СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ УБОРОЧНАЯ МАШИНА С ДВИЖУЩЕЙСЯ В БОКОВОМ НАПРАВЛЕНИИ СКАТНОЙ ЗЕРНОВОЙ ДОСКОЙ
AGRICULTURAL HARVESTING MACHINE WITH A SLOPING GRAIN BOARD MOVING IN A LATERAL DIRECTION

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственным уборочным машинам, а более конкретно к системам очистки сельскохозяйственных уборочных машин.
2. Описание предшествующего уровня техники
Комбайны используют для уборки сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза, соя, пшеница и другие зерновые культуры. Когда комбайн движется по полю, занятому сельскохозяйственной культурой, комбайн срезает растительную массу, отделяет нужный урожай от нежелательных отходов, сохраняет урожай и выбрасывает отходы.
В обычном комбайне для сбора растительной массы и подачи растительной массы в комбайн для переработки на передней части комбайна установлена жатка. Когда комбайн движется по полю, жатка собирает растительный материал и помещает в приемную камеру. Затем подающий транспортер, расположенный внутри приемной камеры, транспортирует растительный материал вверх и в комбайн. Затем растительный материал проходит через механизм обмолота и разделения. В роторном комбайне механизм обмолота и разделения содержит ротор, обмолачивающее подбарабанье, клетку ротора и сепарирующую решетку. Когда растительный материал проходит между ротором, обмолачивающим подбарабаньем и сепарирующей решеткой, растительный материал плотно сжимается и/или протирается, вызывая посредством этого отделение зерна от стеблевого материала. Стеблевой материал, который отделяется от зерна, обычно называется примеси в зерне (MOG). Также известны другие типы комбайнов, которые выполняют аналогичные функции, используя иные механизмы.
После прохождения через узел обмолота и разделения, растительный материал помещается на скатную зерновую доску, которая транспортирует растительный материал в систему очистки зерна. Система очистки зерна обычного комбайна содержит множество регулируемых решет очистки, часто называемых мякинное решето и подсевное решето. Решета обычно совершают возвратно-поступательные движения вперед и назад в противоположных направлениях по дуговой траектории. Это движение стремится отделять зерно от MOG. Для дополнительного отделения зерна от MOG, очистной вентилятор или выдуватель расположен таким образом, чтобы продувать воздух через решета очистки. Этот поток воздуха стремится выдувать MOG, которые обычно более легкие чем зерно, назад из задней части комбайна. Зерно, которое тяжелее чем MOG, имеет возможность падать через отверстия в решете.
Чистое зерно, которое падает через решета очистки, помещается на собирающую панель, расположенную под решетами очистки. Собирающая панель наклонена таким образом, чтобы обеспечивать прохождение зерна под действием силы тяжести в лоток шнека, расположенный вдоль самого нижнего края собирающей панели. Лоток шнека обычно расположен около переднего конца решет очистки и продолжается по ширине решет. Зерно, скапливающееся в лотке шнека, затем перемещается шнеком к боковой стороне комбайна, где оно поднимается зерноподъемником и помещается в резервуар для хранения или резервуар для зерна. Также существуют другие системы, в которых может использоваться, например, система с замкнутым конвейером, которая устраняет потребность в традиционном поперечном шнеке.
Скатная зерновая доска, которая подает растительный материал, который проходит через узел обмолота и разделения в систему очистки, обычно качается вперед и назад в продольном направлении для перемещения растительного материала в направлении системы очистки. Когда скатная зерновая доска качается, растительный материал распределяется по скатной зерновой доске по мере его перемещения в направлении системы очистки. Производительность системы очистки зависит от доставки и равномерного или симметричного распределения растительного материала в систему очистки. Для лучшего управления распределением растительного материала в систему очистки, были задействованы разделители на скатной зерновой доске и другие механизмы в попытке сделать распределение растительного материала в систему очистки как можно более равномерным. Однако, сельскохозяйственная уборочная машина может работать в условиях, которые препятствуют возможности управления распределением растительного материала в систему очистки, таких как уборка на боковом склоне или неравномерная доставка растительного материала из узла обмолота и разделения вследствие состояния посевов, настроек машины, износа и прочее. Когда распределение растительного материала в систему очистки происходит неравномерно, страдает эффективность системы очистки вследствие неоптимально используемой площади поверхности системы очистки.
В данной области необходим способ обеспечения равномерного распределения растительного материала в систему очистки, который преодолевает некоторые из ранее описанных недостатков.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении предоставлена скатная зерновая доска, которая может качаться в продольном направлении и боковом направлении и подает растительный материал из системы обмолота и разделения в систему очистки по меньшей мере с одним решетом, которое может качаться в боковом направлении в противофазе со скатной зерновой доской.
Изобретение в одной форме направлено на сельскохозяйственную уборочную машину, содержащую: шасси; систему обмолота и разделения, транспортируемую шасси и содержащую по меньшей мере один обмолачивающий ротор, установленный в продольном направлении сельскохозяйственной уборочной машины; скатную зерновую доску, транспортируемую шасси, которая принимает растительный материал из системы обмолота и разделения, при этом скатная зерновая доска выполнена с возможностью качания в продольном направлении и боковом направлении; и систему очистки, транспортируемую шасси, снабжаемую растительным материалом со скатной зерновой доски, при этом система очистки содержит по меньшей мере одно решето, выполненное с возможностью качания в боковом направлении в противофазе со скатной зерновой доской.
Изобретение в другой форме направлено на способ управления транспортировкой растительного материала через сельскохозяйственную уборочную машину, имеющую шасси, включающий этапы: качания скатной зерновой доски, транспортируемой шасси, в продольном направлении для перемещения растительного материала в направлении системы очистки, транспортируемой шасси; предоставления контроллера, транспортируемого шасси, который управляет качанием скатной зерновой доски; качания скатной зерновой доски в боковом направлении; и качания по меньшей мере одного решета системы очистки в боковом направлении в противофазе со скатной зерновой доской.
Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что качание скатной зерновой доски в боковом направлении может более равномерно распределять растительный материал, подаваемый в систему очистки.
Другое преимущество состоит в том, что боковое качание может равномерно распределять растительный материал раньше по его траектории движения, чем известные системы.
Еще одно преимущество состоит в том, что для управления профилем качания скатной зерновой доски может использоваться контроллер для получения требуемого распределения растительного материала на скатной зерновой доске.
Еще одно преимущество состоит в том, что качание в боковом направлении решета системы очистки в противофазе со скатной зерновой доской может уменьшать вибрации механизмов, улучшая посредством этого долговечность транспортного средства и комфорт оператора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Упомянутые выше и другие признаки и преимущества этого изобретения и способ их достижения станут более очевидны, а изобретение будет лучше понятно посредством ссылки на следующее описание вариантов осуществления изобретения, сделанное в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:
Фиг.1 представляет собой вид сбоку варианта осуществления сельскохозяйственной уборочной машины согласно настоящему изобретению;
Фиг.2 представляет собой вид в плане скатной зерновой доски и системы очистки согласно предшествующему уровню техники, которая наклонена с проиллюстрированным соответствующим показательным распределением растительного материала;
Фиг.3 представляет собой вид в плане другой скатной зерновой доски и системы очистки согласно предшествующему уровню техники, которая наклонена с проиллюстрированным соответствующим показательным распределением растительного материала;
Фиг.4 представляет собой вид в плане скатной зерновой доски и системы очистки, показанных на фиг.3, с иным профилем качания по сравнению со скатной зерновой доской и системой очистки, показанными на фиг.3;
Фиг.5 представляет собой вид в плане варианта осуществления скатной зерновой доски и системы очистки согласно настоящему изобретению, которая наклонена с проиллюстрированным соответствующим показательным распределением растительного материала;
Фиг.6 представляет собой вид в плане скатной зерновой доски и системы очистки, показанных на фиг.5, с системой очистки, имеющей решето, которое может качаться в боковом направлении;
Фиг.7 представляет собой вид в плане скатной зерновой доски и системы очистки, показанных на фиг.5, с системой очистки, содержащей самовыравнивающееся решето;
Фиг.8 представляет собой вид в разрезе сельскохозяйственной уборочной машины, показанной на фиг.1, с необязательной возвратной доской;
Фиг.9 представляет собой вид в перспективе системы управления боковым качанием сельскохозяйственной уборочной машины предшествующего уровня техники, которая может использоваться с вариантами осуществления настоящего изобретения;
Фиг.10A представляет собой вид в перспективе узла бокового качания предшествующего уровня техники, показанного на фиг.9, иллюстрирующий рычажную систему, которая может использоваться с вариантами осуществления настоящего изобретения;
Фиг.10B представляет собой изображение в разобранном виде узла бокового качания предшествующего уровня техники, показанного на фиг.10A, иллюстрирующее рычажную систему, которая может использоваться с вариантами осуществления настоящего изобретения;
Фиг.11A представляет собой вид сверху исполнительного устройства и узла бокового качания предшествующего уровня техники, показанных на фиг.9, в несцепленном положении, которое может использоваться с вариантами осуществления настоящего изобретения;
Фиг.11B представляет собой вид сверху исполнительного устройства и узла бокового качания предшествующего уровня техники, показанных на фиг.9, в сцепленном положении, которое может использоваться с вариантами осуществления настоящего изобретения;
Фиг.12 представляет собой схематичное изображение, иллюстрирующее решето предшествующего уровня техники, исполнительное устройство и узел бокового качания, показанные на фиг.4, в сцепленном положении, которое может использоваться с вариантами осуществления настоящего изобретения; а
Фиг.13 представляет собой схематичное изображение узла бокового качания предшествующего уровня техники, иллюстрирующее другую рычажную систему, которая может использоваться с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Соответствующие ссылочные номера обозначают соответствующие детали на нескольких изображениях. Иллюстрации, показанные в этом документе, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и такие иллюстрации никоим образом не следует истолковывать, как ограничение объема правовых притязаний изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Термины «зерно», «солома» и «незерновая часть» принципиально используются по всему этому описанию для удобства, но следует понимать, что эти термины не предназначены для ограничения. Таким образом, «зерно» относится к той части растительного материала, которую обмолачивают и отделяют от выбрасываемой части растительного материала, которая называется незерновой растительный материал, MOG или солома. Частично обмолоченный растительный материал называется «незерновая часть». Также термины «вперед», «назад», «левый» и «правый», при использовании в связи с сельскохозяйственной уборочной машиной и/или ее компонентами, обычно определяются со ссылкой на направление рабочего движения уборочной машины вперед, но опять же их не следует истолковывать, как ограничение. Термины «продольный» и «поперечный» определяются со ссылкой на продольное направление сельскохозяйственной уборочной машины, и их также не следует истолковывать, как ограничение.
Далее со ссылкой на чертежи, а более конкретно на Фиг.1, показана сельскохозяйственная уборочная машина в виде комбайна 10, которая обычно содержит шасси 12, входящие в соприкосновение с землей колеса 14 и 16, жатку 18, приемную камеру 20, кабину 22 оператора, систему 24 обмолота и разделения, систему 26 очистки, резервуар 28 для зерна и разгрузочный шнек 30. Следует иметь в виду, что несмотря на то, что сельскохозяйственная уборочная машина показана в виде комбайна 10, сельскохозяйственная уборочная машина согласно настоящему изобретению может иметь конструкцию любого типа, которая обеспечивает уборку растительного материала, такую как традиционный комбайн (у которого нет ротора), роторный комбайн, гибридный комбайн, уборочная машина с измельчающим аппаратом и т.д.
