ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН С СИСТЕМОЙ ПОМОЩИ ВОДИТЕЛЮ Российский патент 2019 года по МПК A01D41/127 

Область техники

Настоящее изобретение относится к зерноуборочному комбайну с регулирующей разбрасывание по земле выходящего из комбайна слоя убранной массы системой помощи водителю в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Для улучшения качества почвы часто убранные комбайном в процессе уборки не содержащие зерна фракции разбрасывают непосредственно на убранной территории. При этом важно, чтобы разбросанная масса легко разлагалась, чтобы ее питательные составляющие были доступны в следующей фазе вегетации. Оптимальное разложение достигается в том случае, когда разбросанная на земле масса мелко измельчена и равномерно распределена по рабочей ширине зерноуборочного комбайна.

Из уровня техники известно множество решений, направленных на удовлетворение этих требований. Так, например, в патентном документе ЕР 0685151 описана система, в которой в области разбрасывания убранной массы определяются ветровые условия и выпускной режим разбрасывающего устройства регулируется в зависимости от ветровых условий. Преимущество системы состоит в том, что при боковом ветре устраняется или, по меньшей мере, снижается неравномерное разбрасывание выгружаемой из комбайна смеси измельченной соломы и половы.

Из патентного документа ЕР 1790207 известна система, в которой разбрасывание выходящего из задней области комбайна слоя убранной массы регулируется в зависимости от положения кромки еще стоящей растительности. Такая система предотвращает попадание разбрасываемых растительных отходов в еще не убранную растительность, так как в противном случае уже обмолоченная масса снова попадала бы в комбайн.

И наконец, в качестве примера можно указать патентный документ ЕР 1514466. В документе описан зерноуборочный комбайн с измельчительным и разбрасывающим устройством с расположенной в его задней части инфракрасной камерой, которая воспринимает разбросанную на земле смесь измельченной соломы и половы на основе детектируемого температурного распределения, причем более высокие температуры являются показателем большей толщины слоя. На основе определяемого изменения температуры кинематические параметры измельчительного и разбрасывающего устройства регулируются таким образом, что достигается примерно одинаковое температурное распределение по ширине разбрасывания, что в конечном счете является показателем равномерного разбрасывания массы.

Недостаток всех описанных систем состоит в том, что для оценки качества разбрасывания они, как правило, обрабатывают только один определенный параметр. Системы этого типа не воспринимают сложные взаимосвязи между самыми различными параметрами, влияющими на равномерность разбрасывания массы.

Раскрытие изобретения

Соответственно, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить описанные недостатки решений уровня техники и предложить систему помощи водителю, которая лучше воспринимает и учитывает сложные взаимосвязи между самыми различными параметрами, влияющими на равномерность разбрасывания массы по земле.

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

За счет того, что зерноуборочный комбайн оснащен регулирующей разбрасывание по земле выходящего из комбайна слоя убранной массы системой помощи водителю, в которой для регулирования разбрасывания выходящего из комбайна слоя убранной массы записаны выбираемые стратегии разбрасывания, обеспечивается лучшее восприятие и учет сложных взаимосвязей между самыми различными параметрами, влияющими на равномерность разбрасывания массы по земле.

Полноценное количественное и эффективное разбрасывание массы достигается, когда в предпочтительном примере осуществления изобретения выбираемые стратегии разбрасывания содержат, по меньшей мере, одну или несколько стратегий разбрасывания из следующих: стратегию «равномерное распределение массы», стратегию «качество измельчения» и стратегию «энергетическая эффективность». В этом отношении стратегия разбрасывания «равномерное распределение массы» вызывает оптимизацию разбрасывания массы по земле. Стратегия разбрасывания «качество измельчения» приводит к оптимизации измельчения слоя убранной массы в измельчительном устройстве, а стратегия разбрасывания «энергетическая эффективность» вызывает оптимизацию расхода энергии для измельчения и разбрасывания слоя убранной массы.

Выгодное решение по развитию изобретения достигается в том случае, когда стратегия разбрасывания или комбинация из нескольких стратегий разбрасывания может выбираться оператором зерноуборочного комбайна или предлагаться системой помощи водителю. При этом по существу потенциалы оптимизации отдельных стратегий разбрасывания могут быть скомбинированы с получением синергетического эффекта.

Качественная оптимизация измельчения и разбрасывания убранной массы достигается в соответствии со следующим предпочтительным примером осуществления, когда каждая из стратегий разбрасывания учитывает множество имеющихся в распоряжении системы помощи водителю данных, причем эти данные содержат, по меньшей мере, данные «параметры производительности», данные «характеристики материала или разбрасывания», данные «машинные параметры» и данные «условия окружения».

В отношении производительности достаточно хорошая оптимизация измельчения слоя убранной массы обеспечивается за счет того, что данные «параметры производительности» содержат один или несколько существенных для производительности параметров производительности по зерну, толщины слоя в наклонном питателе зерноуборочного комбайна, нагрузки приводного двигателя, расхода энергии в измельчительном устройстве, расхода энергии в разбрасывающих устройствах и/или поперечного или продольного распределения слоя убранной массы в измельчительном устройстве.

