РЕЖУЩИЙ АППАРАТ Российский патент 2017 года по МПК A01D41/14 

Предлагаемое изобретение относится к режущему аппарату для уборочной машины, в частности, для зерноуборочного комбайна, с ножевым режущим устройством для скашивания убираемой культуры и подающим устройством, которое транспортирует скошенный материал от ножевого режущего устройства, чтобы подать его на перерабатывающее устройство, в частности, на молотильный агрегат.

Режущие аппараты этого типа применяются при механизированной уборке урожая сельскохозяйственных культур таких, например, как зерновые культуры, рапс, подсолнечник. Для равномерной и непрерывной подачи срезанных полезных культур в уборочную машину важно, чтобы определенные параметры режущего аппарата такие, например, как расстояние между сегментами косилочных ножей и подающим устройством соответствовали типу и состоянию перерабатываемых в данный момент хлебов. Например, при уборке относительно длинностебельчатой ржи необходимо выбрать другое расстояние, чем при уборке относительно короткостебельчатого ячменя. Особенно большое расстояние требуется для эффективной уборки рапса. За счет изменения положения ножевого режущего устройства относительно подающего устройства режущий аппарат может быть приведен в соответствие с различными ситуациями уборки урожая. Аналогичным образом, в соответствии с убираемой массой могут быть отрегулированы скорость вращения или положение мотовила зерноуборочного комбайна, скорость резки сегментов косилочных ножей или другие параметры режущего аппарата.

В этой связи, оператор соответствующей уборочной машины должен обычно перед началом уборки урожая оценить тип и состояние убираемой культуры и на этом основании выбрать наиболее выгодное значение для соответствующего параметра режущего аппарата. После соответствующего приведения в действие оператором органа управления, может быть осуществлена подгонка параметра, во время которой срабатывает, например, гидравлическое регулирование ножевого режущего устройства.

Этот порядок действий таит, в принципе, риск неверной оценки, которая может привести к недостаточной эффективности уборки урожая. Кроме того, для оператора уборочной машины обременительно осуществлять ручное регулирование режущего аппарата перед каждой уборкой урожая. Другая проблема заключается в том, что наиболее подходящие для оптимальной регулировки обстоятельства могут измениться также во время уборки урожая. Оператор едва ли может реагировать на любое такое изменение.

Для определения, по меньшей мере, высоты убираемой культуры перед скашиванием как параметра убираемой культуры, может быть предусмотрено регистрирующее устройство. Под «высотой убираемой культуры» здесь следует понимать высоту стеблестоя убираемой культуры над почвой. Режущие аппараты с такими регистрирующими устройствами раскрыты в документах DE 24 11 153 и DE 1 271 139 A2.

В публикации DE 34 07 812 А1 раскрыт зерноуборочный комбайн с бесступенчато регулируемым столом для резки.

В публикации US 2005/00814 98 А1 раскрыт комбайн для уборки сахарного тростника, который предусматривает удаление стебля сахарного тростника посредством лазерного луча. При этом высоту удаления определяет механизм управления на оптической основе или на ультразвуковой основе.

Задачей изобретения является усовершенствование режущего аппарата названного типа относительно показателя эффективности уборки урожая и управления уборочной техникой.

Задача решается за счет режущего аппарата с признаками по пункту 1 формулы изобретения.

