СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ УБОРОЧНАЯ МАШИНА Российский патент 2017 года по МПК A01D41/00 B60C23/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаемое изобретение относится к сельскохозяйственной уборочной машине согласно ограничительной части пункта 1 формулы.

Уровень техники

Обычно сельскохозяйственные уборочные машины имеют один ведущий мост и один управляемый мост, на которые установлены колеса с шинами. Современные шины разрабатываются в соответствии со специфическими условиями их применения. На ведущий мост устанавливаются так называемые шины с высокими тягово-сцепными свойствами, которые позволяют передавать на грунт максимально возможный крутящий момент. На ведомые мосты с высокой нагрузкой на ось устанавливаются другие типы шин. Здесь используются, в том числе, так называемые шины Implement, которые отличаются высокими допустимыми скоростями движения и низким сопротивлением качению.

В патентной заявке DE 4109392 А1 описывается система регулирования давления в шинах, предназначенная для сельскохозяйственной уборочной машины с полным приводом. Регулирование давления в целях изменения давления в шинах выполняется при использовании муфты включения полного привода. При этом (при подключении полного привода) давление воздуха во всех шинах снижается до диапазона, допустимого для шин.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является такое усовершенствование сельскохозяйственной уборочной машины, которое позволит использовать шины различных типов с различными ходовыми свойствами, обусловленными их конструкцией, на соответствующих мостах полноприводной уборочной машины таким образом, чтобы можно было использовать специфические преимущества каждого типа шин.

Согласно изобретению эта задача решается признаками, раскрываемыми в пункте 1 формулы изобретения.

Варианты изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы.

Согласно изобретению предусматривается, что, по меньшей мере, один дополнительный мост оснащается шинами, преимущественно шинами Implement, давление в которых при подключении полного привода увеличивается по сравнению с состоянием при отключенном полном приводе за счет того, что блок управления распознает подключение или отключение полного привода и инициирует изменение давления в шинах при помощи системы регулирования давления в шинах. В частности, конструкция шин Implement предусматривает значительные различия диапазона допустимого давления в шинах при установке на ведомом или ведущем мосту. Поэтому имеет смысл подстройка под меняющиеся режимы работы. В соответствии с режимом работы еще одного моста, на который, например, установлены шины Implement, при выключенном полном приводе шины эксплуатируются при более низком внутреннем давлении, благодаря чему при движении по полю в меньшей степени повреждается почва. В случае если во время движения по полю необходимо увеличить тягу, подключается полный привод, что приводит к увеличению давления воздуха в шинах.

Предпочтительно, этот дополнительный мост может быть выполнен в виде управляемого моста. Ведомые управляемые мосты уборочной машины, оснащенные шинами Implement, могут эксплуатироваться в режиме качения, причем при эксплуатации уборочной машины на поле в шинах устанавливается давление, которое будет ниже давления, предназначенного для эксплуатации в качестве ведомого управляемого моста. Это дает соответствующие преимущества, в частности меньше уплотняется почва.

В выгодном варианте исполнения изобретения блок управления системы регулирования давления в шинах может быть соединен с управляющим устройством уборочной машины. Таким образом, управляющее устройство может посылать на блок управления сигнал, информирующий о подключении или отключении полного привода. Блок управления анализирует сигнал и активизирует систему регулирования давления в шинах таким образом, чтобы изменять давление в шинах Implement в зависимости от режима работы.

Выгодным образом, уборочная машина может содержать датчик, который распознает структуру грунта, по которому движется уборочная машина. Различение свойств грунта позволяет переключаться между режимами движения по дорогам и движения по полю. При распознавании движения по полю автоматически подключается полный привод, и в зависимости от этой информации блок управления активизирует систему регулирования давления в шинах, чтобы установить в режиме движения по полю давление в шинах, отличающееся от режима движения по дорогам. Так, в режиме движения по полю может устанавливаться, по существу, более низкое давление в шинах, чем в режиме движения по дорогам с отключенным полным приводом.

