САМОХОДНАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ УБОРОЧНАЯ МАШИНА, В ЧАСТНОСТИ ПОЛЕВОЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ
SELF-PROPELLED AGRICULTURAL HARVESTING MACHINE, IN PARTICULAR FIELD GRINDER

Область техники
Изобретение относится к самоходной сельскохозяйственной уборочной машине согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Самоходные уборочные машины, в частности полевые измельчители, в период уборки урожая работают, как правило, на нескольких полях, что объясняется экономией. Поэтому механизаторам приходится многократно переводить машину с обработанных полей на новые поля, на которых нужно продолжать уборку урожая.
При так называемом «врезании» в поле, то есть при первом прохождении уборочной машины через культуру, растущую на поле, от механизатора всегда требуется повышенная внимательность. Во-первых, он должен следить за тем, находятся ли на еще плохо просматриваемом пути движения препятствия любого рода (камни, ограничительные устройства, уклоны, неровности, возможно, живые существа), которые могут привести к повреждению уборочного навесного агрегата. Кроме того, ему нужно следить за процессом перегрузки и контролировать его. При работе на полевом измельчителе в задачи механизатора входит визуальный контроль потока убранной культуры, поступающего через перегрузочное устройство (также называемое «выпускным коленом») на движущееся рядом транспортное средство, а также регулировка (возможно, дозированная) перегрузочного устройства в процессе работы с целью направления потока убранной культуры в транспортное средство и предотвращения потерь убранной культуры. Поскольку в большинстве случаев по соображениям экономии места срезанная культура перегружается в направлении назад, механизатору приходится смотреть как вперед (на уборочный навесной агрегат), так и назад (на процесс перегрузки).
Учитывая особые условия работы при скашивании поля (в частности, перегрузку назад, плохой обзор пути движения, первый ввод уборочной машины в эксплуатацию на новом поле), механизатору чаще всего приходится устанавливать различные параметры иначе, чем при (последующей) уборке на поле со скошенной полосой. Так, для скашивания первой полосы, как правило, отключают автоматические функции, например, систему круиз-контроля и автоматику перегрузочного устройства, и/или задают иную высоту срезания или частоту вращения двигателя. Так как уборка урожая чаще всего проводится в сжатые сроки, а механизатор помимо управления своей машиной зачастую должен координировать или, по меньшей мере, контролировать работу сопровождающих транспортных средств, настройка уборочной машины для скашивания первой полосы на поле отнимает много сил и, тем самым, чревата ошибками. Если механизатор забудет выполнить важные настройки, то это может легко привести к потерям убранной культуры, потере качества или даже повреждениям вследствие аварий. Поэтому при движении уборочной машины в начале уборки поля обычно соблюдается максимальная осторожность и уменьшается нагрузка.
Раскрытие изобретения
Таким образом, задачей предлагаемого изобретения является снятие нагрузки с механизатора, управляющего уборочной машиной, в начале уборки необработанного поля, и повышение безопасности и эффективности процесса уборки даже в том случае, если уборка поля с самого начала производится неопытным механизатором.
Задача решена уборочной машиной с признаками, раскрываемыми в пункте 1 формулы изобретения. Эта машина отличается наличием устройства управления, которое выполнено с возможностью эксплуатации в режиме скашивания первой полосы на поле для задания, по меньшей мере, для одного из функциональных устройств, по меньшей мере, одного параметра, который обеспечит перевод уборочной машины в конфигурацию, подходящую для скашивания первой полосы на поле.
За счет предусмотренного изобретением задания настроек параметров, по меньшей мере, одного функционального устройства механизатор имеет простую и безопасную возможность быстро переключать уборочную машину из любой предыдущей конфигурации в конфигурацию, подходящую для уборочного режима скашивания первой полосы на поле, то есть для первого прохождения через поле с подлежащей уборке культурой. Таким образом, при активации режима скашивания первой полосы на поле, осуществляемой, например, нажатием кнопки, любое из имеющихся на машине функциональных устройств можно эксплуатировать с другими настройками параметров, причем механизатору не нужно будет настраивать эти параметры по отдельности и для каждой функции машины. Таким образом, благодаря предусмотренному изобретением заданию параметров механизатору в режиме скашивание первой полосы на поле не нужно вручную регулировать зачастую большое количество параметров, то есть с него снимается значительная часть нагрузки. При этом также повышается безопасность и эффективность уборочного процесса. Тем самым решается поставленная выше задача.