Передние колеса 14 представляют собой большие колеса плавающего типа, а задние колеса 16 представляют собой меньшие управляемые колеса. Тяговое усилие выборочно прикладывается к передним колесам 14 посредством силового агрегата в виде дизельного двигателя 32 и трансмиссии (не показано). Хотя показано, что комбайн 10 содержит колеса, также следует понимать, что комбайн 10 может содержать гусеницы, например, это может быть полностью гусеничный комбайн или полугусеничный комбайн.
Жатка 18 установлена на передней части комбайна 10 и содержит режущий брус 34 для срезания растительной массы в поле во время движения комбайна 10 вперед. Вращающееся мотовило 36 подает растительную массу в жатку 18, а двойной шнек 38 подает срезанную растительную массу в боковом направлении внутрь с каждой боковой стороны в направлении приемной камеры 20. Приемная камера 20 перемещает срезанную растительную массу в систему 24 обмолота и разделения, и может выборочно вертикально двигаться с использованием подходящих исполнительных механизмов, таких как гидравлические цилиндры (не показано).
Система 24 обмолота и разделения относится к типу осевого потока и обычно содержит ротор 40, по меньшей мере частично закрытый и вращающийся внутри соответствующего перфорированного подбарабанья 42. Срезанная растительная масса обмолачивается и отделяется за счет вращения ротора 40 внутри подбарабанья 42, а более крупные элементы, такие как стебли, листья и тому подобное, выбрасываются из задней части комбайна 10. Меньшие элементы растительного материала, включая зерно и незерновой растительный материал, содержащий частицы, более легкие чем зерно, такие как мякина, пыль и солома, выбрасываются через отверстия подбарабанья 42. Как можно видеть, ротор 40 установлен в продольном направлении комбайна 10, так что когда ротор 40 вращается растительный материал проходит по длине ротора 40 в направлении задней части комбайна 10.
Зерно, которое было отделено узлом 24 обмолота и разделения, падает на скатную зерновую доску 44 и транспортируется в направлении системы 26 очистки. Система 26 очистки может содержать необязательное решето 46 предварительной очистки, верхнее решето 48 (также известное как мякинное решето), нижнее решето 50 (также известное как подсевное решето) и очистной вентилятор 52. Зерно на решетах 46, 48 и 50 подвергается действию очистки вентилятора 52, который обеспечивает воздушный поток через решета для удаления с зерна мякины и других примесей, таких как пыль, путем переноса этого материала воздухом для выпуска из соломосборника 54 комбайна 10. Скатная зерновая доска 44 и решето 46 предварительной очистки качаются в продольном направлении для транспортировки зерна и мелкого незернового растительного материала на верхнюю поверхность верхнего решета 48. Верхнее решето 48 и нижнее решето 50 расположены вертикально друг относительно друга и также качаются в продольном направлении для распределения зерна поперек решет 48, 50, обеспечивая в то же время прохождение очищенного зерна под действием силы тяжести через отверстия решет 48, 50.
Чистое зерно падает на шнек 56 для чистого зерна, расположенный крестообразно ниже и впереди нижнего решета 50. Шнек 56 для чистого зерна принимает чистое зерно с каждого решета 48, 50 и со скатной доски 62 для чистого зерна системы 26 очистки. Шнек 56 для чистого зерна перемещает чистое зерно в боковом направлении на расположенный в общем вертикально подъемник 60, который также может называться зерноподъемник, для транспортировки в резервуар 28 для зерна. Незерновая часть из системы 26 очистки падает на скатную доску 58 для незерновой части. Незерновая часть транспортируется шнеком 64 для незерновой части и возвратным шнеком 66 в загрузочный конец системы 26 очистки для повторного действия очистки. Пара шнеков 68 резервуара для зерна на дне резервуара 28 для зерна перемещают чистое зерно в боковом направлении внутри резервуара 28 для зерна в разгрузочный шнек 30 для выпуска из комбайна 10.
Незерновой растительный материал проходит через систему 70 обработки остатков. Система 70 обработки остатков может содержать измельчитель, контрножи, дверцу для укладки валка и разбрасыватель остатков.
Далее со ссылкой на Фиг.2, показан вариант осуществления скатной зерновой доски 72 и системы 74 очистки предшествующего уровня техники, содержащей решето 76. Скатная зерновая доска 72 предшествующего уровня техники качается в продольном направлении, показанном стрелками 78, а система 74 очистки также качается в продольном направлении. Как можно видеть, решето 76 содержит разделители 80, которые продолжаются по длине решета 76 в продольном направлении 78. Когда скатная зерновая доска 72 и система 74 очистки наклоняются с уклоном вниз в направлении правой стороны 82 скатной зерновой доски 72 и системы 74 очистки, растительный материал, который падает на скатную зерновую доску 72, при движении в направлении системы 74 очистки имеет тенденцию скапливаться с правой стороны 82 скатной зерновой доски 72. Вследствие этого, система 74 очистки, которую можно разделить разделителями 80 на первую область 84, вторую область 86 и третью область 88, будет стремиться иметь немного растительного материала, подаваемого в первую и вторую области 84 и 86, в то время, как третья область 88 с правой стороны 82 принимает большую часть подаваемого растительного материала. Это может приводить к подаче в третью область 88 слишком большого для качественной очистки количества растительного материала, уменьшая эффективность системы 74 очистки.
