СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО УБОРОЧНОГО ПРОЦЕССА Российский патент 2022 года по МПК A01D41/127 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу осуществления сельскохозяйственного уборочного процесса с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Для уборки сельскохозяйственных культур на полях большой площади часто используют группу сельскохозяйственных уборочных машин. В таком случае оптимальная работа каждой уборочной машины в группе особенно важна для максимального повышения эффективности уборочного процесса в целом. Это относится, в частности, к рабочим агрегатам уборочных машин, используемым для обработки убираемой культуры. Эти рабочие агрегаты можно адаптировать при помощи параметров машины к соответствующим условиям уборки урожая. Оптимизация параметров машины в свете заявленной эффективности процесса уборки приобретает особое значение.

В основу изобретения положен известный в уровне техники способ (US 8,175,775 В2), относящийся к осуществлению сельскохозяйственного уборочного процесса на поле при помощи группы сельскохозяйственных уборочных машин, обменивающихся данными друг с другом через беспроводную сеть передачи данных. При этом, как правило, уборочную машину с максимальной производительностью уборки, например, с максимальной пропускной способностью для убираемой культуры, назначают так называемой ведущей уборочной машиной. Ведущая уборочная машина предоставляет свои текущие параметры другим уборочным машинам через сеть передачи данных.

В известном способе высокая производительность уборки может быть обусловлена факторами, отличающимися низкой воспроизводимостью. К ним относятся, например, особо опытный оператор, который не всегда может находиться в кабине уборочной машины, локальный участок поля с очень высокой плотностью посадок и т.п. Ограниченная воспроизводимость становится проблемой при оптимизации, в частности, при использовании группы из нескольких уборочных машин.

Раскрытие сущности изобретения

Таким образом, задачей изобретения является разработка и усовершенствование известного способа осуществления сельскохозяйственного уборочного процесса таким образом, чтобы простыми средствами повысить воспроизводимость при оптимизации параметров уборочных машин.

Поставленная задача решена способом согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения с признаками, раскрытыми в отличительной части пункта 1 формулы.

Основная идея заключается в том, что достижение высокого уровня воспроизводимости при оптимизации параметров машины наиболее вероятно в том случае, если оптимизированные параметры будут передаваться через сеть передачи данных только той уборочной машиной, которая располагает наилучшими аппаратными возможностями для определения оптимизированных параметров машины. Таким образом, на результат оптимизации не будут влиять непредсказуемые факторы, что повысит воспроизводимость при оптимизации.

В частности, предложено выполнить одну из уборочных машин в группе в виде самооптимизирующейся уборочной машины. В данном случае это означает, что такая уборочная машина будет оснащена системой помощи оператору для управления параметрами машины, оптимизированными с точки зрения обработки убираемой культуры. Также важно, чтобы от самооптимизирующейся уборочной машины оптимизированные параметры машины передавались по сети передачи данных и принимались другими уборочными машинами группы, не имеющими системы помощи оператору для автоматизированной выработки параметров машины, оптимизированных с точки зрения обработки убираемой культуры.

В предложенном решении достаточно, чтобы в группе имелась только одна самооптимизирующаяся в указанном выше смысле уборочная машина, в то время как все прочие уборочные машины не будут оснащаться соответствующей системой помощи оператору. Это означает, что предложенное решение позволит не только значительно повысить воспроизводимость оптимизации параметров машины, но и снизить стоимость машин.

Предпочтительный вариант осуществления, раскрытый в пункте 2 формулы изобретения, описывает осуществление сельскохозяйственного уборочного процесса посредством группы зерноуборочных комбайнов, оснащенных жаткой, наклонным транспортером, молотильным аппаратом, сепаратором, выбрасывающим устройством и распределительным устройством. Именно в зерноуборочных комбайнах получение оптимизированных параметров машины представляется затруднительным, поэтому вышеупомянутые преимущества предложенного способа при использовании группы зерноуборочных комбайнов становятся особенно очевидными.

