СПОСОБ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА УБОРКИ ЗЕРНА КОМБАЙНОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF SUPPLYING DATA TO HARVESTER AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится преимущественно к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к зерноуборочным комбайнам.
Наиболее близким к изобретению является способ информационного обеспечения процесса уборки зерна комбайном, заключающийся в том, что осуществляют загрузку зерна в бункер комбайна через загрузочное устройство, обеспечивают постепенное заполнение всего объема бункера комбайна, осуществляют одинаковое раскрытия крышек с помощью синхронизатора для предотвращения просыпания зерна, обеспечивают выгрузку зерна при помощи выгрузного устройства /патент РФ на изобретение 2279793, кл. A01F 12/60, A01D 41/12, 10.02.2006 г./.
Наиболее близким к изобретению является устройство информационного обеспечения процесса уборки зерна комбайном, содержащее бункер зерноуборочного комбайна, включающий корпус с горловиной, прикрепленные шарнирно к горловине две крышки, загрузочное и выгрузное устройства, каждая крышка горловины снабжена двумя боковыми секторами, каждый из которых имеет продольный паз с накладкой, при этом боковые сектора крышек сопряжены между собой при помощи продольных пазов и осей-синхронизаторов, причем накладки пазов расположены на противоположных сторонах сопрягаемых секторов, ось-синхронизатор выполнена в виде стержня, с одной стороны которого перпендикулярно оси стержня жестко прикреплено кольцо, а с другой стороны стержень снабжен плоской шайбой и отверстием под шплинт для фиксации шайбы, при этом размер между внутренними поверхностями кольца и шайбы больше толщины двух секторов и двух накладок /патент РФ на изобретение 2279793, кл. A01F 12/60, A01D 41/12, 10.02.2006 г./.
Недостатками данного способа и устройства являются отсутствие учета массы зерна и площади убранного поля и невозможность определения урожайности зерна с участков поля в виде отношения собранного веса зерна с одного гектара поля, а также невозможность определения средней урожайности зерна с поля.
Технический результат изобретения выражается в повышении информативности при осуществлении уборки зерна с поля за счет определения веса зерна и площади убранного поля, а также определения урожайности с участков поля в виде критерия отношения полученного веса зерна с одного гектара поля и средней урожайности зерна с поля.
Технический результат достигается тем, что в способе информационного обеспечения процесса уборки зерна комбайном, заключающемся в том, что осуществляют загрузку зерна в бункер комбайна через загрузочное устройство, обеспечивают постепенное заполнение всего объема бункера комбайна, осуществляют одинаковое раскрытие крышек с помощью синхронизатора для предотвращения просыпания зерна, обеспечивают выгрузку зерна при помощи выгрузного устройства, дополнительно в момент заполнения бункера зерном при полном раскрытии крышек срабатывает контактный датчик, с выхода которого сигнал поступает одновременно на вход индикатора сигнализации о полной загрузке бункера комбайна и на первый вход блока обработки информации, на второй вход блока обработки информации поступает сигнал с выходов тензометрических датчиков, с первого и второго входов блока обработки информации сигнал поступает на первые и вторые входы блока измерения веса зерна и, соответственно, на первые и вторые входы n ключей, с выходов n ключей сигнал поступает через многоканальный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти на входы цифроаналогового преобразователя, с выхода цифроаналогового преобразователя сигнал поступает одновременно на вход индикатора веса убранного зерна, на вторые входы первых делителей и на первый вход передающего устройства; с датчика пути сигнал поступает на третий вход блока обработки информации и на первый вход умножителя, на второй вход умножителя поступает сигнал от датчика сигналов о ширине рабочей зоны комбайна, сигнал с выхода умножителя поступает одновременно на вход индикатора площади убранного зерна и на вторые входы n пороговых устройств, на первые входы n пороговых устройств поступает сигнал с выходов второго задатчика сигналов; с выходов n пороговых устройств сигнал поступает на первые входы n первых делителей, с выходов n первых делителей сигнал поступает на входы индикатора урожайности зерна с участков убранного поля, на третьи входы передающего устройства и через элемент ИЛИ на вход второго сумматора и вход счетчика, с выхода второго сумматора сигнал поступает на первый вход второго делителя, на второй вход второго делителя поступает сигнал с выхода счетчика; с выхода второго делителя сигнал, соответствующий среднему значению урожайности зерна, поступает на вход радиопередающего устройства и вход индикатора средней урожайности зерна; осуществляют одновременную выдачу информации комбайнеру и диспетчерскому пункту о весе зерна, убранной площади поля, урожайности зерна с участков убранного поля, среднем значении урожайности зерна с убранной площади поля.