Уже здесь следует заметить, что при деактивации режима скашивания первой полосы на поле уборочная машина может быть выгодным образом возвращена в предыдущее состояние. При этом, выгодным образом, устройство управления обеспечивает задание настроек параметров для ранее заданной конфигурации уборочной машины или для другой сохраненной и могущей быть вызванной конфигурации, и, в частности, инициирует применение соответствующей настройки.
По существу, под по меньшей мере одним функциональным устройством может пониматься любое устройство, которое взаимодействует с работающей уборочной машиной и допускает регулировку какого-либо параметра. Под это описание подпадает, например, уборочный навесной агрегат, у которого можно регулировать высоту срезания и/или скорость подачи, втягивающий агрегат, кондиционирующее устройство и ускоритель выброса, у которых можно регулировать скорость подачи, а также перегрузочное устройство, у которого можно регулировать положение (угол поворота или возвышения) и/или угол выброса (выпускную заслонку). Кроме того, к функциональным устройствам могут относиться автоматические устройства, в частности, система круиз-контроля, автономная система управления, автоматическое перегрузочное устройство, которые могут включаться и выключаться, а также в большинстве случаев допускают регулировку ряда прочих параметров. В этом смысле на уборочной машине может быть установлено множество других функциональных устройств, которые будут учитываться при эксплуатации уборочной машины в режиме скашивания первой полосы на поле.
Выгодным образом, изобретение предусматривает задание параметров для нескольких функциональных устройств. Поскольку, как уже упоминалось, на уборочной машине при переключении в режим скашивания первой полосы на поле необходимо выполнить несколько настроек на различных функциональных устройствах, нагрузка на механизатора, тем самым, значительно снижается, так как ему больше не требуется выполнять ряд настроек и, тем самым, практически исключается риск пропуска какой-либо настройки.
Согласно следующему простому варианту исполнения изобретения, настройки параметров могут исходно задаваться в форме рекомендации, в частности, путем оптической индикации и/или звукового оповещения пользователя. Это удобно для механизатора тем, что он всегда может самостоятельно решать, будет ли он следовать этой рекомендации.
В качестве альтернативы или дополнения предусмотрен особо выгодный вариант, в котором между устройством управления и, по меньшей мере, одним функциональным устройством установлена сигнальная связь, позволяющая настроить на нем, по меньшей мере, один параметр при активации режима скашивания первой полосы на поле. В этом случае задание настроек параметров не ограничивается простой рекомендацией пользователю, но выполняется самостоятельно путем активации соответствующей команды. Может быть предусмотрен выгодный вариант исполнения, согласно которому в этом смысле сначала выводится рекомендация механизатору, а затем, после подтверждения рекомендации (например, в рамках запроса через панель управления), устройство управления выполняет настройку.
Целесообразно, устройство управления имеет доступ к запоминающему устройству, в которое заложена информация о настройках параметров, предпринимаемых в рамках режима скашивания первой полосы на поле. Эта информация может быть вызвана при активации режима скашивания первой полосы на поле.
При этом в запоминающем устройстве могут храниться с возможностью вызова различные наборы такой информации, причем наборы информации могут быть связаны, например, с различными видами культуры, различными пользователями и/или прочими условиями работы. Благодаря хранению различных наборов информации механизатор может получать соответствующую информацию в зависимости от преследуемых целей. Таким образом, он сможет быстро и легко сконфигурировать различные настройки машины в зависимости от вида культуры (кукуруза или трава). Кроме того, можно будет выполнять личные настройки, благодаря чему можно будет быстро применять личные настройки механизатора.