За счет того, что данные «характеристики материала или разбрасывания» учитывают один или несколько существенных для разбрасывания параметров влажности соломы, длины отрезков измельчения, разрыхления, плотности массы, вязкости и вида культуры, улучшается равномерность распределения массы.

В предпочтительном решении по развитию изобретения расход энергии для измельчения слоя убранной массы может быть гибко отрегулирован в соответствии со способностью измельчаемой массы к разложению, когда в следующем предпочтительном примере осуществления измельчительное устройство выполнено в виде соломорезки, а слой убранной массы измельчается в соломорезке при взаимодействии вращающихся измельчительных ножей с неподвижными противорежущими ножами, по меньшей мере, одним противорежущим лезвием и одной или несколькими фрикционными планками, а данные «машинные параметры» содержат один или несколько существенных для машины параметров числа и положения фрикционных планок, противорежущих ножей, противорежущих лезвий, а также параметры износа измельчительных ножей и параметры числа оборотов измельчительного вала.

Предпочтительный пример выполнения изобретения обеспечивается также в том случае, когда разбрасывающее устройство для разбрасывания слоя убранной массы по земле выполнено в виде радиального разбрасывателя, который содержит, по меньшей мере, поворотные щитки разброса и одну или несколько швырялок-вентиляторов, а данные «машинные параметры» содержат один или несколько существенных для машины параметров отклонения, частоты маятникового качания и кривой разбрасывания щитков разброса, параметры числа оборотов швырялки-вентилятора и расположенных перед ней рабочих органов зерноуборочного комбайна. Благодаря этому можно гибко регулировать разбрасывание массы по земле в соответствии с изменяющимися свойствами массы или изменяющимися условиями окружения, такими как угол уклона и ветровые условия. В этом отношении дает преимущества решение, в котором данные «условия окружения» содержат параметры влажности и температуры воздуха, параметры ветра и параметры угла уклона.

За счет того, что разбрасывающее слой убранной массы по земле устройство выполнено в виде швырялки-вентилятора для половы или разбрасывателя половы, а существенные для машины параметры представляют собой, по меньшей мере, число оборотов относящихся к швырялке-вентилятору или к разбрасывателю половы швырялок-вентиляторов, кроме того обеспечивается либо непосредственное разбрасывание выходящей из очистного устройства половы, либо ее целенаправленная передача на следующее разбрасывающее устройство, например, на радиальный разбрасыватель.

Дальнейшее улучшение разбрасывания массы по земле может достигаться за счет того, что разбрасывающее устройство для разбрасывания слоя убранной массы по земле выполнено в виде снабженной направляющими планками разбрасывающей головки, а существенный для машины параметр содержит, по меньшей мере, ориентацию направляющих планок.

В предпочтительном примере осуществления изобретения особенно эффективная оптимизация измельчения и разбрасывания убранной массы достигается, когда система помощи водителю обрабатывает соответствующую стратегию разбрасывания с учетом имеющихся в распоряжении данных и записанных в процессоре характеристических кривых и выполняет оптимизацию критериев качества по критерию распределения массы, критерию качества измельчения и критерию расхода энергии.

В дальнейшем предпочтительном решении по развитию изобретения оценка эффективности оптимизации обеспечивается, когда на шаге меню оценки результата выполняется проверка соответствующего критерия качества, оптимизированного в ходе соответствующей стратегии разбрасывания, причем проверку осуществляют непосредственным или косвенным образом.

Достаточно хорошая оценка результата стратегии разбрасывания «равномерное распределение массы» достигается путем его непосредственного или косвенного восприятия, причем непосредственное восприятие осуществляется путем восприятия датчиками распределения на земле выходящего из зерноуборочного комбайна слоя убранной массы, а косвенное восприятие осуществляется путем обработки записанных в процессоре полей характеристических кривых. Аналогичным образом и для этой же цели система помощи водителю может непосредственно или косвенно воспринимать результат стратегии «качество измельчения», причем непосредственное восприятие осуществляется путем детектирования потока массы, а косвенное восприятие осуществляется путем обработки записанной в процессоре модели качества измельчения. Кроме того, достаточно хорошая оценка результата стратегии разбрасывания «энергетическая эффективность» производится путем непосредственного или косвенного восприятия, причем непосредственное восприятие осуществляется путем измерения крутящего момента и/или числа оборотов и/или нагрузки двигателя, а косвенное восприятие осуществляется путем обработки записанной в процессоре модели энергетической эффективности.

Ввиду взаимно противоположной зависимости между качеством измельчения и расходом энергии в следующем предпочтительном примере осуществления изобретения предусмотрено, что записанные в системе помощи водителю стратегия «качество измельчения» и стратегия «энергетическая эффективность» могут быть скомбинированы друг с другом или сбалансированы. Это обеспечивает тот эффект, что длина отрезков измельчения выбирается с учетом свойств убираемой массы лишь настолько короткой, насколько она необходима для достаточно хорошего разложения, что в конечном счете приводит к снижению расхода энергии до минимума.

В предпочтительном решении по развитию изобретения оптимизация влияющих друг на друга критериев качества может быть улучшена, когда оператор зерноуборочного комбайна может устанавливать предельные величины для критерия качества измельчения и критерия расхода энергии и приоритетность одной из стратегий «качество измельчения» и «энергетическая эффективность» или изменение значимости этих стратегий разбрасывания.