В предпочтительном варианте осуществления, раскрытом в пункте 3 формулы, самооптимизирующаяся уборочная машина дополнительно комплектуется по меньшей мере одним датчиком отслеживания обработки убираемой культуры и/или по меньшей мере одним датчиком отслеживания расположенного впереди поля. Соответствующие показания датчиков служат основой для автоматической выработки оптимизированных параметров машины.

Предпочтительные варианты предложенного изобретением способа раскрыты в пунктах 4-8 формулы изобретения, каждый из которых относится к группе зерноуборочных комбайнов.

Другие предпочтительные варианты осуществления, раскрытые в пунктах 9-13 формулы, относятся к оснащению принимающих уборочных машин. Полностью автоматическая настройка параметров машины раскрыта в пункте 11, так что воспроизводимость при оптимизации параметров машины дополнительно повышается. По существу, может быть разрешена управляемая оператором модификация полученных оптимизированных параметров машины. Это раскрыто в пункте 13 формулы.

Краткое описание чертежей

Изобретение детально описано ниже со ссылкой на фигуру, отображающую один из вариантов осуществления. На фигуре изображено:

Фигура 1: Группа сельскохозяйственных уборочных машин, осуществляющих сельскохозяйственный уборочный процесс на поле в соответствии с предложенным способом.

Осуществление изобретения

Предложенный способ ориентирован на осуществление сельскохозяйственного уборочного процесса на поле 1 при помощи группы 2 сельскохозяйственных уборочных машин 3-7, причем каждая из уборочных машин 3-7 группы 2 содержит рабочие агрегаты для обработки убираемой культуры, которые можно настраивать посредством параметров машины для адаптации к соответствующим условиям уборки урожая.

Уборочные машины 3-7 группы 2 обмениваются данными друг с другом через беспроводную сеть 8 передачи данных. Здесь предпочтительно сеть 8 данных состоит из двухточечных соединений на основе радиосвязи. Также возможен вариант, в котором сеть 8 передачи данных по меньшей мере частично будет реализована через сеть сотовой связи.

В предпочтительном варианте группы 2, изображенном на фигуре 1, важно, что только одной уборочной машине 3 присваивают ведущее положение. Это обусловлено тем, что уборочная машина 3 группы 2 выполнена в виде самооптимизирующейся уборочной машины в указанном выше смысле и содержит систему 9 помощи оператору, предназначенную для автоматической выработки параметров машины, оптимизированных с точки зрения обработки убираемой культуры. Такая система помощи оператору известна, например, из заявки ЕР 2322029 В1, поданной заявителем и, тем самым, относящейся к предмету настоящей заявки.

Предпочтительно, система 9 помощи оператору имеет вычислительное устройство, на котором выполняется программа автоматической выработки оптимизированных параметров машины. Предпочтительно, выработку оптимизированных параметров машины выполняют по различным критериям оптимизации, которые могут быть определены и/или выбраны, в частности, оператором. Упомянутая система помощи оператору выполнена таким образом, чтобы оператор мог участвовать в получении и/или выборе оптимизированных параметров машины, например, путем принятия или отклонения предложений по оптимизации, подаваемых системой помощи оператору.

Согласно изобретению, от самооптимизирующейся уборочной машины 3 оптимизированные параметры машины передаются через сеть 8 передачи данных и принимаются другими уборочными машинами 4-7 группы 2, не оборудованными системой помощи оператору для автоматической выработки параметров машины, оптимизированных с точки зрения обработки обрабатываемой культуры. Это означает, что направление потока данных от уборочной машины 3 к другим уборочным машинам 4-7 обусловлено исключительно тем, что уборочная машина 3 оснащена системой 9 помощи оператору и, тем самым, является самооптимизирующейся, и что другие уборочные машины 4-7 не оснащены системой 9 помощи оператору и, тем самым, не являются самооптимизирующимися. Согласно изобретению, направление потока данных определяется исключительно оснащением уборочных машин 3-7 и не зависит непосредственно от текущей производительности уборки урожая.

Здесь предпочтительно под уборочными машинами 3-7 группы 2 понимают зерноуборочные комбайны. Тем не менее, по существу, могут использоваться любые другие типы уборочных машин. Все варианты осуществления, относящиеся к выполненной в виде зерноуборочного комбайна уборочной машине, применимы к любым иным видам уборочных машин.

