ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН Российский патент 2019 года по МПК A01D41/127 

Область техники

Настоящее изобретение относится к зерноуборочному комбайну в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Зерноуборочные комбайны служат для уборки и обмолота зерновых культур. При этом обмолот производится с помощью молотильного аппарата, который извлекает зерновую массу из принятой жатвенным аппаратом убранной массы, а затем эта убранная масса после обмолота проходит сепарирование и очистку и зерно подается в зерновой бункер. В качестве других фракций убранной массы остаются, например, солома и полова, которые либо распределяются на поле, либо, - это касается соломы, - могут укладываться в валок, например, для последующего подбора тюковым прессом. Здесь и в дальнейшем под понятием убранной массы следует понимать весь принимаемый молотильным аппаратом поток материала, то есть включая зерно, которое еще не было извлечено из убранной массы в качестве зерновой массы, а также включая то зерно, которое остается в потоке убранной массы в качестве потерь и выгружается вместе с соломой.

В молотильном аппарате зерно вытесняется из соломы по принципу интенсивной обработки трением, - вымолачивается, - и отделяется от остального потока убранной массы, так что оно может подаваться непосредственно на очистку. Остальной поток убранной массы подается в область сепарирования, в которой, например, с помощью соломотряса из него отделяется оставшееся зерно и также направляется на очистку.

Существует целый ряд критериев, на основе которых может оцениваться качество процесса обмолота. Во-первых, из потока убранной массы должны быть извлечены по возможности все зерна и направлены в зерновой бункер, при этом в зерновой массе должно быть как можно меньше дробленых зерен, - битого зерна, - и низкая доля не содержащих зерна фракций. Во-вторых, солома должна быть не слишком изломана или измельчена, чтобы не затруднять ее последующее использование. В-третьих, должно по возможности выдерживаться краткое время для обработки поля и по возможности низкое потребление топлива. Возможны и другие критерии. В зависимости от общей ситуации, в частности, от конкретных экономических предельных условий, имеют приоритет различные критерии, которые объединяются в стратегию проведения процесса уборки.

Выполнение указанных критериев качества предусматривает, что молотильный аппарат настраивается определенным образом, который зависит не только от конкретных критериев качества, но также от различных условий среды, зерноуборочного комбайна и, в частности, самого молотильного аппарата и от состава убранной массы. При этом приоритетность одного критерия качества, как правило, идет в ущерб другому критерию.

Кроме того, из патентного документа DE 102009009767 А1, являющегося прототипом для настоящего изобретения, известен зерноуборочный комбайн с системой содействия водителю, которая измеряет различные величины в комбайне (например, число оборотов барабана, просвет подбарабанья, зерновые потери) и на их основе проверяет, не достигли ли они критической области или не перешли ли верхний или нижний пределы. В случае такой ситуации система содействия водителю интерактивно связывается с водителем, при этом водителю предлагаются меры по настройке молотильного аппарата, которые должны выводить из критической области. Водитель может принимать или отклонять эти предложения, при этом на следующем шаге водителю делаются альтернативные предложения или предложенные меры могут быть точнее конкретизированы водителем путем ввода. Для восприятия упомянутых величин система содействия водителю оснащена системой датчиков, которая содержит различные датчики для восприятия различных видов потерь, таких как потери обмолота, потери сепарирования, потери очистки и подобные потери.

Трудность реализации системы содействия водителю заключается в том, что различные зерноуборочные комбайны по условиям оснащения могут содержать различные и по большей части сложные системы датчиков, при этом в ходе жизненного цикла эксплуатации конкретная система датчиков может расширяться или сокращаться. К тому же отдельные датчики системы могут выходить из строя вследствие износа. Первые указанные аспекты могут усложнять изготовление зерноуборочных комбайнов, а последний аспект может ухудшать работу комбайна.

Раскрытие изобретения

Исходя из уровня техники, задачей настоящего изобретения является усовершенствование известного из уровня техники зерноуборочного комбайна с системой содействия водителю в отношении действия сложной системы датчиков.

Решение указанной задачи достигается в зерноуборочном комбайне, обладающем признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, за счет признаков отличительной части пункта 1.

В основе изобретения лежит идея, согласно которой для системы датчиков следует вначале создать конфигурацию датчиков, которая определяется видом и кругом готовых к работе датчиков, и производить управление молотильным аппаратом в зависимости от конфигурации датчиков.

В памяти системы содействия водителю записана функциональная системная модель по меньшей мере для части зерноуборочного комбайна, которая совместно с состоянием процесса уборки образует основу, в частности, для самостоятельного определения по меньшей мере одного параметра молотильного аппарата. Понятие «функциональная системная модель» означает, что по меньшей мере часть функциональных взаимосвязей внутри комбайна отображается системной моделью. Примеры этого приведены ниже.

