Узел и способ измерения массового расхода пресс-подборщика

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Система измерения сельскохозяйственной культуры для пресс-подборщика содержит систему сжатия для формирования тюка и систему подачи для подбора сельскохозяйственной культуры с поверхности и транспортировки сельскохозяйственной культуры в систему сжатия. Система измерения сельскохозяйственной культуры содержит сенсорное устройство, имеющее по меньшей мере один датчик, соединенный по меньшей мере с одной из системы сжатия или системы подачи. По меньшей мере один датчик генерирует сигнал, соответствующий нагрузке сельскохозяйственной культуры по меньшей мере на одной из системы сжатия или системы подачи. Система измерения сельскохозяйственной культуры содержит блок управления, выполненный с возможностью приема сигнала от сенсорного устройства и вычисления данных массы сельскохозяйственной культуры на основании по меньшей мере сигнала. Система обеспечивает точное определение значения, связанного с массовым потоком сельскохозяйственной культуры через пресс-подборщик. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] В данной заявке испрашивается приоритет по находящейся на одновременном рассмотрении предварительной заявке на патент США № 62057016, поданной 29 сентября 2014 года, и связана с заявкой на патент США № ___________, поданной с ней в один день, которая также испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62057016, все содержание которых включено в данное описание путем ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Предложенное изобретение относится к измерительному узлу и способу измерения потока сельскохозяйственной культуры в пресс-подборщике для сельскохозяйственной культуры. Более конкретно, предложенное изобретение относится к датчику и способу определения значения, связанного с массой сельскохозяйственной культуры в пресс-подборщике.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] В одном аспекте изобретения предлагается система измерения сельскохозяйственной культуры для пресс-подборщика. Система измерения сельскохозяйственной культуры содержит сенсорное устройство, имеющее по меньшей мере один датчик, генерирующий сигнал, соответствующий силе на части пресс-подборщика, блок управления, выполненный с возможностью приема сигнала от сенсорного устройства и вычисления данных массы сельскохозяйственной культуры на основании по меньшей мере сигнала, и устройство отображения в сообщении с блоком управления, при этом устройство отображения выполнено с возможностью отображения изображения массы сельскохозяйственной культуры.

[0004] В другом аспекте изобретения предлагается система измерения сельскохозяйственной культуры для пресс-подборщика, при этом система содержит процессор и устройство отображения. Процессор выполнен с возможностью приема сигналов от сенсорного устройства, соединенного с пресс-подборщиком, вычисления данных массы сельскохозяйственной культуры по меньшей мере частично на основании сигналов, и передачи, посредством устройства отображения, изображения данных массы сельскохозяйственной культуры.

[0005] В еще одном аспекте изобретения предлагается система измерения сельскохозяйственной культуры для пресс-подборщика. Система измерения сельскохозяйственной культуры содержит систему сжатия для формирования тюка, систему подачи для подбора сельскохозяйственной культуры с поверхности и транспортировки сельскохозяйственной культуры в систему сжатия и сенсорное устройство. Сенсорное устройство содержит по меньшей мере один датчик, генерирующий сигнал, при этом по меньшей мере один датчик соединен по меньшей мере с одной из системы сжатия или системы подачи. Сигнал соответствует нагрузке сельскохозяйственной культуры по меньшей мере на одну из системы сжатия или системы подачи. Система измерения сельскохозяйственной культуры также содержит блок управления, выполненный с возможностью приема сигнала от сенсорного устройства и вычисления массы сельскохозяйственной культуры на основании по меньшей мере сигнала.

[0006] В еще одном аспекте изобретения предлагается система измерения сельскохозяйственной культуры для пресс-подборщика. Система измерения сельскохозяйственной культуры содержит первый транспортер, содержащий прессовальную камеру, в которой формируется и перемещается тюк, второй транспортер, выполненный с возможностью подбора сельскохозяйственной культуры с поверхности и транспортировки сельскохозяйственной культуры к прессовальной камере, и по меньшей мере один датчик. По меньшей мере один датчик соединен по меньшей мере с одним из первого транспортера или второго транспортера и генерирует сигнал, который соответствует нагрузке сельскохозяйственной культуры по меньшей мере на один из первого транспортера или второго транспортера. Система измерения сельскохозяйственной культуры также содержит контроллер, выполненный с возможностью приема сигнала от датчика и вычисления данных массы сельскохозяйственной культуры на основании по меньшей мере сигнала.

[0007] Другие аспекты изобретения станут понятны при рассмотрении подробного описания и сопровождающих чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] ФИГ.1 представляет собой вид в перспективе сбоку машины, такой как пресс-подборщик, имеющей сенсорное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления представленного изобретения.