И наконец, эффективность системы помощи водителю в соответствии с изобретением может быть дополнительно повышена за счет того, что она осуществляет изменение машинных параметров на основе заданий оператора и записанных характеристических кривых.

Другие предпочтительные примеры осуществления являются предметом защиты в зависимых пунктах формулы и будут описаны со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткий перечень чертежей

На чертежах:

фиг. 1 изображает на виде сбоку сельскохозяйственную рабочую машину, выполненную в виде зерноуборочного комбайна,

фиг. 2 изображает на виде сбоку соломорезку с радиальным разбрасывателем и швырялкой-вентилятором для половы,

фиг. 3 изображает на виде снизу соломорезку с радиальным разбрасывателем и швырялкой-вентилятором для половы, изображенную на фиг. 2,

фиг. 4 изображает на виде сбоку разбрасыватель половы, соломорезку и разбрасывающую головку для соломы,

фиг. 5 изображает на виде снизу разбрасыватель половы, соломорезку и разбрасывающую головку для соломы, изображенные на фиг. 4,

фиг. 6 изображает схему системы помощи водителю в соответствии с изобретением,

фиг. 7 изображает следующую схему системы помощи водителю по фиг. 6 в соответствии с изобретением.

Осуществление изобретения

Схематично показанная на фиг. 1 сельскохозяйственная рабочая машина 1, выполненная в виде зерноуборочного комбайна 2, оснащена в передней части жатвенным аппаратом 3, который известным образом соединен с наклонным питателем 4 комбайна 2. Проходящий через наклонный питатель 4 поток 5 убранной массы в верхней задней области наклонного питателя 4 передается на молотильные органы 7 комбайна 2, по меньшей мере, частично охватываемые так называемым подбарабаньем 6. Расположенный за молотильными органами 7 отбойный барабан 8 отклоняет поток 5 убранной массы, выходящий из молотильных органов 7 в их задней области, таким образом, что он передается непосредственно на сепарирующее устройство 10, выполненное в виде клавишного соломотряса 9. В рамках изобретения сепарирующее устройство 10 может быть также выполнено в виде известного и не показанного сепарирующего ротора. На совершающем круговые движения клавишном соломотрясе 9 поток 5 убранной массы транспортируется таким образом, что содержащееся в нем свободное подвижное зерно 11 отсеивается в нижнюю область клавишного соломотряса 9. Отделенное как на подбарабанье 6, так и на клавишном соломотрясе 9 зерно 11 подается по обратному поддону 12 и подающему поддону 13 на очистное устройство 17, состоящее из нескольких решетных плоскостей 14, 15 и вентилятора 16. В заключение очищенный зерновой поток 20 передается элеваторами 18 в зерновой бункер 19.

В задней области выполненного в виде клавишного соломотряса 9 сепарирующего устройства 10 для него предназначено измельчительное устройство 23, заключенное в кожух 21 в форме бункера и выполненное в виде соломорезки 22, как это будет подробно описано дальше. Сверху к соломорезке 22 подается солома, 25, сходящая с задней части клавишного соломотряса 9. С помощью поворотной направляющей заслонки 24 для соломы сходящая с клавишного соломотряса 9 солома 25 может также отклоняться таким образом, чтобы укладываться в валок непосредственно на землю 26. В выходной области 27 соломорезки 22 состоящий из измельченной соломы слой 28 убранной массы передается на так называемый радиальный разбрасыватель 29, который будет подробно описан дальше и в своей выходной области 30 выгружает слой 28 убранной массы с ее широким разбрасыванием по земле 26.

В представленном примере выполнения для очистного устройства 17 в его задней области предусмотрено устройство 32 выброса половы, которое, как будет подробно описано дальше, выполнено либо в виде швырялки-вентилятора 32 для половы, либо в виде устройства 31 подачи половы. Если солома должна подаваться в соломорезку 22 для измельчения и посредством радиального разбрасывателя 29 разбрасываться по земле 26, тогда устройство 31 подачи половы выполняется в виде швырялки-вентилятора 32 для половы. В этом случае транспортируемая швырялкой-вентилятором 32 полова 34 в ее задней области 35 передается непосредственно на радиальный разбрасыватель 9, причем он разбрасывает по земле 26 измельченную солому 25 и полову 34, объединенные в общем слое 28 убранной массы. Если солому укладывают на землю 26 в валок, соломорезка 22 и радиальный разбрасыватель 29 не работают. В этом случае устройство 31 подачи половы выполняется в виде разбрасывателя 33 половы, который по аналогии с радиальным разбрасывателем 29 разбрасывает полову 34 по земле 26. Устройство 31 подачи половы выполняется в виде разбрасывателя 33 половы также в том случае, когда для соломорезки 22 вместо радиального разбрасывателя 29 предназначается подробно описываемая дальше разбрасывающая головка 42 для соломы, предназначенная для разбрасывания слоя 28 убранной массы по земле 26.