Заявляемый способ реализуется в устройство информационного обеспечения процесса уборки зерна комбайном, которое состоит из бункера зерноуборочного комбайна, включающего корпус с горловиной, прикрепленные шарнирно к горловине две крышки, загрузочное и выгрузное устройства, каждая крышка горловины снабжена двумя боковыми секторами, каждый из которых имеет продольный паз с накладкой, при этом боковые сектора крышек сопряжены между собой при помощи продольных пазов и осей синхронизаторов, причем накладки пазов расположены на противоположных сторонах сопрягаемых секторов, ось-синхронизатор выполнена в виде стержня, с одной стороны которого перпендикулярно оси стержня жестко прикреплено кольцо, а с другой стороны стержень снабжен плоской шайбой и отверстием под шплинт для фиксации шайбы, при этом размер между внутренними поверхностями кольца и шайбы больше толщины двух секторов и двух накладок, дополнительно введены n тензометрических датчиков, которые расположены в нижней части бункера, контактный датчик, который размещен в нижней части крышки, датчик пути, блок обработки информации, индикатор сигнализации о полной загрузке бункера комбайна, индикатор веса убранного зерна, индикатор площади убранного зерна, индикатор урожайности зерна с участков убранного поля, индикатор средней урожайности зерна с площади убранного поля, блок передачи информации, причем выход контактного датчика соединен с входом индикатора сигнализации о полной загрузке бункера комбайна, выход контактного датчика, выходы n тензометрических датчиков, выход датчика соединен соответственно с первым, вторым и третьим входами блока обработки информации, первый, второй, группа n третьих и четвертый выходов которого соединены соответственно с индикатором веса убранного зерна, индикатором площади убранного зерна, индикатором урожайности зерна с участков поля, индикатором средней урожайности зерна и одновременно с соответствующими входами блока передачи информации.
Кроме того, блок обработки информации состоит из блока измерения веса зерна, умножителя, первого и второго задатчиков сигналов, первого и второго сумматоров, n пороговых устройств, n первых и второго делителей, элемента ИЛИ, счетчика, причем первый, второй и третий входы блока обработки информации соединены соответственно первым и вторым входами блока измерения веса зерна и входом умножителя, выход блока измерения веса зерна является первым выходом блока обработки сигналов и одновременно соединен со вторыми входами n первых блоков делителей, выход первого задатчика сигналов соединен со вторым входом умножителя, выход которого соединен одновременно с входом первого сумматора и вторыми входами n пороговых устройств, первые входы которых соединены с выходами второго задатчика сигналов, выход первого сумматора является вторым выходом блока обработки информации, выходы n пороговых устройств соединены с первыми входами n первых делителей, выходы которых одновременно соединены с группой входов элементов ИЛИ и являются третьей группой выходов блока обработки информации, выход элемента ИЛИ соединен одновременно со входом второго сумматора и входом счетчика, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго делителя, выход которого является четвертым выходом блока обработки информации.
Кроме того блок измерения веса зерна состоит из n ключей, многоканального усилителя, аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, цифроаналогового преобразователя, причем первый и второй входы блока измерения веса являются вторыми и первыми входами n ключей, выходы которых соединены через многоканальный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти со входами цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом блока измерения веса зерна.
Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, является следующая совокупность действий.
1. Срабатывает контактный датчик в момент заполнения бункера зерном при полном раскрытии крышек.
2. Поступает сигнал с выхода контактного датчика одновременно на вход индикатора сигнализации о полной загрузке бункера комбайна и на первый вход блока обработки информации.
3. Поступает сигнал с выходов тензометрических датчиков на второй вход блока обработки информации.
4. Поступает сигнал с первого и второго входов блока обработки информации на первые и вторые входы блока измерения веса зерна и соответственно на первые и вторые входы n ключей.
5. Поступает сигнал с выходов n ключей через многоканальный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти на входы цифроаналогового преобразователя.
6. Поступает сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя одновременно на вход индикатора веса убранного зерна, на вторые входы первых делителей и на первый вход передающего устройства,
7. Поступает сигнал с датчика пути на третий вход блока обработки информации и на первый вход умножителя.
8. Поступает сигнал на второй вход умножителя от датчика сигналов о ширине рабочей зоны комбайна.
9. Поступает сигнал с выхода умножителя одновременно на вход индикатора площади убранного зерна и на вторые входы n пороговых устройств.
10. Поступает сигнал на первые входы n пороговых устройств с выходов второго задатчика сигналов.
11. Поступает сигнал с выходов n пороговых устройств на первые входы n первых делителей.
12. Поступает сигнал с выходов n первых делителей на входы индикатора урожайности зерна с участков убранного поля, на третьи входы передающего устройства и через элемент ИЛИ на вход второго сумматора и вход счетчика.
13. Поступает сигнал с выхода второго сумматора на первый вход второго делителя, на второй вход второго делителя поступает сигнал с выхода счетчика.