[0009] ФИГ.2 представляет собой увеличенный вид в перспективе в поперечном разрезе узла подачи, который является частью машины по фиг. 1.

[0010] ФИГ.3 представляет собой вид сбоку узла подачи по фиг. 2.

[0011] ФИГ.4 представляет собой увеличенное изображение фиг. 3, иллюстрирующее узел погрузочных вил на различных стадиях работы.

[0012] ФИГ.5 представляет собой схематичную иллюстрацию устройства отображения, отображающего данные, собранные машиной по фиг. 1-4.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Перед подробным объяснением каких-либо вариантов осуществления изобретения, следует отметить, что применение изобретения не ограничено деталями формирования и осуществления составных элементов, изложенными в следующем описании или проиллюстрированными на сопровождающих чертежах. Изобретение допускает содержание других вариантов осуществления и практического использования или осуществления различными путями. Направления, например, по часовой стрелке и против часовой стрелки, используемые в данном описании, имеют только иллюстративное назначение.

[0014] Изобретение относится к машине, такой как пресс-подборщик 10. В проиллюстрированном варианте осуществления, изобретение относится к квадратному пресс-подборщику для формирования тюков 12 сельскохозяйственной культуры 14, такой как сено. В других вариантах осуществления, изобретение может относиться к другим типам пресс-подборщиков, таким как пресс-подборщики другого типа экструзионного прессования или пресс-подборщики экструзионного типа, круглые пресс-подборщики и т.д. В других вариантах осуществления, изобретение может относиться к машинам других типов, например, к транспортным средствам, тракторам, уборочным комбайнам, другим типам сельскохозяйственных машин, лесозаготовительным машинам, горным машинам, строительным машинам, машинам для производства и т.д.

[0015] Со ссылкой на ФИГ.1, пресс-подборщик 10 содержит раму 16, поддерживаемую колесами 18, для перемещения по опорной поверхности 20, такой как поле или дорога. Рама 16 образует продольное направление L в общем в направлении перемещения пресс-подборщика 10 и направление W по ширине, по существу перпендикулярное продольному направлению L и определяемое как по существу параллельное опорной поверхности 20. Буксирная тяга 22 прикрепленная к раме 16, проходит в общем в продольном направлении L и может соединяться с буксирующим транспортным средством (не показано), таким как сельскохозяйственный трактор или другое управляемое транспортное средство. Пресс-подборщик 10 также содержит вал 24 отбора мощности, соединяемый с буксирующим транспортным средством для передачи приводного усилия вращения от буксирующего транспортного средства к различным составным элементам пресс-подборщика 10, таким как составные элементы, которые собирают сельскохозяйственную культуру 14 и формируют тюки 12, которые будут описаны более подробно ниже. В других вариантах осуществления, пресс-подборщик 10 может иметь специализированный источник мощности и/или первичный двигатель (не показано), такой как двигатель, мотор, батарея, топливный элемент и т.д., для приведения в действие колес 18 и для приведения в действие и/или включения различных составных элементов пресс-подборщика 10.

[0016] Также со ссылкой на ФИГ.3, пресс-подборщик 10 содержит систему 26 подачи для подбора сельскохозяйственной культуры 14 с поверхности и транспортировки сельскохозяйственной культуры 14 в систему 28 сжатия (см. ФИГ.1) для формирования в тюк 12. Система 28 сжатия сдавливает сельскохозяйственную культуру 14 (например, посредством плунжера или ремня) в плотно упакованную форму, например, в квадратный или круглый тюк. В проиллюстрированном варианте осуществления, система 26 подачи содержит подбирающий узел 30, образующий впуск 32 для приема сельскохозяйственной культуры 14 с поверхности. Подбирающий узел 30 содержит вальцовую перегородку 34, ориентированную в общем в направлении W по ширине для подбора сельскохозяйственной культуры 14 и помещения сельскохозяйственной культуры 14 в пресс-подборщик 10. Подбирающий узел 30 содержит подбирающую пластину 36, находящуюся рядом с вальцовой перегородкой 34 для транспортировки сельскохозяйственной культуры 14 в направлении режущего узла 38. Подбирающая пластина 36 может содержать поверхность с непрерывным контуром, например, движущийся транспортер, приводимый в действие для транспортировки сельскохозяйственной культуры 14, или другие подходящие механизмы. Режущий узел 38 содержит вытянутый режущий вал 40, ориентированный в общем в направлении W по ширине и несущий ряд ножей или лезвий 42 для срезания сельскохозяйственной культуры 14. Режущий узел 38 вращается вокруг центральной оси режущего вала 40, при этом центральная ось ориентирована в общем в направлении W по ширине по существу параллельно вальцовой перегородке 34. В других вариантах осуществления, подбирающий узел 30 и режущий узел 38 могут иметь различные конструкции и ориентации относительно пресс-подборщика 10 и друг относительно друга.