Таким образом, здесь и предпочтительно состояние процесса уборки образует основу, в частности, для самостоятельного определения по меньшей мере одного параметра молотильного аппарата за счет того, что системная модель настраивается на состояние процесса уборки, как это будет описано дальше. Под состоянием процесса уборки здесь имеется в виду комплекс величин состояния, которые тем или иным образом взаимосвязаны с процессом уборки. К ним относятся данные растительности на поле и/или параметры процесса уборки и/или параметры молотильного аппарата и/или данные окружающей среды.

Существенным является то, что процессор определяет лежащую в основе управления молотильным аппаратом системную модель в зависимости от записанной в памяти конфигурации датчиков. Здесь также учитывается идея о том, что в зависимости от имеющихся в распоряжении готовых в работе датчиков существуют различные возможности, в частности, самостоятельного управления молотильным аппаратом. Так например, самостоятельное управление имеет смысл только в зависимости от тех параметров процесса уборки, которые могут определяться также системой датчиков.

В предпочтительном примере осуществления по пункту 2 формулы изобретения молотильный аппарат совместно с системой содействия водителю образует молотильный автомат. Это означает, что система содействия водителю со своей памятью для записи данных и своим процессором выполнена с возможностью самостоятельного определения отдельных машинных параметров молотильного аппарата и задания их молотильному автомату. Такие машинные параметры названы здесь «параметрами молотильного аппарата». Основу для определения параметров молотильного аппарата образует выбор пользователем стратегий процесса уборки, записанных в памяти системы содействия водителю. Благодаря этому при единичном выборе водителем активной стратегии процесса уборки может быть задан вид и характер управления молотильным аппаратом. При этом для определения параметров молотильного аппарата в более узком смысле от водителя не требуется дополнительного ввода. Однако водитель имеет возможность изменять по желанию выбранную стратегию процесса уборки, после чего дальше следует самостоятельное управление, но с другой приоритетностью.

Для отображения функциональных взаимосвязей посредством системной модели предпочтительно согласно пункту 4 предусмотрено, что из параметров процесса уборки определяется группа параметров, к которой относится по меньшей мере одно записанное в памяти отображающее взаимосвязи зерноуборочного комбайна поле характеристических кривых, причем соответствующий параметр процесса уборки является выходной величиной относящегося к нему по меньшей мере одного поля характеристических кривых. С помощью этого поля характеристических кривых сложные функциональные взаимосвязи могут отображаться с низкими затратами на вычисления. Предпочтительно группа параметров определяется процессором в зависимости от конфигурации датчиков, то есть в зависимости от возможности восприятия различных параметров процесса уборки.

Здесь и предпочтительно указанное поле характеристических кривых отображает полностью зависимость выходной величины по меньшей мере от одной входной величины, в частности от двух или более входных величин.

Далее, предпочтительно согласно пункту 5 предусмотрено, что процессор в ходе процесса уборки, в частности, циклически настраивает по меньшей мере одно из полей характеристических кривых на состояние процесса уборки, а определение системной модели посредством процессора в зависимости от записанной в памяти конфигурации датчиков содержит помимо определения полей характеристических кривых также определение настройки системной модели. Определение настройки содержит информацию о том, должно ли быть настроено соответствующее поле характеристических кривых на основе датчиков или в принципе настройки соответствующего поля не требуется (пункт 7). В обоих случаях предпочтительно имеется возможность вмешательства пользователя (пункт 8).

Понятие «циклически» следует понимать в широком смысле и здесь означает непрерывное действие с постоянной или изменяющейся цикличностью.

В следующем предпочтительном примере осуществления согласно пункту 9 учтено то обстоятельство, что текущая конфигурация датчиков может изменяться, в частности, из-за выхода из строя датчика при его износе. Для этого предлагается, что процессор предпринимает, в частности, циклическую проверку датчиков и записывает в память полученную в результате конфигурацию датчиков.

Краткий перечень чертежей

Другие особенности, признаки, задачи и преимущества изобретения будут описаны на предпочтительном примере осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи. На чертежах:

фиг. 1 изображает на виде сбоку предлагаемый зерноуборочный комбайн,

фиг. 2 изображает схему системы содействия водителю предлагаемого зерноуборочного комбайна,

фиг. 3 изображает два поля характеристических кривых с выходными величинами «потери обмолота» и входными величинами а) «высота слоя» и «число оборотов барабана» и b) «высота слоя» и «просвет подбарабанья»,

фиг. 4 изображает два поля характеристических кривых с выходными величинами «потери сепарирования» и входными величинами а) «высота слоя» и «число оборотов барабана» и о) «высота слоя» и «просвет подбарабанья»,

фиг. 5 изображает два поля характеристических кривых с выходными величинами «привод молотильного аппарата с проскальзыванием» и входными величинами а) «высота слоя» и «число оборотов барабана» и b) «высота слоя» и «просвет подбарабанья»,

фиг. 6 изображает два поля характеристических кривых с выходными величинами «доля битого зерна» и входными величинами а) «высота слоя» и «число оборотов барабана» и о) «высота слоя» и «просвет подбарабанья»,

фиг. 7 изображает два поля характеристических кривых с выходными величинами «потери очистки» и входными величинами а) «высота слоя» «число оборотов барабана» и b) «высота слоя» и «просвет подбарабанья».

