Регистратор дробления зерна в зерноуборочном комбайне

Авторы патента:

Заявляемая полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а конкретно - к устройствам регистрации дробления зерна и регулирования молотильного зазора в зерноуборочных комбайнах как классической схемы (с тангенциальным расположением молотильного барабана), так и с аксиально-роторным молотильно-сепарирующим устройством.

Задача полезной модели - повышение точности измерения количества дробленого зерна и точности автоматизированного регулирования молотильного зазора в зависимости от этого параметра для заданной условиями уборки интенсивности подачи убираемого продукта.

Известны способы регулирования молотильного аппарата и информационного обеспечения процесса уборки зерна комбайном и устройства для их осуществления [1. Патент RU 2360397 от 09.01.2008; 2. Патент RU 2357401 от 17.12.2004]. Они позволяют контролировать такие параметры процесса уборки урожая, как сигнализация о полной загрузке бункера, вес убранного зерна, площадь убранного поля, средняя урожайность и др., а также регулировать такие параметры процесса обмолота, как скорость вращения молотильного барабана и молотильный зазор, т.е. расстояние между подбарабаньем и молотильным барабаном, по сигналам датчика определения интенсивности подачи убираемого продукта. Недостатками перечисленных способов и устройств для их осуществления являются: отсутствие датчика и регистратора дробленого зерна; независимость процесса регулирования молотильного зазора от количества или процентного содержания дробленого зерна в общей массе обмолоченного продукта; применение стационарных (в лабораторных условиях) органилептического или биологического способов определения макро- и микроповреждений зерна с помощью, соответственно, просмотра под лупой или окрашивания проб зерна различными красителями с последующим просмотром с помощью измерительного микроскопа, что не позволяет оперативно контролировать и изменять параметры молотильного устройства в процессе уборки урожая с целью исключения дробления зерна в процессе уборки или уменьшения количества дробленого зерна в его общей массе до допустимого по техническим требованиям значения, которое не должно превышать 1%. Особенно нежелательны макроповреждения зерна, которые представляют собой нарушения целостности зерна, отрицательно влияющие на его технологические (срок хранения) и семенные (качество всходов) параметры.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности является способ регулирования молотильного аппарата зерноуборочного комбайна и зерноуборочный комбайн для его осуществления [Заявка RU 2004118111 от 16.06.2004], содержащий регистратор дробления зерна, включающий датчик дробленого зерна и регулятор молотильного зазора. Недостатком данного устройства является низкая точность измерения относительного количества дробленого зерна и регулирования молотильного зазора в зависимости от этого параметра.

Задача полезной модели - повышение точности измерения количества дробленого зерна и повышение точности автоматизированного регулирования молотильного зазора в зависимости от этого параметра для заданной условиями уборки интенсивности подачи убираемого продукта.

Технический результат достигается за счет того, что регистратор дробления зерна, включающий в себя датчик дробленого зерна и регулятор молотильного зазора, введены пробоотборник зерна, осветители синего и/или ультрафиолетового излучения, фотоприемное устройство, блок обработки сигналов и цветной дисплей, при этом выходы фотоприемного устройства соединены с входами блока обработки сигналов, первый выход которого соединен с входом регулятора молотильного зазора, а второй выход соединен с цветным дисплеем. Пробоотборник зерна выполнен встроенным в зернопровод, расположенный после молотильного устройства, и представляет собой предметный стол из прозрачного сверхпрочного материала. Фотоприемное устройство представляет собой цветную видеокамеру и/или спектрометр. Цветной дисплей отображает наблюдаемое оператором изображение пробоотборника зерна, освещаемого синим и/или ультрафиолетовым излучением осветителей. Блок обработки сигналов на основе анализа изображения пробоотборника осуществляет автоматическое вычисление процентного содержания дробленого зерна в общей массе обмолоченного зерна с отображением его значения на экране цветного дисплея. Изменение молотильного зазора в зависимости от процентного содержания дробленого зерна осуществляется оператором в автоматизированном режиме, с помощью двухпозиционной кнопки управления молотильным зазором, выведенной в кабину оператора, или автоматически.

