<Desc/Clms Page number 1>
DEBIETMETER
De uitvinding heeft betrekking op een over een landbouwveld verplaatsbare inrichting voor het meten van het massadebiet van wortelgewassen, zoals bieten, rapen of cichorei, tijdens het oogsten ervan, welke voorzien is van een sensorplaat, waartegen de gewassen geleid worden, en van een aandrijforgaan dat de gewassen aan een, minstens gedeeltelijk, gebogen stroming onderwerpt en in contact brengt met genoemde sensorplaat, welke voorzien is van middelen voor het meten van genoemd debiet.
Volgens de huidige stand van de techniek wordt het debiet van wortelgewassen tijdens net oogsten ervan gemeten aoor oijvooroeeia net gewicht van een laadbak waarin deze worden verzameld te meten in functie van de tijd, of door gewichtvariaties van een transportband waarover de geoogste gewassen verplaatst worden te bepalen. Ook werden testen gedaan voor het bepalen van het debiet van bieten door de impact ervan te meten wanneer ze via een transportband tegen constante snelheid op een vlakke plaat geworpen worden.
Al deze methoden laten geen precieze meting van het debiet toe doordat de invloed van oneffenheden van een veld, de trillingen van de rooimachine of de hoeveelheid meegevoerde aarde te groot is.
De uitvinding wil aan deze nadelen verhelpen en een inrichting voorstellen die vooral geschikt is voor het meten van het debiet bij het rooien van wortelgewassen waarvan de meetresultaten nagenoeg onafhankelijk van de bulkeigenschappen van de gewassen zijn, zoals bijvoorbeeld vochtgehalte, wrijving, etc. Daarenboven is de inrichting volgens de uitvinding toepasbaar op nagenoeg alle rooimachines voor wortelgewassen.
Tot dit doel, is genoemde sensorplaat zodanig gemonteerd dat wanneer de gewassen hierop inwerken zij tegelijkertijd in contact zijn met genoemd aandrijforgaan.
<Desc/Clms Page number 2>
Doelmatig bevat het aandrijforgaan dat genoemde stroming aandrijft een roteerbare schijf waarop genoemde gewassen rusten, waarbij de sensorplaat zieh volgens de omtrek van deze schijf en dwars op het oppervlak hiervan uitstrekt.
Op een voordelige wijze is genoemde sensorplaat verplaatsbaar ten opzichte van de schijf onder druk van de gewassen die door deze laatste tegen de sensorplaat geleid worden, welke verplaatsing of kracht of moment een functie is van het debiet van de geoogste gewassen.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting, volgens de uitvinding, is genoemde sensorplaat draaibaar gemonteerd rond een rotatieas zodanig dat deze een verplaatsing kan ondergaan die afhankelijk is van de kracht waarmee genoemde gewassen tegen de sensorplaat drukken tijdens hun
EMI2.1
verplaatsing Dij mluael van ddroij ulizicn zijn die toelaten deze kracht en/of het moment ten opzichte van de rotatieas op te meten.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting, volgens de uitvinding, is genoemde rotatieas zodanig gekozen dat de wrijvingskracht van de gewassen tegen de sensorplaat een minimale invloed heeft op het te meten moment ten opzichte van genoemde rotatieas.
Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting, volgens de uitvinding, is deze voorzien van een tegengewicht zodanig dat het zwaartepunt van het geheel gevormd door genoemde sensorplaat en het tegengewicht samenvalt op genoemde rotatieas.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hiema volgende beschrijving van enkele specifieke uitvoeringsvormen van de inrichting voor het meten van het debiet van wortelgewassen bij het rooien, volgens de uitvinding ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de draagwijdte niet van de gevorderde bescherming ; de hiema gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.
<Desc/Clms Page number 3>
Figuur 1 is een schematisch zijaanzicht van een rooimachine met een gedeeltelijke doorsnede uitgerust met de inrichting volgens de uitvinding.
Figuur 2 is een schematisch bovenaanzicht van een aandrijforgaan met de inrichting volgens de uitvinding.
