БЕСПРОВОДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЖАТКИ КОМБАЙНА
WIRELESS CONNECTION OF HARVESTER HEADER

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственным машинам, таким как комбайны, кормоуборочные комбайны, валкоукладчики, уборочные машины, машины для подготовки растительной массы, тракторы и орудия, а более конкретно к комбинации сельскохозяйственной машины и рабочего оборудования, имеющей беспроводное соединение между сельскохозяйственной машиной и рабочим оборудованием, предусматривающее передачу как электронных сообщений, так и электроэнергии.
2. Описание предшествующего уровня техники
Сельскохозяйственная уборочная машина, известная как «комбайн», исторически так называется потому, что она соединяет в едином уборочном блоке множество уборочных функций, таких как сбор, обмолот, разделение и очистку. Комбайн содержит жатку, которая удаляет растительную массу с поля, и приемную камеру, которая транспортирует растительный материал в обмолачивающий ротор. Обмолачивающий ротор вращается внутри перфорированного корпуса, который может быть в виде регулируемых секций подбарабанья, и выполняет операцию обмолота сельскохозяйственной культуры для извлечения зерна. После обмолота зерна оно падает через отверстия в секциях подбарабанья и перемещается на скатную зерновую доску. Со скатной зерновой доски зерно очищается с использованием системы очистки, а затем перемещается в зерновой резервуар на борту комбайна. Система очистки содержит очистной вентилятор, который продувает воздух через вибрационные решета для того, чтобы выбрасывать мякину и другой мусор в направлении задней части комбайна. Незерновой растительный материал, такой как солома, из секции обмолота проходит через измельчитель соломы и из задней части комбайна. Когда зерновой резервуар заполняется, комбайн располагают рядом с транспортным средством, в которое необходимо выгрузить зерно, таким как полуприцеп, фургон для выгрузки самотеком, обычный грузовик и тому подобное, и приводят в действие систему разгрузки на комбайне для переноса зерна в транспортное средство.
Для разных типов сельскохозяйственных культур на комбайнах используются различные типы жаток, и жатку часто отсоединяют от комбайна либо для смены типов жаток, либо чтобы просто позволить комбайну ехать по дороге. Эти жатки имеют различные исполнительные механизмы, двигатели, датчики и/или контроллеры, используемые для выполнения функций жатки. Для того чтобы обеспечить электрическую связь между комбайном и жаткой, известно использование соединительного устройства между ними, которое обеспечивает электрический контакт для того, чтобы передавать электронную информацию и/или электроэнергию. Такие соединительные устройства, как правило, подвержены поломкам, изнашиванию и отказам вследствие загрязнения. В частности, часто бывает, что оператор забывает про соединительное устройство, когда жатку отсоединяют от комбайна, так что компоненты соединительного устройства повреждаются, когда комбайн отодвигается от жатки. Починка и/или замена этих компонентов могут быть трудоемкими и дорогостоящими как с точки зрения затрат на ремонт, так и с точки зрения простоя.
Другие сельскохозяйственные машины, такие как кормоуборочные комбайны, валкоукладчики, уборочные машины и машины для подготовки растительной массы, также имеют соединительные устройства между сельскохозяйственной машиной и рабочими орудиями, такими как жатки, причем эти соединительные устройства также подвержены поломкам, изнашиванию и отказам вследствие загрязнения или из-за того, что про них забывают, когда рабочее орудие снимают с сельскохозяйственной машины. Кроме того, сельскохозяйственные тракторы и буксируемые сельскохозяйственные орудия имеют соединительные устройства с аналогичными уязвимостями.
Кроме того, известно обеспечение беспроводной связи между сельскохозяйственной машиной и ее рабочим орудием, например, между комбайном и его жаткой. Однако такие беспроводные соединения обычно используют электромагнитную связь, например, радио, которая подвержена помехам или перекрестным помехам. Эти известные формы беспроводной связи между сельскохозяйственной машиной и ее рабочим орудием особенно не подходят для условий, в которых в данной области используют более чем одну сельскохозяйственную машину. В этих обстоятельствах сельскохозяйственные машины могут сообщаться с рабочим орудием, связанным с другой сельскохозяйственной машиной, так что между сельскохозяйственными машинами и рабочими орудиями передается неправильная информация.