Далее, сельскохозяйственная рабочая машина 1 оснащена кабиной 36 водителя, в которой расположено, по меньшей мере, одно снабженное блоком 37 индикации устройство 38 управления и регулирования, посредством которого может управляться множество автоматических или инициируемых оператором 39 сельскохозяйственной рабочей машины 1 процессов, как это будет подробно описано дальше. Устройство 38 управления и регулирования известным образом связано с помощью так называемой шинной системы 40 с множеством систем 41 датчиков. Структура системы 41 датчиков подробно описана в патентном документе DE 10147733, содержание которого составляет часть описания данной патентной заявки, так что в дальнейшем структура системы 41 датчиков вновь не описывается.

На фиг. 2 показаны конструктивные подробности комбинации соломорезки 22 с радиальным разбрасывателем 29 на виде сбоку, а на фиг. 3 - на виде снизу. В показанном примере выполнения вращающийся в направлении стрелки 43 измельчительный вал 44 несет четыре ряда свободно подвешенных измельчительных ножей 45, распределенных по окружной периферии. В задней области соломорезки 22 измельчительные ножи 45 взаимодействуют, по меньшей мере, с одной установленной на раме комбайна 2 (подробно не описывается) ножевой гребенкой 46, причем ножевая гребенка 46 с помощью исполнительного средства 47 может поворачиваться таким образом, что противорежущие ножи 48 ножевой гребенки 46 могут заходить дальше в область действия измельчительных ножей 45 или выводиться из этой области. Посредством изменения положения ножевой гребенки или гребенок 46 можно влиять на установленную длину измельчения таким образом, что при увеличении захода противорежущих ножей 48 интенсивность измельчения слоя 28 убранной массы возрастает. Кроме того, на окружающей измельчительные ножи 45 стенке 49 соломорезки укреплена фрикционная планка 50, которая с помощью исполнительного средства 51 может придвигаться к окружности 52 движения измельчительных ножей 45 или отводиться от нее. Функция фрикционной планки 50 состоит в том, чтобы притормаживать скорость проходящего через соломорезку 22 слоя 28 убранной массы, так что повышается продолжительность пребывания слоя 28 убранной массы в соломорезке 22 и, соответственно степень ее измельчения. Кроме того, на стенке 49 соломорезки установлено противорежущее лезвие 53, которое также с помощью исполнительного средства 54 может придвигаться к окружности 52 движения измельчительных ножей 45 или отводиться от нее, причем противорежущее лезвие 53 дает тот эффект, что оно повышает разрыхление частиц слоя 28 убранной массы при уменьшении расстояния от окружности 52 движения измельчительных ножей 45.

Расположенный за соломорезкой 22 радиальный разбрасыватель 29 состоит из двух расположенных рядом друг с другом швырялок-вентиляторов 55, которые вращаются в противоположных направлениях вокруг вертикальных осей 56 вращения по стрелкам 57, 58, выносят из комбайна 2 измельченный соломорезкой 22 слой 28 убранной массы и разбрасывают ее по земле 26, как это будет подробно описано дальше. Оси 56 вращения снабжены гибкими швыряльными лопастями 59, которые снизу закрыты вращающимся диском 60, а сверху закрыты крышкой 61. Для двух швырялок-вентиляторов 55, образованных верхними крышками 61, осями 56 вращения, швыряльными лопастями 59 и вращающимися вместе с ними дисками 60, предназначен рассекатель 62 массы, вершина 63 которого направлена навстречу выходящему из соломорезки 22 слою 28 убранной массы, так что она распределяется между швырялками-вентиляторами 55. Дополнительно расходящиеся боковины 64, 65 рассекателя 62 массы образуют своими выходными концами неподвижные части 66 боковой стенки кожуха для швырялок-вентиляторов 55.

Кроме того, каждая швырялка-вентилятор 55 содержит первую и вторую подвижные части боковой стенки или так называемые щитки 67, 68 разброса, которые с помощью коленчатых рычагов 69, 70 приводятся в круговое движение вокруг оси 71 вращения таким образом, что расположенный снаружи щиток 67 разброса идет перед расположенным внутри щитком 68 разброса. Подвижные щитки 67, 68 разброса приводятся в действие посредством кинематически связанного с соединительным механизмом 72 подъемного цилиндра 73 таким образом, что передний щиток 67 разброса совершает круговое движение с большей скоростью, чем задний внутренний щиток 68 разброса. Передний конец переднего щитка 67 разброса образует так называемую кромку 74, 75 срыва, через которую слой 28 убранной массы выходит из соответствующего радиального разбрасывателя 55. С помощью движения коленчатых рычагов 69, 70 поворотное движение кромок 74, 75 срыва управляется таким образом, что скорость их поворота снижается по мере увеличения расстояния от кромок 74, 75 срыва до соответствующей соседней швырялки-вентилятора 55. Это дает тот эффект, что в области их перекрытия время пребывания кромок 74, 75 срыва короче, чем в наружных областях, что обеспечивает равномерное разбрасывание по земле 26 слоя 28 убранной массы, выходящего на кромках 74, 75 срыва. Кроме того, область поворота кромок 74, 75 срыва, а, следовательно, и ширина разбрасывания радиального разбрасывателя 29 может быть регулируемой.