Далее со ссылкой на Фиг.3, показан другой вариант осуществления скатной зерновой доски 90 и системы 92 очистки предшествующего уровня техники, содержащей решето 94. Как можно видеть, скатная зерновая доска 90 и система 92 очистки сходны со скатной зерновой доской 72 и системой 94 очистки, показанными на фиг.2, за исключением того, что скатная зерновая доска 90 имеет разделители 96, разделяющие скатную зерновую доску 90 на первую область 98 доски, вторую область 100 доски и третью область 102 доски. Скатная зерновая доска 90 и система 92 очистки также качаются в продольном направлении, обозначенном стрелками 104. Как показано, скатная зерновая доска 90 и система 92 очистки наклонены в направлении правой стороны 106 скатной зерновой доски 90 и системы 92 очистки, вызывая скапливание растительного материала вдоль разделителей 96 скатной зерновой доски 90 и разделителей 108 решета 94. Несмотря на то, что эта конструкция предлагает улучшение того, насколько растительный материал подается в каждую (ненумерованную) область решета 94, распределение растительного материала на решете 94 по-прежнему в основном смещено вдоль разделителей 108 решета 94.
Далее со ссылкой на Фиг.4, вариант осуществления скатной зерновой доски 90 и системы 92 очистки, показанных на фиг.3, показан с решетом 94, способным качаться в продольном направлении 104, а также в боковом направлении, обозначенном стрелками 110. Решето 94, качающееся в боковом направлении 110, помогает компенсировать наклон скатной зерновой доски 90 и решета 94 за счет приложения к растительному материалу на решете 94 смещающего бокового усилия, противоположного наклону решета 94 по склону, распределяя растительный материал более равномерно на решете 94 по длине решета 94. Такая конфигурация равномерно распределяет растительный материал на решете 94 после определенного места решета 94, но как можно видеть, распределение также смещено в направлении разделителей 96 и 108 скатной зерновой доски 90 и решета 94, соответственно, около заднего конца 112 скатной зерновой доски 90 и переднего конца 114 решета 94.
Далее со ссылкой на Фиг.5, показан вариант осуществления скатной зерновой доски 44 и системы 26 очистки, который может содержать решета 46, 48 и 50 согласно настоящему изобретению. В отличие от решет 46, 48 и 50, скатная зерновая доска 44 может быть выполнена из гофрированного материала, такого как гофрированный металл, и качаться в продольном направлении, обозначенном стрелкой 120, для перемещения обмолоченного растительного материала в направлении системы 26 очистки. Как использовано в данном документе, продольное направление 120 соответствует направлению движения сельскохозяйственной уборочной машины 10 во время работы вперед и назад. После стряхивания со скатной зерновой доски 44 растительный материал падает на одно из решет 46, 48 или 50 системы 26 очистки, которое также качается в продольном направлении 120, помогая отделению зерна от MOG с помощью очистного вентилятора 52. Для облегчения описания и иллюстрирования, на фиг.5-7 показано только верхнее решето 48, которое описано в привязке к этим фигурам, но следует иметь в виду, что все решета 46, 48 и 50 системы 26 очистки при необходимости могут быть выполнены аналогичным образом. Несмотря на то, что зерно описано в виде растительного материала, отделенного от MOG, предусмотрено, что скатная зерновая доска 44 и система 26 очистки могут использоваться для транспортировки и очистки растительного материала любого типа. В отличие от скатной зерновой доски 44, которая может быть выполнена из твердого гофрированного материала, решето 48 имеет образованные в нем отверстия (не показано), через которые отделенное зерно может падать в шнек 56 для чистого зерна для транспортировки на подъемник 60. Решето 48 также может содержать разделители 122, которые продолжаются в продольном направлении 120, разделяя решето 48 на первую область 124, вторую область 126 и третью область 128. Следует иметь в виду, что при необходимости разделения решета 48 на меньшее или большее число областей, может иметься меньше или больше разделителей 122.
Для лучшего распределения растительного материала, который подается на решето 48, скатная зерновая доска 44 в дополнение к продольному направлению 120 выполнена с возможностью качания в боковом направлении, обозначенном стрелками 130. Скатная зерновая доска 44 может качаться в боковом направлении 130 и продольном направлении 120, используя любой механизм движения, например, механизмы, известные для качания решет в продольном и боковом направлениях. За счет качания скатной зерновой доски 44 как в продольном направлении 120, так и в боковом направлении 130, распределение растительного материала на решето 48 можно регулировать раньше в процессе очистки, чтобы эффективно использовать площадь поверхности решета 48.
Для того, чтобы определить, когда скатная зерновая доска 44 должна качаться в боковом направлении 130, может быть предоставлен контроллер 132, соединенный с механизмом (не показано) качания скатной зерновой доски 44, который управляет движением механизма. В этом смысле контроллер 132 может отслеживать профиль качания скатной зерновой доски 44, который определяет последовательность качания скатной зерновой доски 44 в продольном направлении 120 и боковом направлении 130, и подавать механизму, который качает скатную зерновую доску 44, подходящие команды качания. Механизмом может быть механизм любого типа, который может качать скатную зерновую доску 44 в боковом направлении 130. Такой иллюстративный механизм описан в патенте США № 8,939,829, который частично включен в данный документ и полностью включен посредством ссылки, описывающем систему привода бокового качания, применяемого к решетам уборочного комбайна, которая может быть адаптирована для качания скатной зерновой доски 44 настоящего изобретения. Контроллером 132 может быть контроллер любого типа, цифровой или аналоговый, который может подавать механизму качания сигналы управления качанием скатной зерновой доски 44. Например, профиль качания скатной зерновой доски 44 может быть выполнен в виде непрерывного цикла 10 мм бокового качания вправо для приспосабливания к заданному боковому уклону, причем контроллер 132 посылает механизму качания подходящие сигналы для качания скатной зерновой доски 44 согласно этому профилю качания до тех пор, пока контроллер 132 не будет настроен отслеживать другой профиль качания. При необходимости, качание в продольном направлении 120 и боковом направлении 130 может быть объединено в единое качание в получающемся в результате направлении, которое является результатом качания в обоих направлениях 120 и 130 в виде векторов. Один или более профилей качания, которым должен следовать контроллер 132, может быть запрограммирован вручную или автоматически в модуль 134 памяти контроллера 132, причем пользователь имеет возможность вводить в модуль 134 памяти новые профили качания или выбирать предварительно запрограммированный в модуле 134 памяти профиль качания, которому должен следовать контроллер 132. Вследствие этого, профиль качания, которому должен следовать контроллер 132, может быть настроен на множество условий, таких как: сельскохозяйственная уборочная машина 10 находится на боковом склоне, узел 24 обмолота и разделения неправильно распределяет растительный материал на скатную зерновую доску 44, оператор выбирает компенсацию на основании известных условий уборки, неравномерное распределение растительного материала по скатной зерновой доске 44 и т.д.
