Способ настройки рабочих органов самоходного зерноуборочного комбайна
Владельцы патента RU 2566052:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при регулировании рабочих органов зерноуборочных комбайнов. Способ настройки рабочих органов самоходного зерноуборочного комбайна характеризуется тем, что в бортовой компьютер комбайна вводят общую дискретную статистическую информацию, накопленную по результатам испытаний аналогичных образцов самоходных зерноуборочных комбайнов, по параметрам: эффективность работы комбайна Y (W, qm, qa, C, D, Т), где W - производительность по зерну, qm - потери за молотилкой, qa - потери за адаптером, C - величина сорной примеси в бункере, D - величина дробления зерна, T - удельный расход топлива; агрофон Z (У, Вз, Вс, З, П, Щ), где У - урожайность зерна, Вз - влажность зерна, Вс - влажность соломы, З - засоренность поля, П - полеглость стеблестоя, Щ - щуплость зерна; настройки комбайна X (V, nb, no, se, sa, so, su), где V - скорость движения комбайна, nb - число оборотов молотильного барабана, no - число оборотов вентилятора очистки, se - зазор на входе в молотильный аппарат, sa - зазор на выходе из молотильного аппарата, so - величина открытия жалюзи верхнего решета, su - величина открытия жалюзи нижнего решета. Строят с учетом этой информации математическую модель Y (W, qm, qa, C, D, Т)=f{Z (У, Вз, Вс, З, П, Щ), X (V, nb, no, se, sa, so, su)}, обеспечивающую выполнение технологического процесса по параметрам (W, qm, qa, C, D, Т). Рассчитывают параметры настройки (V, nb, no, se, sa, so, su), решая задачу оптимизации по одному из показателей эффективности, с ограничениями по параметрам агрофона (У, Вз, Вс, З, П, Щ) и настройки (V, nb, no, se, sa, so, su). Затем по результатам текущей работы комбайна получают новую дискретную статистическую информацию Yi, Zi, Xi, с последующей перестройкой математической модели Yi=f(Zi, Xi) и расчетом по ней новых параметров настройки (V, nb, no, se, sa, so, su)i, решением задачи оптимизации по одному из показателей эффективности, каждый раз, через определенные промежутки. При настройке рабочих органов комбайна повышается эффективность его работы. 1 табл.
Изобретение относится к регулированию рабочих органов самоходных зерноуборочных комбайнов и может быть использовано в сельском хозяйстве при уборке зерна.
Известны способы регулирования рабочих органов зерноуборочных комбайнов, которые основаны на использовании известных детерминированных математических зависимостей между параметрами настройки рабочих органов и агрофоном. В таких моделях не предусмотрено использование текущих статистических значений показателей агрофона, параметров настройки комбайна и показатели эффективности работы комбайна, что не позволяет совершенствовать математические зависимости и на этой основе повышать эффективность работы комбайна (заявка на изобретение RU №2004136901A, A01D 41/127, 2006 г.; патент RU №2300869 МПК A01D 41/127, 2006 г.; патент RU №2154296 C2, МПК7 G05B 19/05, A01D 41/00, 2008; заявка на изобретение RU №2006119152 A, МПК A01D 41/127, 2006 г.; заявка на изобретение RU №2006108464 A, МПК A01D 41/127, A01B 79/00, 2006 г.).
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ управления уборочной машиной, при котором на основе выбранных получаемых управляющих команд в ходе нескольких отдельных процессов регулирования настраивают и/или контролируют различные аппараты уборочной машины, при этом посредством координатора процессов определяют режим процесса регулирования (заявка на изобретение RU №2006119152 A, МПК A01D 41/127, 2006 г.).
Недостатком известного способа является, впрочем, как и у всех в настоящее время, использование некоторой детерминированной модели, на базе которой осуществляется управление процессом регулирования без ее (модели) совершенствования по результатам работы комбайна.
Техническим результатом является повышение эффективности работы самоходного зерноуборочного комбайна (повышение производительности, снижение потерь, снижение расхода топлива и т.д.).
