Способ и устройство для автоматической регулировки положения вспомогательного метателя в сельскохозяйственной уборочной машине
Изобретение относится к способу автоматической регулировки положения вспомогательного метателя в сельскохозяйственной уборочной машине, в особенности в полевом измельчителе, а также к устройству для осуществления этого способа. Устройство снабжено по меньшей мере передним аппаратом для приема убранной массы и содержит по меньшей мере один обрабатывающий аппарат. Выходящая из обрабатывающего аппарата убранная масса по меньшей мере частично проходит через вспомогательный метатель, по меньшей мере частично заключенный в корпусе машины. Вспомогательный метатель (11) выполнен с возможностью смещения относительно корпуса (18) машины, охватывающего, по меньшей мере частично, указанный вспомогательный метатель (11). Способ регулировки заключается в том, что с помощью по меньшей мере одного датчика (41) воспринимают и измеряют один или несколько параметров убранной массы в любом месте внутри тракта (43) транспортирования убранной массы. В зависимости от измеренных параметров изменяют, ступенчато или бесступенчато, проходной зазор (16). Достигается автоматическая регулировка потока и струи выброса без остановки процесса уборки в зависимости от влажности и свойств убранной массы. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу автоматической регулировки положения вспомогательного метателя в сельскохозяйственной уборочной машине, в особенности в полевом измельчителе, а также к устройству для осуществления способа в соответствии с ограничительными частями пунктов 1 и 15 формулы изобретения.
Уровень техники
Различные погодные условия, объемы и виды убираемой растительности оказывают влияние на качество и надежность прохождения убранной массы внутри уборочной машины. Так, например, при приеме травы во влажных условиях и при различных по массе потоках могут создаваться слипшиеся комки, что отрицательно сказывается на потоке убранной массы. Эти отрицательные воздействия отражаются как на транспортировании потока внутри уборочной машины, так и на разгрузке убранной массы из машины.
В патентном документе DE №19732722 описан транспортирующий вентилятор для полевого измельчителя. Этот транспортирующий вентилятор должен быть быстро опорожнен в случае его забивания. Для этого в непосредственной близости к транспортирующему вентилятору во входном патрубке на рамной части установлен сменный лист. Оба органа выполнены съемными, что дает возможность доступа внутрь вентилятора для удаления засорений. Кроме того, эти органы выполнены с возможностью изменения расстояния между ними, при этом проходной зазор между ними и окружностью вращения транспортирующего ротора может быть изменен вручную.
Недостаток решения по патентному документу ФРГ №19732722 заключается в том, что в нем предусмотрена возможность только ручного вмешательства, связанного с большими затратами времени. В этих условиях невозможно обеспечить быстрое реагирование на изменения потока убранной массы экономичным образом и без остановки процесса уборки. Кроме того, решение требует точной установки различных регулировочных винтов, так как небольшое отклонение одного из винтов вызывает появление неровностей на внутренней стороне корпуса вращения. На эти неровности налипает убранная масса, в особенности во влажном состоянии, что может вызывать усиленное налипание и нарушение потока убранной массы. Это вызывает необходимость регулярного контроля этого участка. То же относится и к плотности убранной массы. Изобретение по патентному документу DE №19732722 не обеспечивает реагирования на изменения потока убранной массы без нарушения процесса полевых работ. Кроме того, регулировка может производиться только вручную, что ведет к значительным простоям и необходимости проведения монтажных работ. Если же отказаться от этих работ по очистке и регулировке, это может привести к потерям убранной массы, так как при слабом потоке убранной массы не достигается оптимальной струи выброса убранной массы в транспортное средство, и за счет этого в зависимости от погодных условий и ветрового влияния потери могут составлять до 30% убранной массы.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании способа и устройства для осуществления этого способа, благодаря которым поток убранной массы и струя ее выброса автоматически и без остановки процесса уборки регулируются в зависимости от влажности и свойств убранной массы.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается в устройстве для регулировки проходного зазора для убранной массы на вспомогательном метателе в сельскохозяйственной уборочной машине, в особенности в самоходном полевом измельчителе, который снабжен по меньшей мере передним аппаратом для приема убранной массы и содержит по меньшей мере один обрабатывающий аппарат, причем выходящая из обрабатывающего аппарата убранная масса по меньшей мере частично проходит через вспомогательный метатель, по меньшей мере частично заключенный в корпусе машины. Согласно изобретению вспомогательный метатель выполнен с возможностью смещения относительно корпуса машины, охватывающего, по меньшей мере частично, указанный вспомогательный метатель.