Для этого датчик, распознающий свойства грунта, может быть выполнен в виде оптического датчика. Предпочтительно, для определения свойств грунта может использоваться камера. Анализ видеоизображения позволяет различать грунт, по которому в настоящий момент движется машина, чтобы соответствующим образом активизировать систему регулирования давления в шинах в зависимости от движения по дорогам или по полю.

В альтернативном варианте датчик для определения свойств грунта может представлять собой акустический датчик. Например, может использоваться ультразвуковой датчик. На основании анализа звуковых волн, отраженных грунтом, можно сделать вывод о плотности грунта, что позволяет различать различные типы грунтов.

В частности, уборочная машина может содержать датчик, определяющий скорость движения. Дополнительно или в качестве альтернативы блок управления может активизировать систему регулирования давления в шинах в зависимости от скорости.

Кроме того, уборочная машина может быть оборудована датчиком, распознающим нагрузку на ведущий мост и на ведомый мост. Для этого датчик может быть выполнен в виде датчика давления, который контролирует массу навесного оборудования, установленного на уборочную машину и управляемого гидравлической системой.

Краткое описание графических материалов

Предлагаемое изобретение детально рассматривается ниже на основании варианта исполнения, представленного на фигурах, на которых изображено:

Фигура 1: схематичный вид самоходной уборочной машины.

Фигура 2: схематичный вид приводного механизма, в частности, сельскохозяйственной уборочной машины.

Осуществление изобретения

На фигуре 1 показана в качестве примера сельскохозяйственная уборочная машина 1, выполненная в виде известного и потому не описываемого в подробностях комбайна 2. Комбайн 2 содержит передний ведущий мост 16 с газонаполненными шинами 7 и задний управляемый мост 17, на котором также установлены газонаполненные шины 8. Комбайн 2 оснащен системой 6 регулирования давления в шинах, которая позволяет изменять давление в газонаполненных шинах 8 на управляемом мосту 17. Эта система 6 регулирования давления в шинах состоит из воздушного компрессора 11 и накопителя 24, которые соединены подводящим трубопроводом 12 с шинами 8 управляемого моста 17. В подводящий трубопровод 12 встроен регулируемый клапан 21, который обеспечивает управляемое надувание и сдувание шин 8 управляемого моста 17 и поддержание давления в шинах. Клапан 21 подсоединен к блоку 20 управления, который управляет положением клапана 21. С помощью блока 20 управления можно регулировать давление в шинах в зависимости от массы комбайна 2.

Комбайн 2 производит уборку культуры с поля при помощи навесного оборудования 3 и ее первичную обработку. При этом собранная культура разделяется известными устройствами (в комбайне 2 и на нем) на зерно и солому, а также мякину. Солома и мякина выбрасываются на поле за комбайном 2. Зерно поступает по элеватору 15 для зерна в бункер 4 для зерна, расположенный в комбайне 2. Этот бункер предназначен для временного хранения зерна. Когда бункер 4 для зерна заполняется, производится его опорожнение в грузовой автомобиль (не показанный на фигуре) посредством разгрузочной трубы 5 бункера. На элеваторе 15 для зерна расположен датчик 14 выработки, который в сжатые сроки определяет объем зерна, направляемый в бункер 4 для зерна, и подает соответствующий сигнал. Внутри бункера 4 для зерна имеется несколько датчиков 9 наполнения, которые установлены на различной высоте друг над другом и подают сигналы, соответствующие текущему уровню наполнения бункера 4 для зерна. Уровень наполнения бункера 4 для зерна позволяет судить о текущей полной массе комбайна 2. Кроме того, для расчета полной массы комбайна 2 производится определение массы навесного оборудования 3, выполняемое при помощи датчиков 10 давления на гидравлической системе 18, управляющей навесным оборудованием 3. Датчики 9 наполнения, как и датчики 10 давления, соединены с управляющим устройством 13, которое, в том числе, служит для анализа сигналов, переданных этими датчиками. Кроме того, блок 20 управления также соединен с управляющим устройством 13 при помощи сигнального провода. К управляющему устройству 13 подсоединен дисплей 19, находящийся в кабине комбайна 2, а также управляющий переключатель 19а.