14. Поступает сигнал с выхода второго делителя, соответствующий среднему значению урожайности зерна, на вход радиопередающего устройства и вход индикатора средней урожайности зерна.
15. Осуществляют одновременную выдачу информации комбайнеру и диспетчерскому пункту о весе зерна, убранной площади поля, урожайности зерна с участков убранного поля, среднем значении урожайности зерна с убранной площади поля.
Новыми элементами, обладающими существенными отличиями по устройству, являются n тензометрических датчиков, датчик пути, блок обработки информации, индикатор сигнализации о полной загрузке бункера комбайна, индикатор веса убранного зерна, индикатор площади убранного зерна, индикатор урожайности зерна с участков убранного поля, индикатор средней урожайности зерна с площади убранного поля, блок передачи информации.
На фиг.1 представлена схема устройства загрузки и выгрузку зерна, на фиг.2 изображена горловина бункера с крышками в закрытом и открытом положении; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2, на фиг.4 - блок-схема блока обработки информации.
Устройство сбора и выгрузки зерна комбайном содержит бункер зерноуборочного комбайна, который включает корпус 1 с горловиной 2, прикрепленные на шарнирах 3 к горловине крышки 4, загрузочное устройство 5 и выгрузное устройство 6. Каждая крышка горловины снабжена двумя боковыми секторами 7, жестко прикрепленными к крышке, при этом каждый сектор имеет продольный паз 8 с усиливающей накладкой 9. Боковые сектора крышек сопряжены между собой при помощи продольных пазов и осей-синхронизаторов 10, причем усиливающие накладки пазов расположены на противоположных сторонах сопрягаемых секторов. Ось-синхронизатор выполнена в виде стержня И, к которому с одной стороны перпендикулярно оси (не обозначена) стержня жестко прикреплено кольцо 12, а с другой стороны стержень снабжен увеличенной шайбой 13 и отверстием 14 под шплинт (не показан) для фиксации шайбы на стержне так, чтобы размер между внутренними поверхностями кольца и шайбы был немного больше толщины двух накладок и двух секторов, соединяемых между собой осью-синхронизатором, n тензометрических датчиков 15, контактный датчик 16 загрузки бункера, блок 17 обработки информации, индикатор 18 сигнализации о полной загрузки бункера комбайна, индикатор 19 веса убранного зерна, индикатор 20 площади убранного зерна, индикатор 21 урожайности зерна с участков поля, индикатор 22 средней урожайности зерна, блок 23 передачи информации, причем выход контактного датчика соединен с входом индикатора 18 полной загрузки бункера комбайна, кроме того, выход контактного датчика, выходы n тензометрических датчиков, выход датчика пути соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока обработки информации, первый, второй, группа n третьих и четвертый выходы которого соединены соответственно с индикатором 19 веса убранного зерна, индикатором 20 площади убранного зерна, индикатором 21 урожайности зерна с участков поля, индикатором 22 средней урожайности зерна и одновременно с соответствующими входами блока 23 передачи информации.
Блок 17 обработки информации состоит из блока 24 измерения веса зерна, умножителя 25, первого 26 и второго 27 задатчиков сигналов, первого 28 и второго 29 сумматоров, n пороговых устройств 30, n первых 31 и второго 32 делителей, элемента ИЛИ 33, счетчика 34, причем первый, второй и третий входы блока обработки информации соединены соответственно первым и вторым входом блока 24 измерения веса зерна и входом 25 умножителя, выход блока 24 измерения веса зерна является первым выходом блока 17 обработки сигналов и одновременно соединен со вторыми входами n первых 31 блоков делителей, выход первого 26 задатчика сигналов соединен со вторым входом умножителя 25, выход которого соединен одновременно с входом первого 28 сумматора и вторыми входами n пороговых устройств 30, первые входы которых соединены с выходами второго 27 задатчика сигналов, выход первого 28 сумматора является вторым выходом блока 17 обработки информации, выходы n пороговых устройств 30 соединены с первыми входами n первых 31 делителей, выходы которых одновременно соединены с группой входов элементов ИЛИ 33 и являются третьей группой выходов блока 17 обработки информации, выход элемента ИЛИ 33 соединен одновременно с входом второго 29 сумма тора и входом счетчика 34, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго 32 делителя, выход которого является четвертым выходом блока 17 обработки информации.
Блок 24 измерения веса зерна состоит из n ключей 35, многоканального усилителя 36, аналого-цифрового преобразователя 37, блока 38 памяти, цифроаналогового преобразователя 39, причем первый и второй входы блока 24 измерения веса являются вторыми и первыми входами n ключей 35, выходы которых соединены через многоканальный усилитель 36, аналого-цифровой преобразователь 37, блок 38 памяти с входами цифроаналогового преобразователя 39, выход которого является выходом блока 24 измерения веса зерна.