Согласно изобретению, положение ножевого режущего устройства относительно подающего устройства может регулироваться посредством установочного механизма, причем связанный с регистрирующим устройством и установочным механизмом блок управления выполнен таким образом, что в зависимости от полученной высоты убираемой культуры позволяет установить положение ножевого режущего устройства относительно подающего устройства. Блок управления может отвечать за то, чтобы расстояние между ножевым режущим устройством и подающим устройством регулировалось автоматически в соответствии с убираемой культурой по состоянию на данный момент. На основе объективной информации, полученной от регистрирующего устройства о параметре убираемой культуры, исключаются ошибочные заключения, такие как могут случиться вследствие оценки со стороны оператора. Кроме того, комбайнер освобождается от обременительной задачи оценивать убираемый мат перед каждой уборкой или даже в процессе уборки урожая, то есть, например, оценивать его длину, и регулировать соответственно режущий аппарат. Установка положения ножевого режущего устройства относительно подающего устройства в зависимости от полученной высоты убираемой культуры принимает в расчет то обстоятельство, что оптимальная длина стола режущего аппарата зависит от того, идет ли речь о скорее прямостоячих или скорее полеглых убираемых культур. Например, при длинных, но в значительной степени полеглых хлебах, может быть выгодно, например, выбрать относительно небольшое расстояние между ножевым режущим устройством и подающим устройством, хотя по длине убираемой культуры по себе следовало бы выбрать скорее несколько большее расстояние.

Доработанные варианты изобретения приводятся в соответствующих пунктах формулы изобретения, равно как в описании и в прилагаемых чертежах.

Предпочтительно, блок управления выполнен таким образом, чтобы во время работы режущего аппарата обеспечить дополнительную регулировку положения ножевого режущего устройства относительно подающего устройства. Это позволяет значительно повысить показатель эффективность уборки урожая, поскольку также при изменении параметра убираемой культуры в ходе уборки урожая обеспечивается оптимальная установка режущего аппарата. Дорегулировка может осуществляться, например, в процессе работы. Чтобы снизить регулировочные издержки, может быть предусмотрено также, осуществлять дополнительную регулировку положения ножевого режущего устройства относительно подающего устройства лишь в определенные, например, регулярные отрезки времени. Дорегулировка может производиться также в случае необходимости, то есть, дополнительная регулировка положения ножевого режущего устройства относительно подающего устройства может осуществляться лишь тогда, если изменение параметра убираемой культуры превышает заданное пороговое значение.

Согласно одной форме осуществления изобретения, установочный механизм выполнен таким образом, чтобы обеспечить регулировку положения ножевого режущего устройства и/или подающего устройства в прямом и в обратном направлении уборки урожая уборочной машиной. Для оптимальных результатов уборки решающим является, отрегулировать горизонтальное расстояние между ножевым режущим устройством и подающим устройством в соответствие с убираемой культурой на данный момент.

Предпочтительно, установочный механизм выполнен таким образом, чтобы ножевое режущее устройство регулировалось относительно основной рамы режущего аппарата. Иными словами, предпочтительно, чтобы подающее устройство, например, питающий шнек или устройство, состоящее из транспортирующих поперек уборочного направления ленточных транспортеров, оставалось неподвижным, а двигалось лишь ножевое режущее устройство, например посредством гидравлического или электромеханического приводного органа. Конструктивно это может быть выполнено проще, чем активное движение подающего устройства. В случае его применения, установочный механизм мог бы быть выполнен также таким образом, чтобы регулировать подающее устройство относительно основной рамы режущего аппарата. Например, таким образом, могло бы регулироваться положение питающего шнека в вертикальном направлении. Равным образом, в процессе регулировки могли бы перемещаться ножевое режущее устройство, а также подающее устройство относительно основной рамы режущего аппарата.

Согласно другой форме осуществления изобретения, предусмотрена опорная поверхность для убираемой культуры, простирающаяся между ножевым режущим устройством и подающим устройством, причем установочный механизм выполнен таким образом, чтобы протяженность опорной поверхности соответствовала фактическому расстоянию между ножевым режущим устройством и подающим устройством. Такая опорная поверхность известна в профессиональной среде также как «днище режущего аппарата» или «стол режущего аппарата». Для достижения оптимальных результатов в уборке урожая важно, чтобы длина этого стола режущего аппарата соответствовала длине или высоте убираемых культур.

Далее, подающее устройство может содержать питающий шнек, выполненный с возможностью вращения вокруг оси вращения, расположенной поперек направления (Е) уборки урожая уборочной машиной, причем установочный механизм выполнен таким образом, чтобы в зависимости от полученного параметра убираемой культуры обеспечивал регулировку положения ножевого режущего устройства относительно питающего шнека. Для непрерывной подачи убираемой культуры решающим является то, чтобы расстояние между сегментами косилочного режущего устройства и местом первого контакта подающего устройства соответствовало характеристикам убираемой культуры.