В нижней, удаленной от радиального разбрасывателя 29 области соломорезки 22 для нее предназначена швырялка-вентилятор 32 для половы. Внутри швырялки-вентилятора 32 установлена снабженная транспортирующими элементами 81 швырялка-вентилятор 82, приводимая во вращение вокруг вертикальной оси 83. В кожухе 84 швырялки-вентилятора 32 выполнено обращенное к радиальному разбрасывателю 29 отверстие 85, через которое выгружаемая из очистного устройства 17 полова 34 транспортируется в слой 28 убранной массы, поступающий в радиальный разбрасыватель 29. В рамках изобретения швырялка-вентилятор 32 содержит, по меньшей мере, две расположенных парой вращающиеся швырялки-вентилятора 82.

На фиг. 4 на виде сбоку, а на фиг. 5 на виде снизу показаны конструктивные подробности комбинации соломорезки 22 с разбрасывающей головкой 42 для соломы. Поскольку соломорезка 22 соответствует показанной на фиг. 2, здесь будут описаны только конструктивные подробности разбрасывающей головки 42 для соломы и разбрасывателя 33 половы. Разбрасывающая головка 42 для соломы образована по существу образующим ограничение сверху и с боковых сторон кожухом 76 головки с множеством внутренних направляющих планок 77. По отношению к центральной области 78 направляющие планки 77 имеют правое и левое направление бокового отклонения, так что поступающий в разбрасывающую головку 42 для соломы слой 28 убранной массы выходит из головки 42 в выходные области 79 с правым или левым направлением. Направляющие планки 77 могут быть образованы как прямыми, так и криволинейными листовыми перегородками 80 переменной кривизны. Кроме того, направление направляющих планок 77 в кожухе 76 головки может регулироваться, так что их воздействие бокового поворота может быть усилено или ослаблено. В удаленной от разбрасывающей головки 42 для соломы нижней области соломорезки для нее предназначен разбрасыватель 33 половы. Он содержит снабженную транспортирующими элементами 86 швырялку-вентилятор 87, приводимый во вращение вокруг вертикальной оси 88. Кожух 89 разбрасывателя 33 половы выполнен таким образом, что выгружаемая из очистного устройства 17 полова 34 разбрасывается непосредственно на землю 26. В рамках изобретения разбрасыватель 33 половы содержит, по меньшей мере, две расположенные парой вращающиеся швырялки-вентилятора 87.

На фиг. 6 схематично показаны блок 37 индикации, устройство 38 управления и регулирования и предназначенный для устройства 38 управления и регулирования и связанный с блоком 37 индикации процессор 90. Процессор 90 выполнен таким, что помимо данных 91, генерируемых системой 41 датчиков, может обрабатывать внешние данные 92 и данные 93, записанные в самом процессоре, и выдавать множество выходных сигналов 94. При этом выходные сигналы содержат, по меньшей мере, сигналы 95 управления индикацией и сигналы 96 управления рабочими органами. Первые определяют содержание блока 37 индикации, а последние в соответствии с изобретением обеспечивают изменение самых различных параметров 97 сельскохозяйственной рабочей машины 1, такие как число n_VW оборотов измельчительного вала 44 для достижения равномерного разбрасывания по земле 26 слоя 28 убранной массы, выходящего из комбайна 2. Устройство 38 управления и регулирования с относящимися к нему блоком 37 индикации и процессором 90 являются компонентами системы 98 помощи водителю в соответствии с изобретением. Система 98 помощи водителю выполнена в виде так называемого измельчительно-разбрасывающего автомата 99, который оптимизирует разбрасывание слоя 28 убранной массы по земле 26.

В соответствии с изобретением система 98 помощи водителю выполнена таким образом, что для регулирования разбрасывания выходящего из комбайна 2 слоя 28 убранной массы система содержит выбираемые и редактируемые стратегии 100 разбрасывания, которые могут выбираться оператором сельскохозяйственной рабочей машины 1 на первом шаге 101 меню.

Особенно эффективная оптимизация разбрасывания достигается в том случае, когда выбираемые стратегии 100 разбрасывания содержат, по меньшей мере, одну или несколько стратегий разбрасывания: стратегию 102 «равномерное распределение массы», стратегию 103 «качество измельчения» и стратегию 104 «энергетическая эффективность». При этом стратегия 102 «равномерное распределение массы» обеспечивает оптимизацию разбрасывания слоя 28 убранной массы по земле 26. Стратегия 103 «качество измельчения» приводит к оптимизации измельчения слоя 28 убранной массы в измельчительном устройстве 23, а стратегия 104 «энергетическая эффективность» обеспечивает оптимизацию расхода энергии для измельчения и разбрасывания слоя 28 убранной массы.

На фиг. 7 подробно показана схема стратегий 100 разбрасывания. На первом шаге 101 меню водителем 39 комбайна 2 выбирается или системой 98 помощи водителю предлагается одна из стратегий 102-104 разбрасывания или комбинация нескольких стратегий 102-104. Каждая из стратегий 102-104 разбрасывания учитывает множество доступных для системы 98 помощи водителю данных 91-93, причем эти данные содержат, по меньшей мере, данные 105 «параметры производительности», данные 106 «характеристики материала или разбрасывания», данные 107 «машинные параметры» и данные 108 «условия окружения».