[0017] Со ссылкой на фигуры 2 и 3, система 26 подачи также содержит поднимающий узел 44, имеющий подающий лоток 46, взаимодействующий с подбирающим узлом 30 и режущим узлом 38 для приема сельскохозяйственной культуры 14 из режущего узла 38. Подающий лоток 46 образует камеру 48 предварительного сжатия, имеющую находящийся в ней выключающий механизм 50. В проиллюстрированном варианте осуществления, подающий лоток 46 изогнут по существу в форме дуги; однако, в других вариантах осуществления, подающий лоток 46 может иметь другие изогнутые формы или может быть прямым. Выключающий механизм 50 содержит ряд расцепляющих пластин 52, подвижно расположенных в камере 48 предварительного сжатия. Выключающий механизм 50 отклоняется от положения пакования, в котором расцепляющие пластины 52 смещаются смещающим элементом 54, проходя в камеру 48 предварительного сжатия (ФИГУРЫ 3-4) в положение подъема (не показано), в котором расцепляющие пластины 52 поворачиваются в сторону и по меньшей мере частично извлекаются из камеры 48 предварительного сжатия. Конкретно, расцепляющие пластины 52 могут отклоняться в ответ на нагрузку сельскохозяйственной культуры 14 и имеют тенденцию отклоняться в положение подъема по мере того, как в камере 48 предварительного сжатия повышается нагрузка сельскохозяйственной культуры 14. Когда нагрузка сельскохозяйственной культуры 14 достигает заданной нагрузки сельскохозяйственной культуры, расцепляющие пластины 52 полностью отклоняются в положение подъема, которое будет описано более подробно ниже.

[0018] Поднимающий узел 44 также содержит погрузочные вилы 56, взаимодействующие с подающим лотком 46 и способные двигаться через подающий лоток 46 внутри камеры 48 предварительного сжатия для предварительного сжатия сельскохозяйственной культуры 14, увеличивая посредством этого нагрузку сельскохозяйственной культуры в камере 48 предварительного сжатия. Погрузочные вилы 56 содержат вильчатый элемент 58, соединенный с приводным валом 60 посредством соединения 62 погрузочных вил. Приводной вал 60 способен вращаться вокруг неподвижной ведущей оси D для приведения в действие вильчатого элемента 58 по траектории 64 пакования и траектории 66 подъема, как проиллюстрировано на фигурах 2-4. Вильчатый элемент 58 содержит брус 68 для прикрепления вильчатых элементов, имеющий вытянутую форму и продолжающийся в общем в направлении W по ширине. Вильчатый элемент 58 также содержит множество вил 70, продолжающихся от бруса 68 для прикрепления вильчатых элементов в направлении подающего лотка 46. В других вариантах осуществления, вильчатый элемент 58 может иметь другие формы и конфигурации для сметания сельскохозяйственной культуры 14. Вильчатый элемент 58 соединен с возможностью вращения с соединением 62 погрузочных вил на соединении 72 вильчатого элемента. Соединение 62 погрузочных вил содержит множество рычагов 74, по меньшей мере один из которых соединен между вильчатым элементом 58 и приводным валом 60. Выключающий механизм 50 может быть механически или электрически соединен с соединением 62 погрузочных вил для перемещения соединения 62 погрузочных вил между конфигурацией пакования и конфигурацией подъема.

[0019] Когда выключающий механизм 50 находится в положении пакования, соединение 62 погрузочных вил принимает конфигурацию пакования, в которой вильчатый элемент 58 проходит по траектории 64 пакования в такте пакования. Когда выключающий механизм 50 находится в положении подъема, соединение 62 погрузочных вил принимает конфигурацию подъема, в которой вильчатый элемент 58 проходит по траектории 66 подъема в такте подъема. Траектория 64 пакования образует первую непрерывную петлю, в которой вильчатый элемент 58 проходит через подающий лоток 46 от приемного конца 76 рядом с режущим узлом 38 в направлении подающего конца 78 рядом с системой 28 сжатия, выходит из подающего лотка 46 в промежуточной точке 80 между приемным концом 76 и подающим концом 78 и возвращается к приемному концу 76, чтобы начать сначала. Траектория 66 подъема образует вторую непрерывную петлю, которая может быть больше, чем первая непрерывная петля (как показано в проиллюстрированном варианте осуществления), в которой вильчатый элемент 58 проходит через подающий лоток 46 от приемного конца 76 рядом с режущим узлом 38 в направлении подающего конца 78 рядом с системой 28 сжатия. На траектории 66 подъема, вильчатый элемент 58 выходит из подающего лотка 46 в точке выхода, более близкой к подающему концу 78 и более близкой к системе 28 сжатия, чем промежуточная точка 80 на траектории 64 пакования, а затем возвращается к приемному концу 76. В некоторых вариантах осуществления, вильчатый элемент 58 в такте подъема может входить в систему 28 сжатия, например, в прессовальную камеру, которая должна быть описана ниже. Также в некоторых вариантах осуществления, расцепляющие пластины 52 могут удерживаться в положении подъема, а вильчатый элемент 58 в каждом такте может проходить траекторию 66 подъема.