Figuur 3 is een schematisch zijaanzicht van de inrichting volgens de uitvinding.
Figuur 4 is een grafiek die het percentage grond weergeeft dat verwijderd wordt van de wortelgewassen bij het rooien in functie van het aantal reinigingsstappen.
Figuur 5 is een grafiek die de impactbelasting van wortelvruchten weergeeft bij het rooien.
In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers
EMI3.1
DCHCjtsjiiig e m-.
In figuur 1 is een rooimachine 1 met een inrichting, volgens de uitvinding, voor het meten van het debiet van wortelgewassen 4 voorgesteld, die zieh volgens de pijl 2 over het oppervlak 3 van een veld met wortelgewassen 4, meer bepaald bieten, voortbeweegt.
Deze wortelgewassen 4 worden door de rooimachine 1 op een op zichzelf gekende wijze geoogst. Aldus worden deze wortelgewassen 4 eerst van hun loof 5 ontdaan met behulp van een klepels 6 waarbij dit loof 5 zijdelings via een vijzel 7 wordt afgevoerd. Vervolgens worden de wortelgewassen 4 ontkopt door een nakoppermes 8, uit de grond gehaald en op een eerste aandrijforgaan 9 gebracht, door een niet in de figuren voorgesteld, transportsysteem. De wortelgewassen 4 worden dan verder via aandrijforganen
10 en 11 en een transportband 12 tot in een laadbak 13 gebracht. Op deze manier ontstaat een nagenoeg continue bulkstroom van wortelgewassen 4.
De aandrijforganen 9,10 en 11 zijn elk uitgerust met een cirkelvormige schijf 14, zoals voorgesteld in figuur 2. De schijf 14 is roteerbaar rond zijn centrale as 15 volgens de zin van pijl 16 en wordt hiertoe aangedreven door een, eveneens niet in de figuren voorgesteld, mechanisme.
<Desc/Clms Page number 4>
Volgens de omtrek van de schijf 14 is een, dwars op het oppervlak van de schijf 14 staande, vaste wand voorzien onder vorm van een zogenaamd zeefrek 17. Dit zeefrek 17 heeft de vorm van een rooster zodat grond, die mee met de wortelgewassen 4 getransporteerd wordt, minstens gedeeltelijk hierlangs afgevoerd kan worden. Ook de schijf 14 bestaat bij voorkeur uit een rooster zodanig dat hierdoor eveneens grond verwijderd wordt.
Bij de inrichting, volgens de uitvinding, die een genoemd aandrijforgaan 9,10 of 11 bevat, is aan de omtrek aansluitend op genoemd zeefrek 17 een sensorplaat 18 voorzien die toelaat de kracht die de wortelgewassen 4 op deze laatste uitoefenen, als gevolg van de rotatiebeweging van de schijf 14, te meten door middel van een niet in de figuren voorgestelde sensor. De wortelgewassen 4 worden door de schijf 14 in een gebogen stroming meegenomen en wnjven, als gevolg van de centniugaaikracnt, de anJvende kracht, de wrijvingskracht en eventueel de zwaartekracht, tegen het zeefrek 17 en de sensorplaat 18.
Uit deze gemeten kracht wordt het debiet berekend van de wortelgewassen 4 die zieh langs de sensorplaat 18 verplaatsen, terwijl ze aan een, bij voorkeur, constante snelheid aangedreven worden door de schijf 14.
Teneinde toe te laten de kracht op te meten, die door de wortelgewassen 4 uitgeoefend wordt op de sensorplaat 18 is deze laatste zodanig gemonteerd dat ze een verplaatsing volgens een richting parallel aan het oppervlak van de schijf 14 kan ondergaan. Deze verplaatsing is afhankelijk van de kracht die de wortelgewassen 4 uitoefenen op de sensorplaat 18 en dus van de hoeveelheid bieten die per tijdseenheid door de schijf 14 verplaatst wordt.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting, volgens de uitvinding, vertoont de sensorplaat 18 een rotatieas 19 die nagenoeg parallel is met de as 15 van de schijf 14. Genoemde sensor meet dan het moment 20 ten opzichte van deze rotatieas 19 dat uitgeoefend wordt door de wortelgewassen 4 op de sensorplaat 18.