Достаточно хорошее влияние на разбрасывание слоя 28 убранной массы по земле 26 в зависимости от производительности достигается в том случае, когда данные 105 «параметры производительности» содержат один или несколько существенных для производительности параметров 109 производительности по зерну, толщины слоя в наклонном питателе 4 комбайна 2, нагрузки приводного двигателя, расхода энергии измельчительного устройства 23, расхода энергии разбрасывающих устройств 110 и/или поперечного или продольного распределения слоя 28 убранной массы в измельчительном устройстве 23. В зависимости от оснащения зерноуборочного комбайна 2 разбрасывающие устройства 110 могут включать в себя радиальный разбрасыватель 29, устройства 31 подачи половы и/или разбрасывающую головку 42 для соломы.

Хорошее влияние на разбрасывание слоя 28 убранной массы по земле 26 в зависимости от характеристики разбрасывания достигается в том случае, когда данные 106 «характеристики материала или разбрасывания» содержат один или несколько существенных для разбрасывания параметров 111 влажности соломы, длины отрезков измельчения, разрыхления, плотности массы, вязкости и вида культуры.

Достаточно хорошее влияние на разбрасывание в зависимости от относящихся к измельчительному устройству 23 машинных параметров достигается в том случае, когда измельчительное устройство 23 выполнено в виде соломорезки 22, а слой 28 убранной массы измельчается в соломорезке 22 при взаимодействии вращающихся измельчительных ножей 45 с неподвижными противорежущими ножами 48, одним или несколькими противорежущими лезвиями 53 и одной или несколькими фрикционными планками 50, а данные 107 «машинные параметры» содержат один или несколько существенных для машины параметров 112 числа и положения фрикционных планок 50, противорежущих ножей 48, противорежущих лезвий 53, а также параметры износа измельчительных ножей 45 и параметры числа оборотов измельчительного вала 44.

Если разбрасывающее устройство 110 выполнено в виде радиального разбрасывателя 29, который содержит, по меньшей мере, поворотные щитки 67, 68 разброса и одну или несколько швырялок-вентиляторов 55, достаточно хорошее влияние на разбрасывание слоя 28 убранной массы по земле 26 в зависимости от машинных параметров достигается, когда данные 107 «машинные параметры» содержат один или несколько существенных для машины параметров 112 отклонения, частоты маятникового качания и кривой разбрасывания щитков 67, 68 разброса, параметры числа оборотов швырялки-вентилятора 55 и расположенных перед ней рабочих органов комбайна 2. Если в отличие от этого разбрасывающее устройство 110 выполнено в виде швырялки-вентилятора 32 для половы или разбрасывателя 33 половы, существенный для машины параметр 112 ограничивается, по меньшей мере, числом оборотов относящихся к швырялке-вентилятору 32 или к разбрасывателю 33 половы швырялок-вентиляторов 82, 87. Если разбрасывающее устройство 110 для разбрасывания слоя 28 убранной массы по земле 26 выполнено в виде снабженной направляющими планками 77 разбрасывающей головки 42, существенный для машины параметр 112 содержит, по меньшей мере, ориентацию направляющих планок 77 в разбрасывающей головке 42.

Достаточно хорошее влияние на разбрасывание слоя 28 убранной массы по земле 26 в зависимости от условий окружения достигается в том случае, когда данные 108 «условия окружения» содержат один или несколько существенных для окружающих условий параметров влажности и температуры воздуха, ветровых параметров, таких как скорость и направление ветра, а также параметров угла уклона.

В соответствии с изобретением на следующем шаге 114 меню система 98 помощи водителю обрабатывает соответствующую стратегию 100 разбрасывания с учетом имеющихся в распоряжении данных 115 и записанных в процессоре 90 характеристических кривых 116, так что достигается оптимизация критериев 117 качества, а именно критерия 117а распределения массы, критерия 117b качества измельчения и критерия 117 с расхода энергии. На шаге 118 меню по результату в заключение выполняется проверка соответствующего критерия 117а-117 с качества, оптимизированного в ходе соответствующей стратегии 102-104 разбрасывания, причем проверка осуществляется непосредственным или косвенным образом.

При обработке стратегии 102 «равномерное распределение массы» непосредственная проверка распределения на земле 26 выходящего из комбайна 2 слоя 28 убранной массы осуществляется путем непосредственного восприятия распределения, например, с помощью известной системы с камерой или лазерной системы. Косвенное восприятие производится, например, посредством обработки записанных в процессоре 90 полей характеристических кривых 116.

Аналогичным образом при обработке стратегии 103 «качество измельчения» непосредственное восприятие результата осуществляется посредством детектирования потока массы с помощью известных датчиков анализа массы, таких как датчики анализа в ближней инфракрасной области. Косвенное восприятие производится, например, посредством обработки записанной в процессоре 90 модели 119 качества измельчения, причем модель 119 качества измельчения, например, настраивает длину отрезков измельчения в зависимости от воспринятых свойств убранной массы.

При обработке стратегии 104 «энергетическая эффективность» непосредственное восприятие результата осуществляется посредством измерения крутящего момента и/или числа оборотов и/или нагрузки двигателя. Косвенное восприятие осуществляется путем обработки записанной в процессоре 90 модели 120 энергетической эффективности, причем модель 120 энергетической эффективности аналогично модели 119 качества измельчения изменяет расход энергии в зависимости от свойств убранной массы.