[0020] На траектории 64 пакования, вильчатый элемент 58 направляет сельскохозяйственную культуру 14 из режущего узла 38 в подающий лоток 46 и вдавливает сельскохозяйственную культуру 14 в камере 48 предварительного сжатия. Когда нагрузка сельскохозяйственной культуры достигает заданной нагрузки сельскохозяйственной культуры, инициируя противодействие выключающего механизма 50 смещению расцепляющих пластин 52 в положение подъема, выключающий механизм 50 переключает соединение 62 погрузочных вил с траектории 64 пакования на траекторию 66 подъема. В такте подъема, вильчатый элемент 58 транспортирует сельскохозяйственную культуру 14 в систему 28 сжатия. Груз сельскохозяйственной культуры, транспортируемой в систему 28 сжатия в такте подъема, называется ворох.

[0021] В других вариантах осуществления, система 26 подачи может содержать другие структуры и конфигурации, такие как структуры и конфигурации, известные в пресс-подборщиках других типов, таких как круглые пресс-подборщики.

[0022] Система 28 сжатия содержит плунжер (не показано) для сдавливания сельскохозяйственной культуры 14, прессовальную камеру 84 для приема и формования сжатой сельскохозяйственной культуры 14 и тюковальную камеру или экструдер 86 для сдавливания и дозирования/выталкивания сжатой сельскохозяйственной культуры 14 в форме тюка 12. Прессовальная камера 84 находится рядом с подающим концом 78 подающего лотка 46 для приема груза сельскохозяйственной культуры, т.е. вороха, из камеры 48 предварительного сжатия. В общем, на траектории 64 пакования, вильчатый элемент 58 упаковывает сельскохозяйственную культуру в камере 48 предварительного сжатия, а на траектории 66 подъема, вильчатый элемент 58 поднимает сельскохозяйственную культуру из камеры 48 предварительного сжатия и запихивает сельскохозяйственную культуру в прессовальную камеру 84. Плунжер (не показано) выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в прессовальной камере 84 для прессования и сдавливания сельскохозяйственной культуры 14 в прессовальной камере 84 на каждый такт подъема. В проиллюстрированном варианте осуществления, прессовальная камера 84 имеет прямоугольное поперечное сечение для формирования квадратных или прямоугольных тюков; однако, в других вариантах осуществления прессовальная камера 84 может иметь другие поперечные сечения и конфигурации. Как только тюк 12 сформирован, тюк 12 перекладывается из прессовальной камеры 84 в тюковальную камеру 86, из которой тюк 12 выталкивается. Между прессовальной камерой 84 и тюковальной камерой 86 узловязальный блок (не показано) распределяет, оборачивает, отрезает и завязывает петли шпагата вокруг тюка 12 в ответ на датчик длины тюка (не показано), такой как звездчатое колесо, когда достигается заданная длина тюка.

[0023] В других вариантах осуществления, система 28 сжатия может содержать другие структуры и конфигурации, такие как структуры и конфигурации, известные в пресс-подборщиках других типов, таких как круглые пресс-подборщики.

[0024] Пресс-подборщик 10 содержит сенсорное устройство 88, имеющее один или более датчиков одинаковых или различных типов. Сенсорное устройство 88 электрически соединено с блоком 112 управления, имеющим запоминающее устройство 90 и устройство 92 манипулирования данными. Сенсорное устройство 88 передает данные в форме электронного сигнала или сигналов в блок 112 управления, который, в свою очередь, передает сигнал или сигналы на устройство 104 отображения. Более конкретно, блок 112 управления содержит входную и выходную цепи, запрограммированный микропроцессор (например, устройство 92 манипулирования данными) и память (например, запоминающее устройство 90). Устройство 104 отображения может содержать экран, такой как жидкокристаллический дисплей (LCD), дисплей на светоизлучающих диодах (LED), дисплей на электронно-лучевой трубке (CRT), дисплей с нанотрубкой, звуковой дисплей, содержащий громкоговоритель и тому подобное.