Чтобы лучше настраивать профиль качания для различных условий, которые возникают во время уборочных работ, датчик 136 может быть соединен с контроллером 132 и быть выполнен с возможностью измерения множества рабочих условий во время уборки. Например, датчиком 136 может быть датчик наклона, который определяет, когда сельскохозяйственная уборочная машина 10 производит уборку на боковом склоне, чтобы наклонять скатную зерновую доску 44 и систему 26 очистки. Когда датчик 136 наклона обнаруживает, что сельскохозяйственная уборочная машина 10 находится на боковом склоне, что может влиять на распределение растительного материала со скатной зерновой доски 44 в систему 26 очистки, например, уклон на склоне в направлении правой стороны 138 скатной зерновой доски 44, датчик 136 наклона может подавать в контроллер 132 сигнал, который сигнализирует, что скатная зерновая доска 44 наклонена под определенным углом под уклон в направлении правой стороны 138 скатной зерновой доски 44. Контроллер 132 может быть запрограммирован автоматически изменять профиль качания скатной зерновой доски 44, чтобы компенсировать наклон скатной зерновой доски 44, о чем сигнализирует датчик 136 наклона, обеспечивая более высокую или более низкую частоту качания в боковом направлении 130 для сохранения равномерного распределения растительного материала по скатной зерновой доске 44, когда растительный материал транспортируется в направлении системы 26 очистки. Кроме того, контроллер 132 может управлять величиной силы качания, прикладываемой к скатной зерновой доске 44 в боковом направлении 130, которая может изменяться в виде части профиля качания. Несмотря на то, что датчик 136 описан в виде датчика наклона, датчиком 136 могут быть датчики других типов, которые обнаруживают различные рабочие условия скатной зерновой доски 44 и системы 26 очистки, например, оптический датчик или датчик нагрузки, выполненный с возможностью определения распределения растительного материала по скатной зерновой доске 44 визуально или на основании веса, соответственно. Вследствие этого, следует понимать, что с контроллером 132 может быть соединено большое множество датчиков для помощи в управлении качанием скатной зерновой доски 44 и распределении растительного материала в систему 26 очистки.
Далее со ссылкой на Фиг.6, снова проиллюстрированы скатная зерновая доска 44 и система 26 очистки, показанные на фиг.5, но также показано решето 48 системы 26 очистки, выполненное с возможностью качания в боковом направлении 130, а также в продольном направлении 120. Такая конфигурация позволяет скатной зерновой доске 44 равномерно распределять растительный материал в решето 48 путем качания в продольном направлении 120 и боковом направлении 130, а решету 48 системы 26 очистки поддерживать равномерное распределение растительного материала по поверхности решета 48 за счет качания в продольном направлении 120 и боковом направлении 130. Хотя показано только верхнее решето 48, выполненное с возможностью качания в боковом направлении 130, нижнее решето 50 также может быть выполнено с возможностью качания в боковом направлении 130, что будет дополнительно описано в данном документе. Описанный ранее механизм (показанный на фиг.9-13), которым может быть механизм, описанный в патенте США № 8,939,829, может быть соединен с решетом 48 для качания решета 48 в боковом направлении 130 и необязательно в продольном направлении 120 и соединен с контроллером 132 для управления профилем качания решета 48. За счет соединения контроллера 132 с обоими механизмами, которые управляют боковым качанием скатной зерновой доски 44 и решета 48, боковое качание скатной зерновой доски 44 и решета 48 может быть синхронизировано с уравновешиванием друг друга и/или со скоординированным действием для лучшего распределения растительного материала по поверхности решета 48.
Далее со ссылкой на Фиг.7, скатная зерновая доска 44 и система 26 очистки, показанные на фиг.5, показаны с решетом 48 системы 26 очистки, способным самовыравниваться во время работы сельскохозяйственной уборочной машины 10, т.е. решето 48 может реагировать на изменения наклона сельскохозяйственной уборочной машины 10 за счет ответного собственного наклона для корректировки наклона. Это может позволить решету 48 не зависеть от наклона сельскохозяйственной уборочной машины 10, поэтому при наклоне распределение растительного материала по поверхности решета 48 остается постоянным без необходимости качания решета 48 в боковом направлении 130. Для перемещения растительного материала по поверхности решета 48 решето 48 все-таки будет качаться в продольном направлении 120, но чтобы компенсировать наклон решета 48, не требуется его качать в боковом направлении 130. Самовыравнивающимся решетом 48 также может управлять контроллер 132, который может управлять наклоном самого самовыравнивающегося решета 48 и величиной угла самовыравнивания. В системе 26 очистки может иметься подходящее самовыравнивающееся решето любого типа, и в данной области известны некоторые типы, которые могут иметься в сельскохозяйственной уборочной машине 10 настоящего изобретения.