За счет установки вспомогательного метателя с возможностью смещения относительно корпуса машины, охватывающего его по меньшей мере частично, достигается создание беспрепятственного потока убранной массы. Благодаря этому создана возможность непосредственного реагирования вспомогательного метателя на изменения потока убранной массы. Вследствие этой непосредственной реакции в виде изменения положения вспомогательного метателя устраняется налипание убранной массы в виде слипшихся комков. Кроме того, для регулировки не требуется остановки процесса уборки, так что он осуществляется непрерывно, без простоев.
Подвижность вспомогательного метателя может конструктивно обеспечиваться особенно простым образом посредством механизма линейного смещения или поворотного смещения.
В предпочтительном примере осуществления изобретения регулировка положения вспомогательного метателя производится автоматически в зависимости от скорости, плотности и/или влажности убранной массы. Автоматическая регулировка положения вспомогательного метателя в значительной мере снижает нагрузку водителя машины, который может сосредоточиться исключительно на процессе уборки. Для контроля потока убранной массы не требуется никакого внешнего вмешательства в рабочие органы. Кроме того, отпадает необходимость в постоянном контроле человеком процесса транспортирования убранной массы. За счет этого повышается эффективность уборки, так как устраняются простои, и процесс уборки может осуществляться равномерно независимо от переменных условий.
Согласно предпочтительному примеру выполнения регулировка производится посредством регулировочного устройства, которое установлено на пружинных блоках подвижно в направлении его отхода. За счет этого обеспечивается защита метательных лопастей и корпуса от повреждения в случае забивания. Кроме того, транспортирование убранной массы регулируется в соответствии с текущими конкретными условиями, что повышает степень его эффективности.
Повышению эффективности транспортирования дополнительно способствует синхронная регулировка положения вспомогательного метателя в виде упорного устройства. Оно выполнено в виде двух регулировочных ходовых винтов, которые перемещаются совместно с помощью средств синхронизации. Средства синхронизации служат для того, чтобы регулировка положения вспомогательного метателя осуществлялась с требуемой равномерностью и точностью. Это необходимо из-за высокого числа оборотов вспомогательного метателя и связанных с ним усилий. При неравномерном изменении положения мог бы произойти перекос вспомогательного метателя, и в этом случае из-за действующих на него больших усилий он мог бы не удержаться в своем положении и повредить корпус барабана, что привело бы к простою машины. Для улучшения точности регулировки положения она может производиться с помощью по меньшей мере одного электродвигателя.
В предпочтительном примере выполнения на пути следования убранной массы установлены датчики, которые воспринимают и измеряют влажность, плотность и/или скорость убранной массы и передают эти данные дальше на предусмотренное изобретением устройство обработки данных и вычислений (процессор). На основе переданных данных осуществляется регулировка положения вспомогательного метателя, за счет чего производительность транспортирования автоматически регулируется в соответствии с конкретными условиями без необходимости прерывания процесса уборки.
За счет достигаемой точной регулировки положения элементов устройства необходимая для уборки энергия ограничивается до практически требуемой величины, что обеспечивает удержание на минимальном уровне расхода энергии и топлива.
Кроме того, за счет непрерывной настройки в соответствии с изменениями потока убранной массы снижается создание побочных воздушных потоков. Благодаря этому не только улучшается эффективность транспортирования убранной массы, но дополнительно оптимальным образом концентрируется струя выброса убранной массы, так что характеристика струи выброса от разгрузочного патрубка до транспортного средства остается постоянной. Благодаря этому снижаются потери убранной массы на этом участке транспортирования.
В предпочтительном варианте осуществления смещение вспомогательного метателя обеспечивается с помощью механизма смещения оси.
Предпочтительно механизм смещения оси направляется с помощью пружин в направлении подвижного упора и воздействует на один или оба конца оси вспомогательного метателя.
Расположенные на расстоянии друг от друга механизмы смещения оси предпочтительно связаны между собой с помощью по меньшей мере одного средства синхронизации их привода, например, в виде соединительной тяги или цепи. Регулировка положения средства синхронизации предпочтительно осуществляется в направлении оси вспомогательного метателя, например, посредством по меньшей мере одного электродвигателя.