Технический результат достигается способом настройки рабочих органов самоходного зерноуборочного комбайна, характеризующимся тем, что в бортовой компьютер комбайна вводят общую дискретную статистическую информацию, накопленную по результатам испытаний аналогичных образцов самоходных зерноуборочных комбайнов, по параметрам: эффективность работы комбайна Y (W, qm, qa, C, D, Т), где W - производительность по зерну, qm - потери за молотилкой, qa - потери за адаптером, C - величина сорной примеси в бункере, D - величина дробления зерна, T - удельный расход топлива; агрофон Z (У, Вз, Вс, З, П, Щ), где У - урожайность зерна, Вз - влажность зерна, Вс - влажность соломы, З - засоренность поля, П - полеглость стеблестоя, Щ - щуплость зерна; настройки комбайна X (V, nb, no, se, sa, so, su), где V - скорость движения комбайна, nb - число оборотов молотильного барабана, no - число оборотов вентилятора очистки, se - зазор на входе в молотильный аппарат, sa - зазор на выходе из молотильного аппарата, so - величина открытия жалюзи верхнего решета, su - величина открытия жалюзи нижнего решета, строят с учетом этой информации математическую модель Y (W, qm, qa, C, D, Т)=f { Z (У, Вз, Вс, З, П, Щ), X (V, nb, no, se, sa, so, su)}, обеспечивающую выполнение технологического процесса по параметрам (W, qm, qa, C, D, Т), рассчитывают параметры настройки (V, nb, no, se, sa, so, su), решая задачу оптимизации по одному из показателей эффективности, с ограничениями по параметрам агрофона (У, Вз, Вс, З, П, Щ) и настройки (V, nb, no, se, sa, so, su), затем по результатам текущей работы комбайна получают новую дискретную статистическую информацию Yi, Zi, Xi, с последующей перестройкой математической модели Yi=f(Zi, Xi) и расчетом по ней новых параметров настройки (V, nb, no, se, sa, so, su)i, решением задачи оптимизации по одному из показателей эффективности, каждый раз, через определенные промежутки времени.
Отличием предлагаемого способа является то, что в компьютер вводят полученную по результатам текущей работы комбайна новую дискретную статистическую информацию Yi, Zi, Xi, с последующей перестройкой математической модели Yi=f(Zi, Xi) и расчетом по ней новых параметров настройки (V, nb, no, se, sa, so, su)i, решением задачи оптимизации по одному из показателей эффективности, каждый раз, через определенные промежутки времени.
Проведены исследования на модели бортового компьютера на зерновых культурах в зонах КубНИИТиМ Краснодарского края и СевКавМИС Ростовской области для комбайна Дон-1500, с использованием программы «Автоматизированная система управления технологическим процессом зерноуборочного комбайна» (Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2010611678 от 3 марта 2010 г.).
В таблице приведены данные по урожайности и производительности, полученные при работе комбайна с использованием данных дискретной статистической информации, накопленной по результатам испытаний аналогичных образцов самоходных зерноуборочных комбайнов, и с использованием данных, учитывающих результаты текущей работы комбайна.
| Таблица | ||||
| Параметр | Урожайность, ц/га | Производительность, т/ч | Эффективность по урожайности, % | Эффективность по производительности, % |
| Ввод статистики | ||||
| Среднее значение | 47,6 | 11,25 | ||
| Статистика+текущие значения | ||||
| Среднее значение | 48,2 | 12,53 | 1,3 | 11,4 |
Исследования на моделях показали, что увеличение статистических данных приводит к повышению эффективности работы самоходного зерноуборочного комбайна как универсального средства.
Способ настройки рабочих органов самоходного зерноуборочного комбайна, характеризующийся тем, что в бортовой компьютер комбайна вводят общую дискретную статистическую информацию, накопленную по результатам испытаний аналогичных образцов самоходных зерноуборочных комбайнов, по параметрам: эффективность работы комбайна Y (W, qm, qa, C, D, Т), где W - производительность по зерну, qm - потери за молотилкой, qa - потери за адаптером, C - величина сорной примеси в бункере, D - величина дробления зерна, T - удельный расход топлива; агрофон Z (У, Вз, Вс, З, П, Щ), где У - урожайность зерна, Вз - влажность зерна, Вс - влажность соломы, З - засоренность поля, П - полеглость стеблестоя, Щ - щуплость зерна; настройки комбайна X (V, nb, no, se, sa, so, su), где V - скорость движения комбайна, nb - число оборотов молотильного барабана, no - число оборотов вентилятора очистки, se - зазор на входе в молотильный аппарат, sa - зазор на выходе из молотильного аппарата, so - величина открытия жалюзи верхнего решета, su - величина открытия жалюзи нижнего решета, строят с учетом этой информации математическую модель Y (W, qm, qa, C, D, Т)=f{Z (У, Вз, Вс, З, П, Щ), X (V, nb, no, se, sa, so, su)}, обеспечивающую выполнение технологического процесса по параметрам (W, qm, qa, C, D, Т), рассчитывают параметры настройки (V, nb, no, se, sa, so, su), решая задачу оптимизации по одному из показателей эффективности, с ограничениями по параметрам агрофона (У, Вз, Вс, З, П, Щ) и настройки (V, nb, no, se, sa, so, su), затем по результатам текущей работы комбайна получают новую дискретную статистическую информацию Yi, Zi, Xi, с последующей перестройкой математической модели Yi=f(Zi, Xi) и расчетом по ней новых параметров настройки (V, nb, no, se, sa, so, su)i, решением задачи оптимизации по одному из показателей эффективности, каждый раз, через определенные промежутки времени.