В следующем выгодном варианте исполнения уборочной машины информация, хранящаяся в запоминающем устройстве, позволяет выбирать задаваемые параметры. Это означает, что имеющаяся информация сначала позволяет понять, какие параметры вообще необходимо изменять в рамках режима скашивания первой полосы на поле. Выгодным образом, этот выбор может быть изменен механизатором, то есть механизатор может самостоятельно решать, надо ли изменять параметры для работы в режиме скашивания первой полосы на поле, и если надо, то какие. Механизатор может выполнить это на панели управления путем активации или деактивации отдельных параметров.
Целесообразно, информация, заложенная в память для каждого конкретного параметра, содержит установочное значение. При этом в простейшем случае, в зависимости от соответствующего параметра, речь идет о переключающих состояниях наподобие «вкл» и «выкл» (например, для системы круиз-контроля или автономной системы управления) и/или, например, о численных значениях (высоте, длине, длительности, скорости и т.п.), коррелирующих с установочными значениями функциональных устройств.
Выгодным образом, некоторые параметры, задаваемые устройством управления в рамках режима скашивания первой полосы на поле, можно выбирать и редактировать индивидуально. Это выгодно тем, что механизатор может свободно определять и гибко изменять степень вмешательства при работе в режиме скашивания первой полосы на поле.
Согласно следующему простому варианту исполнения, режим скашивания первой полосы на поле может быть активирован вручную. Выгодным образом, это можно осуществить при помощи панели управления или отдельного переключающего устройства в доступной механизатору области (предпочтительно, внутри кабины механизатора).
В целях дополнительного снижения нагрузки на механизатора может быть предусмотрен вариант, в котором устройство управления самостоятельно активирует режим скашивания первой полосы на поле, как только информация о состоянии, получаемая уборочной машиной, указывает на начало скашивания поля. Необходимая для этого информация о состоянии может быть предоставлена, например, датчиками машины (датчиком расхода, камерой, информацией о местоположении, например, спутниковой навигацией).
По существу, под скашиванием первой полосы на поле понимается первое прохождение через поле, на котором произрастает подлежащая уборке культура. Соответственно, под конфигурацией, подходящей для режима скашивания первой полосы на поле, понимается, в частности, конфигурация, с которой уборочная машина начинает скашивание подлежащей уборке культуры, произрастающей на поле, с кромки поля и/или совершает первый проход через такое поле.
Под настройками параметров, которые могут быть заданы в рамках режима скашивания первой полосы на поле, может пониматься множество настроек, которые не в последнюю очередь зависят от уровня оснащенности уборочной машины. Например, к ним относятся возможные настройки: высоты срезания, регулировки автономной системы управления (например, расстояния относительно убираемой культуры, на котором уборочная машина движется через поле), скорости уборочного навесного агрегата, скорости втягивающего агрегата, скорости кондиционирующего устройства, скорости ускорителя выброса, зазор ускорителя выброса, состояния активации и/или скорости движения, заданной системой круиз-контроля, положения перегрузочного устройства, в частности, угла поворота, высоты и/или заслонки, состояния активации автономной системы управления, состояния привода ходовой части (в частности, состояния активации механизма блокировки дифференциала), давления в шинах, состояния осветительного оборудования и т.п. Возможно множество других регулируемых параметров.
Следующий выгодный вариант исполнения изобретения предусматривает, что при активации режима скашивания первой полосы на поле инициируется выполнение процесса подготовки к уборочным работам, в частности, процесса очистки функционального устройства уборочной машины. Под таким процессом может пониматься, например, открытие и закрытие дна барабана (под измельчающим барабаном), отведение и выдвижение ножей, выступающих в поток убранной культуры, заточка ножей, регулировка противорежущих пластин измельчающего агрегата, очистка оптических элементов (например, камеры, инфракрасных датчиков), калибровка и т.п. При этом автоматическое выполнение процесса снижает нагрузку на механизатора, которому в ином случае пришлось бы запускать эти процессы перед началом движения самостоятельно. В выгодном варианте исполнения может быть предусмотрено, что осуществление соответствующего процесса будет привязано к предыдущему запросу состояния и будет происходить только по мере необходимости (например, проведение очистки дна барабана только при загрязнении и т.п.).