Ось вспомогательного метателя может быть подпружинена по меньшей мере в одном направлении. Регулировка положения оси вспомогательного метателя осуществляется в горизонтальном направлении на основе передаваемых сигналов от датчика.
Еще одним предметом изобретения является способ регулировки проходного зазора для убранной массы на вспомогательном метателе в сельскохозяйственной уборочной машине, в особенности в самоходном полевом измельчителе, который снабжен по меньшей мере передним аппаратом для приема убранной массы и содержит по меньшей мере один обрабатывающий аппарат, причем выходящая из обрабатывающего аппарата убранная масса по меньшей мере частично проходит через вспомогательный метатель, по меньшей мере частично заключенный в корпусе машины. Согласно предложенному определяют удельные параметры убранной массы и/или транспортирования, обрабатывают эти данные и в соответствии с ними изменяют проходной зазор для убранной массы.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет того, что в уборочной машине на пути следования убранной массы в любом месте внутри тракта транспортирования убранной массы между обрабатывающим аппаратом и разгрузочным патрубком расположены один или несколько датчиков. Датчики воспринимают и измеряют параметры прохода и/или характеристики убранной массы. В зависимости от полученных величин автоматически регулируется проходной зазор для убранной массы. За счет этого достигается повышение эффективности транспортирования убранной массы, положительно влияющее также на его способность к разгрузке выбросом. Кроме того, эти процессы могут контролироваться и регулироваться за счет того, что один датчик установлен в транспортирующем стволе за вспомогательным метателем. Таким образом, воспринимаются и измеряются параметры убранной массы после ее разгона вспомогательным метателем. Если данные показывают плохие характеристики транспортирования, величина проходного зазора для убранной массы может быть изменена для улучшения этих характеристик. Таким же образом можно понизить создание воздушного потока, противодействующего концентрации выбросной разгрузочной струи убранной массы.
Предпочтительные примеры выполнения изобретения защищены зависимыми пунктами формулы изобретения.
Перечень Фигур чертежей
Примеры осуществления настоящего изобретения будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает на виде сбоку самоходный полевой измельчитель с прицепленным к нему сзади транспортным средством,
фиг.2 изображает в увеличенном масштабе область А машины по фиг.1 с расположенным в ней устройством регулировки по изобретению,
фиг.3 изображает вид в разрезе по линии Ill-Ill на фиг.2,
фиг.4 схематично изображает альтернативный пример выполнения устройства для смещения оси.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показана сельскохозяйственная машина 1, выполненная в виде самоходного полевого измельчителя 2. За полевым измельчителем 2 следует прицепленное к нему сзади транспортное средство 3. В альтернативном примере выполнения транспортное средство 3 может следовать рядом с полевым измельчителем 2. Спереди на полевом измельчителе 4 установлен приемный аппарат 4, с помощью которого производится срезка убираемой массы 5 и подача ее на расположенные за ним подбирающие барабаны 6 пресс-подборщика. От них убранная масса подхватывается подбирающими барабанами 7 пресс-подборщика и передается на измельчительный барабан 8 для измельчения. Далее измельченная убранная масса 9 передается на плющильные валки 10 перед тем, как она захватывается вспомогательным метателем 11. В рамках изобретения предусмотрено, что число плющильных валков 10 может быть любым. Плющильные валки 10 служат для того, чтобы при уборке кукурузы производить плющение кукурузных зерен. Поэтому плющильные валки могут вообще отсутствовать, когда не требуется плющения убираемой массы 5, например, при уборке травы. Вспомогательный метатель 11 придает измельченной убранной массе 9 ускорение для более надежного выброса массы из разгрузочного патрубка 12 в транспортное средство 3.
Фиг.2 изображает в увеличенном масштабе область А по фиг.1, поток измельченной убранной массы, следующий в направлении стрелки 13, измельчительный барабан 8, плющильные валки 10 и вспомогательный метатель 11. Плющильные валки 10 передают измельченную убранную массу 9 на вспомогательный метатель 11. При этом измельченная убранная масса 9 проходит между вспомогательным метателем 11 и внутренней стенкой 14 транспортирующего ствола 15 через проходной зазор 16. Вспомогательный метатель 11 может смещаться относительно внутренней стенки 14 транспортирующего ствола под действием механизма 17 смещения оси, связанного с вспомогательным метателем. За счет этого воздействия указанного механизма 17 изменяется ширина проходного зазора 16. Механизм 17 смещения оси смонтирован в опорной раме 19, жестко укрепленной в корпусе 18 машины. Опорная рама 19 содержит по меньшей мере две расположенные параллельно друг другу направляющие поверхности 20, на концах которых предусмотрены упоры 21.