[0025] В одном варианте осуществления, сенсорное устройство 88 содержит датчик 94, связанный с погрузочными вилами 56 для выявления нагрузки или силы сельскохозяйственной культуры F1 (ФИГ.4), прикладываемой к вильчатому элементу 58, и генерирующий данные в форме сигнала или значения, характеризующего силу, деформацию или крутящий момент на составном элементе погрузочных вил 56 или его отклонение. Например, датчик 94 может представлять собой тензодатчик, применяемый на составном элементе погрузочных вил 56, таком как брус 68 для прикрепления вильчатых элементов (как проиллюстрировано на Фиг. 2), соединение 62 погрузочных вил, приводной вал 60, участок соединения 62 погрузочных вил или рычаг рядом с брусом 68 для прикрепления вильчатых элементов, участок соединения 62 погрузочных вил или рычаг рядом с приводным валом 60, зацепной крюк 96, на любой комбинации данных местоположений или в других местах, свидетельствующих о нагрузке (например, о силе, крутящем моменте), прикладываемой к вильчатому элементу 58.

[0026] Дополнительно или в качестве альтернативы, датчик 94 может быть связан с составным элементом системы 28 сжатия, таким как плунжер (не показано), тюковальная камера 86, ремень (например, в конструкциях круглых пресс-подборщиков), стенка и т.д., для мониторинга нагрузки (нагрузки или силы сельскохозяйственной культуры) в процессе такта сдавливания.

[0027] Дополнительно или в качестве альтернативы, датчик 94 может быть выполнен с возможностью мониторинга нагрузки на вал 24 отбора мощности для выявления нагрузки или силы сельскохозяйственной культуры, или в вариантах осуществления со специализированным источником мощности или первичным двигателем, связанной с ним нагрузки (например, силы, крутящего момента, тока нагрузки и т.д).

[0028] Дополнительно или в качестве альтернативы сенсорное устройство 88 может содержать датчик 98, связанный с режущим узлом 38, для выявления нагрузки или силы сельскохозяйственной культуры на режущем узле 38 и генерирования сигнала или значения, характеризующего нагрузку или силу сельскохозяйственной культуры на режущем узле 38.

[0029] Кроме того, дополнительно или в качестве альтернативы сенсорное устройство 88 может содержать датчик 99 (см. ФИГ.4), связанный с выключающим механизмом 50, например, тензодатчик, соединенный со смещающим элементом 54, для генерирования сигнала или значения, характеризующего нагрузку или силу сельскохозяйственной культуры.

[0030] Кроме того, дополнительно или в качестве альтернативы сенсорное устройство 88 может содержать датчик 108, связанный с подающим лотком 46 или другим составным элементом, образующим камеру 48 предварительного сжатия, для выявления нагрузки или контактной силы F2 сельскохозяйственной культуры, воздействующей на один или более составных элементов, образующих камеру 48 предварительного сжатия, например, нормальной силы. Например, датчик 108 также может быть расположен на боковых стенках (не показано), образующих и огораживающих камеру 48 предварительного сжатия с боков, и/или на съемниках 83, образующих и огораживающих камеру 48 предварительного сжатия сверху. Датчик 108 также может быть соединен с механическим выключающим механизмом 50. Конкретно, датчик 108 генерирует данные в форме сигнала или значения, характеризующего нагрузку или контактную силу F2 сельскохозяйственной культуры, воздействующую на составной элемент, образующий камеру 48 предварительного сжатия. Например, датчик 108 может представлять собой контактный датчик давления, такой как датчик нагрузки, тензодатчик, подвижно установленная воспринимающая нагрузку пластина и т.д., соединенный с дном, боковыми сторонами, верхом подающего лотка 46 или другим составным элементом, образующим камеру 48 предварительного сжатия. Датчик 108 также может быть соединен с расцепляющими пластинами 52 (например, со смещающим элементом 54 или другим составным элементом выключающего механизма 50) для измерения контактной силы F2 на подающем лотке 46. Датчик 108 также может содержать подвижно установленное устройство, аналогичное расцепляющим пластинам 52, для измерения контактной силы F2 за счет измерения отклонения подвижно установленного устройства.

[0031] В других вариантах осуществления, дополнительно или в качестве альтернативы сенсорное устройство 88 может содержать другие типы датчиков для определения нагрузки или силы сельскохозяйственной культуры, такие как контактный датчик давления, например, контактная нажимная пластина, для выявления воздействия сельскохозяйственной культуры 14 на поверхность. Сенсорное устройство 88 может содержать один или более контактных датчиков давления, соединенных с различными составными элементами системы 26 подачи, такими как вилы 70, например, с одной или более вилами 70, одной или более расцепляющими пластинами 52, подающим лотком 46, вальцовой перегородкой 34, подбирающей пластиной 36 или другими составными элементами в прямом или непрямом контакте с сельскохозяйственной культурой 14. Контактный датчик давления может быть выполнен с возможностью прямого или косвенного измерения силы сельскохозяйственной культуры 14, воздействующей на один или более составных элементов пресс-подборщика 10.