Далее со ссылкой на Фиг.8, показана сельскохозяйственная уборочная машина 10 с необязательной возвратной доской 140, помещенной под секцией ротора 40. Возвратная доска 140 также качается в продольном направлении 120, так что растительный материал, который падает на возвратную доску 140 с расположенного дальше вниз участка ротора 40, может возвращаться назад в направлении скатной зерновой доски 44 посредством возвратной доски 140, позволяя этому растительному материалу проходить через большую часть системы 26 очистки, а не падая на одно из решет 46, 48 или 50 очистки около конца решета 46, 48, 50. Возвратная доска 140 также может качаться в боковом направлении 130 аналогично скатной зерновой доске 44 и решетам 46, 48 и 50 очистки и качаться в боковом направлении 130 за счет аналогичного механизма, который соединен с контроллером 132.
Так как скатная зерновая доска 44, решета 46, 48, 50 очистки и/или возвратная доска 140 качаются в боковом направлении 130, качающее действие элементов создает боковые силы, которые могут вызывать вибрации в сельскохозяйственной уборочной машине 10, которые поглощаются окружающими компонентами и могут преждевременно изнашивать поглощающие компоненты. Для компенсации этих боковых сил, некоторые из компонентов, такие как скатная зерновая доска 44 и верхнее решето 48, могут качаться по одной направленной составляющей бокового направления 130, обозначенной на фиг.8 стрелкой 142, в то время, как одновременно другой компонент, такой как нижнее решето 50, качается по другой направленной составляющей бокового направления 130, обозначенной стрелкой 144, которая направлена против боковой составляющей 142, по которой качаются скатная зерновая доска 44 и верхнее решето 48. Следует иметь в виду, что стрелки 142 и 144 на фиг.8, представляющие боковые составляющие, предназначены для иллюстрации только боковой составляющей, по которой каждый элемент может качаться относительно других боковых качающихся элементов в любое заданное время, и что боковым направлением 130, показанным на фиг.5-7, фактически является направление, в котором будут качаться элементы. Таким образом, скатная зерновая доска 44 и верхнее решето 48 могут качаться в боковом направлении 130 с совпадением по фазе друг с другом, в то время, как нижнее решето 50 может качаться в боковом направлении 130 в противофазе относительно скатной зерновой доски 44 и верхнего решета 48. Нижнее решето 50 может качаться в противофазе со скатной зерновой доской 44 и/или верхним решетом 48, например, на 91 градус или более, так что нижнее решето 50 качается в боковом направлении, против скатной зерновой доски 44 и/или верхнего решета 48. Другими словами, скатная зерновая доска 44 и верхнее решето 48 могут качаться одновременно, так что как скатная зерновая доска 44, так и верхнее решето 48 имеют относительное боковое смещение от нормали по одной боковой составляющей 142 бокового направления 130, тогда как нижнее решето 50 одновременно имеет боковое смещение от нормали по противоположной боковой составляющей 144 бокового направления 130. Таким образом, «нормалью», описанной в данном документе, может быть относительное положение скатной зерновой доски 44, верхнего решета 48 и нижнего решета 50, когда эти элементы не качаются в боковом направлении 130, или средняя точка между максимальным смещением, в которое каждый элемент попадает на боковой составляющей либо 142, либо 144 бокового направления 130. Степень, в которой нижнее решето 50 может качаться в противофазе со скатной зерновой доской 44 и/или верхним решетом 48, может значительно варьировать в зависимости от конфигурации системы 26 очистки, с предусматриваемыми значениями между 91 градусом и 269 градусами, так что боковое качание нижнего решета 50 может происходить в направлении, противоположном скатной зерновой доске 44 и/или верхнему решету 48. Например, нижнее решето 50 может качаться на 180 градусов в противофазе со скатной зерновой доской 44 и/или верхним решетом 48, так что нижнее решето 50 имеет такое же смещение или усилие, относительно нормали, как у скатной зерновой доски 44 и/или верхнего решета 48, но в противоположном боковом направлении. Если имеется возвратная доска 140, возвратная доска 140 может качаться по боковой составляющей 144 бокового направления 130 с совпадением по фазе с нижним решетом 50, т.е. на 91 градус или более в противофазе со скатной зерновой доской 44 и верхним решетом 48, качающимися по боковой составляющей 142. Это позволяет нижнему решету 50 и возвратной доске 140 качаться вместе по боковой составляющей 144 бокового направления 130, противоположной скатной зерновой доске 44 и нижнему решету 50 для того, чтобы компенсировать вибрации, вызванные силами, создаваемыми, когда скатная зерновая доска 44 и верхнее решето 48 качаются по боковой составляющей 142 бокового направления 130.
Контроллер 132 может быть выполнен с возможностью управления механизмами качания скатной зерновой доски 44, верхнего решета 48, нижнего решета 50 и/или возвратной доски 140 таким образом, чтобы каждый соответствующий механизм качал свой компонент по подходящей боковой составляющей 142 или 144 бокового направления 130, так что некоторые из компонентов качаются одновременно друг с другом по одной из боковых составляющих 142, 144 бокового направления 130, а другие компоненты качаются по противоположной боковой составляющей 144, 142 бокового направления 130. Для помощи в уменьшении вибрации в сельскохозяйственной машине 10 датчиком 136, который может быть соединен с контроллером 132, может быть датчик вибрации, который обнаруживает наличие и величину вибрации в сельскохозяйственном транспортном средстве 10, например, в боковой обшивке транспортного средства 10. После того, как датчик вибрации измеряет вибрацию и соответствующую ей величину, контроллер 132 может запускать компенсирующее боковое качание скатной зерновой доски 44, верхнего решета 48, нижнего решета 50 и/или возвратной доски 140 и управлять величиной компенсирующего бокового качания, которое происходит для уменьшения вибрации в транспортном средстве 10. Таким образом, соединение контроллера 132 с датчиком вибрации может уменьшать износ разных компонентов только за счет запуска при необходимости компенсирующего бокового качания, уменьшать количество энергии, используемой механизмами бокового качания, и уменьшать риск дополнительной вибрации, вызываемой чрезмерной компенсацией вибрации вследствие использования слишком большого компенсирующего бокового качания.