Требуется способ обеспечить электрическую связь для передачи электронной информации и/или электроэнергии между комбайном и его жаткой, или между любой сельскохозяйственной машиной и ее рабочим орудием, или между сельскохозяйственными тракторами и буксируемыми сельскохозяйственными орудиями, без сопутствующей подверженности поломкам, изнашиванию и отказам вследствие загрязнения, связанных с известными соединительными устройствами, и без сопутствующей подверженности помехам или перекрестным помехам, связанным с известными беспроводными соединениями между сельскохозяйственными машинами и рабочими орудиями.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают такую электронную связь для передачи электронной информации и команд, и/или передачу электроэнергии между сельскохозяйственной машиной и ее рабочим орудием, например, между комбайном и его жаткой, или между сельскохозяйственным трактором и буксируемыми сельскохозяйственными орудиями, не подвергаясь поломкам, изнашиванию и отказам вследствие загрязнения, используя беспроводное соединение жатки. Беспроводное соединение рабочего орудия имеет средство взаимодействия, который использует индуктивно связанную форму связи, например, в качестве неограничивающего примера протокол ближней бесконтактной связи (NFC), для обмена электронной информацией и командами между бортовой системой управления сельскохозяйственной машины и бортовой системой управления рабочего орудия, касающимися, например, в варианте осуществления комбинации комбайна и жатки, в качестве неограничивающих примеров высоты жатки, ориентирование по рядку, положения мотовила, давление флотации и типа жатки. Дополнительно бортовая система управления рабочего орудия может снабжать бортовую систему управления сельскохозяйственной машины программными драйверами для рабочих катушек, исполнительными механизмами или двигателями, используемыми на рабочем орудии.
Бортовая система управления рабочего орудия может дополнительно снабжать бортовую систему управления сельскохозяйственной машины конкретной идентифицирующей информацией, касающейся рабочего орудия, такой как тип, модель и серийный номер рабочего орудия, допуская таким образом использование разных рабочих орудий без необходимости для оператора вручную перенастраивать тип рабочего орудия в бортовой системе управления сельскохозяйственной машины при смене рабочих орудий. Бортовая система управления рабочего орудия также может быть снабжена счетчиком времени рабочего орудия, накапливающим временную информацию, которая также может предоставляться бортовой системе управления сельскохозяйственной машины, используя беспроводное соединение рабочего орудия, что позволяет более точно отслеживать накопленное рабочее время на рабочем орудии.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут дополнительно обеспечить возможность беспроводной передачи электроэнергии между сельскохозяйственной машиной и рабочим орудием, используя первичную катушку и вторичную катушку, выполненные с возможностью индуктивной передачи электроэнергии, или используя другие приспособления, приводящие индуктивные катушки в непосредственную близость, передавая таким образом электроэнергию с использованием индуктивности. Такие варианты осуществления могут содержать устройство с лопаткой и портом, при этом первичная катушка заключена внутри лопатки, которая помещается в порту, содержащем вторичную катушку, для того, чтобы обеспечить тесную и надежную близость между катушками для эффективной индуктивной передачи энергии. В качестве альтернативы, первичная катушка может содержаться внутри порта, а вторичная катушка содержаться внутри лопатки. Такие варианты осуществления могут в качестве альтернативы содержать плоские пластины, содержащие первичную и вторичную катушки, которые соединяются впритык, когда рабочее орудие присоединяют к сельскохозяйственной машине, облегчая таким образом эффективную индуктивную передачу энергии между катушками. Преобразователь постоянного тока (DC) в переменный ток (AC) преобразует мощность постоянного тока сельскохозяйственной машины, например, постоянный ток 12 или 24 вольт, в переменный ток, подходящий для приведения в действие первичной катушки, которая затем передает эту мощность на вторичную катушку за счет индуктивности. Мощность переменного тока из вторичной катушки затем преобразуется назад в постоянный ток выпрямительным преобразователем переменного тока в постоянный ток рабочего орудия, который может дополнительно содержать регулятор напряжения для использования бортовой системой управления рабочего орудия и другими электрическими системами рабочего орудия.