Как показано на фиг.3, ось 22 вспомогательного метателя 11, приводимого посредством ременного шкива 23, установлена в опорной раме 19. Охватывающие ось 22 подшипники 24 встроены в ползуны 25. Механизм 17 смещения оси воздействует по меньшей мере с одной стороны на ось 22 вспомогательного метателя 11. Особенно предпочтительна двухсторонняя связь механизма 17 с концами вращающейся оси 22 вспомогательного метателя 11. За счет этой связи осуществляется изменение положения вспомогательного метателя 11 относительно внутренней стенки 14 транспортирующего ствола 15 с синхронным смещением концов оси 22 метателя внутри предусмотренных для этого продольных прорезей 26. Смещение вспомогательного метателя 11 осуществляется по четырем направляющим осям 27, которые встроены попарно в механизм 17 смещения оси. Направляющие оси 27, в свою очередь, окружены пружинами 28, при этом каждая ось одним концом укреплена в ползуне 25. При необходимости напряжение пружин 28 может быть отрегулировано. Регулировка положения ползуна может производиться с помощью ходового винта 29. Для этого в неподвижные направляющие поверхности 20 вставлен палец 30, в котором выполнена гайка для образования винтовой пары с ходовым винтом 29. В данном примере выполнения ходовые винты 29 синхронно приводятся электродвигателем 31. Ходовые винты 29 связаны между собой через посредство звездочек 32 и синхронизирующих средств 33, которые в данном случае выполнены в виде цепи 34. Звездочки 32 и цепь 34 расположены за пределами корпуса 18 машины. При регулировочном смещении изменяется расстояние между осью 22 вспомогательного метателя 11 и электродвигателем 31, ходовыми винтами 29 со звездочками 32 и цепью 34. Электродвигатель 31 связан с неподвижной частью корпуса 18 машины только через опору, воспринимающую крутящий момент. В рамках изобретения возможно использовать взамен ходовых винтов 29 по меньшей мере один силовой цилиндр 35 (фиг.4). Особенно предпочтительно использование двух силовых цилиндров 35. Силовые цилиндры 35 соединены напорными линиями 36 с многополостным поршневым насосом 37. Полости 38 многополостного поршневого насоса 37 выполнены таким образом, что при ходе находящихся в полостях поршней 39 в одном направлении из обеих полостей 38 в цилиндры 35 направляются одинаковые количества находящейся в полостях текучей среды 40, а при ходе поршня 39 в противоположном направлении одинаковое количество текучей среды 40 отводится обратно в полости 38. За счет этого обеспечивается синхронный ход ползунов. С помощью ходовых винтов 29 или силовых цилиндров 35 достигается бесступенчатая или ступенчатая регулировка проходного зазора 16 для убранной массы.
Как показано на фиг.2, на пути транспортирования измельченной убранной массы 9 установлены датчики 41. Датчики 41 находятся непосредственно за измельчительным барабаном 8, перед плющильными валками 10 и/или за вспомогательным метателем 11. Датчики 41 расположены таким образом, что отслеживают поток измельченной убранной массы 9 от ее приема до выброса. Датчики 41 вырабатывают данные в виде сигнала и подают его на известное само по себе устройство 42 обработки сигнала и вычислений, называемый далее процессор 42. Процессор 42 находится в функциональной связи с механизмом 17 смещения оси. После получения входного сигнала процессор 42 вырабатывает выходной сигнал, который передается на механизм 17 смещения оси и вызывает регулировочное смещение оси 22 вспомогательного метателя 11 в горизонтальном направлении поперечно направлению 13 потока убранной массы.
Особо важными факторами для регулировки ширины проходного зазора 16 являются плотность, скорость и влажность убранной массы. Величины плотности и скорость убранной массы измеряются датчиками 41 известным образом и служат для вычисления расхода. Для корректировки плотности убранной массы датчиками 41 дополнительно определяется влажность убранной массы, и эти данные обрабатываются вместе с данными других параметров. Если обработка данных показывает, что расход низок, вспомогательный метатель смещается в горизонтальном направлении поперечно потоку 13 убранной массы к внутренней стенке 14 транспортирующего ствола 15. При этом ширина проходного зазора 16 уменьшается, и измельченная масса 9 разгоняется вспомогательным метателем. Если расход убранной массы высок, вспомогательный метатель 11 отодвигается от внутренней стенки 14 транспортирующего ствола 15 описанным выше образом. В результате ширина проходного зазора 16 увеличивается, и убранная масса 9 проходит равномерным потоком без забивания транспортирующего ствола 15.