[0032] В других вариантах осуществления, сенсорное устройство 88 также содержит датчик 100 влажности для определения влаги или влажности и генерирования сигнала влажности, являющегося показателем влаги или влажности сельскохозяйственной культуры 14 или воздуха в любой части пресс-подборщика 10. Датчик 100 влажности может быть расположен в сообщении с подающим лотком 46, например, в камере 48 предварительного сжатия или рядом с ней, как показано на Фиг. 2. В других вариантах осуществления, датчик 100 влажности может располагаться в других местах, где может быть обнаружена сельскохозяйственная культура 14, таких как подбирающий узел 30, режущий узел 38, вильчатый элемент 58, прессовальная камера 84, тюковальная камера 86 и т.д.

[0033] В некоторых других вариантах осуществления, дополнительно или в качестве альтернативы сенсорное устройство 88 может содержать другие типы датчиков для определения других параметров и условий, например, температуры. В других вариантах осуществления, могут использоваться другие типы датчиков (например, электронный, механический, оптический, пьезоэлектрический, на эффекте Холла, магнитный, электромагнитный и т.д).

[0034] Сенсорное устройство 88 может содержать любую комбинацию одного или более любых датчиков, описанных в данном описании.

[0035] Со ссылкой на ФИГ.1, сенсорное устройство 88 также содержит систему глобального позиционирования (GPS) 102. GPS 102 находится в сообщении с запоминающим устройством 90 для сбора и хранения, соответственно, данных, отражающих местоположение буксирующего транспортного средства и/или пресс-подборщика 10 в течение периода времени и в сочетании с другими данными таким образом, чтобы время и местоположение можно было отнести к каждой точке данных. Запоминающее устройство 90 может располагаться на борту буксирующего транспортного средства или пресс-подборщика 10. В качестве альтернативы, в других вариантах осуществления, запоминающее устройство 90 может быть удалено от буксирующего транспортного средства или пресс-подборщика 10, и данные могут передаваться в запоминающее устройство 90 беспроводным образом. Сенсорное устройство 88 дополнительно также может предпринимать другие измерения, такие как время, рабочий объем и расстояние, которые являются полезными для других вычислений, таких как пройденное расстояние, время, время тюкования, средняя скорость, место создания тюка и завершения тюка, продолжительность создания тюка, пройденное тюком расстояние, хлопья на тюк, такты на тюк, соотношение тактов и хлопьев, длина тюка левая, длина тюка правая, нагрузка на вилы, влажность сельскохозяйственной культуры и т.д., которые собирают и сохраняют в запоминающем устройстве 90. Данными можно манипулировать с помощью устройства 92 манипулирования данными, и данные и/или обработанные данные могут отображаться на устройстве 104 отображения в реальном времени и/или после сбора данных. Например, данные могут сохраняться и после этого загружаться для обработки после операции тюкования. Устройство 104 отображения может быть расположено в буксирующем транспортном средстве и/или пресс-подборщике 10 или на нем, и также может содержать одно или более вспомогательных устройств 104 отображения, используемых после передачи данных на другие устройства.

[0036] Во время работы, вальцовой перегородкой 34, режущим валом 40, приводным валом 60 погрузочных вил 56, плунжером и т.д. управляют или приводят в действие одновременно буксирующим средством посредством вала 24 отбора мощности или в других вариантах осуществления посредством специализированного источника мощности или первичного двигателя. Подбирающий узел 30 принимает сельскохозяйственную культуру 14 с поверхности и транспортирует сельскохозяйственную культуру 14 в режущий узел 38, который разрезает сельскохозяйственную культуру 14 и подает сельскохозяйственную культуру 14 в поднимающий узел 44. Поднимающий узел 44 вдавливает сельскохозяйственную культуру 14 в камеру 48 предварительного сжатия, а затем поднимает и транспортирует сельскохозяйственную культуру 14, отныне ворох, в прессовальную камеру 84, транспортируя посредством этого сельскохозяйственную культуру 14 в систему 28 сжатия. Плунжер системы 28 сжатия сдавливает ворох в формирующийся тюк в прессовальной камере 84. Когда датчик длины тюка определяет, что тюк 12 достиг заданной длины, узловязатели обвязывают шпагат вокруг тюка 12, и тюк 12 выталкивается через тюковальную камеру 86, так как позади него формируется следующий тюк.