Устройство информационного обеспечения процесса уборки зерна работает следующим образом.
При работе комбайна (фиг.1) происходит заполнение бункера зерноуборочного комбайна зерном, через загрузочное устройство 5 зерно поступает внутрь корпуса 1 бункера, и постепенно заполняется весь его объем. При дальнейшей работе комбайна зерно, поступающее из загрузочного устройства 5, начинает поднимать крышки 4 горловины 2 бункера, которые поворачиваются вокруг шарниров 3 и начинают раскрываться. За счет жесткого крепления боковых секторов 7 на крышках бункера, которые при повороте крышек 4 скользят по горловине 2, зерно не просыпается, а продолжает раскрывать крышки дальше.
При этом оси-синхронизаторы 10 (фиг.2) скользят вдоль продольных пазов 8 с усиливающими накладками 9 в каждом из четырех боковых секторов 7, обеспечивая синхронное, т.е. одинаковое раскрытие крышек 4, что предотвращает просыпание зерна через край одной из крышек. Когда крышки бункера не связаны между собой, то за счет разного давления зерна на одну из крышек одна из них раскрывается сильнее, и в этом случае зерно просыпается на крышку, расположенную ниже, и теряется. Для облегчения скольжения осей-синхронизаторов 10 в продольных пазах 8 и устранения перекосов и заеданий стержень 11 оси-синхронизатора (см. фиг.3) жестко соединен с кольцом 12 под прямым углом, а увеличенная шайба 13 при помощи отверстия 14 установлена на стержне так, что обеспечивается небольшой зазор в соединении двух сопрягаемых секторов 7 крышек 4. При полном раскрытии крышек 4 зерноуборочный комбайн прекращает свою работу и приступает к выгрузке зерна из бункера при помощи выгрузного устройства 6, при этом крышки 4 под действием собственного веса возвращаются в исходное положение синхронно за счет сопряжения секторов, связанных между собой осями-синхронизаторами.
Блок 17 обработки информации (фиг.4) обеспечивает выполнение следующих функций: определение веса убранного зерна, площади убранного поля, определение урожайности зерна с участков поля и среднее значение урожайности зерна с поля, выдачу информации комбайнеру и диспетчеру о ходе уборки урожая.
Определение веса убранного зерна осуществляется следующим образом. В момент заполнения бункера зерном при полном раскрытии крышек 4 срабатывает контактный датчик 16, с выхода которого сигнал поступает одновременно на вход индикатора 18 полной загрузки бункера комбайнами, на первый вход блока 17 обработки информации, на второй вход которого поступают сигналы с выходов тензометрических датчиков 15.
С первого и второго входов блока 17 обработки информации сигналы поступают на первые и вторые входы блока 24 измерения веса зерна и соответственно на вторые и первые входы n ключей 35.
С выходов n ключей 35 сигналы поступают через многоканальный усилитель 36, аналого-цифровой преобразователь 37, блок 38 памяти на входы цифроаналогового преобразователя 39, с выхода которого сигналы поступают одновременно на вход индикатора 19 веса зерна, на вторые входы первых делителей 31 и на первый вход передающего устройства 23.
Площадь убранного урожая определяется следующим образом. С датчика пути информация о расстоянии, пройденном комбайном, поступает на третий вход блока 17 обработки информации и соответственно на первый вход умножителя 25, на второй вход которого поступает информация от задатчика 26 сигналов о ширине уборки поля. Сигналы с выхода умножителя 25 поступают одновременно на вход индикатора 20 площади убранного зерна и на вторые входы пороговых устройств 30, на первые входы которых поступают сигналы с выходов второго 27 задатчика сигналов. С выходов n пороговых устройств 30 сигналы, соответствующие площади одного гектара площади убранного зерна, поступают на первые входы n первых 31 делителей. С выходов n первых 31 делителей сигналы поступают одновременно на входы индикатора 21 урожайности зерна с участков поля, на третьи входы передающего устройства 23 и через элемент ИЛИ 33 на вход второго 29 сумматора и вход счетчика 34.
С выхода второго 29 сумматора сигналы поступают на первый вход второго делителя, на второй вход которого поступают сигналы с выхода счетчика 34.
С выхода второго 32 делителя сигналы пропорциональные среднему значению урожайности зерна поступают на вход радиопередающего устройства 23 и вход индикатора 22 средней урожайности зерна.
Таким образом, предлагаемое информационное обеспечение процесса уборки урожая комбайном осуществляет определение веса убранного зерна, урожайности зерна с участков поля и средней урожайности зерна с убранной площади поля, определение площади убранного урожая, передачу одновременно данной информации на индикаторы табло процесса уборки урожая комбайнеру и диспетчеру.
Источники информации
1. Патент РФ на изобретение 2279793, кл. A01F 12/60, A01D 41/12, 10.02.2006 г.