Чтобы после скашивания первой полосы на поле уборочная машина могла быть легко и безошибочно переведена в обычный режим уборки (для полевого измельчителя это может быть перегрузка с направленным вбок перегрузочным устройством), необходимо, выгодным образом, отключить режим скашивания первой полосы на поле, причем устройство управления может быть использовано таким образом, чтобы после деактивации режима скашивания первой полосы на поле задавать настройки параметров для ранее принятой конфигурации уборочной машины или иной конфигурации, сохраненной в запоминающем устройстве с возможностью вызова, и, в частности, инициировать выполнение соответствующих настроек. Таким образом, механизатор быстро возвращает уборочную машину в исходное состояние или быстро переводит ее в иную требуемую конфигурацию.
Краткое описание чертежей
Изобретение детально описывается ниже на основании фигур 1 и 2. При этом рассматриваются также другие выгодные действия и эффекты. На чертежах изображено:
Фигура 1: полевой измельчитель во время процесса уборки, схематичный вид сбоку.
Фигура 2: полевой измельчитель и сопровождающий его трактор с транспортным прицепом при скашивании первой полосы на поле, схематичная горизонтальная проекция.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 представлена уборочная машина согласно одному из вариантов исполнения, выполненная в виде полевого измельчителя 1 и схематично изображенная с боковой стороны. Полевой измельчитель 1 движется через поле 2 с целью уборки произрастающей на нем культуры 3 (обычно кукурузы). Полевой измельчитель 1 известным образом оснащен уборочным навесным агрегатом 5, который позволяет срезать верхнюю часть стеблей 3 кукурузы с поля и подавать их на полевой измельчитель 1 для дальнейшей обработки в виде потока 4 убранной культуры. Полученный таким образом поток 4 убранной культуры транспортируется вдоль показанной на фигуре и обозначенной стрелками линии через полевой измельчитель 1 и впоследствии перегружается на транспортное средство, не показанное на этой фигуре.
После уборочного навесного агрегата 5 (по направлению потока убранной культуры) расположен втягивающий агрегат 6, который предварительно спрессовывает поток 4 убранной культуры и подает его с заданной скоростью на измельчающий агрегат 7. Измельчающий агрегат 7 оснащен вращающимся измельчающим барабаном с ножами, предназначенными для разрезания убранной культуры 4 во взаимодействии с неподвижными противорежущими пластинами на части нужной длины. Измельченная таким образом убранная культура 4 попадает через проходящую под кабиной механизатора подающую шахту, поднимающуюся в направлении назад, на (дополнительное) кондиционирующее устройство 8, чтобы впоследствии быть ускоренным посредством ускорителя 9 выброса до скорости, достаточной для выбрасывания через перегрузочное устройство 10.
1
2
3
4
Скорость работы уборочного навесного агрегата 5, втягивающего агрегата 6, кондиционирующего устройства 8 и/или ускорителя 9 выброса, то есть в частности, частоты n, n, n, n вращения этих устройств, могут регулироваться, что позволяет изменять на этих функциональных устройствах, в частности, скорость подачи убранной культуры, полученную длину среза, измельчающее действие и/или производительность выброса. В ускорителе выброса можно дополнительно регулировать зазор s (между выбрасывающей лопастью и корпусом), что также позволяет изменять достигаемую производительность выброса.
Кроме того, можно регулировать высоту уборочного навесного агрегата 5, благодаря чему можно изменять высоту h срезания. Чем меньше высота h срезания, тем больше приближается к почве уборочный навесной агрегат 5. Поэтому малая высота h срезания связана с возрастающим риском повреждения уборочного навесного агрегата 5, в частности, при работе на неровной и/или загрязненной местности.
