворотного потенциометра.

В частности, отклонение щитка может быть ограничено концевыми упорами, чтобы не допускать излишнего поворота щитка вокруг горизонтальной оси. Ограничение отклонения обеспечивается в пределах угла, равного примерно 45°.

Изобретение относится также к способу эксплуатации устройства управления для управления разбрасывателем измельченной массы, при котором для управления разбрасывателем предварительно задают базовую настройку. Базовая настройка включает задание оператором направления разбрасывания, ширины разбрасывания и расстояния до кромки растительности.

Задачей изобретения является создание способа эксплуатации устройства управления для управления разбрасывателем измельченной массы, в котором учитываются внешние влияния на процесс восприятия бокового ветра.

Согласно пункту 7 формулы изобретения с помощью двух устройств измерения ветра генерируют сигналы, которые представляют направление и силу ветра, и сравнивают их друг с другом с помощью устройства управления, при этом сигнал, который имеет более высокую интенсивность сигнала, берут за основу в устройстве управления для управления разбрасывателем в целях адаптации базовой настройки к изменяющимся условиям разбрасывания. Эти путем достигается то, что при частичном заслоне комбайном одного из устройств измерения ветра для управления разбрасывателем обеспечивается сигнал, представляющий действительные условия бокового ветра.

Предпочтительно используемый для управления сигнал может быть увеличен на переменно-устанавливаемый коэффициент усиления. Этот коэффициент усиления служит для приоритетного наложения на базовую настройку параметров разбрасывания, таких как направление разбрасывания, ширина разбрасывания или расстояние до кромки растительности, а также для учета наклона комбайна в ходе активного процесса уборки с целью адекватной адаптации направления разбрасывания разбрасывателем.

Для этого коэффициент усиления может устанавливаться в зависимости от характеристик убранной массы. В качестве характеристик убранной массы могут привлекаться вид культуры, влажность или высота растительности на корню. Влияние высоты растительности на корню значительно, например, при уборке кукурузы, при которой из-за высоты подлежащей уборке кукурузы влияние бокового ветра является незначительным вследствие заслона разбрасывателя от бокового ветра самой растительностью. В таком случае ширина разбрасывания не должна быть изменена при возникновении бокового ветра. Однако движение по косогору должно учитываться для соответствующей адаптации направления разбрасывания.

Выбор или дополнительная корректировка коэффициента усиления может осуществляться на основе визуального контроля достигнутого результата разбрасывания оператором комбайна.

Для обеспечения возможности компенсации возмущений, таких как вибрация машины или внезапные отклонения от крутых неровностей поверхности перед сравнением друг с другом сигналов датчиков они могут выравниваться (сглаживаться) в устройстве управления с помощью фильтра средних величин.

Краткий перечень чертежей

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

На чертежах:

фиг. 1-2 изображают частичный вид задней стороны комбайна в первом примере выполнения,

фиг. 3-4 изображают частичный вид задней стороны комбайна во втором примере выполнения,

фиг. 5 изображает блок-схему способа работы устройства управления.

Осуществление изобретения

На фиг. 1-2 показан частичный вид задней стороны комбайна, который сам по себе известен и здесь полностью не представлен, с разбрасывателем 2, с помощью которого разгружается измельченная убранная масса.

Расположенный в задней области комбайна 1 разбрасыватель 2 состоит из двух швырялок-вентиляторов 3, которые установлены на раме 4 снаружи корпуса измельчителя. Устройство 5 управления, которое схематично изображено на фиг. 1 и 3, связано с разбрасывателем 2 для того, чтобы управлять шириной разбрасывания разбрасывателя 2 посредством его привода и/или направляющих элементов.

Над разбрасывателем 2 по обеим сторонам комбайна 1 в его задней части расположены задние фары 6, установленные на поворотных рычагах 7, которые ориентированы поперечно направлению движения комбайна 1. На каждом из поворотных рычагов 7 установлено также устройство 8 измерения ветра, причем два устройства 8 предпочтительно расположены в общей горизонтальной плоскости. Устройства 8 измерения ветра расположены на комбайне с двух сторон от разбрасывателя 2 напротив друг друга. Устройство 8 измерения ветра выполнено в виде подвесного поворотного щитка 9, который подвешен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, по существу, параллельной направлению движения. При боковом ветре щиток 9 отклоняется, как это показано на чертеже узла I. Отклонение щитка 9 воспринимается датчиком 10 угла, который предпочтительно выполнен в виде поворотного потенциометра. Для предотвращения слишком большого поворота щитка 9 его отклонение ограничено концевыми упорами, предпочтительно на величину угла, примерно равную 45°.

Таким же образом во время процесса уборки с помощью устройства 8 измерения ветра может восприниматься также наклон комбайна 1, поскольку он также приводит к отклонению щитка 9.