Осуществление изобретения

Предлагаемый зерноуборочный комбайн содержит молотильный аппарат 1 для обмолота принимаемой убранной массы и получения зерновой массы. При этом под убранной массой следует понимать весь собранный с поля и подаваемый к молотильному аппарату 1 материал, а зерновой массой обозначается зерно, полученное зерноуборочным комбайном из убранной массы. Как видно из фиг. 1, полевая растительность скашивается жатвенным аппаратом 2 комбайна, а принятая убранная масса подается наклонным питателем 3 к молотильному аппарату 1.

Молотильный аппарат 1 оснащен молотильным барабаном 4, который взаимодействует с подбарабаньем 5. По ходу процесса за молотильным аппаратом 1 установлено сепарирующее устройство 6. Таким образом, подаваемый к молотильному аппарату 1 поток убранной массы далее, - без извлеченной из него зерновой массы, - подается к сепарирующему устройству 6.

В принципе молотильный аппарат 1 служит для извлечения трением преимущественной части зерновой массы из соломы убранной массы в ходе процесса обмолота. После этого в сепарирующем устройстве 6 убранная масса с еще оставшимся в ней зерном перемещается, например, встряхивается таким образом, что оставшаяся зерновая масса выделяется из соломы и остальной убранной массы. Затем зерновая масса, полученная в молотильном аппарате 1 и в сепарирующем устройстве 6, подается к очистному устройству 7. В очистном устройстве 7, которое обычно бывает многоступенчатым, от зерновой массы отделяются подаваемые вместе с ней фракции, например, полова и соломенная труха, а также необмолоченный материал, такой как верхушки колосьев или ости зерен. В заключение очищенная зерновая масса поступает по транспортирующему устройству 9, например, зерновому элеватору, в зерновой бункер 9а. Вымолоченная солома, - то есть убранная масса, оставшаяся в сепарирующем устройстве 6, - выгружается из комбайна, например, в виде валка вдоль колеи движения.

Молотильный аппарат 1 может управляться посредством задания различных машинных параметров. В зависимости от конструкции молотильного аппарата 1 к ним относятся эксплуатационные параметры, такие как число 1а оборотов барабана или другие числовые характеристики движения молотильного барабана 4, а также просвет 1b подбарабанья, то есть расстояние между молотильным барабаном 4 и подбарабаньем 5. Если молотильный аппарат 1 содержит шасталки для очистки зерна от остей, они могут также быть представлены в параметрах настройки молотильного аппарата 1.

Далее, предлагаемый зерноуборочный комбайн содержит систему 10 содействия водителю для настройки молотильного аппарата 1. Система 10 содействия водителю содержит память 11 для записи данных, - то есть память в информационном отношении, - и процессор 12 для обработки записанных в памяти 11 данных. В принципе система 10 содействия водителю выполнена таким образом, чтобы оказывать содействие водителю 13 при управлении зерноуборочным комбайном. Система 10 содействия водителю с памятью 11 и процессором 12 схематично показана на фиг. 2.

В соответствии с изобретением предусмотрена система 15 датчиков для восприятия по меньшей мере части текущего состояния процесса уборки, оснащенная несколькими датчиками 16. Примеры различных датчиков 16 будут описаны ниже.

В соответствии с изобретением для системы 15 датчиков предназначена конфигурация 11с датчиков, которая определена видом и количеством готовых к работе датчиков 16 системы 15 и записана в памяти 11 или может быть записана в ней.

В памяти 11 записана функциональная системная модель 11b по меньшей мере для одной части зерноуборочного комбайна, при этом процессор 12 выполнен с возможностью самостоятельного определения по меньшей мере одного параметра 1а, 1b молотильного аппарата на основе системной модели 11b и состояния процесса уборки. Функциональной системной моделью 11b является вычислительная модель для отображения функциональных взаимосвязей внутри комбайна. Примеры таких функциональных взаимосвязей будут описаны ниже.

В соответствии с изобретением процессор 12 определяет лежащую в основе настройки молотильного аппарата 1 системную модель 11b в зависимости от записанной в памяти 11 конфигурации 11с датчиков. Это будет пояснено дальше на примерах осуществления.