Оптимизация параметров 117b качества измельчения и 117 с расхода энергии может быть также улучшена путем того, что записанные в системе 98 помощи водителю стратегия 103 «качество измельчения» и стратегия 104 «энергетическая эффективность» могут быть скомбинированы друг с другом или приведены к компромиссу. Причина этого заключается в том, что параметры 117b качества измельчения и 117 с расхода энергии имеют противоположные тенденции, так как расход энергии тем выше, чем мельче измельчается слой 28 убранной массы для быстрого разложения. В этом отношении в решении по развитию изобретения оператор 39 комбайна 2 может устанавливать предельные величины 121 для критерия 117b качества измельчения и критерия 117 с расхода энергии и приоритетность одной из стратегий 103 «качество измельчения» и 104 «энергетическая эффективность» или изменение весовой доли этих стратегий 100 разбрасывания.

На следующем шаге 122 меню в заключение система 98 помощи водителю осуществляет изменение машинных параметров 107 с учетом заданий оператора 39 и записанных характеристик 116, 119, 120. Процесс оптимизации может циклически повторяться по типу замкнутого контура 123 регулирования, причем циклическое повторение либо осуществляется автоматически, либо запускается оператором 39.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Зерноуборочный комбайн включает систему помощи водителю, регулирующую разбрасывание по земле выходящего из комбайна слоя убранной массы. Система помощи водителю содержит процессор и по меньшей мере один блок индикации. Процессор выполнен с возможностью обработки данных, генерируемых бортовой системой датчиков машины, внешних данных и данных, записанных в памяти процессора. Система помощи водителю выполнена с возможностью отображения на блоке индикации выбираемых водителем комбайна стратегий разбрасывания измельченной убранной массы на землю. Выбираемые стратегии разбрасывания регулируют разбрасывание выходящего из комбайна слоя убранной массы. Изобретение обеспечивает равномерность разбрасывания убранной массы по земле с учетом различных параметров. 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Зерноуборочный комбайн с системой помощи водителю, регулирующей разбрасывание по земле выходящего из комбайна слоя убранной массы, которая снабжена процессором, по меньшей мере одним блоком индикации, измельчительным устройством для измельчения проходящего через указанное устройство слоя убранной массы и разбрасывающим устройством, расположенным в задней области комбайна для разбрасывания измельченной убранной массы на землю, причем процессор выполнен с возможностью обработки данных, генерируемых бортовой системой датчиков машины, внешних данных и данных, которые могут быть записаны в памяти процессора, и с возможностью обеспечения прохождения подлежащего разбрасыванию по земле слоя убранной массы через измельчительное и/или разбрасывающее устройство в задней области комбайна, отличающийся тем, что система (98) помощи водителю выполнена с возможностью отображения на указанном по меньшей мере одном блоке индикации выбираемых водителем комбайна стратегий (100) разбрасывания для регулирования разбрасывания выходящего из комбайна (2) слоя (28) убранной массы, причем выбираемые стратегии (100) разбрасывания включают по меньшей мере одну или несколько стратегий разбрасывания из следующих: стратегию (102) «равномерное распределение массы», стратегию (103) «качество измельчения» и стратегию (104) «энергетическая эффективность», причем стратегия (102) разбрасывания «равномерное распределение массы» вызывает оптимизацию разбрасывания слоя (28) убранной массы по земле (26), причем стратегия (103) разбрасывания «качество измельчения» вызывает оптимизацию измельчения слоя (28) убранной массы в измельчительном устройстве (23), причем стратегия (104) разбрасывания «энергетическая эффективность» вызывает оптимизацию расхода энергии для измельчения и разбрасывания слоя (28) убранной массы.

2. Зерноуборочный комбайн по п. 1, отличающийся тем, что стратегия (100) разбрасывания или комбинация из нескольких стратегий (100) разбрасывания может быть выбрана оператором (39) зерноуборочного комбайна (2) или предложена системой (98) помощи водителю.

3. Зерноуборочный комбайн по п. 1, отличающийся тем, что каждая из стратегий (100) разбрасывания учитывает множество имеющихся в распоряжении системы (98) помощи водителю данных (115), причем эти данные содержат, по меньшей мере, данные (105) «параметры производительности», данные (106) «характеристики материала или разбрасывания», данные (107) «машинные параметры» и данные (108) «условия окружения».

4. Зерноуборочный комбайн по п. 3, отличающийся тем, что данные (105) «параметры производительности» содержат один или несколько существенных для производительности параметров (109) производительности по зерну, толщины слоя в наклонном питателе (4) зерноуборочного комбайна (2), нагрузки приводного двигателя, расхода энергии измельчительного устройства (23), расхода энергии разбрасывающих устройств (110) и/или поперечного или продольного распределения слоя (28) убранной массы в измельчительном устройстве (23).

5. Зерноуборочный комбайн по п. 3, отличающийся тем, что данные (106) «характеристики материала или разбрасывания» содержат один или несколько существенных для разбрасывания параметров (111) влажности соломы, длины отрезков измельчения, разрыхления, плотности массы, вязкости и вида культуры.

