УСТРОЙСТВО МОНИТОРИНГА МАССЫ ЗЕРНА, ПОСТУПАЮЩЕГО В БУНКЕР ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для мониторинга урожайности при уборке зерновых культур зерноуборочными комбайнами, имеющими скребковые транспортеры зернового элеватора.
Известно устройство мониторинга уровня заполнения бункера для сельскохозяйственного продукта. Система мониторинга включает датчик уровня, соединенный с бункером, для определения конкретного контрольного уровня сельскохозяйственного продукта в бункере и генерирования калибровочного показателя (см. патент РФ №2499381, МПК A01F 12/60, опубл. 27.11.2013).
Данное устройство обеспечивает высокую точность показаний уровня заполнения бункера, однако отсутствует возможность определения массы загружаемого зерна. Кроме того, устройство имеет труднодоступное место установки, что обусловливает сложность его обслуживания.
Известно также устройство информационного обеспечения процесса уборки зерна комбайном, определяющее динамику загрузки зерна в бункер комбайна на основе сравнения массы поступающего зерна в бункер относительно двух заданных значений, с помощью тензодатчиков (см. патент РФ №2394418, МПК A01F 12/60, опубл. 03.08.2009).
Преимущество указанного устройства заключается в возможности обеспечения информацией водителя транспортного средства о завершении процесса загрузки бункера комбайна зерном, а также о времени до окончания загрузки.
Основным недостаткам при использовании данного устройства является то, что оно обладает низкой точностью, из-за того, что тензодатчики установлены таким образом, что не могут охватить всю поверхность, на которой находится груз.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для определения массы зерна в бункере зерноуборочного комбайна (см. патент РФ №2670945, МПК A01F 12/60, опубл. 25.10.2018). Устройство содержит тензодатчик, приспособление для определения плотности зерна, выполненное в виде заборника, снабженного приводом перемещения. Привод перемещения выполнен в виде электролебедки, на тросе которой размещен тензодатчик. Кроме того, на раме зернового бункера размещены датчики уровня его заполнения.
Недостатком данного устройства является низкая дискретность измерения массы зерна, т.к. устройство позволяет измерять только общую массу зерна в наполненном бункере, что не обеспечивает возможности точного картирования урожайности на различных участках поля.
Задачей изобретения является обеспечение возможности повышения точности и подробности картирования урожайности на различных участках поля.
Техническим результатом заявляемого изобретения является разработка устройства с повышенной дискретностью определения массы зерна, поступающего в бункер комбайна.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения массы зерна, поступающего в бункер зерноуборочного комбайна, содержащее тензодатчик и электронный блок обработки информации с источником электропитания, согласно заявляемому изобретению, устройство снабжено весовой платформой с установленным на ней тензодатчиком, причем весовая платформа с тензодатчиком и электронный блок обработки информации с источником электропитания заключены в единый корпус, закрепленный на цепи скребкового транспортера зерноуборочного комбайна.
Источник электропитания блока обработки информации содержит катушку с установленным в ней с возможностью свободного перемещения магнитом.
Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема устройства, установленного на цепь скребкового транспортера (вид спереди);
на фиг. 2 - вид сбоку;
на фиг. 3 - условное изображение зерноуборочного комбайна в аксонометрии.
Устройство для определения массы зерна, поступающего в бункер зерноуборочного комбайна, содержит корпус 1, установленный на цепь 2 скребкового транспортера 3. В корпусе 1 расположена весовая платформа 4 с тензодатчиком 5, электронный блок обработки информации 6 с источником электропитания, содержащим катушку 7 и установленный с возможностью свободного перемещения в ней магнит 8.
Скребковый транспортер зернового элеватора предназначен для перемещения убираемого машиной зерна от шнека к бункеру комбайна. Принцип работы скребковых транспортеров - волочение скребками, соединенными с подвижной цепью, зернового материала по желобу. Цепь 2 скребкового транспортера имеет специальные звенья, на которые крепятся скребки с определенным шагом. По меньшей мере, на одно из таких звеньев предлагается установить данное устройство.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
При прохождении устройства для определения массы зерна, поступающего в бункер зерноуборочного комбайна, нижней части зернового элеватора комбайна, на него (как и на все скребки транспортера) попадает очередная порция зерна. Весовая платформа 4 передает весовую нагрузку находящегося на ней зерна тензодатчику 5. На каждый оборот скребкового транспортера устройство (как и все скребки транспортера) совершает два переворота на 180°. После каждого переворота устройства на 180° магнит 8, находящийся до этого в нижней части катушки 7, оказывается наверху. Под действием сил тяжести магнит 8 опускается вниз, и, проходя через катушку 7, генерирует в ней электричество, питающее электронный блок 6 обработки информации, получаемой с тензодатчика 5. Такое конструктивное выполнение источника электропитания имеет следующие преимущества: автономность и отсутствие необходимости периодической замены батареи.
Электронный блок 6 обработки информации определяет массу находящегося на весовой платформе 4 зерна. Учитывая общее количество скребков транспортера зернового элеватора комбайна, электронный блок 6 обработки информации формирует и передает данные об общей массе зерна, поступившего в бункер зерноуборочного комбайна за каждый цикл работы транспортера. Информация от электронного блока 6 попадает затем в бортовой компьютер зерноуборочного комбайна, снабженного спутниковым приемником географических координат, что позволяет создавать детальные карты урожайности отдельных участков поля.
Технико-экономическая эффективность устройства заключается в повышении дискретности измерения массы зерна, поступающего в бункер зерноуборочного комбайна во время его работы, что позволяет повысить точность и информативность составляемых на основе этих данных карт урожайности. Применение карт урожайности в сельскохозяйственном производстве позволяет выявить неравномерность урожая в пределах поля и точно определить слабые участки поля, а также исследовать причины снижения урожайности.