Предпочтительно молотильный аппарат 1 совместно с системной моделью образует молотильный автомат 14. Согласно изобретению это осуществлено посредством того, что в памяти 11 записаны множество выбираемых стратегий 11а процесса уборки, а процессор 12 выполнен с возможностью того, чтобы для реализации выбранной стратегии или стратегий 11а процесса уборки самостоятельно определять по меньшей мере один машинный параметр для молотильного аппарата 1 и задавать его для молотильного аппарата 1. Машинные параметры для молотильного аппарата 1 будут здесь называться «параметрами молотильного аппарата». Таким путем создается молотильный автомат 14, который координировано регулирует все величины, существенные для работы молотильного аппарата 1. При этом, в частности, устраняется посторонняя конкурирующая настройка, действующая противоположным образом. В отличие от этого настройка всех существенных параметров осуществляется «от одной руки». Водитель 13 может также задавать желаемый результат качества, и ему не требуется экспертных знаний для ввода требуемых подробностей для достижения этого результата.

При определении параметров молотильного аппарата речь идет о самостоятельном определении, так как в принципе стратегия 11а процесса уборки реализуется процессором 12 без необходимости вмешательства водителя 13 или направления ему запроса при определении параметров 1а, 1b в более узком смысле. Такое вмешательство водителя 13 в принципе возможно, но не необходимо. При этом записанные стратегии 11а процесса уборки отличаются заданием цели или оптимизацией параметров процесса уборки, как это будет описано дальше.

Следует отметить, что в принципе система 10 содействия водителю может быть выполнена централизованной. При этом она служит для настройки не только молотильного аппарата 1, но также расположенных перед ним и за ним рабочих органов, таких как жатвенный аппарат 2, наклонный питатель 3, сепарирующее устройство 6, очистное устройство 7 и разбрасыватель 8. В принципе возможна также децентрализованная структура системы 10 содействия водителю, состоящая из ряда отдельных систем управления. В этом случае может быть, например, предусмотрено, что по меньшей мере часть рабочих органов комбайна снабжена относящейся к ним децентрализованной системой управления.

Предпочтительно в ходе процесса уборки системная модель 11b настраивается процессором 12 на действительное состояние процесса уборки. Это означает, что процессор 12 проверяет, соответствуют ли отраженные в системной модели 11b функциональные взаимосвязи действительному состоянию процесса уборки. При этой проверке при выявлении отклонений процессор 12 предпринимает соответствующее изменение системной модели 11b. В особенно предпочтительном примере осуществления эта настройка выполняется циклически, причем для широкого понимания термина «циклически» следует обратиться в общему тексту описания.

Для быстрого реагирования комбайна на изменяющиеся состояния процесса уборки предпочтительно предусмотрено, что процессор 12 определяет параметры молотильного аппарата циклически в указанном смысле. В этом отношении также следует понимать термин «циклически» в широком смысле.

Как было указано выше, понятие «состояние процесса уборки» охватывает все данные, относящиеся к процессу уборки. К нему относятся данные полевой растительности, такие как «густота растительности», «возможность обмолота растительности» и «влажность растительности». Далее, к нему относится параметр процесса уборки «потери обмолота» как величина не обмолоченного, выложенного на поле зерна; параметр процесса уборки «доля битого зерна» как величина уложенного в зерновой бункер дробленого зерна; параметр процесса уборки «высота слоя» как величина расхода; параметр процесса уборки «потери сепарирования» как величина зерна, выложенного на поле от сепарирующего устройства 6; параметр процесса уборки «потери очистки» как величина зерна, выложенного на поле от очистного устройства 7; параметр процесса уборки «проскальзывание привода молотильного аппарата» как величина нагрузки молотильного аппарата и параметр процесса уборки «потребление топлива» как величина энергопотребления привода молотильного аппарата. И наконец, к нему относятся параметры молотильного аппарата, такие как «число оборотов барабана» и «просвет подбарабанья», а также данные окружающей среды, такие как «температура окружающей среды» и «влажность окружающей среды». Все эти относящиеся к состоянию процесса уборки данные могут определяться различным образом.

В отношении термина «высота слоя» следует отметить, что он имеет широкое значение и охватывает как в более узком смысле высоту слоя потока убранной массы, принимаемого молотильным аппаратом, так и расход потока убранной массы, проходящего через молотильный аппарат 1. Таким образом, все выражения относятся как к высоте слоя, так и к расходу. В частности, термин «высота слоя» может быть заменен на термин «расход».

В зависимости от оснащения зерноуборочного комбайна система 15 датчиков может содержать различные датчики 16. В зависимости от конфигурации 11с датчиков может определяться один или несколько параметров процесса уборки. Так, параметр «потери обмолота» может определяться датчиком 16а потерь обмолота, параметр «доля битого зерна» - датчиком 16d битого зерна, параметр «высота слоя» - датчиком 16f высоты слоя, параметр «потери сепарирования» - датчиком 16b потерь сепарирования, параметр «потери очистки» - датчиком 16е потерь очистки, параметр «проскальзывание привода молотильного аппарата» - датчиком 16с проскальзывания и параметр «потребление топлива» - не показанным датчиком потребления топлива.