Альтернативная форма осуществления изобретения предусматривает, что подающее устройство содержит, по меньшей мере, один ленточный транспортер, транспортирующий поперек направления уборки урожая уборочной машиной, причем установочный механизм выполнен таким образом, чтобы в зависимости от полученного параметра убираемой культуры обеспечивал регулировку положения ножевого режущего устройства относительно ленточного транспортера.

Блок управления дополнительно может быть выполнен таким образом, чтобы в зависимости от полученного параметра убираемой культуры обеспечивал регулировку скорости резки ножевого режущего устройства и/или скорости подачи подающего устройства.

Режущий аппарат может содержать также приводимое с возможностью вращения мотовило, причем установочный механизм выполнен таким образом, чтобы в зависимости от полученного параметра убираемой культуры обеспечивал регулировку частоты вращения мотовила и/или положение мотовила относительно основной рамы режущего аппарата.

Далее, регистрирующее устройство может быть выполнено таким образом, чтобы длину убираемых культур определяло как еще один параметр убираемой культуры. Длина убираемых культур является существенным критерием при определении оптимальной длины стола режущего аппарата. Блок управления при необходимости может учитывать как длину, так и высоту убираемых культур, а также при определенных обстоятельствах другие параметры убираемой культуры, и на этой основе, например посредством алгоритма, рассчитать оптимальную регулировку режущего аппарата. Блок управления также может быть выполнен таким образом, что обеспечивает одновременную или последовательную регулировку нескольких параметров режущего аппарата.

Предпочтительно, регистрирующее устройство работает бесконтактно, в частности, на оптической основе или на ультразвуковой основе. Таким образом, убираемая культура не подвергается вредному воздействию регистрирующего устройства. Согласно специальной форме осуществления, регистрирующее устройство содержит систему видеозаписи, в частности камеру. На основе системы видеозаписи может быть обеспечено многостороннее определение параметров убираемой культуры.

Как альтернатива или в виде дополнения, регистрирующее устройство может содержать также анализатор изображения, фотоячейку или лазерный сканер.

Изобретение относится также к уборочной машине, в частности зерноуборочному комбайну, который имеет режущий аппарат, как он описан выше.

Ниже изобретение описано в виде примера со ссылкой на чертеж, на котором:

Фиг. 1 показывает упрощенное, с частичным разрезом, изображение сбоку режущего аппарата согласно изобретению.

На фиг. 1 в упрощенной форме показан режущий аппарат 11 для непоказанного зерноуборочного комбайна, который выполнен таким образом, что обеспечивает скашивание сельскохозяйственных культур, например, таких как рожь, пшеница, ячмень или рапс, вдоль направления Е уборки урожая с последующим обмолотом. Режущий аппарат 11 содержит известное по себе мотовило 15, которое приводится с возможностью вращения вокруг первой оси вращения R1, расположенной поперек направления Е уборки урожая, а также расположенное ниже мотовила 15 ножевое режущее устройство в форме расположенного поперек направлению Е уборки урожая ножевого бруса 17. На расстоянии L позади ножевого бруса 17 расположен питающий шнек 19, который приводится с возможностью вращения вокруг расположенной параллельно первой оси вращения R1 второй оси вращения R2. Питающий шнек 19 служит для того, чтобы скошенные зерновые культуры 13 транспортировать в подборщик 21, из которой с использование другого непоказанного подающего средства убираемая культура подается внутрь зернового комбайна и на соответствующий молотильный агрегат.