Кроме того, на уборочном навесном агрегате 5 может быть расположена автономная система 19 управления, которая при обнаружении (в данном случае -оптическим путем посредством камеры, но возможен и механический путь обнаружения посредством датчика) подлежащей уборке культуры 3, находящейся перед полевым измельчителем 1, может автоматически выполнить операции управления полевым измельчителем 1 относительно произрастающей на поле культуры 3. При этом, в частности, можно вести полевой измельчитель 1 на задаваемом боковом удалении от подлежащих уборке рядков кукурузы, чтобы убрать поле 2 вдоль рядков растений.
Перегрузочное устройство 10, выполненное в виде так называемого «выпускного колена», может известным образом регулироваться по высоте при помощи цилиндра 13 регулировки высоты и отклоняться вбок относительно вертикальной оси вращения при помощи поворотного круга 12. На оконечности перегрузочного устройства 10, удаленной от машины, предусмотрена выпускная заслонка 11, которая также может поворачиваться, задавая угол выброса потока 4 убранной культуры. Следует заметить, что полевой измельчитель 1 на фигуре 1 по соображениям наглядности показан с повернутым назад перегрузочным устройством 10. При обычной уборке урожая (на поле с уже скошенной первой полосой) перегрузочное устройство 10 обычно повернуто вбок при помощи поворотного круга 12, то есть выступает из плоскости фигуры (в ту или другую сторону).
Расположенный в задней части машины приводной двигатель 18 служит для привода рабочих агрегатов полевого измельчителя 1 и для привода передних колес 16 и, возможно, задних колес 17 (при подключении полного привода), а также для энергоснабжения прочих функциональных устройств.
В кабине 14 механизатора в доступной для механизатора зоне находится устройство 15 управления и индикации, которое состоит в сигнальной связи с важными функциональными устройствами полевого измельчителя 1, благодаря чему механизатор при помощи устройства 15 управления и индикации может получить доступ к множеству предоставляемых машиной функций, в частности, может контролировать их и управлять ими. Может быть предусмотрен вариант, в котором некоторые из функций в качестве дополнения или альтернативы могут управляться при помощи органов управления, дополнительно расположенных в кабине 14 механизатора, например, при помощи рычагов управления, кнопок, поворотных регуляторов и т.п., что позволяет обеспечить особенно быстрый доступ к этим функциям.
Если механизатор переводит полевой измельчитель 1 на новое подлежащее обработке поле, то он должен особенным образом настроить полевой измельчитель 1, по меньшей мере, на время первого обхода внешних кромок поля. В частности, процесс перегрузки при помощи перегрузочного устройства 10 по соображениям доступного пространства может осуществляться только в заднем направлении, чего обычно избегают при последующей уборке поля со скошенной первой полосой по причине возникающих при этом неблагоприятных условий (ухудшение обзора, увеличение высоты выброса и связанное с этим снижение точности попадания). Кроме того, необходимость перегрузки назад возникает при первом прохождении поля («врезании»). При движении по кромке поля механизатор должен избегать повреждения уборочного навесного агрегата 5, которое может быть легко причинено, например, при столкновении уборочного навесного агрегата 5 с загрязнениями почвы, например, камнями, мусором и/или растительными остатками на поле или прочими посторонними объектами, в том числе, объектами на соседних площадях (поля, леса, застроенные участки и т.п.).
Согласно изобретению, механизатору при выполнении множества настроек, необходимых при скашивании первой полосы на поле, помогает автоматика, которая может быть реализована устройством 15 управления и индикации. Для этого устройство 15 управления и индикации позволяет (например, путем ручного включения нажатием кнопки) работать в режиме «Скашивание первой полосы на поле», чтобы для каждого из индивидуально выбираемых механизатором функциональных устройств задавалась, по меньшей мере, одна настройка параметра, при помощи которой полевой измельчитель 1 можно переводить в конфигурацию, пригодную для режима «Скашивание первой полосы на поле».