[0037] Датчики 94, 98, 99, 108 измеряют мгновенную нагрузку, прикладываемую к погрузочным вилам 56, и/или к режущему узлу 38, и/или к камере 48 предварительного сжатия, и/или к системе 28 сжатия сельскохозяйственной культурой 14, и вследствие этого свидетельствуют о массе сельскохозяйственной культуры 14. Как оценки массы, так и оценки веса охватываются в данном описании и в приложенной формуле изобретения термином «масса». Данными манипулируют с использованием устройства 92 манипулирования данными для определения значения, соответствующего массе сельскохозяйственной культуры через пресс-подборщик 10, например, массовому потоку через подающий лоток 46, и/или массовому потоку через режущий узел 38, и/или массовому потоку через подбирающий узел 30, и/или массовому потоку через систему 28 сжатия.

[0038] Например, нагрузка F1 сельскохозяйственной культуры на вильчатый элемент 58 во время части или всего такта подъема может интегрироваться, суммироваться или обрабатываться иным образом с помощью устройства 92 манипулирования данными на протяжении по меньшей мере части хода сгребания (т.е. части траектории 66 подъема, в которой вилы 70 находятся по существу внутри подающего лотка 46 при ходе вверх для подъема сельскохозяйственной культуры 14 от приемного конца 76 к подающему концу 78 и в прессовальную камеру 84) для вывода значения или вывода, который соответствует массе хлопьев тюка и, в свою очередь, массе тюка. Также может регистрироваться время, а соответствующее время связываться с каждой точкой данных массы, которые, в свою очередь, могут обрабатываться с помощью устройства 92 манипулирования данными для вычисления нормы массового расхода. Также может регистрироваться геопространственное местоположение, такое как местоположение GPS, и соответствующее местоположение связываться с каждой точкой данных массы. Время и местоположение GPS могут обрабатываться для определения данных скорости, соответствующих данным массы. В других вариантах осуществления, нагрузка F1 сельскохозяйственной культуры на вильчатый элемент 58 в течение всего или части такта пакования может интегрироваться, суммироваться или обрабатываться иным образом для вывода значения, которое соответствует массе сельскохозяйственной культуры, или для его достижения комбинация данных нагрузки сельскохозяйственной культуры на вильчатый элемент 58 во время такта подъема и/или такта пакования может быть интегрирована или обработана иным образом.

[0039] Дополнительно или в качестве альтернативы контактная сила F2 может обрабатываться с помощью устройства 92 манипулирования данными для вычисления и/или детализации данных массы. В некоторых вариантах осуществления, сигналы от датчика 94 и датчика 108 используют вместе для генерирования данных массы; однако, для генерирования данных массы могут использоваться другие сигналы от любого единственного датчика или любой комбинации датчиков в сенсорном устройстве 88.

[0040] Данные датчика 100 влажности могут дополнительно обрабатываться в устройстве 92 манипулирования данными для дополнительной детализации выходных данных массы, с учетом отклонений, относящихся к влаге или влажности сельскохозяйственной культуры 14 или воздуха. Например, излишняя влага может являться причиной слипания сельскохозяйственной культуры 14, что может оказывать влияние на силу F1 на вильчатом элементе 58. Кроме того, часть массы влажной сельскохозяйственной культуры относится к воде. За счет учета уровней влажности сельскохозяйственной культуры 14 в устройстве 92 манипулирования данными, данные могут обрабатываться с достижением более точного вычисления массы сельскохозяйственной культуры 14 в виде сухой сельскохозяйственной культуры.

[0041] Кроме того, многочисленные датчики нагрузки могут работать, предоставляя множество сигналов нагрузки в устройство 92 манипулирования данными. Многочисленные датчики нагрузки могут работать избыточно или проверять друг друга и т.д. для повышения точности и надежности выходных данных массы, и отдельно или в комбинации с датчиком 100 влажности, GPS 102, временем, температурой и т.д. Также, для повышения точности выходных данных в устройстве 92 манипулирования данными в любой комбинации аналогичным образом может применяться множество датчиков других типов, например, типов, описанных выше.

[0042] В связи с этим, различные датчики сенсорного устройства 88 могут использоваться для сбора данных, которые могут использоваться для определения или аппроксимирования выходных данных, соответствующих массовому потоку сельскохозяйственной культуры через пресс-подборщик 10. Данные массового потока являются полезными для пользователя в реальном времени для мониторинга локальных отклонений урожая сельскохозяйственной культуры, принятия решений о маршрутах или других геопространственных соображений, а также могут быть полезными после тюкования для оценки эффективности, урожая, веса тюков (среднеарифметического, среднего, медианного), массы тюков (среднеарифметической, средней, медианной), соображений о маршрутах и т.д. На основании мгновенных данных массового потока можно анализировать производительность и емкость машины.