Между ножевым брусом 17 и питающим шнеком 19 простирается опорная поверхность для скошенных зерновых культур 13 в форме стола 23 режущего аппарата, который разделен на переднюю часть 23а и заднюю часть 23b. При этом задняя часть 23b стола, также как питающий шнек 19, прочно установлена на основной раме 24 режущего аппарата 11. Посредством гидравлического установочного механизма 25 передняя часть 23а стола может перемещаться относительно задней части 23b стола в прямом и в обратном направлении Е уборки урожая, чтобы изменить таким образом длину L стола режущего аппарата.

Оптоэлектронный датчик 27, например камера, установлен на режущем аппарате 11 и служит для того, чтобы учесть высоту Н стеблестоя, то есть высоту зерновых культур 13 до скашивания. Оптоэлектронный датчик 27 выдает по соответствующей сигнальной линии 30 соответствующий сигнал на электронный блок управления 29, который расположен на режущем аппарате 11 или внутри соответствующего зернового комбайна. На основании зафиксированной оптоэлектронным датчиком 27 высоты Н стеблестоя блок управления 29 с использованием заданного алгоритма определяет оптимальную для этой исходной высоты Н стеблестоя длину L стола режущего аппарата относительно показателя эффективности уборки урожая. Затем блок управления 29 выдает по линии управления 31 соответствующий сигнал на гидравлический установочный механизм 25, который вслед за этим устанавливает положение передней части 23а стола согласно полученной оптимальной длине L стола режущего аппарата. Таким образом, во время уборки урожая длина L постоянно согласуется с высотой Н стеблестоя, так что также при изменении высоты Н стеблестоя не возникают проблемы при подаче зерновых культур 13 и таким образом постоянно обеспечивается максимальная эффективность уборки урожая. Оператору зерноуборочного комбайна не приходится заниматься вопросами регулировки стола режущего аппарата, так как установка длины L стола режущего аппарата осуществляется полностью автоматически.

Электронный блок управления 29 может учитывать при необходимости также другие параметры убираемой массы, и даже комплексные взаимосвязи между отдельными параметрами убираемой культуры. Например, блок управления 29 может различать между прямостоячими хлебами и полеглыми хлебами. Далее, электронный блок управления 29 может осуществлять также регулировку других параметров убираемой культуры, например, согласование частоты вращения и/или положения мотовила 15, частоты вращения питающего шнека 19 или скорости резки ножевого бруса 17.

Изобретение описано лишь в виде примера с использованием режущего аппарата зернового комбайна. Автоматическая регулировка параметров режущего аппарата таких, например, как положение ножевого бруса 17 относительно питающего шнека 19 дает преимущества также в случае других режущих аппаратов, например, режущих аппаратов для полевого измельчителя или для виндроуэра.

Поскольку установка длины L стола режущего аппарата осуществляется в определенной степени «online», то становится возможным простое и удобное обслуживание уборочной машины, а также оптимизация среднего показателя эффективности уборки урожая.

Перечень позиций к чертежу

11 Режущий аппарат

13 Зерновая культура

15 Мотовило

17 Ножевой брус

19 Питающий шнек

21 Загрузочная шахта

23 Стол режущего аппарата

23а Передняя часть стола

23b Задняя часть стола

24 Основная рама

25 Установочный механизм

27 Оптоэлектронный датчик

29 Блок управления

30 Сигнальная линия

31 Линия управления

Е Направление уборки урожая

R1 Первая ось вращения

R2 Вторая ось вращения

L Длина стола режущего аппарата

H Высота стеблестоя

Группа изобретений относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использована для скашивания сельскохозяйственных культур. Режущий аппарат для уборочной машины содержит ножевое режущее устройство для скашивания убираемых культур и подающее устройство для транспортирования скошенного материала от ножевого режущего устройства на перерабатывающее устройство. Предусмотрено регистрирующее устройство для определения, по меньшей мере, высоты убираемой культуры в качестве параметра убираемой культуры. Положение ножевого режущего устройства относительно подающего устройства регулируется посредством установочного механизма. Связанный с регулирующим устройством и установочным механизмом блок управления выполнен с возможностью регулирования положения ножевого режущего устройства относительно подающего устройства в зависимости от высоты убираемой культуры. Использование группы изобретений позволяет повысить эффективность уборки урожая. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Режущий аппарат (11) для уборочной машины, в частности для зерноуборочного комбайна, содержащий