И наконец, влажность убранной массы известным образом влияет на образование комков и потоке массы. Если убранная масса 9 сухая, она легко захватывается воздушным потоком и требует меньшего расхода потока. Воздушный поток необходим для того, чтобы обеспечить оптимальную связность убранной массы 9 и ее подачу в транспортное средство 3 без потерь. При влажной убранной массе требуется более низкий расход воздушного потока, так как сама убранная масса 9 уже за счет более высокого удельного веса обладает большей энергией выброса и транспортируется в более связном виде.
1. Устройство для регулировки проходного зазора для убранной массы на вспомогательном метателе в сельскохозяйственной уборочной машине, в особенности в самоходном полевом измельчителе, который снабжен по меньшей мере передним аппаратом для приема убранной массы и содержит по меньшей мере один обрабатывающий аппарат, причем выходящая из обрабатывающего аппарата убранная масса по меньшей мере частично проходит через вспомогательный метатель, по меньшей мере частично заключенный в корпусе машины, отличающееся тем, что вспомогательный метатель (11) выполнен с возможностью смещения относительно корпуса (18) машины, охватывающего, по меньшей мере частично, указанный вспомогательный метатель (11).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что возможность смещения вспомогательного метателя (11) осуществляется посредством линейного и/или поворотного смещения.
3. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что регулировка положения вспомогательного метателя (11) осуществляется в зависимости от скорости, и/или плотности, и/или влажности убранной массы.
4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что смещение вспомогательного метателя (11) осуществляется автоматически.
5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что смещение обеспечивается с помощью механизма (17) смещения оси.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что механизм (17) смещения оси направляется с помощью пружин (28) в направлении подвижного упора (21).
7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что механизм (17) смещения оси воздействует на один или оба конца оси (22) вспомогательного метателя (11).
8. Устройство по одному из пп.5-7, отличающееся тем, что расположенные на расстоянии друг от друга механизмы (17) смещения оси связаны между собой с помощью по меньшей мере одного средства (33) синхронизации их привода.
9. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что ось (22) метателя подпружинена по меньшей мере в одном направлении.
10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что средство (33) синхронизации состоит из соединительной тяги или цепи.
11. Устройство по любому из пп.8-10, отличающееся тем, что регулировка положения средства (33) синхронизации осуществляется в направлении оси вспомогательного метателя (11).
12. Устройство по любому из пп.8-11, отличающееся тем, что регулировка положения средства (33) синхронизации осуществляется посредством по меньшей мере одного электродвигателя (31).
13. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один датчик (41), предназначенный для определения влажности, и/или плотности, и/или скорости убранной массы (5), установлен по меньшей мере в одном месте в транспортирующем стволе (15).
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что регулировка положения оси (22) вспомогательного метателя (11) осуществляется в горизонтальном направлении на основе передаваемых сигналов от датчика (41).
15. Способ регулировки проходного зазора для убранной массы на вспомогательном метателе в сельскохозяйственной уборочной машине, в особенности в самоходном полевом измельчителе, который снабжен по меньшей мере передним аппаратом для приема убранной массы и содержит по меньшей мере один обрабатывающий аппарат, причем выходящая из обрабатывающего аппарата убранная масса по меньшей мере частично проходит через вспомогательный метатель, по меньшей мере частично заключенный в корпусе машины, отличающийся тем, что с помощью по меньшей мере одного датчика (41) воспринимают и измеряют один или несколько параметров убранной массы в любом месте внутри тракта (43) транспортирования убранной массы, и в зависимости от измеренных параметров убранной массы изменяют, ступенчато или бесступенчато, проходной зазор (16) для убранной массы.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что с помощью по меньшей мере одного датчика (41) воспринимают и измеряют один или несколько параметров убранной массы из группы параметров, включающей влажность, и/или плотность, и/или скорость убранной массы.
17. Способ по п.15 или 16, отличающийся тем, что ширину проходного зазора (16) для убранной массы изменяют автоматически.