Альтернативно или дополнительно, как это также показано на фиг. 1, система 15 датчиков может содержать датчик 16g валка для восприятия данных валка. При соответствующем выполнении датчик 16g валка может использоваться для восприятия доли зерна в валке 18.

Описываемые здесь выбираемые водителем 13 стратегии 11а процесса уборки направлены на задание различных целей. В первом варианте по меньшей мере одна стратегия 11а процесса уборки направлена на задание цели настройки или оптимизации по меньшей мере одного параметра процесса уборки, такого как «потери обмолота», «доля битого зерна», «потери сепарирования», «потери очистки», «проскальзывание привода молотильного аппарата», «потребление топлива», или другого параметра. При этом реализация стратегий 11а должна осуществляться посредством соответствующего задания параметров молотильного аппарата, здесь и предпочтительно посредством управления главными параметрами молотильного аппарата 1 «число оборотов барабана» и «просвет подбарабанья».

Для отображения функциональных взаимосвязей из параметров процесса уборки определяется группа параметров, для которых предназначено по меньшей мере одно записанное в памяти 11 поле A-J характеристических кривых системной модели 11b, отображающее функциональные взаимосвязи в комбайне, причем данный параметр процесса уборки является выходной величиной соответствующего относящегося к нему по меньшей мере одного поля A-J характеристических кривых.

В особенно предпочтительном примере осуществления, показанном на фиг. 3-7, в качестве входных величин для по меньшей мере одного поля A-J характеристических кривых определены параметр процесса уборки «высота слоя» и параметр молотильного аппарата «число оборотов барабана» или параметр молотильного аппарата «просвет подбарабанья».

Для отображения функциональных взаимосвязей между параметром процесса уборки в качестве выходной величины и различными входными величинами для этого параметра процесса уборки предназначены первое поле характеристических кривых и второе поле характеристических кривых. При этом для первого поля А, С, Е, G, I характеристических кривых дополнительный параметр процесса уборки «высота слоя» и параметр молотильного аппарата «число оборотов барабана» образуют входные величины (фиг. 3а)-7а)), а для второго поля (В, D, F, Н, J) дополнительный параметр процесса уборки «высота слоя» и параметр молотильного аппарата «просвет подбарабанья» образуют входные величины (фиг. 3b)-7b)).

На фиг. 3а) показано поле А характеристических кривых для функциональной взаимосвязи между выходной величиной «потери обмолота» и входными величинами «высота слоя» и «число оборотов барабана». Из него следует, что обмолот тем лучше, чем выше представляющая расход величина высоты слоя и чем выше число оборотов молотильного барабана.

На фиг. 3b) показано поле В характеристических кривых для функциональной взаимосвязи между выходной величиной «потери обмолота» и входными величинами «высота слоя» и «просвет подбарабанья». Из него следует, что обмолот тем лучше, чем выше представляющая расход входная величина высоты слоя и чем меньше просвет подбарабанья.

На фиг. 4а) показано поле С характеристических кривых для функциональной взаимосвязи между выходной величиной «потери сепарирования» и входными величинами «высота слоя» и «число оборотов барабана». Из него следует, что при увеличении высоты слоя и снижении числа оборотов молотильного барабана потери сепарирования увеличиваются, то есть сепарирование ухудшается.

На фиг. 4b) показано поле D характеристических кривых для функциональной взаимосвязи между выходной величиной «потери сепарирования» и входными величинами «высота слоя» и «просвет подбарабанья». Из него следует, что при увеличении представляющей расход высоты слоя и увеличении просвета подбарабанья потери сепарирования увеличиваются.

На фиг. 5а) показано поле Е характеристических кривых для функциональной взаимосвязи между представляющей нагрузку молотильного аппарата выходной величиной «проскальзывание привода молотильного аппарата» и входными величинами «высота слоя» и «число оборотов барабана». Из него следует, что при увеличении представляющей расход высоты слоя и снижении числа оборотов барабана нагрузка молотильного аппарата, здесь проскальзывание приводной трансмиссии молотильного аппарата, возрастает.

На фиг. 5b) показано поле F характеристических кривых для функциональной взаимосвязи между выходной величиной «проскальзывание привода молотильного аппарата» и входными величинами «высота слоя» и «просвет подбарабанья». Из него следует, что при увеличении высоты слоя и уменьшении просвета подбарабанья проскальзывание привода молотильного аппарата, возрастает.

На фиг. 6а) показано поле G характеристических кривых для функциональной взаимосвязи между выходной величиной «доля битого зерна» и входными величинами «высота слоя» и «число оборотов барабана». Из него следует, что при увеличении числа 1а оборотов барабана и снижении высоты слоя доля битого зерна возрастает.

На фиг. 6b) показано поле Н характеристических кривых для функциональной взаимосвязи между выходной величиной «доля битого зерна» и входными величинами «высота слоя» и «просвет подбарабанья». Из него следует, что при снижении представляющей расход высоты слоя и уменьшении просвета подбарабанья доля битого зерна возрастает.