Далее со ссылкой на Фиг.9-13, показаны различные механизмы предшествующего уровня техники, которые могут использоваться для обеспечения как продольного, так и бокового качания скатной зерновой доски 44, верхнего решета 48, нижнего решета 50 и/или возвратной доски 140 настоящего изобретения. Фиг.9 иллюстрирует систему 400 управления боковым качанием в комбайне. Как показано на фиг.9, система 400 управления боковым качанием может содержать решето 402 для отделения растительного материала от других материалов. Решето 402 может быть выполнено с возможностью движения в продольном направлении, показанном стрелками 404. Система 400 управления боковым качанием может содержать узел 406 бокового качания и исполнительное устройство 408, которое может быть жестко прикреплено к шасси транспортного средства посредством крепежной части 408a исполнительного устройства. Для управления движением узла 406 бокового качания с исполнительным устройством 408 может быть соединен контроллер 712 (показанный на фиг.12).
Системы управления боковым качанием в комбайне могут содержать узлы бокового качания, имеющие другие конфигурации рычажной системы для преобразования вращательного движения в приблизительно прямолинейное движение. Система управления боковым качанием в комбайне может содержать узел 406 бокового качания, имеющий рычажную систему, которая может называться рычажная система Робертса, конфигурация для преобразования вращательного движения в приблизительно прямолинейное движение. В других вариантах осуществления система управления боковым качанием в комбайне может содержать узел 800 бокового качания, имеющий другую рычажную систему, которая может называться рычажная система Ватта, конфигурация для преобразования вращательного движения в приблизительно прямолинейное движение. Фиг.13 представляет собой вид в перспективе иллюстративного узла бокового качания, иллюстрирующий рычажную систему Ватта, которая может использоваться с вариантами осуществления настоящего изобретения. Предусмотрено, что для преобразования вращательного движения в приблизительно прямолинейное движение могут использоваться другие конфигурации рычажной системы.
Со ссылкой на Фиг.10A и 10B, узел 406 бокового качания (показанный на фиг.9) иллюстрирует рычажную систему Робертса, которая может использоваться с вариантами осуществления настоящего изобретения. Фиг.10B представляет собой изображение в разобранном виде узла 406 бокового качания, показанного на фиг.10A. Как показано на фиг.10A и 10B, узел 406 бокового качания может содержать установочное устройство 502 бокового качания, которое жестко крепится к шасси транспортного средства. Узел 406 бокового качания также содержит нижнюю пластину 504 и верхнюю пластину 506, соединенную с нижней пластиной 504. Узел 406 бокового качания также содержит первый поворотный рычаг 510, соединенный с нижней пластиной 504 первой поворотной деталью 504a нижней пластины и соединенный с верхней пластиной 506 первой поворотной деталью 506a верхней пластины. Узел 406 бокового качания также содержит второй поворотный рычаг 512, соединенный с нижней пластиной 504 второй поворотной деталью 504b нижней пластины, отделенной промежутком от первой поворотной детали 504a нижней пластины, и соединенный с верхней пластиной 506 второй поворотной деталью 506b верхней пластины, отделенной промежутком от первой поворотной детали 506a верхней пластины. Узел 406 бокового качания может дополнительно содержать фиксированный рычаг 508, соединенный с возможностью поворота с верхней пластиной 506 и жестко прикрепленный к решету 402 (как показано на фиг.12). Фиксированный рычаг 508 также может содержать крепежную часть фиксированного рычага для жесткого крепления фиксированного рычага 508 к решету 402. Узел 406 бокового качания может дополнительно содержать опорное устройство 514, жестко прикрепленное как к фиксированному рычагу 508, так и к верхней пластине 506. Фиксированный рычаг 508 и опорное устройство 514 могут быть отдельными компонентами, которые не содержатся в качестве части узла 406 бокового качания.
Когда нижняя пластина 504 и верхняя пластина 506 находятся в несцепленном положении, поперечный компонент решета 402 не зацеплен. Когда нижняя пластина 504 и верхняя пластина 506 находятся в сцепленном положении, поперечный компонент решета 402 зацеплен. Фиг.11A, 11B и 12 иллюстрируют относительные движения элементов узла 406 бокового качания, исполнительного устройства 408 и решета 402, показанных на фиг.9. Фиг.11A представляет собой вид сверху исполнительного устройства 408 и узла 406 бокового качания в несцепленном положении. Фиг.11B представляет собой вид сверху исполнительного устройства 408 и узла 406 бокового качания в сцепленном положении. Фиг.12 представляет собой схематичное изображение, иллюстрирующее решето 402, исполнительное устройство 408 и узел 406 бокового качания в сцепленном положении.
Как показано на фиг.11A, исполнительное устройство 408 может содержать крепежные приспособления 408c и крепежную часть 408a исполнительного устройства. Крепежная часть 408a исполнительного устройства может использоваться для жесткого крепления исполнительного устройства 408 к шасси транспортного средства. Предусмотрено, что исполнительное устройство может быть прикреплено непосредственно к шасси или может быть прикреплено к шасси с использованием крепежной части, имеющей иные размер и форму. Исполнительное устройство 408 соединено с нижней пластиной 504.