В одной форме изобретение направлено на комбинацию сельскохозяйственной машины и рабочего орудия, имеющую беспроводное соединение рабочего орудия для передачи электронной информации, команд и электроэнергии между сельскохозяйственной машиной и рабочим орудием. Беспроводное соединение рабочего орудия имеет бортовую систему управления сельскохозяйственной машины, связанную с сельскохозяйственной машиной, и бортовую систему управления рабочего орудия, связанную с рабочим орудием. Бортовое средство взаимодействия сельскохозяйственной машины связан с бортовой системой управления сельскохозяйственной машины и имеет по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной приемник сельскохозяйственной машины и по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной передатчик сельскохозяйственной машины. Бортовое средство взаимодействия рабочего орудия связан с бортовой системой управления рабочего орудия и имеет по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной приемник рабочего орудия и по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной передатчик рабочего орудия. Бортовой индуктивно связанный связной передатчик сельскохозяйственной машины и бортовой индуктивно связанный связной приемник рабочего орудия взаимодействуют для передачи электронной информации и команд от бортовой системы управления сельскохозяйственной машины бортовой системе управления рабочего орудия. Бортовой индуктивно связанный связной передатчик рабочего орудия и бортовой индуктивно связанный связной приемник сельскохозяйственной машины взаимодействуют для передачи электронной информации от бортовой системы управления рабочего орудия бортовой системе управления сельскохозяйственной машины. Для передачи энергии рабочему орудию с сельскохозяйственной машиной связана первичная катушка. Для получения энергии от сельскохозяйственной машины с рабочим орудием связана вторичная катушка. Первичная катушка и вторичная катушка взаимодействуют для передачи энергии от сельскохозяйственной машины рабочему орудию с использованием индуктивности.
В другой форме изобретение направлено на беспроводное соединение рабочего орудия для передачи электронной информации, команд и энергии между сельскохозяйственной машиной и рабочим орудием. Беспроводное соединение рабочего орудия имеет бортовую систему управления сельскохозяйственной машины, связанную с сельскохозяйственной машиной, и бортовую систему управления рабочего орудия, связанную с рабочим орудием. Бортовое средство взаимодействия сельскохозяйственной машины связан с бортовой системой управления сельскохозяйственной машины и имеет по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной приемник сельскохозяйственной машины и по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной передатчик сельскохозяйственной машины. Бортовое средство взаимодействия рабочего орудия связан с бортовой системой управления рабочего орудия и имеет по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной приемник рабочего орудия и по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной передатчик рабочего орудия. Бортовой индуктивно связанный связной передатчик сельскохозяйственной машины и бортовой индуктивно связанный связной приемник рабочего орудия взаимодействуют для передачи электронной информации и команд от бортовой системы управления сельскохозяйственной машины бортовой системе управления рабочего орудия. Бортовой индуктивно связанный связной передатчик рабочего орудия и бортовой индуктивно связанный связной приемник сельскохозяйственной машины взаимодействуют для передачи электронной информации от бортовой системы управления рабочего орудия бортовой системе управления сельскохозяйственной машины. Для передачи энергии рабочему орудию с сельскохозяйственной машиной связана первичная катушка. Для получения энергии от сельскохозяйственной машины с рабочим орудием связана вторичная катушка. Первичная катушка и вторичная катушка взаимодействуют для передачи энергии от сельскохозяйственной машины рабочему орудию с использованием индуктивности.
В еще одной форме изобретение направлено на способ передачи электронной информации, команд и электроэнергии между сельскохозяйственной машиной и рабочим орудием. Способ включает несколько стадий. Первая стадия состоит в обеспечении бортовой системы управления сельскохозяйственной машины, связанной с сельскохозяйственной машиной, и бортовой системы управления рабочего орудия, связанной с рабочим орудием. Вторая стадия состоит в обеспечении беспроводного соединения рабочего орудия, имеющего бортовое средство взаимодействия сельскохозяйственной машины, связанное с бортовой системой управления сельскохозяйственной машины. Бортовое средство взаимодействия сельскохозяйственной машины имеет по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной приемник сельскохозяйственной машины и по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной передатчик сельскохозяйственной машины. Беспроводное соединение рабочего орудия дополнительно имеет бортовое средство взаимодействия рабочего орудия, связанное с бортовой системой управления рабочего орудия. Бортовое средство взаимодействия рабочего орудия имеет по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной приемник рабочего орудия и по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной передатчик рабочего орудия. Третья стадия состоит в использовании бортового индуктивно связанного связного передатчика сельскохозяйственной машины и бортового индуктивно связанного связного приемника рабочего орудия для передачи электронной информации и команд от бортовой системы управления сельскохозяйственной машины бортовой системе управления рабочего орудия. Четвертая стадия состоит в использовании бортового индуктивно связанного связного передатчика рабочего орудия и бортового индуктивно связанного связного приемника сельскохозяйственной машины для передачи электронной информации от бортовой системы управления рабочего орудия бортовой системе управления сельскохозяйственной машины. Электронная информация и команды включают по меньшей мере одно из заданной высоты рабочего орудия, текущей высоты рабочего орудия, ориентирования по рядку, заданного положения мотовила, текущего положения мотовила, заданного давления флотации, текущего давления флотации, типа рабочего орудия, модели рабочего орудия, серийного номера рабочего орудия, текущей продолжительности рабочего времени рабочего орудия и программных драйверов. Пятая стадия состоит в обеспечении первичной катушки, связанной с сельскохозяйственной машиной. Шестая стадия состоит в обеспечении вторичной катушки, связанной с рабочим орудием. Седьмая стадия состоит в использовании первичной катушки и вторичной катушки для передачи энергии между сельскохозяйственной машиной и рабочим орудием за счет индуктивности.
Одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что оно обеспечивает передачу электронной информации, команд и/или электроэнергии между сельскохозяйственной машиной и ее рабочим орудием, например, между комбайном, кормоуборочным комбайном, валкоукладчиком, уборочной машиной или машиной для подготовки растительной массы и жаткой или, например, между сельскохозяйственным трактором и буксируемым сельскохозяйственным орудием, не подвергаясь поломкам, изнашиванию и отказам вследствие загрязнения, связанного с известными соединительными устройствами.
Другое преимущество состоит в том, что настоящее изобретение исключает дорогостоящие ремонты и простой, которые происходят, когда оператор забывает отсоединить известное соединительное устройство, что приводит к поломке соединителя и/или его жгута проводов.
Еще одно преимущество состоит в том, что настоящее изобретение обеспечивает надежную передачу электронной информации, команд и/или электроэнергии между сельскохозяйственной машиной и ее рабочим орудием без потерь или прерывания вследствие слабых соединений.
Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут понятны из следующего подробного описания иллюстративных вариантов осуществления, которое следует со ссылкой на сопровождающие чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Упомянутые выше и другие признаки и преимущества этого изобретения и способ их достижения станут более очевидны, а изобретение будет более понятным посредством ссылки на следующее описание вариантов осуществления изобретения, сделанное в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:
Фиг.1 иллюстрирует вид сбоку уборочного комбайна с прикрепленной жаткой;
Фиг.2 иллюстрирует вид сбоку уборочного комбайна с прикрепленной жаткой, имеющей беспроводное соединение рабочего орудия согласно одному варианту осуществления изобретения; а
Фиг.3 иллюстрирует графическое представление беспроводного соединения рабочего орудия согласно варианту осуществления изобретения.
Соответствующие ссылочные позиции обозначают соответствующие детали на нескольких изображениях. Приведенные в данном документе примеры иллюстрируют варианты осуществления изобретения, и такие примеры никоим образом не следует истолковывать, как ограничение объема правовых притязаний изобретения.
ПОДРОБНОГО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Термины «вперед», «назад», «левый» и «правый» при использовании в связи с сельскохозяйственной машиной и/или ее компонентами обычно определяются со ссылкой на направление рабочего движения вперед сельскохозяйственной машины, но, опять же, их не следует истолковывать, как ограничение. Термины «продольный» и «поперечный» определяются со ссылкой на продольное направление сельскохозяйственной машины, и их равным образом не следует истолковывать, как ограничение.
Далее со ссылкой на чертежи, а более конкретно на Фиг.1 и 2, показана сельскохозяйственная машина в виде комбайна 10, который обычно содержит шасси 12, входящие в соприкосновение с землей колеса 14 и 16, рабочее орудие в виде жатки 18, приемную камеру 20, кабину 22 оператора, систему 24 обмолота и разделения, систему 26 очистки, зерновой резервуар 28 и разгрузочный транспортер 30. Разгрузочный транспортер 30 проиллюстрирован в виде разгрузочного шнека, но также может быть выполнен в виде ленточного транспортера, цепного подъемника и т.д.
Передние колеса 14 представляют собой более крупные колеса плавающего типа, а задние колеса 16 представляют собой меньшие управляемые колеса. Движущую силу избирательно прикладывают к передним колесам 14 через силовой агрегат в виде дизельного двигателя 32 и трансмиссию (не показано). Хотя показан содержащий колеса комбайн 10, следует также понять, что комбайн 10 может содержать гусеницы, например, быть полностью гусеничным или полугусеничным.