На фиг. 7а) показано поле I характеристических кривых для функциональной взаимосвязи между выходной величиной «потери очистки» и входными величинами «высота слоя» и «число оборотов барабана». Из него следует, что при увеличении числа 1а оборотов барабана и увеличении представляющей расход высоты слоя потери очистки возрастают.

На фиг. 7b) показано поле J характеристических кривых для функциональной взаимосвязи между выходной величиной «потери очистки» и входными величинами «высота слоя» и «просвет подбарабанья». Из него следует, что при уменьшении просвета 1 b подбарабанья и увеличении представляющей расход высоты слоя потери очистки возрастают.

Указанная выше настройка системной модели 11b на действительное состояние процесса уборки для случая системной модели 11b по меньшей мере с одним полем А-J характеристических кривых предпочтительно осуществляется посредством того, что процессор 12 в ходе работы на уборке циклически настраивает по меньшей мере одно поле A-J характеристических кривых на процесс уборки. При этом определение системной модели 11b процессором 12 в зависимости от записанной в памяти 11 конфигурации 11с датчиков охватывает помимо определения полей A-J характеристических кривых также определение настройки системной модели 11b.

На фиг. 3-7 в диаграммы внесен ряд реальных измеренных датчиками величин для соответствующего состояния процесса уборки. При указанной настройке процессор 12 предпринимает изменение конкретного поля A-J характеристических кривых для его приближения к реальным измеренным датчиками величинам. При этом, например, все поле A-J характеристических кривых может быть смещено в направлении к текущей выходной величине, вверх или вниз на фиг. 3-7. Однако наиболее предпочтительно, когда приближение поля A-J характеристических кривых влечет за собой также изменение хода характеристических кривых.

В рамках указанного определения системной модели 11b процессор 12 подчиняет поля A-J характеристических кривых текущей настройке различных характеристик.

В первом варианте предусмотрено, что процессор 12 определяет по меньшей мере одно из полей A-J характеристических кривых как динамическое поле характеристических кривых и в ходе процесса уборки, в частности, циклически, настраивает его на воспринятое датчиками состояние процесса уборки.

Во втором варианте предусмотрено, что процессор 12 для по меньшей мере одного параметра процесса уборки группы параметров определяет поле A-J характеристических кривых как статическое поле и не подвергает его настройке на воспринятое датчиками состояние процесса уборки. Предпочтительно это относится к тому случаю, когда данный параметр процесса уборки согласно конфигурации 11с датчиков не определяется системой 15 датчиков, то есть соответствующий датчик 16 отсутствует или не готов к работе.

Далее, предпочтительно процессор 12 для по меньшей мере одного параметра процесса уборки группы параметров, в частности, в зависимости от конфигурации 11с датчиков, допускает ввод со стороны пользователя к параметру процесса уборки или ввод параметра процесса уборки через устройство 19 ввода/вывода. Предпочтительно в этом случае процессор 12 настраивает соответствующее поле A-J характеристических кривых на основе ввода со стороны пользователя. Однако альтернативно или дополнительно может быть предусмотрено, что предпринимается самостоятельное определение по меньшей мере одного параметра 1а, 1b молотильного аппарата на основе ввода со стороны пользователя. При этом предпочтительно процессор 12 создает запрос относительно данного параметра процесса уборки и выводит его на устройство 19 ввода/вывода. В ответ на этот запрос водитель 13 может ввести через устройство 19 ввода/вывода по меньшей мере часть состояния процесса уборки. Для этого устройство 19 ввода/вывода содержит соответствующие элементы 20а ввода и элементы 20b вывода.

Для обеспечения возможности реагирования на изменение конфигурации 15 датчиков в ходе работы процессор 12 проверяет, в частности, циклически, работоспособны ли все датчики 16 в соответствии с записанной в памяти 11 конфигурацией 11с датчиков. В том случае, когда один датчик 16 или несколько датчиков 16 неработоспособны, процессор 12 предпринимает модификацию конфигурации 11с датчиков и записывает ее в память 11. Благодаря этому при дальнейшей работе может учитываться новая конфигурация 11с датчиков, как это было описано выше.

Указанное определение системной модели 11b будет продемонстрировано на следующих трех примерах.

Для первого случая эксплуатации, в котором конфигурация 11с датчиков содержит готовые к работе датчик 16b потерь сепарирования и датчик 16е потерь очистки, но не готовые к работе датчик 16d битого зерна и датчик 16а потерь обмолота, процессор 12 определяет относящиеся к параметрам процесса уборки «битое зерно» и «обмолот» поля G, Н, А, В характеристических кривых (фиг. 6, 3) предпочтительно как статические поля характеристических кривых, а относящиеся к параметрам «потери сепарирования» и «потери очистки» поля С, D, I, J (фиг. 4, 7) как динамические поля характеристических кривых.