На фиг. 3-4 комбайн 1 показан во втором примере выполнения. Расположение устройства 8 измерения ветра обеспечивается посредством отдельного держателя 10, которое также может быть укреплено на комбайне в его задней области над разбрасывателем 2. Оба примера выполнения по фиг. 1-2 и 3-4 обеспечивают возможность простой дополнительной оснастки комбайна 1 устройствами 8 измерения ветра.

Устройство 5 управления может быть оснащено собственным устройством индикации и ввода, которое предпочтительно расположено в кабине комбайна 1, или может быть связано с находящимся в кабине внешним устройством индикации и ввода для целей предварительного задания базовой настройки для управления разбрасывателем 2. Базовая настройка производится оператором комбайна 1 путем того, что он вводит через устройство ввода устройства 5 управления характерные для убранной массы данные, такие как вид и влажность культуры, а также ширину разбрасывания, обычно в зависимости от ширины сменного уборочного аппарата, направление струи и подлежащее выдерживанию расстояние до кромки растительности. В зависимости от базовой настройки производится управление приводом и/или направляющими элементами разбрасывателя 2, чтобы обеспечить равномерное разбрасывание измельченной убранной массы на землю.

Два расположенных с двух сторон от разбрасывателя 2 устройства 8 измерения ветра поставляют соответственно сигналы S1, S2, которые представляют силу и направление бокового ветра, причем амплитуды сигналов S1, S2 могут сильно различаться, например, в результате того, что сам комбайн 1 образует заслон от ветра. Для снижения до минимума влияния этого заслона от комбайна 1 на восприятие бокового ветра устройствами 8 измерения ветра в устройстве 5 управления принимается за основу только сигнал S1, S2 с большей амплитудой сигнала для того, чтобы адаптировать базовую настройку разбрасывателя 2 к изменяющимся условиям разбрасывания из-за бокового ветра, а также из-за изменения поперечного наклона комбайна 1.

Для учета действительных условий бокового ветра для подлежащего учету сигнала S1, S2 устройства 8 измерения ветра предусмотрен коэффициент VF усиления. Для этого водитель имеет возможность самостоятельно выбирать коэффициент VF усиления через устройство индикации и ввода для того, чтобы на основе визуального контроля результатов разбрасывания производить изменение базовой настройки в соответствии с определяемым им порядком величин. В качестве наименьшего коэффициента VF усиления задается величина, равная 1, которая может изменяться бесступенчато или, предпочтительно, дискретными шагами. Выбор коэффициента VF усиления, по существу, зависит от характеристик убранной массы. Посредством выбора коэффициента VF усиления учитываются вид убираемой культуры, влажность убранной массы, а также высота убираемой культуры на корню. Как известно, влажная убранная масса имеет вес больше, чем сухая масса, так что для компенсации бокового ветра выбирают больший коэффициент VF усиления, чтобы при данных условиях бокового ветра получать постоянную ширину разбрасывания и постоянное расстояние до кромки растительности. Если рассматривать высоту растительности в качестве характеристики убираемой массы, высота пшеницы значительно ниже высоты кукурузы, так что в отличие от уборки пшеницы при уборке кукурузы растительность заслоняет разбрасыватель 2 и влияние бокового ветра незначительно.

На фиг. 5 представлен способ работы устройства 5 управления. На первом шаге 12 способа вначале осуществляется базовая настройка разбрасывателя 2. На этом шаге оператор задает требуемую ширину разбрасывания, обычно в зависимости от ширины сменного уборочного аппарата, направление разбрасывания и подлежащее выдерживанию расстояние до кромки растительности.

На следующем втором шаге 13 способа управляют разбрасывателем 2 в соответствии с базовой настройкой и начинают процесс уборки.

На третьем шаге 14 способа двумя устройствами 8 измерения ветра генерируются сигналы S1, S2, представляющие силу и направление бокового ветра, и передаются на устройство 5 управления. На четвертом шаге 15 способа в устройстве 5 управления оценивается интенсивность двух сигналов S1 и S2 и на основе разности интенсивности сигналов решается, который из двух сигналов S1, S2 будет использован дальше, а который сигнал S1, S2 будет отвергнут на пятом шаге 16 способа. На шестом шаге 17 способа выполняют проверку результата разбрасывания, например, путем визуального контроля выгруженной измельченной убранной массы, который может проводиться оператором. Возможна также автоматизация проверки результата разбрасывания, когда для этого привлекается оптическая система датчиков. На основе визуальной проверки оператор решает, на какой коэффициент VF усиления должен быть увеличен сигнал S1, чтобы компенсировать влияние бокового ветра и/или наклон комбайна 1 при работе на косогоре при выгрузке измельченной убранной массы разбрасывателем 2. Для этого оператор на шестом шаге 17 способа вводит коэффициент VF усиления.