Предпочтительно, зерноуборочный комбайн содержит жатку 10, наклонный транспортер 11, молотильный аппарат 12, сепаратор 13, очищающее устройство 14 и распределительное устройство 15, что показано на примере уборочной машины 3. В передней части уборочной машины 3 установлена жатка 10, известным образом соединенная с наклонным транспортером 11. Поток убранной культуры, проходящий через наклонный транспортер 11, поступает на молотильный аппарат 12 и далее на сепаратор 13 для отделения зерен, свободно движущихся в потоке убираемой культуры. После сепаратора 13 установлено очищающее устройство 14, оснащенное верхним решетом и нижним решетом, не показанным на фигуре. Оставшаяся солома распределяется по полю 1 распределительным устройством 15.

Выработка оптимизированных параметров машины системой 9 помощи оператору уборочной машины 3 осуществляется на основании показаний датчиков. Для этого системе 9 помощи оператору самооптимизирующейся уборочной машины 3 назначают по меньшей мере один датчик 16, 17 отслеживания обработки убираемой культуры и/или по меньшей мере один датчик 18, 19 отслеживания расположенного впереди поля, причем система 9 помощи оператору вырабатывает оптимизированные параметры машины на основании измеренных датчиком значений. Под датчиком 16, 17 отслеживания обработки убираемой культуры, например для зерноуборочного комбайна, предпочтительно понимают датчик битого зерна для определения доли битого зерна или датчик 17 потерь зерна для определения доли зерна, выпавшего на поле 1. Под датчиком 18, 19 отслеживания расположенного впереди поля понимают, предпочтительно, датчик 18 влажности убираемой культуры или датчик 19 плотности посадки убираемой культуры. По существу, для выработки оптимизированных параметров машины можно применять и другие датчики.

Как было указано выше, речь идет об оптимизированных параметрах одного из вышеупомянутых рабочих агрегатов 10-15 уборочных машин 3-7.

В частности, оптимизированные параметры машины относятся, предпочтительно, к жатке 10. При этом параметры машины, предпочтительно, представляют собой высоту срезания и/или частоту вращения мотовила. В качестве альтернативы или дополнения оптимизированные параметры машины могут относиться к молотильному аппарату 12 и отражать частоту вращения барабана и/или длину подбарабанья. Также в качестве альтернативы или дополнения оптимизированные параметры машины могут относиться к сепаратору и отражать параметры сепаратора, в частности, размер ячеи сепаратора. Также в качестве альтернативы или дополнения оптимизированные параметры машины могут относиться к очищающему устройству 14 и отражать размер ячеи верхнего решета и/или нижнего решета, и/или производительность вентилятора. Наконец, в качестве альтернативы или дополнения оптимизированные параметры машины могут относиться к распределительному устройству 15 и отражать параметры распределительного устройства, в частности направление и дальность выброса соломы. Для оптимизации согласно изобретению можно также использовать другие параметры машины.

По меньшей мере часть принимающих уборочных машин 4-7, в данном случае все принимающие уборочные машины 4-7, содержит устройство 20-23 управления приемом, позволяющее настраивать рабочие агрегаты соответствующих принимающих уборочных машин 4-7 в соответствии с принятыми оптимизированными параметрами машины. Устройство 20-23 управления приемом может входить в состав системы управления машиной более высокого уровня.

По существу, устройство 20-23 управления приемом уборочной машины 4-7 может просто передавать принятые оптимизированные параметры машины на соответствующие рабочие агрегаты принимающей уборочной машины 4-7. Тем не менее, здесь и предпочтительно устройство 20-23 управления приемом уборочной машины 4-7 адаптирует принятые оптимизированные параметры машины к оснащению данной уборочной машины 4-7. Такая адаптация может быть обусловлена тем, что параметры принимающих уборочных машин 4-7 могут существенно отличаться от самооптимизирующейся уборочной машины 3. Например, молотильные барабаны молотильного аппарата 12 самооптимизирующейся уборочной машины 3, с одной стороны, и других уборочных машин 4-7, с другой стороны, могут иметь различные размеры, что делает необходимой адаптацию оптимизированной частоты вращения барабана и/или длины подбарабанья, переданных самооптимизирующейся уборочной машиной 3.