4
На фигуре 2 показана подобная конфигурация на примере горизонтальной проекции схематично показанного полевого измельчителя 1. Под полевым измельчителем, показанным на фигуре 2, понимается, например, полевой измельчитель, описанный в связи с фигурой 1. На поле 2 прямоугольной формы произрастает подлежащая уборке культура 3. Чтобы можно было приступить к уборке урожая на поле 2, полевой измельчитель 1 должен сначала обработать поле 2 вдоль его внешних кромок, что показано стрелками на фигуре. Для этого полевой измельчитель 1 сначала включают в режим «Скашивание первой полосы на поле», причем устройство 15 управления и индикации выполняет различные мероприятия. В том числе, оно поворачивает перегрузочное устройство 10 при помощи поворотного круга 12 таким образом, чтобы оно было обращено назад. Теперь выпускная заслонка 11 полностью открыта, а цилиндр 13 регулировки высоты выдвинут, чтобы в транспортный прицеп 21, буксируемый трактором 20 за полевым измельчителем 1, мог выбрасываться поток 4 убранной культуры максимальной ширины. Для этого также устанавливают на минимум зазор s ускорителя 9 выброса. Кроме того, можно было бы также повысить частоту n вращения ускорителя 9, чтобы дополнительно увеличить производительность выброса.
Кроме того, устанавливают увеличенную высоту h срезания, чтобы исключить повреждения уборочного навесного агрегата 5. Задаваемую системой круиз-контроля скорость v движения устанавливают на меньшее значение.
В рамках режима «Скашивание первой полосы на поле» могут быть предприняты разнообразные другие настройки параметров, которые также может выбирать механизатор. То есть механизатор может в каждом конкретном случае выбирать, какие параметры вообще следует изменять в рамках режима «Скашивание первой полосы на поле». Кроме того, механизатор может задать нужное установочное значение для каждого выбранного параметра. При этом, в зависимости от настраиваемого функционального устройства речь может идти о численных значениях (высота срезания, угол заслонки, частота вращения, скорость движения и т.п.) и/или о состояниях активации (автопилот вкл/выкл, автоматическое управление перегрузкой вкл/выкл, система круиз-контроля вкл/выкл).
Выгодным образом, может быть предусмотрено, что при активации режима «Скашивание первой полосы на поле» инициируется процесс подготовки к уборочному процессу. Под этим процессом может пониматься, например, процесс очистки функционального устройства (например, очистка дна барабана под измельчающим барабаном) полевого измельчителя 1 или процесс калибровки, который должен целесообразно выполняться перед началом движения.
После завершения скашивания первой полосы на поле можно снова отключить режим «Скашивание первой полосы на поле», причем в этом случае устройство 15 управления и индикации задает настройки параметров для ранее принятой конфигурации полевого измельчителя 1 или иной конфигурации, сохраненной в запоминающем устройстве с возможностью вызова, и настраивает машину соответствующим образом.
Предусматриваемое изобретением задание параметров для режима скашивания первой полосы на поле значительно снижает нагрузку на механизатора, так как оно позволяет быстро, легко и надежно перевести полевой измельчитель 1 в конфигурацию, соответствующую режиму «Скашивание первой полосы на поле», а также вывести измельчитель из этой конфигурации. Тем самым, различные функции полевого измельчителя 1 (также: автоматические функции) могут быть быстро введены в эксплуатацию с другими настройками, причем не потребуется изменять настройки каждого отдельного параметра. Кроме того, при этом снижается риск ошибок регулировки.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 полевой измельчитель
2 поле
3 произрастающая на поле культура
4 убранная культура
5 уборочный навесной агрегат
6 втягивающий агрегат
7 измельчающий агрегат
8 кондиционирующее устройство
9 ускоритель выброса
10 перегрузочное устройство
11 выпускная заслонка
12 поворотный круг
13 цилиндр регулировки высоты
14 кабина механизатора
15 устройство управления и индикации
16 переднее колесо
17 заднее колесо
18 приводной двигатель
19 автономное устройство управления
20 трактор
21 прицеп трактора
h высота срезания
v скорость движения
1
n скорость уборочного навесного агрегата
2
n скорость втягивающего агрегата
3
n скорость кондиционирующего устройства
4
n скорость ускорителя выброса
s зазор ускорителя выброса.