Выбранный на шаге 15 способа более интенсивный сигнал S1 на седьмом шаге 18 способа умножается на коэффициент VF усиления, установленный на шестом шаге 17 способа, и накладывается в качестве приоритетного управления на базовую настройку, выполненную на первом шаге 12 способа. На восьмом шаге 19 способа производится приоритетное управление разбрасывателем 2 с настроенным сигналом VS управления разбрасывателем, который получен из базовой настройки на первом шаге 12 способа и из сигнала S1, увеличенного на коэффициент VF усиления.

Перечень ссылочных обозначений на чертежах:

1 Комбайн

2 Разбрасыватель

3 Швырялка-вентилятор

4 Рама

5 Устройство управления

6 Задние фары

7 Поворотный рычаг

8 Устройство измерения ветра

9 Щиток

10 Датчик угла

11 Держатель

12 Первый шаг способа

13 Второй шаг способа

14 Третий шаг способа

15 Четвертый шаг способа

16 Пятый шаг способа

17 Шестой шаг способа

18 Седьмой шаг способа

19 Восьмой шаг способа

S1, S2 Сигнал

VF Коэффициент усиления

V8 Сигнал управления разбрасывателем.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Комбайн с разбрасывателем для разбрасывания измельченной убранной массы имеет в задней области на каждой из двух сторон от разбрасывателя устройство для измерения ветра. Разбрасыватель измельченной убранной массы связан с устройством управления, в котором для управления разбрасывателем предварительно задана базовая настройка для управления параметрами разбрасывания. Два устройства измерения ветра выполнены с возможностью генерирования сигналов направления и силы бокового ветра. Устройство управления выполнено с возможностью сравнения указанных сигналов друг с другом и с возможностью управления разбрасывателем для адаптации базовой настройки к изменяющимся условиям разбрасывания на основе сигнала с более высокой интенсивностью. Использование группы изобретений обеспечивает адаптированное к конкретным условиям разбрасывание убранной массы на землю. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Комбайн (1) с разбрасывателем (2) для разбрасывания измельченной убранной массы, связанным с устройством (5) управления, в котором для управления разбрасывателем (2) предварительно задана базовая настройка для управления параметрами разбрасывания разбрасывателя (2), причем в задней области комбайна (1) с двух сторон от разбрасывателя (2) на каждой стороне установлено устройство (8) измерения ветра, отличающийся тем, что два устройства (8) измерения ветра выполнены с возможностью генерирования сигналов (S1, S2), которые представляют направление и силу бокового ветра, а устройство (5) управления выполнено с возможностью сравнения указанных сигналов друг с другом, при этом устройство (5) управления выполнено с возможностью управления разбрасывателем (2) для адаптации базовой настройки к изменяющимся условиям разбрасывания на основе сигнала (S1, S2), имеющего более высокую интенсивность.

2. Комбайн (1) по п. 1, отличающийся тем, что оба устройства (8) измерения ветра расположены на комбайне в общей горизонтальной плоскости.

3. Комбайн (1) по п. 1, отличающийся тем, что оба устройства (8) измерения ветра позиционированы над разбрасывателем (2) под горизонтальной плоскостью, ограничивающей комбайн (1) в вертикальном направлении.

4. Комбайн (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что каждое устройство (8) измерения ветра содержит щиток (9), подвешенный с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси.

5. Комбайн (1) по п. 4, отличающийся тем, что каждое устройство (8) измерения ветра содержит датчик угла, который воспринимает отклонение щитка (9).

6. Комбайн (1) по п. 4, отличающийся тем, что отклонение щитка (9) ограничено концевыми упорами.

7. Способ эксплуатации устройства (5) управления для управления разбрасывателем (2) измельченной массы, при котором для управления разбрасывателем (2) предварительно задают базовую настройку, отличающийся тем, что с помощью двух устройств (8) измерения ветра генерируют сигналы (S1, S2), которые представляют направление и силу бокового ветра, и сравнивают их друг с другом с помощью устройства (5) управления, при этом сигнал (S1, S2), который имеет более высокую интенсивность, берут за основу в устройстве (5) управления для управления разбрасывателем (2) в целях адаптации базовой настройки к изменяющимся условиям разбрасывания.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что используемый для управления сигнал (S1, S2) увеличивают на переменно-устанавливаемый коэффициент (VF) усиления.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что коэффициент (VF) усиления устанавливают в зависимости от характеристик убранной массы.

10. Способ по любому из пп. 7-9, отличающийся тем, что перед сравнением друг с другом сигналов (S1, S2) датчиков их выравнивают в устройстве (5) управления с помощью фильтра средних величин.