В особенно удобном и предпочтительном варианте осуществления устройство 20-23 управления приемом автоматически настраивает рабочие агрегаты соответствующей уборочной машины 4-7 в соответствии с принятыми оптимизированными параметрами машины. В этом случае вмешательство оператора в изменение параметров машины не предусмотрено.

Также возможен вариант, в котором устройство 20-23 управления приемом здесь предпочтительно будет иметь графический интерфейс пользователя, посредством которого отображаются принятые оптимизированные параметры машины. Кроме того, до оператора может доводиться информация об изменении параметров машины.

Также возможен вариант, в котором оператор сможет изменять принятые оптимизированные параметры машины посредством интерфейса пользователя. Так, руководствуясь собственным опытом, оператор может вносить изменения в параметры машины, одновременно используя результат оптимизации самооптимизирующейся уборочной машины 3. В качестве альтернативы или дополнения оператор может настраивать рабочие агрегаты принимающей уборочной машины 4-7 в соответствии с принятыми параметрами машины при помощи интерфейса пользователя. Иными словами, оператор может принимать или отклонять оптимизированные параметры машины, предоставленные самооптимизирующейся уборочной машиной 3, для своей уборочной машины 4-7.

Как было указано выше, предложенное решение позволяет привлекать оператора к настройке различными способами. Если необходимо всесторонне использовать опыт оператора на уборочных машинах 4-7, необходимо предоставить соответствующему оператору соответствующую информационную базу. Это имеет место, например, в том случае, если системе 9 помощи оператору самооптимизирующейся уборочной машины 3назначен по меньшей мере один вышеупомянутый датчик 18, 19 отслеживания расположенного впереди поля. В данном случае предпочтительно, чтобы показания датчика отслеживания расположенного впереди поля от самооптимизирующейся уборочной машины 3 передавались через сеть 8 передачи данных и принимались другими уборочными машинами 4-7 группы 2. При этом также предпочтительно, чтобы принимающие уборочные машины 4-7 отображали показания датчика отслеживания расположенного впереди поля через вышеупомянутый интерфейс пользователя устройства 20-23 управления приемом, чтобы оператор мог изменить параметры машины на основании этой информации, предоставленной самооптимизирующейся уборочной машиной 3.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 поле