Жатка 18 установлена с возможностью снятия на передней части комбайна 10 и содержит режущий аппарат 34 для скашивания сельскохозяйственных культур с поля во время движения комбайна 10 вперед. Вращающееся мотовило 36 подает растительную массу в жатку 18, а двойной шнек 38 подает скошенную растительную массу в боковом направлении внутрь с каждой стороны в направлении приемной камеры 20. Приемная камера 20 перемещает срезанную растительную массу в систему 24 обмолота и разделения, и может выборочно вертикально двигаться, используя подходящие исполнительные механизмы, такие как гидравлические цилиндры (не показано).
Система 24 обмолота и разделения относится к осевому типу и обычно содержит ротор 40, по меньшей мере частично закрытый и вращающийся внутри соответствующего перфорированного подбарабанья 42. Срезанные сельскохозяйственные культуры обмолачиваются и разделяются за счет вращения ротора 40 внутри подбарабанья 42, а более крупные элементы, такие как стебли, листья и тому подобное, выгружаются из задней части комбайна 10. Меньшие элементы растительного материала, содержащие зерно и незерновой растительный материал, содержащий более легкие, чем зерно, частицы, такие как мякина, пыль и солома, выгружаются через отверстия подбарабанья 42.
Зерно, которое было отделено узлом 24 обмолота и разделения, падает на скатную зерновую доску 44 и перемещается 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 решето очистки) 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 включений, таких как пыль, путем переноса этого материала по воздуху для выпуска из камеры 54 для соломы системы 70 обработки остатков комбайна 10. Скатная зерновая доска 44 и решето 46 предварительной очистки качаются в продольном направлении с перемещением зерна и более 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 по решетам 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 с нижней доски 58 системы 26 очистки. Шнек 56 для чистого зерна перемещает чистое зерно в боковом направлении на расположенный обычно вертикально зерноподъемник 60 для транспортировки в зерновой резервуар 28. Недомолоченные колосья из системы 26 очистки падают в лоток 62 шнека для недомолоченных колосьев. Недомолоченные колосья транспортируются посредством шнека 64 для недомолоченных колосьев и возвратного шнека 66 в верхний конец системы 26 очистки для повторного действия очистки. Поперечные шнеки 68 на дне зернового резервуара 28 перемещают чистое зерно внутри зернового резервуара 28 на разгрузочный шнек 30 для выгрузки из комбайна 10.
Комбайн 10, показанный на фиг.1, показывает известное соединительное устройство между комбайном 10 и жаткой 18, при этом комбайн 10 снабжен бортовым соединителем 82 комбайна с наружной резьбой с гнездами (не показано), который соединен с комбайном 10 с помощью жгута 88 проводов комбайна. Жатка 18 снабжена бортовым соединителем 80 жатки с внутренней резьбой со штырями (не показано), который соединен с жаткой 18 с помощью жгута 86 проводов жатки, и который соответствует бортовому соединителю 82 комбайна с наружной резьбой. Бортовой соединитель 80 жатки с внутренней резьбой неподвижно установлен на жатке 18 с помощью крепления 84 соединителя, тогда как бортовой соединитель 82 комбайна с наружной резьбой прикреплен не неподвижно, но расположен на конце жгута 88 проводов комбайна, который остается свободным, так что соединение можно производить вручную путем вставки бортового соединителя 82 комбайна с наружной резьбой в бортовой соединитель 80 жатки с внутренней резьбой. Бортовым соединителем 82 комбайна с наружной резьбой и бортовым соединителем 80 жатки с внутренней резьбой может быть 31-штыревой соединитель марки Deutsch, в котором соединение производится вручную за счет выравнивания основных язычков (не показано) на обоих корпусах соединителя, а затем поворота стопорного кольца (не показано), вталкивая при этом одновременно бортовой соединитель 82 комбайна с наружной резьбой в бортовой соединитель 80 жатки с внутренней резьбой.