Верхняя пластина 506 может быть выполнена с возможностью выполнять по существу прямолинейное движение верхней пластины по существу в прямолинейном направлении. Например, как показано на фиг.11A, когда движущаяся часть 408b исполнительного устройства находится в положении, показанном на фиг.11A, нижняя пластина 504 и верхняя пластина 506 находятся в несцепленном положении. Когда нижняя пластина 504 и верхняя пластина 506 находятся в несцепленном положении, верхняя пластина 506 выполнена с возможностью выполнять по существу прямолинейное движение в продольном направлении без зацепления. Решетом 402 можно управлять, чтобы оно оставалось неподвижным или двигалось в продольном направлении, когда нижняя пластина 504 и верхняя пластина 506 находятся в несцепленном положении. Продольным движением может управлять исполнительное устройство, отличающееся от исполнительного устройства 408. Когда решето 402 движется в продольном направлении, фиксированный рычаг 508 может быть выполнен так, что продольное движение решета 402 происходит по существу в прямолинейном направлении движения верхней пластины.
Нижняя пластина 504 может быть соединена с возможностью поворота с установочным устройством 502 и выполнена с возможностью поворота вокруг оси 502a нижней пластины (показано на фиг.9). Исполнительное устройство 408 может быть выполнено с возможностью поворота нижней пластины 504 вокруг оси 502a нижней пластины. Например, как показано на фиг.11B и 12, когда движущаяся часть 408b исполнительного устройства втягивается, как показано стрелками 408c, нижняя пластина 504, которая соединена с установочным устройством 502, поворачивается, как обозначено стрелками 702, относительно установочного устройства 502 вокруг оси 502a нижней пластины в зацепляющее положение. Верхняя пластина 506 может быть выполнена с возможностью выполнения вращательного движения верхней пластины и поворота (также обозначено стрелками 702) в ответ на поворот нижней пластины 504.
Верхняя пластина 506 также может выполнять зацепляющее движение по существу в прямолинейном направлении 704, отличающемся от по существу прямолинейного направления 514 без зацепления (показанного на фиг.11A). В ответ на поворот нижней пластины 504, решето отрегулировано двигаться по диагонали 704 в продольном направлении по существу в прямолинейном направлении 704 зацепляющего движения верхней пластины. Например, в ответ на поворот нижней пластины 504, фиксированная планка 508 выполнена так, что решето 402 движется по диагонали 704 в продольном направлении. То есть решето 402 также движется по существу в прямолинейном направлении 704 зацепляющего движения верхней пластины, когда верхняя пластина 506 поворачивается в зацепляющее положение. Кроме того, как и в несцепленном положении, решето 402 движется в соответствующем по существу прямолинейном направлении движения верхней пластины, когда верхняя пластина 506 находится в своем соответствующем положении. То есть, когда верхняя пластина 506 поворачивается в зацепляющее положение, решето 402 движется по существу в прямолинейном направлении 704 движения верхней пластины, которое по существу параллельно линии B-C, продолжающейся между первой поворотной деталью 506a верхней пластины и второй поворотной деталью 506b верхней пластины. Соответственно, к продольному компоненту добавляется поперечный компонент для движения решета 402 по диагонали 704 в продольном направлении по существу в прямолинейном направлении 704 зацепляющего движения верхней пластины. В вариантах осуществления, описанных в данном документе, по существу прямолинейное может быть обозначено отклонением решета от центра в качестве функции продольного движения решета.
Как описано выше, системы управления боковым качанием могут содержать узлы бокового качания, имеющие иные конфигурации рычажной системы для преобразования вращательного движения в приблизительно прямолинейное движение. Фиг.13 представляет собой вид в перспективе узла 800 бокового качания, иллюстрирующий рычажную систему Ватта, которая может использоваться с вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.13, узел 800 бокового качания содержит нижнюю пластину 804 и верхнюю пластину 806, соединенную с нижней пластиной 804. Нижняя пластина 804 может быть соединена с возможностью поворота с установочным устройством, таким как установочное устройство 502 (показанное на фиг.10B), которое жестко прикреплено к шасси транспортного средства. Узел 800 бокового качания также содержит первый поворотный рычаг 810, соединенный с нижней пластиной 804 первой поворотной деталью 804a нижней пластины и соединенный с верхней пластиной 806 первой поворотной деталью 806a верхней пластины. Узел 800 бокового качания также содержит второй поворотный рычаг 812, соединенный с нижней пластиной 804 второй поворотной деталью 804b нижней пластины, отделенной промежутком от первой поворотной детали 804a нижней пластины, и соединенный с верхней пластиной 806 второй поворотной деталью 806b верхней пластины, отделенной промежутком от первой поворотной детали 806a верхней пластины. Узел 800 бокового качания дополнительно содержит фиксированный рычаг 808, соединенный с возможностью поворота с верхней пластиной 806 и жестко прикрепленный к решету 402. Фиксированный рычаг 808 также может содержать крепежную часть фиксированного рычага, такую как крепежная часть 508a фиксированного рычага для жесткого крепления фиксированного рычага 808 к решету 402. Фиксированный рычаг 808 и крепежная часть 508a фиксированного рычага могут быть отдельными компонентами, которые не содержаться в виде части узла 406 бокового качания. Следует иметь в виду, что описанные механизмы, показанные на фиг.9-13, являются только примерами типов механизмов, которые могут использоваться, чтобы позволить скатной зерновой доске 44, верхнему решету 48, нижнему решету 50 и/или возвратной доске 140 качаться как в продольном, так и в боковом направлениях, и что любой подходящий механизм, придающий такое качание, предусматривается для использования согласно настоящему изобретению.
Несмотря на то, что это изобретение было описано в отношении по меньшей мере одного варианта осуществления, настоящее изобретение может быть дополнительно модифицировано в рамках сущности и объема этого изобретения. Вследствие этого, эта заявка охватывает любые разновидности, варианты применения или адаптации изобретения, использующие его общие принципы. Кроме того, это заявка охватывать такие отклонения от настоящего изобретения, которые попадают в пределы известной или общепринятой практики в области, к которой относится это изобретение, и которые попадают в рамки объема приложенной формулы изобретения.