6. Зерноуборочный комбайн по п. 3, отличающийся тем, что измельчительное устройство (23) выполнено в виде соломорезки (22), при этом обеспечено измельчение слоя (28) убранной массы в соломорезке (22) при взаимодействии вращающихся измельчительных ножей (45) с неподвижными противорежущими ножами (48), по меньшей мере одним противорежущим лезвием (53) и одной или несколькими фрикционными планками (50), причем данные (107) «машинные параметры» содержат один или несколько существенных для машины параметров (112) числа и положения фрикционных планок (50), противорежущих ножей (48), противорежущих лезвий (53), а также параметры износа измельчительных ножей (45) и параметры числа оборотов измельчительного вала (44).

7. Зерноуборочный комбайн по п. 3, отличающийся тем, что разбрасывающее устройство (110) для разбрасывания слоя (28) убранной массы по земле (26) выполнено в виде радиального разбрасывателя (29), который содержит, по меньшей мере, поворотные щитки (67, 68) разброса и одну или несколько швырялок-вентиляторов (55), при этом данные 107 «машинные параметры» содержат один или несколько существенных для машины параметров (112) отклонения, частоты маятникового качания и кривой разбрасывания щитков (67, 68) разброса, параметры числа оборотов швырялки-вентилятора (55) и расположенных перед ней рабочих органов зерноуборочного комбайна (2).

8. Зерноуборочный комбайн по п. 3, отличающийся тем, что разбрасывающее устройство (110) выполнено в виде швырялки-вентилятора (32) для половы или разбрасывателя (33) половы, при этом существенные для машины параметры (112) представляют собой, по меньшей мере, число оборотов относящихся к швырялке-вентилятору (32) или к разбрасывателю (33) половы швырялок-вентиляторов (55, 87).

9. Зерноуборочный комбайн по п. 3, отличающийся тем, что разбрасывающее устройство (110) для разбрасывания слоя (28) убранной массы по земле (26) выполнено в виде снабженной направляющими планками (77) разбрасывающей головки (42), при этом существенный для машины параметр (112) содержит, по меньшей мере, ориентацию направляющих планок (77).

10. Зерноуборочный комбайн по п. 3, отличающийся тем, что данные (108) «условия окружения» содержат параметры влажности и температуры воздуха, ветровые параметры и параметры угла уклона.

11. Зерноуборочный комбайн по любому из пп. 1, 4-10, отличающийся тем, что система (98) помощи водителю выполнена с возможностью обработки соответствующей стратегии (100) разбрасывания с учетом имеющихся в распоряжении данных (115) и записанных в процессоре (90) характеристических кривых (116, 119, 120) и с возможностью выполнения оптимизации критериев качества по критерию (117а) распределения массы, критерию (117b) качества измельчения и критерию (117с) расхода энергии.

12. Зерноуборочный комбайн по п. 11, отличающийся тем, что на шаге (118) меню оценки результата выполняется проверка соответствующего критерия (117а-117с) качества, оптимизированного в ходе соответствующей стратегии (102-104) разбрасывания, причем проверку осуществляют непосредственным или косвенным образом.

13. Зерноуборочный комбайн по п. 12, отличающийся тем, что система (98) помощи водителю выполнена с возможностью непосредственного или косвенного восприятия результата стратегии (102) «равномерное распределение массы», причем непосредственное восприятие осуществляется путем восприятия датчиками распределения на земле (26) выходящего из зерноуборочного комбайна (2) слоя (28) убранной массы, а косвенное восприятие осуществляется путем обработки записанных в процессоре (90) полей характеристических кривых (116).

14. Зерноуборочный комбайн по п. 12, отличающийся тем, что система (98) помощи водителю выполнена с возможностью непосредственного или косвенного восприятия результата стратегии (ЮЗ) «качество измельчения», причем непосредственное восприятие осуществляется путем детектирования потока массы, а косвенное восприятие осуществляется путем обработки записанной в процессоре (90) модели (119) качества измельчения.

15. Зерноуборочный комбайн по п. 12, отличающийся тем, что система (98) помощи водителю выполнена с возможностью непосредственного или косвенного восприятия результата стратегии (104) разбрасывания «энергетическая эффективность», причем непосредственное восприятие осуществляется путем измерения крутящего момента и/или числа оборотов и/или нагрузки двигателя, а косвенное восприятие осуществляется путем обработки записанной в процессоре (90) модели (120) энергетической эффективности.

16. Зерноуборочный комбайн по любому из пп. 1, 4-10, 12-15, отличающийся тем, что записанные в системе (98) помощи водителю стратегия (103) «качество измельчения» и стратегия (104) «энергетическая эффективность» могут быть скомбинированы друг с другом или сбалансированы.

17. Зерноуборочный комбайн по п. 16, отличающийся тем, что предусмотрена возможность установления оператором (39) зерноуборочного комбайна (2) предельных величин для критерия (117b) качества измельчения и критерия (117с) расхода энергии и приоритетности одной из стратегий (103) «качество измельчения» и (104) «энергетическая эффективность» или изменения значимости этих стратегий (103, 104) разбрасывания.

18. Зерноуборочный комбайн по п. 17, отличающийся тем, что система (98) помощи водителю выполнена с возможностью изменения машинных параметров (107) на основе заданий оператора (39) и записанных характеристических кривых (116, 119, 120).