На фигуре 2 представлен схематичный вид приводного механизма 22, который подключает к ведущему мосту 16 привод, по меньшей мере, одного моста, расположенного за ведущим мостом 16 и выполненного в виде управляемого моста 17. Приводной механизм 22 размыкается переключающим устройством 23, то есть при отключенном полном приводе с приводным механизмом 22 соединен только ведущий мост 16. При подключенном полном приводе задействуется переключающее устройство 23, обеспечивающее передачу крутящего момента с приводного механизма 22 еще и на управляемый мост 17. Шины 7 ведущего моста 16, а также шины 8 управляемого моста 17 представляют собой так называемые шины Implement или шины с сопоставимыми характеристиками. Изобретение относится, в том числе, к автомашинам 1 с несколькими мостами.

Как показано на фигуре 2, ведущий мост 16 представляет собой активно приводящийся мост автомашины. При необходимости к ведущему мосту 16 может подключаться привод управляемого моста 17, благодаря чему привод может передавать крутящий момент еще и на управляемый мост 17 (что показано переключающим устройством 23). Переключающее устройство 23 позволяет эксплуатировать мост, выполненный в виде управляемого моста 17, в режиме качения или в режиме полного привода. Переключающее устройство 23 активизируется блоком 20 управления. При этом подключение управляемого моста 17, как и прочих приводимых мостов, может выполняться вручную оператором или автоматически в зависимости от внешних параметров, влияющих на ходовые качества комбайна 2. Для ручного подключения, выполняемого оператором, в кабине комбайна 2 предусмотрен управляющий переключатель 19а, при приведении которого в действие может производиться подключение и отключение полного привода. При ручном подключении полного привода, выполняемом оператором, давление в шинах 8 управляемого моста 17 падает.

При автоматическом подключении или отключении полного привода, осуществляемом управляющим устройством 13, подключение или отключение полного привода производится в зависимости от параметров, влияющих на ходовые качества и определяемых датчиками. К таким параметрам относится, например, масса комбайна 2, которая непрерывно изменяется в ходе уборки, или характеристики грунта, по которому движется комбайн 2.

В качестве датчика для определения состава грунта, по которому в данный момент движется комбайн 2, могут применяться оптические датчики, например камера 25, или акустические датчики, например ультразвуковой датчик 26. Как показано на фигуре 1 в качестве примера, камера 25 установлена на крыше кабины комбайна 2 таким образом, чтобы она могла просматривать грунт перед навесным оборудованием 3. Камера 25 соединена сигнальным проводом 25а с управляющим устройством 13. Кроме того, в качестве альтернативы или дополнения к камере 25 в области ведущего моста 16 установлен ультразвуковой датчик 16. Место его расположения выбрано таким образом, чтобы звуковые волны, испускаемые ультразвуковым датчиком, могли беспрепятственно попадать на грунт, а результат измерения не искажался бы компонентами комбайна 2, например наклонной камерой. Ультразвуковой датчик 26 соединен сигнальным проводом 26а с управляющим устройством 13. Сигналы, генерируемые датчиками 25, 26, передаются на управляющее устройство 13, которое анализирует их и делает вывод о свойствах грунта, по которому движется комбайн. Соответственно, в зависимости от результата анализа управляющее устройство 13 подключает или отключает полный привод. Кроме того, система 6 регулирования давления в шинах инициирует изменение давления в шинах 8 управляемого моста 17 (см. ниже).