Такие соединительные устройства, как показано на фиг.1, как правило, подвержены поломкам, изнашиванию и отказам вследствие загрязнения. Зачастую, когда жатку 18 отсоединяют от комбайна 10, оператор забывает отсоединить бортовой соединитель 82 комбайна с наружной резьбой от бортового соединителя 80 жатки с внутренней резьбой, так что когда комбайн 10 сдает назад от жатки 18, повреждаются бортовой соединитель 80 жатки с внутренней резьбой, крепление 84 соединителя, жгут проводов 86 жатки, бортовой соединитель 82 комбайна с наружной резьбой и/или жгут 88 проводов комбайна. Починка и/или замена этих компонентов может быть трудоемкой и дорогостоящей как с точки зрения затрат на ремонт, так и с точки зрения простоя. Кроме того, когда бортовой соединитель 82 комбайна с наружной резьбой устанавливают и удаляют в нормальных условиях, контакты как бортового соединителя 82 комбайна с наружной резьбой, так и бортового соединителя 80 жатки с внутренней резьбой изнашиваются, и в итоге штыревые контакты (не показано) бортового соединителя 82 комбайна с наружной резьбой сгибаются и замыкают другие штыри или полностью отламываются. Кроме того, окружение в задней части жатки 18 и в передней части приемной камеры 20, где расположено соединительное устройство, не способствует сохранению соединителя чистым и сухим. В результате грязь, мякина, масло и влага зачастую загрязняют бортовой соединитель 82 комбайна с наружной резьбой и бортовой соединитель 80 жатки с внутренней резьбой, что приводит к слабым соединениям и необходимости регулярной очистки соединений.
Сельскохозяйственная машина в виде комбайна 10, показанная на фиг.2, показывает вариант осуществления настоящего изобретения, беспроводное соединение 98 рабочего орудия. Беспроводное соединение 98 рабочего орудия содержит средство 100 взаимодействия сельскохозяйственной машины и первичную катушку 118 сельскохозяйственной машины, которая в качестве неограничивающих примеров может быть в виде лопатки, порта или плоской пластины. Первичная катушка 118 сельскохозяйственной машины жестко или упруго прикреплена к сельскохозяйственной машине 10, в данном случае к приемной камере 20 комбайна 10, например, посредством использования кронштейна, резиновой опоры, пружины или другого жесткого или полужесткого приспособления. Беспроводное соединение 98 рабочего орудия дополнительно содержит средство 150 взаимодействия рабочего орудия и вторичную катушку 168 рабочего орудия, которая в качестве неограничивающих примеров может быть в виде порта, лопасти или плоской пластины. Вторичная катушка 168 рабочего орудия жестко или упруго прикреплена к рабочему орудию, в данном случае в виде жатки 18, например, посредством использования кронштейна, резиновой опоры, пружины или другого жесткого или полужесткого приспособления. Средство 100 взаимодействия сельскохозяйственной машины и средство 150 взаимодействия рабочего орудия приводят в непосредственную близость, предпочтительно на 10 сантиметров или менее, даже более предпочтительно на 4 сантиметров или менее, когда рабочее орудие присоединяют к сельскохозяйственной машине, в данном случае, когда жатку 18 присоединяют к приемной камере 20. При приведении в непосредственную близость средство 100 взаимодействия сельскохозяйственной машины и средство 150 взаимодействия рабочего орудия функционируют вместе, обеспечивая средство взаимодействия для обмена данными, использующее индуктивно связанную форму связи, например, в качестве неограничивающего примера протокол ближней бесконтактной связи (NFC), между сельскохозяйственной машиной и рабочим орудием, в данном случае между комбайном 10 и жаткой 18.
Первичная катушка 118 сельскохозяйственной машины и вторичная катушка 168 рабочего орудия взаимодействуют, обеспечивая беспроводную передачу электроэнергии между сельскохозяйственной машиной и рабочим орудием, в данном случае между комбайном 10 и жаткой 18, используя индуктивность. В показанном варианте осуществления первичная катушка 118 сельскохозяйственной машины выполнена в виде лопатки, а вторичная катушка 168 рабочего орудия выполнена в виде порта. Однако предусматривается, что первичная катушка 118 сельскохозяйственной машины может быть в виде порта, а вторичная катушка 168 рабочего орудия может быть в виде лопатки. Также, в качестве альтернативы, каждая из первичной катушки 118 сельскохозяйственной машины и вторичной катушки 168 рабочего орудия может быть в виде плоских пластин, которые обращены друг к другу, когда рабочее орудие присоединяют к сельскохозяйственной машине, в данном случае когда жатку 18 присоединяют к приемной камере 20, обеспечивая таким образом беспроводную индуктивную передачу электроэнергии между комбайном 10 и жаткой 18. Таким образом, функция соединительного устройства, показанного на фиг.1, выполняется за счет беспроводного соединения 98 рабочего орудия согласно варианту осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.2, не подвергаясь поломкам, изнашиванию и отказам вследствие загрязнения.