Для второго случая эксплуатации, в котором конфигурация 11с датчиков содержит готовые к работе датчик 16b потерь сепарирования, датчик 16е потерь очистки и датчик 16d битого зерна, но не готовый к работе датчик 16а потерь обмолота, процессор 12 определяет относящееся к параметрам процесса уборки «потери сепарирования» поле А, В характеристических кривых (фиг. 3) как статическое поле характеристических кривых, а относящиеся к параметрам процесса уборки «потери обмолота», «потери очистки» и «потери битого зерна» поля С, D, I, J, G, Н характеристических кривых (фиг. 4, 7, 6) как динамические поля характеристических кривых.

Для третьего случая эксплуатации, в котором конфигурация 11с датчиков содержит готовые к работе датчик 16b потерь сепарирования, датчик 16е потерь очистки, датчик 16d битого зерна и датчик 16а потерь обмолота, процессор 12 определяет относящееся к параметрам процесса уборки «потери сепарирования», «потери очистки», «потери битого зерна» и «потери обмолота» поля С, D, I, J, G, Н, А, В характеристических кривых (фиг. 4, 7, 6, 3) как динамические поля характеристических кривых.

Перечень позиций

1 Молотильный аппарат A-J Поля характеристических кривых 1а Число оборотов барабана 1b Просвет подбарабанья 2 Жатвенный аппарат 3 Наклонный питатель 4 Молотильный барабан 5 Подбарабанье 6 Сепарирующее устройство 7 Очистное устройство 8 Разбрасыватель 9 Транспортирующее устройство 9а Зерновой бункер 10 Система содействия водителю 11 Память 11а Стратегия процесса уборки 11b Системная модель 11с Конфигурация датчиков 12 Процессор 13 Водитель 14 Молотильный автомат 15 Система датчиков 16 Датчик 16а Датчик потерь обмолота 16b Датчик потерь сепарирования 16с Датчик проскальзывания 16d Датчик битого зерна 16е Датчик потерь очистки 16f Датчик высоты слоя 16g Датчик валка 17 Зерновой бункер 18 Валок 19 Устройство ввода/вывода 20а Элементы ввода 20b Элементы вывода

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Зерноуборочный комбайн содержит молотильный аппарат для обмолота убранной массы и систему содействия водителю для управления молотильным аппаратом. Система содействия водителю содержит память для записи данных и процессор для обработки записанных в памяти данных. Предусмотрена система датчиков для восприятия по меньшей мере части действительного состояния процесса уборки. Для системы датчиков предназначена конфигурация датчиков. Конфигурация датчиков определена видом и кругом готовых к работе датчиков системы датчиков и записана или может быть записана в памяти, причем в памяти записана функциональная системная модель по меньшей мере для части зерноуборочного комбайна. Процессор выполнен с возможностью самостоятельного определения по меньшей мере одного параметра молотильного аппарата на основе системной модели и состояния процесса уборки. Процессор выполнен с возможностью определения лежащей в основе управления молотильный аппаратом системной модели в зависимости от записанной в памяти конфигурации датчиков. Управление молотильным аппаратом повышает эффективность работы комбайна. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Зерноуборочный комбайн, содержащий молотильный аппарат (1) для обмолота принимаемой убранной массы с получением зерновой массы и систему (10) содействия водителю для управления молотильным аппаратом (1), причем система (10) содействия водителю содержит память (11) для записи данных и процессор (12) для обработки записанных в памяти (11) данных, при этом предусмотрена система (15) датчиков для восприятия по меньшей мере части действительного состояния процесса уборки,

отличающийся тем, что

для системы (15) датчиков предназначена конфигурация (11с) датчиков, причем конфигурация (11с) датчиков (16) определена видом и кругом готовых к работе датчиков системы (15) датчиков и записана или может быть записана в памяти (11),

при этом в памяти (11) записана функциональная системная модель (11b) по меньшей мере для части зерноуборочного комбайна, так, что по меньшей мере часть функциональных взаимосвязей внутри комбайна отображается указанной функциональной системной моделью (11b),

а процессор (12) выполнен с возможностью, в частности, самостоятельного определения по меньшей мере одного параметра (1а, 1b) молотильного аппарата на основе системной модели (11b) и состояния процесса уборки,

при этом процессор (12) выполнен с возможностью определения лежащей в основе управления молотильным аппаратом (1) системной модели (11b) в зависимости от записанной в памяти (11) конфигурации (11с) датчиков, при этом процессор (12) выполнен с возможностью проверки, в частности циклической, того, работоспособны ли все датчики (16) в соответствии с записанной в памяти (11) конфигурацией (11с) датчиков, при этом в том случае, когда один датчик (16) или несколько датчиков (16) неработоспособны, процессор (12) выполнен с возможностью модификации конфигурации (11с) датчиков и записи ее в память (11).