2 группа

3-7 уборочная машина

8 сеть передачи данных

9 система помощи оператору

10 жатка

11 наклонный транспортер

12 молотильный аппарат

13 сепаратор

14 очищающее устройство

15 распределительное устройство

16 датчик битого зерна

17 датчик потерь зерна

18 датчик влажности убираемой культуры

19 датчик плотности посадки убираемой культуры

20-23 устройство управления приемом

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ осуществления сельскохозяйственного уборочного процесса на поле посредством группы сельскохозяйственных уборочных машин предусматривает, что каждая из уборочных машин группы содержит рабочие агрегаты для обработки убираемой культуры, выполненные с возможностью настройки посредством параметров машины для адаптации к соответствующим условиям уборки урожая, обмен данными между уборочными машинами группы через беспроводную сеть передачи данных. Одна уборочная машина группы выполнена в виде самооптимизирующейся уборочной машины, содержащей систему помощи оператору для автоматической выработки параметров машины, оптимизированных с точки зрения обработки убираемой культуры. От самооптимизирующейся уборочной машины оптимизированные параметры машины передают по сети передачи данных и принимают посредством других уборочных машин группы, не имеющих системы помощи оператору для автоматической выработки параметров машины, оптимизированных с точки зрения обработки убираемой культуры. Обеспечивается повышение производительности уборочного процесса при оптимизации параметров уборочных машин. 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ осуществления сельскохозяйственного уборочного процесса на поле (1) посредством группы (2) сельскохозяйственных уборочных машин (3-7), в котором каждая из уборочных машин (3-7) группы (2) содержит рабочие агрегаты для обработки убираемой культуры, выполненные с возможностью настройки посредством параметров машины для адаптации к соответствующим условиям уборки урожая, причем уборочные машины (3-7) группы (2) обмениваются данными друг с другом через беспроводную сеть (8) передачи данных, отличающийся тем, что одна уборочная машина (3) группы (2) выполнена в виде самооптимизирующейся уборочной машины, содержащей систему (9) помощи оператору для автоматической выработки параметров машины, оптимизированных с точки зрения обработки убираемой культуры, причем от самооптимизирующейся уборочной машины (3) оптимизированные параметры машины передают по сети (8) передачи данных и принимают посредством других уборочных машин (4-7) группы (2), не имеющих системы (9) помощи оператору для автоматической выработки параметров машины, оптимизированных с точки зрения обработки убираемой культуры.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уборочные машины (3-7) группы (2) выполнены в виде зерноуборочных комбайнов, оснащенных следующими рабочими агрегатами: жаткой (10), наклонным транспортером (11), молотильным аппаратом (12), сепаратором (13), очищающим устройством (14) и распределительным устройством (15), причем оптимизированные параметры машины относятся по меньшей мере к одному из этих рабочих агрегатов (10-15).

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что системе (9) помощи оператору самооптимизирующейся уборочной машины (3) назначен по меньшей мере один датчик (16, 17) отслеживания обработки убираемой культуры, в частности датчик (16) битого зерна или датчик (17) потерь зерна, и/или по меньшей мере один датчик (18, 19) отслеживания расположенного впереди поля, в частности датчик (18) влажности убираемой культуры или датчик (19) плотности посадки убираемой культуры, причем система (9) помощи оператору определяет оптимизированные параметры машины на основании измеренных датчиком значений.

4. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что оптимизированные параметры машины относятся к жатке (10) и отражают высоту срезания и/или частоту вращения мотовила.

5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что оптимизированные параметры машины относятся к молотильному аппарату (12) и отражают частоту вращения барабана и/или длину подбарабанья.

6. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что оптимизированные параметры машины относятся к сепаратору (13) и отражают параметры сепаратора, в частности размер ячеи сепаратора.

7. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что оптимизированные параметры машины относятся к очищающему устройству (14) и отражают размер ячеи верхнего решета и/или нижнего решета, и/или производительность вентилятора.

8. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что оптимизированные параметры машины относятся к распределительному устройству (15) и отражают параметры распределительного устройства, в частности направление и дальность выброса.

9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере часть принимающих уборочных машин (4-7) содержит устройство (20-23) управления приемом, посредством которого рабочие агрегаты настраивают в соответствии с принятыми оптимизированными параметрами машины.

10. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что устройство (20-23) управления приемом уборочной машины (4-7) адаптирует принятые оптимизированные параметры машины к оснащению данной уборочной машины (4-7).

11. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что посредством устройства (20-23) управления приемом автоматически настраивают рабочие агрегаты в соответствии с принятыми оптимизированными параметрами машины.

12. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что устройство (20-23) управления приемом содержит, в частности, графический интерфейс пользователя, посредством которого отображают принятые оптимизированные параметры машины.

13. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что посредством интерфейса пользователя принятые оптимизированные параметры машины могут быть модифицированы оператором, и/или посредством интерфейса пользователя рабочие агрегаты могут быть настроены оператором в соответствии с принятыми оптимизированными параметрами машины.

14. Способ по п. 2 и, по возможности, по одному из пп. 3-13, отличающийся тем, что системе (9) помощи оператору самооптимизирующейся уборочной машины (3) назначен по меньшей мере один датчик (16, 17) отслеживания, расположенного впереди поля, в частности датчик (18) влажности убираемой культуры или датчик (19) плотности посадки убираемой культуры, причем показания датчика отслеживания расположенного впереди поля от самооптимизирующейся уборочной машиной (3) передают через сеть (8) передачи данных и принимают посредством других уборочных машин (4-7) группы (2).