Далее, обращаясь к Фиг.3, в графическом представлении более подробно показан вариант осуществления беспроводного соединения 98 рабочего орудия. Беспроводное соединение 98 рабочего орудия содержит бортовую систему 102 управления сельскохозяйственной машины, связанную с сельскохозяйственной машиной 10, которая затем связана с бортовым средством 100 взаимодействия сельскохозяйственной машины. Беспроводное соединение 98 рабочего орудия также содержит бортовую систему 152 управления рабочего орудия, связанную с рабочим орудием 18, которая затем связана с бортовым средством 150 взаимодействия рабочего орудия. Бортовое средство 100 взаимодействия сельскохозяйственной машины содержит по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной приемник 106 сельскохозяйственной машины и по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной передатчик 108 сельскохозяйственной машины, связанный с бортовой системой 102 управления сельскохозяйственной машины, а также первичную катушку 118 сельскохозяйственной машины. Аналогичным образом, бортовое средство 150 взаимодействия рабочего орудия содержит по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной приемник 156 рабочего орудия и по меньшей мере один бортовой индуктивно связанный связной передатчик 158 рабочего орудия, связанный с бортовой системой 152 управления рабочего орудия, а также вторичную катушку 168 рабочего орудия.
Бортовая система 102 управления сельскохозяйственной машины связана с сельскохозяйственной машиной 10 посредством бортовых устройств 110 ввода сельскохозяйственной машины, которые могут быть снабжены бортовыми аналого-цифровыми преобразователями 114 сельскохозяйственной машины. Бортовая система 102 управления сельскохозяйственной машины дополнительно связана с сельскохозяйственной машиной 10 посредством бортовых устройств 112 вывода сельскохозяйственной машины, которые могут быть снабжены бортовыми цифро-аналоговыми преобразователями 116 сельскохозяйственной машины. Бортовая система 152 управления рабочего орудия связана с рабочим орудием 18 посредством бортовых устройств 160 ввода рабочего орудия, которые могут быть снабжены бортовыми аналого-цифровыми преобразователями 164 рабочего орудия. Бортовая система 152 управления рабочего орудия дополнительно связана с рабочим орудием 18 посредством бортовых устройств 162 вывода рабочего орудия, которые могут быть снабжены бортовыми цифро-аналоговыми преобразователями 166 рабочего орудия.
Таким образом, используя бортовое средство 100 взаимодействия сельскохозяйственной машины и бортовое средство 150 взаимодействия рабочего орудия беспроводного соединения 98 рабочего орудия, и используя индуктивно связанную связь, бортовая система 102 управления сельскохозяйственной машины и бортовая система 152 управления рабочего орудия могут обмениваться электронной информацией и командами, касающимися в качестве неограничивающих примеров высоты рабочего орудия, ориентирования по рядку, положения мотовила, давления флотации и типа рабочего орудия. Кроме того, бортовая система 152 управления рабочего орудия может снабжать бортовую систему 102 управления сельскохозяйственной машины программными драйверами для рабочих катушек, исполнительными механизмами или двигателями (не показано), используемыми на рабочем орудии 18. Один или более бортовых аналого-цифровых преобразователей 114 сельскохозяйственной машины дополнительно могут быть снабжены нагрузочными сопротивлениями 122 для того, чтобы позволить бортовой системе управления сельскохозяйственной машины обнаружить, когда должны включаться катушки, исполнительные механизмы или двигатели, используемые на рабочем орудии 18. Одно или более бортовых устройств 162 вывода рабочего орудия бортовой системы 152 управления рабочего орудия могут быть снабжены контуром 174 постоянного тока большой мощности для того, чтобы приводить в действие в качестве неограничивающих примеров один или более электромагнитов, двигателей, исполнительных механизмов или осветителей, связанных с рабочим орудием 18.