Использование, например, шин Implement в качестве шин 8 управляемого моста 17 требует изменять давление в шинах в зависимости от статуса управляемого моста 17. Это можно объяснить тем, что в режиме качения допустимое давление воздуха в шинах для управляемого моста 17, оснащенного шинами Implement в качестве шин 8, значительно ниже, чем в режиме привода. Блок 20 управления, активизирующий переключающее устройство 23 с целью подключения или отключения управляемого моста 17, одновременно активизирует систему 6 регулирования давления в шинах. Соответственно, при переключении из режима качения в режим полного привода давление в шинах 8 управляемого моста 17 повышается, а при переключении управляемого моста из режима полного привода в режим качения - понижается. Тем самым гарантируется, что преимущества шин Implement, использующихся в качестве шин для управляемого моста 17, будут полностью использованы в режиме качения, так как в этом режиме работы управляемого моста 17 не требуется поддерживать давление воздуха в шинах на уровне, необходимом для работы шин Implement в режиме полного привода. Преимущества, в частности, заключаются в меньшем воздействии на грунт благодаря увеличенной площади касания шины Implement в режиме качения, а также в повышении маневренности сельскохозяйственной уборочной машины 1 за счет возможности передачи сил бокового увода колес.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 автомашина 2 комбайн 3 навесное оборудование 4 бункер для зерна 5 разгрузочная труба бункера для зерна 6 система регулирования давления в шинах 7 шины ведущего моста 8 шины управляемого моста 9 датчик наполнения 10 датчик давления 11 воздушный компрессор 12 подводящие трубопроводы 13 управляющее устройство 14 датчик выработки 15 элеватор для зерна 16 ведущий мост 17 управляемый мост 18 гидравлическая система 19 дисплей 19а управляющий переключатель 20 блок управления 21 клапан 22 приводной механизм 23 переключающее устройство 24 накопитель 25 камера 25а сигнальный провод 26 ультразвуковой датчик 26а сигнальный провод

Сельскохозяйственная уборочная машина, которая содержит, по меньшей мере, один ведущий мост, оснащенный шинами, и, по меньшей мере, один дополнительный мост, который оснащен шинами и может эксплуатироваться в качестве ведомого или приводящегося моста благодаря возможности отключения или подключения полного привода, а также систему регулирования давления в шинах, которая содержит средства для изменения давления в шинах и блок управления. По меньшей мере, один дополнительный мост оснащен, например, шинами, давление в которых при подключении полного привода увеличивается по сравнению с состоянием при отключенном полном приводе за счет того, что блок управления распознает подключение или отключение полного привода и инициирует изменение давления в шинах при помощи системы регулирования давления в шинах. Использование данного изобретения позволит использовать шины различных типов с различными ходовыми свойствами. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Сельскохозяйственная уборочная машина (1), содержащая, по меньшей мере, один ведущий мост (16), оснащенный шинами (7), и, по меньшей мере, один дополнительный мост (17), оснащенный шинами (8) и выполненный с возможностью эксплуатации в качестве ведомого или приводящегося моста за счет отключения или подключения полного привода, а также систему (6) регулирования давления в шинах, содержащую средства (11, 12, 21) изменения давления в шинах и блок (20) управления, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один дополнительный мост (17) оснащен шинами, давление в которых при подключении полного привода увеличивается по сравнению с состоянием при отключенном полном приводе за счет того, что блок (20) управления распознает подключение или отключение полного привода и инициирует изменение давления в шинах при помощи системы (6) регулирования давления в шинах.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный мост выполнен в виде управляемого моста (17).

3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что блок (20) управления системы (6) регулирования давления в шинах соединен с управляющим устройством (13) уборочной машины (1).

4. Машина по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что содержит датчик, распознающий свойства грунта, по которому движется уборочная машина (1).

5. Машина по п.4, отличающаяся тем, что датчик, распознающий свойства грунта, выполнен в виде камеры (25).

6. Машина по п.4, отличающаяся тем, что датчик, распознающий свойства грунта, выполнен в виде ультразвукового датчика (26).

7. Машина по п.1, отличающаяся тем, что содержит датчик, определяющий скорость движения.

8. Машина по п.1, отличающаяся тем, что оборудована датчиком, распознающим нагрузку на ведущий мост (16) и на дополнительный мост (17).