2. Зерноуборочный комбайн по п. 1, отличающийся тем, что молотильный аппарат (1) совместно с системой (10) содействия водителю образует молотильный автомат (14) посредством того, что в памяти (11) записано множество выбираемых стратегий (11а) процесса уборки, и посредством того, что для реализации выбранной стратегии (11а) процесса уборки процессор (12) выполнен с возможностью самостоятельного определения по меньшей мере одного машинного параметра - параметра (1а, 1b) молотильного аппарата, и задания его молотильному аппарату (1).

3. Зерноуборочный комбайн по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в зависимости от конфигурации (11с) датчиков с помощью системы (15) датчиков может определяться один или несколько параметров процесса уборки «потери обмолота», «доля битого зерна», «высота слоя», «потери сепарирования», «потери очистки», «нагрузка молотильного аппарата», «потребление топлива».

4. Зерноуборочный комбайн по п. 1, отличающийся тем, что из параметров процесса уборки определяется группа параметров, к которой относится по меньшей мере одно записанное в памяти отображающее взаимосвязи зерноуборочного комбайна поле (A-J) характеристических кривых системной модели (11b), причем соответствующий параметр процесса уборки является выходной величиной относящегося к нему, по меньшей мере, одного поля (A-J) характеристических кривых.

5. Зерноуборочный комбайн по п. 4, отличающийся тем, что процессор (12) выполнен с возможностью, в ходе процесса уборки, в частности, циклически настраивать по меньшей мере одно из полей (A-J) характеристических кривых на состояние процесса уборки, при этом определение системной модели (11b) посредством процессора (12) в зависимости от записанной в памяти (11) конфигурации (11с) датчиков содержит помимо определения полей (A-J) характеристических кривых также определение настройки системной модели (11b).

6. Зерноуборочный комбайн по п. 4 или 5, отличающийся тем, что процессор (12) выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного из полей (A-J) характеристических кривых как динамического поля характеристических кривых и с возможностью, в ходе процесса уборки, в частности циклической, настройки его на воспринимаемое датчиками состояние процесса уборки.

7. Зерноуборочный комбайн по п. 4 или 5, отличающийся тем, что процессор (12) выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере для одного параметра процесса уборки из группы параметров, который согласно конфигурации (11с) датчиков не может определяться системой (15) датчиков, определять относящееся к нему поле (A-J) характеристических кривых как статическое поле и не подвергать его настройке на воспринимаемое датчиками состояние процесса уборки.

8. Зерноуборочный комбайн по п. 4 или 5, отличающийся тем, что процессор (12) выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере для одного параметра процесса уборки из группы параметров, в частности, в зависимости от конфигурации (11с) датчиков допускать ввод со стороны пользователя данных к параметру процесса уборки или ввод параметра процесса уборки через устройство (19) ввода/вывода, при этом предпочтительно процессор (12) выполнен с возможностью настройки поля (A-J) характеристических кривых на основе ввода со стороны пользователя и/или, в частности, с возможностью самостоятельного определения по меньшей мере одного параметра (1а, 1b) молотильного аппарата на основе ввода со стороны пользователя.

9. Зерноуборочный комбайн по любому из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что для случая эксплуатации, в котором конфигурация (11с) датчиков содержит готовые к работе датчик (16b) потерь сепарирования и датчик (16е) потерь очистки и не готовые к работе датчик (16d) битого зерна и датчик (16а) потерь обмолота, процессор (12) выполнен с возможностью определения относящихся к параметрам процесса уборки «битое зерно» и «обмолот» полей (G, Н, А, В) характеристических кривых как статических полей характеристических кривых, а относящихся к параметрам «потери сепарирования» и «потери очистки» полей (С, D, I, J) как динамических полей характеристических кривых.

10. Зерноуборочный комбайн по любому из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что для случая эксплуатации, в котором конфигурация (11с) датчиков содержит готовые к работе датчик (16b) потерь сепарирования, датчик (16е) потерь очистки и датчик (16d) битого зерна, но не готовый к работе датчик (16а) потерь обмолота, процессор (12) выполнен с возможностью определения относящегося к параметрам процесса уборки «потери сепарирования» поля (А, В) характеристических кривых как статического поля характеристических кривых, а относящихся к параметрам процесса уборки «потери обмолота», «потери очистки» и «потери битого зерна» полей (С, D, I, J, G, Н) характеристических кривых как динамических полей характеристических кривых.

11. Зерноуборочный комбайн по любому из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что для случая эксплуатации, в котором конфигурация (11с) датчиков содержит готовые к работе датчик (16b) потерь сепарирования, датчик (16е) потерь очистки, датчик (16d) битого зерна и датчик (16а) потерь обмолота, процессор (12) выполнен с возможностью определения относящихся к параметрам процесса уборки «потери сепарирования», «потери очистки», «потери битого зерна» и «потери обмолота» полей (С, D, I, J, G, Н, А, В) характеристических кривых как динамических полей характеристических кривых.