[0043] Изображение 110 данных массы, например, выходных данных, может отображаться на устройстве 104 отображения в реальном времени и/или регистрироваться для будущего отображения после завершения операции тюкования. Устройство 104 отображения может картировать данные массы на основании времени, скорости, местоположения, влаги и т.д. Например, ФИГ.5 иллюстрирует устройство 104 отображения, имеющее изображение 110 в форме отображаемой на нем карты урожая. Карта урожая обеспечивает геопространственное представление поля и содержит знаки, такие как цвет, оттенки серого, символы и т.д., отображающие урожай сельскохозяйственной культуры по всей геопространственной области. Например, геопространственное представление поля содержит аэронавигационную карту поля, разделенную на секции (например, посредством сетки или другого изображения), представляющие географические местоположения, например, по акрам. Каждая секция поля содержит знаки, характеризующие урожай сельскохозяйственной культуры в данном месте (например, в тоннах или в любых других подходящих единицах на акр или других подходящих единицах). Также могут использоваться другие изображения, например, отображения номеров, первоначальные данные, диаграммы, графики, схемы, карты и т.д.

[0044] Таким образом, изобретение предлагает, среди прочего, сенсорное устройство и способ определения значения, связанного с массовым потоком сельскохозяйственной культуры через пресс-подборщик или другое оборудование. Несмотря на то, что выше описаны иллюстративные варианты осуществления представленного изобретения, эти описания не следует рассматривать в ограничивающем смысле. Скорее предусмотрено несколько вариантов и модификаций, которые могут быть выполнены без выхода за рамки объема предложенного изобретения.

1. Система измерения сельскохозяйственной культуры для пресс-подборщика, содержащего:

систему сжатия для формирования тюка;

систему подачи для подбора сельскохозяйственной культуры с поверхности и транспортировки сельскохозяйственной культуры в систему сжатия;

при этом пресс-подборщик содержит погрузочные вилы, имеющие диапазон перемещения для прохождения сельскохозяйственной культуры из камеры предварительного сжатия в систему сжатия;

сенсорное устройство, содержащее по меньшей мере один датчик, соединенный по меньшей мере с одной из системы сжатия или системы подачи, при этом по меньшей мере один датчик выполнен с возможностью генерирования сигнала, который соответствует нагрузке сельскохозяйственной культуры по меньшей мере на одну из системы сжатия или системы подачи;

при этом сенсорное устройство содержит первый датчик, соединенный с погрузочными вилами, для генерирования данных в форме первого сигнала, указывающего нагрузку сельскохозяйственной культуры на погрузочные вилы;

при этом сенсорное устройство содержит второй датчик, соединенный с камерой предварительного сжатия, для генерирования данных в форме второго сигнала, указывающего нагрузку сельскохозяйственной культуры на камеру предварительного сжатия;

блок управления, выполненный с возможностью приема сигналов от сенсорного устройства и вычисления нормы массового расхода сельскохозяйственной культуры на основании по меньшей мере первого сигнала от первого датчика, указывающего нагрузку сельскохозяйственной культуры на погрузочные вилы, в сочетании со вторым сигналом от второго датчика, указывающего нагрузку сельскохозяйственной культуры на камеру предварительного сжатия.

2. Система измерения сельскохозяйственной культуры по п. 1, в которой система подачи содержит по меньшей мере одно из подбирающего узла для приема сельскохозяйственной культуры с поверхности, по меньшей мере одного ножа для срезания сельскохозяйственной культуры или поднимающего узла для приема сельскохозяйственной культуры по меньшей мере от одного ножа; при этом по меньшей мере один из первого или второго сигналов соответствует нагрузке сельскохозяйственной культуры на систему подачи.

3. Система измерения сельскохозяйственной культуры по п. 1, в которой камера предварительного сжатия содержит подающий лоток, по меньшей мере частично образующий камеру предварительного сжатия, при этом второй датчик соединен с подающим лотком для измерения нагрузки сельскохозяйственной культуры, в общем перпендикулярной подающему лотку.

4. Система измерения сельскохозяйственной культуры по п. 3, в которой блок управления вычисляет данные массы по меньшей мере частично посредством интегрирования сигнала от первого датчика на протяжении по меньшей мере части диапазона перемещения погрузочных вил и на основании нагрузки сельскохозяйственной культуры на подающий лоток и в общем перпендикулярно ему.

5. Система измерения сельскохозяйственной культуры по п. 1, в которой блок управления вычисляет данные массы по меньшей мере частично посредством интегрирования сигнала нагрузки сельскохозяйственной культуры от первого датчика на протяжении по меньшей мере части диапазона перемещения погрузочных вил.

6. Система измерения сельскохозяйственной культуры по п. 1, дополнительно содержащая систему глобального позиционирования в сообщении с блоком управления и выполненную с возможностью генерирования данных местоположения, при этом блок управления связывает данные местоположения с соответствующими данными массы сельскохозяйственной культуры, причем устройство отображения отображает геопространственное изображение местоположения и данные массы сельскохозяйственной культуры.