ножевое режущее устройство (17) для скашивания убираемой культуры (13) и

подающее устройство (19), которое транспортирует скошенную убираемую культуру (13) от ножевого режущего устройства (17), чтобы подать ее на перерабатывающее устройство, в частности на молотильный агрегат,

причем предусмотрено регистрирующее устройство (27) для определения, по меньшей мере, высоты (Н) убираемой культуры до скашивания в качестве параметра убираемой культуры,

отличающийся тем, что положение ножевого режущего устройства (17) относительно подающего устройства (19) регулируется посредством установочного механизма (25), причем связанный с регистрирующим устройством (27) и с установочным механизмом (25) блок управления (29) выполнен с возможностью регулировки положения ножевого режущего устройства (17) относительно подающего устройства (19) в зависимости от полученной высоты (Н) убираемой культуры.

2. Режущий аппарат по п. 1, отличающийся тем, что блок управления (29) выполнен с возможностью дополнительной регулировки положения ножевого режущего устройства (17) относительно подающего устройства (19) в процессе работы режущего аппарата (11).

3. Режущий аппарат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что установочный механизм (25) выполнен с возможностью регулировки положения ножевого режущего устройства (17) и/или подающего устройства (19) в направлении (Е) уборки урожая уборочной машиной и в противоположном направлении.

4. Режущий аппарат по п. 1, отличающийся тем, что предусмотрена опорная поверхность (23) для убираемой культуры, проходящая между ножевым режущим устройством (17) и подающим устройством (19), причем установочный механизм (25) выполнен с возможностью обеспечения соответствия протяженности опорной поверхности (23) фактическому расстоянию между ножевым режущим устройством (17) и подающим устройством (19).

5. Режущий аппарат по п. 1, отличающийся тем, что подающее устройство (19) содержит питающий шнек, выполненный с возможностью вращения вокруг оси вращения (R2), расположенной поперек направления (Е) уборки урожая уборочной машиной (R2), причем установочный механизм (25) выполнен с возможностью регулировки положения ножевого режущего устройства (17) относительно питающего шнека (19) в зависимости от полученного параметра (H) убираемой культуры.

6. Режущий аппарат по п. 1, отличающийся тем, что подающее устройство содержит, по меньшей мере, один ленточный транспортер, осуществляющий транспортировку поперек направления (E) уборки урожая уборочной машиной, причем установочный механизм выполнен с возможностью регулировки положения ножевого режущего устройства (17) относительно ленточного транспортера в зависимости от полученного параметра (H) убираемой культуры.

7. Режущий аппарат п. 1, отличающийся тем, что блок управления (29) выполнен с возможностью регулировки скорости резки ножевого режущего устройства (17) и/или скорости подачи подающего устройства (19) в зависимости от полученного параметра (Н) убираемой культуры.

8. Режущий аппарат п. 1, отличающийся тем, что режущий аппарат (11) содержит приводимое с возможностью вращения мотовило (15), причем блок управления (29) выполнен с возможностью регулировки частоты вращения мотовила (15) и/или положения мотовила (15) относительно основной рамы (24) режущего аппарата в зависимости от полученного параметра (Н) убираемой культуры.

9. Режущий аппарат п. 1, отличающийся тем, что регистрирующее устройство (27) выполнено с возможностью определения длины убираемой культуры в качестве дополнительного параметра убираемой культуры.

10. Режущий аппарат п. 1, отличающийся тем, что регистрирующее устройство (27) работает бесконтактно, в частности на оптической основе или на ультразвуковой основе.

11. Режущий аппарат по п. 10, отличающийся тем, что регистрирующее устройство (27) содержит систему видеозаписи, в частности камеру.

12. Уборочная машина, в частности зерноуборочный комбайн, которая имеет режущий аппарат (11) по одному из предыдущих пунктов.