Бортовая система 152 управления рабочего орудия дополнительно может снабжать бортовую систему 102 управления сельскохозяйственной машины конкретной идентифицирующей информацией, касающейся рабочего орудия 18, такой как тип, модель и серийный номер рабочего орудия, обеспечивая таким образом использование разных рабочих орудий 18 без необходимости для оператора вручную перенастраивать тип рабочего орудия в бортовой системе 102 управления сельскохозяйственной машины при смене рабочих орудий 18. Эта идентифицирующая информация может храниться в памяти электрически-стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EEPROM) (не показано) в бортовой системе 152 управления рабочего орудия. Бортовая система 152 управления рабочего орудия также может быть снабжена счетчиком 172 времени рабочего орудия, накапливающим временную информацию, которая также может предоставляться бортовой системе 102 управления сельскохозяйственной машины, используя беспроводное соединение 98 рабочего орудия, что позволяет более точно отслеживать накопленное рабочее время на рабочем орудии 18.
Для того чтобы беспроводным образом передавать энергию между сельскохозяйственной машиной 10 и рабочим орудием 18, бортовое средство 100 взаимодействия сельскохозяйственной машины беспроводного соединения 98 рабочего орудия снабжено первичной катушкой 118 сельскохозяйственной машины. Бортовое средство 150 взаимодействия рабочего орудия беспроводного соединения 98 рабочего орудия снабжено вторичной катушкой 168 рабочего орудия. Когда рабочее орудие 18 присоединяют к сельскохозяйственной машине 10, например, когда жатку 18 присоединяют к приемной камере 20 комбайна 10, первичная катушка 118 сельскохозяйственной машины взаимодействует или входит в непосредственную близость с вторичной катушкой 168 рабочего орудия. Преобразователь постоянного тока (DC) в переменный ток (AC) 120 преобразует мощность постоянного тока сельскохозяйственной машины, например, постоянный ток 12 или 24 вольт, в переменный ток, подходящий для приведения в действие первичной катушки 118 сельскохозяйственной машины, которая затем передает эту мощность вторичной катушке 168 рабочего орудия за счет индуктивности. Мощность переменного тока из вторичной катушки 168 рабочего орудия затем преобразуется назад в постоянный ток выпрямительным преобразователем 170 переменного тока в постоянный ток рабочего орудия, который может содержать регулятор напряжения для использования бортовой системой 152 управления рабочего орудия и другими электрическими системами рабочего орудия 18. Следует заметить, что варианты осуществления изобретения, проиллюстрированные на фиг.2 и 3, показывают первичную катушку 118 сельскохозяйственной машины в виде лопатки, связанной с сельскохозяйственной машиной 10, а вторичную катушку 168 рабочего орудия в виде порта, связанного с рабочим орудием 18. Однако предусматривается, что варианты осуществления изобретения содержат лопатку катушки, связанную с рабочим орудием 18, и гнездо катушки, связанное с сельскохозяйственной машиной 10, выполняющие таким образом ту же самую функцию передачи электроэнергии от сельскохозяйственной машины 10 рабочему орудию 18, при этом гнездо катушки функционирует в качестве первичной катушки, а лопатка катушки функционирует в качестве вторичной катушки. Кроме того, предусматривается, что, как упоминалось ранее, варианты осуществления изобретения содержат первичную катушку 118 сельскохозяйственной машины и вторичную катушку 168 рабочего орудия в виде плоских пластин.
Бортовая система 102 управления сельскохозяйственной машины может быть снабжена бортовым приемопередатчиком 104 сельскохозяйственной машины, которым может быть в качестве неограничивающих примеров приемопередатчик локальной вычислительной сети (CAN), приемопередатчик Ethernet, приемопередатчик локальной соединительной сети (LIN) или приемопередатчик фирменной сети, обеспечивающим таким образом связь между бортовой системой 102 управления сельскохозяйственной машины и другими электронными системами (не показано) внутри сельскохозяйственной машины 10. Аналогичным образом, бортовая система 152 управления рабочего орудия может быть снабжена приемопередатчиком 154 бортовой сети рабочего орудия, обеспечивающим связь между бортовой системой 152 управления рабочего орудия и другими электронными системами (не показано) внутри рабочего орудия 18.
Несмотря на то, что это изобретение было описано в отношении по меньшей мере одного варианта осуществления, настоящее изобретение может быть дополнительно модифицировано в пределах сущности и объема правовых притязаний этого раскрытия. Вследствие этого данная заявка охватывает любые варианты, способы применения или варианты адаптации изобретения, используя его общие принципы. Кроме того, эта заявка охватывает такие отклонения от настоящего изобретения, которые попадают в рамки известной или общепринятой практики в области, к которой относится это изобретение и которая попадает в пределы ограничений приложенной формулы изобретения.