Заявляемая полезная модель иллюстрируется функциональной схемой, изображенной на фиг.1. Она включает в себя следующие функциональные элементы: 1 - зернопровод; 2 - зерно после молотильного устройства; 3 - пробоотборник; 4 - осветитель, включающий в себя синий осветитель 5 и/или ультрафиолетовый осветитель 6; 7 - фотоприемное устройство, включающее в себя цветную видеокамеру 8 и/или спектрометр 9; 10 - блок обработки сигналов; 11 - цветной дисплей; 12 - регулятор молотильного зазора, - при этом выходы фотоприемного устройства соединены с входами блока обработки сигналов, первый выход которого соединен с входом регулятора молотильного зазора, второй выход соединен с цветным дисплеем, а двухпозиционная кнопка управления включена в цепь управления регулятора молотильного зазора.

Заявляемое устройство работает следующим образом. При освещении пробоотборника 3, расположенного в нижней части зернопровода 1, с обмолоченным зерном 2 синим 5 и/или ультрафиолетовым 6 осветителями в зернах, в зернах, имеющих макро- и микроповреждения, возбуждается люминесцентное свечение цвета, близкого к белому. Люминесцентное излучение дробленого зерна воспринимается цветной видеокамерой 8 и/или спектрометром 9 и преобразуется в электрические сигналы, которые подаются на входы блока обработки сигналов 10, в котором осуществляется формирование изображения пробоотборника 3, отображаемого на экране цветного дисплея 11 через первый выход блока обработки сигналов 10, вычисление значения процентного содержания дробленого зерна, которое в цифровом виде также отображается на экране дисплея 11, и формируется управляющий сигнал, поступающий на вход регулятора молотильного зазора 12 через второй выход блока обработки сигналов 10. Амплитуда и полярность управляющего сигнала определяют направление изменения (меньше/больше) и размер необходимого для конкретных условий уборки урожая молотильного зазора. В качестве цветного дисплея может быть использован многофункциональный дисплей комбайна, отображающий текущее положение его рабочих органов и наделенный новой функцией контроля процентного содержания дробленого зерна. При автоматизированном регулировании молотильного зазора оператор с помощью двухпозиционной кнопки управления увеличивает молотильный зазор до тех пор, пока отображаемое на экране дисплея цифровое значение процентного содержания дробленого зерна будет составлять не более 1%.

Введение в состав регистратора дробления зерна пробоотборника, осветителей и фотоприемного устройства, блока обработки сигналов, цветного дисплея и двухпозиционной кнопки управления позволяет решить задачу полезной модели - повышение точности измерения количества дробленого зерна и повышение точности автоматизированного регулирования молотильного зазора в зависимости от этого параметра для заданной условиями уборки интенсивности подачи убираемого продукта при выполнении технического требования по содержанию дробленого зенра в общей массе обмолоченного продукта.

1. Регистратор дробления зерна в зерноуборочном комбайне, содержащий датчик дробленого зерна и регулятор молотильного зазора, отличающийся тем, что в него введены пробоотборник зерна, осветители синего и/или ультрафиолетового излучения, фотоприемное устройство, блок обработки сигналов, цветной дисплей и двухпозиционная кнопка управления, при этом выходы фотоприемного устройства соединены со входами блока обработки сигналов, первый выход которого соединен со входом регулятора молотильного зазора, второй выход соединен с цветным дисплеем, а двухпозиционная кнопка управления включена в цепь управления регулятора молотильного зазора.

2. Регистратор по п.1, отличающийся тем, что пробоотборник зерна выполнен встроенным в зернопровод, расположенный после молотильного устройства.

3. Регистратор по п.1, отличающийся тем, что пробоотборник зерна выполнен в виде предметного стола из прозрачного сверхпрочного материала.

4. Регистратор по п.1, отличающийся тем, что фотоприемное устройство представляет собой цветную видеокамеру и/или спектрометр.

5. Регистратор по п.1, отличающийся тем, что цветной дисплей формирует изображение пробоотборника зерна, освещаемого синим и/или ультрафиолетовым излучением осветителей.

6. Регистратор по п.1, отличающийся тем, что блок обработки сигналов на основе анализа изображения пробоотборника осуществляет автоматическое вычисление процентного содержания дробленого зерна в общей массе обмолоченного зерна.

7. Регистратор по п.4, отличающийся тем, что значение процентного содержания дробленого зерна отображается на экране цветного дисплея в цифровой форме.

8. Регистратор по п.1, отличающийся тем, что изменение молотильного зазора в зависимости от процентного содержания дробленого зерна осуществляется оператором в автоматизированном режиме с помощью двухпозиционной кнопки управления, включенной в цепь управления регулятора молотильного зазора и выведенной в кабину оператора.

9. Регистратор по п.1, отличающийся тем, что изменение молотильного зазора в зависимости от процентного содержания дробленого зерна осуществляется автоматически.