Door de wortelgewassen 4 wordt, naast een centrifugaalkracht, eveneens een wrijvingskracht uitgeoefend op de sensorplaat 18. Deze
<Desc/Clms Page number 5>
wrijvingskracht varieert onder andere in functie van de hoeveelheid en de soort grond die aan de wortelgewassen 4 kleeft, de kleverigheid en het vochtgehalte ervan, alsook de rotatiesnelheid van de schijf 14.
Er werd vastgesteld dat, wanneer men deze wrijvingskracht berekent en over het oppervlak van de sensorplaat 18 integreert, er bepaalde posities zijn voor genoemde rotatieas 19 waarvoor het moment van deze wrijvingskracht verwaarloosbaar is ten opzichte van het moment van de overige krachten die uitgeoefend worden op de sensorplaat 18. Aldus wordt de positie van de rotatieas 19, bij voorkeur, zodanig gekozen dat genoemd moment van de wrijvingskracht ten opzichte van de rotatieas 19 minimaal is.
Dit laat toe zeer nauwkeurige metingen van het debiet van de stroom van wortelgewassen 4 te verrichten aan de hand van het aldus opgemeten
EMI5.1
moment ten opz1cme van de rot. van de wrijvingscoëfficiënt tussen de wortelgewassen 4 en de sensorplaat 18.
De rotatieas 19 is voorzien aan een momentarm 21 die de sensorplaat 18 verbindt met een tegengewicht 22 zodanig dat het zwaartepunt van de sensorplaat 18 en het tegengewicht 22 op de rotatieas 19 ligt. Dit zorgt ervoor dat de sensorplaat 18 nagenoeg geen door genoemde sensor meetbare verplaatsing ondergaat wanneer er zieh geen wortelgewassen op de schijf 14 bevinden als de rooimachine 1 zieh op een oneffen ondergrond voortbeweegt of wanneer deze zieh op een helling bevindt.
Verder is de inrichting, volgens de uitvinding, bij voorkeur voorzien van een hellingsmeetinrichting die toelaat een correctie op het gemeten moment toe te passen in functie van de helling van de inrichting. Wanneer de rooimachine 1 zieh op een hellend veld bevindt oefenen de wortelgewassen 4 immers een bijkomende kracht uit op de sensorplaat 18, afhankelijk van de richting van de helling. Op deze manier wordt de invloed van deze bijkomende kracht op de meting van het debiet vermeden.
Opdat de aangevoerde wortelgewassen 4 tegen de sensorplaat 18 zouden drukken is de schijf 14 voorzien van een geleidingsplaat 24, die de op deze schijf 14 geworpen wortelgewassen 4 geleidt naar de buitenrand van deze
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
laatste. De geleider 24 kan roteren rond een rotatieas 25 zowel bij lage als bij hoge debieten de gewasstroom goed te kunnen leiden. De geleider 24 sluit, als hij pivoterend opgesteld is, met een veertrek- drukkracht naar de rand van de schijf. In figuur 2 wordt dit schematisch voorgesteld door een trekveer 26 die aan het freem 27 van de inrichting verbonden is. Door zijn pivoterende opstelling sluit de geleider 24 beter aan op de stroming en geeft hij bijgevolg ook betere geleiding zonder dat het maximale doorgaand debiet verminderd wordt.
De rotatieas 25 van geleider 24 is nagenoeg parallel met de as 15 van de schijf 14.
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting, volgens de uitvinding, is deze uitgerust met een, niet in de figuren voorgesteld, weegtoestel dat toelaat het gewicht te bepalen van de gewassen die op genoemde schijf 14 voortbewogen worden. Hierdoor is het mogelijk om, zoals in figuur 1 voorgesteld werd, meerdere aandnJiorganen , sensorplaten 18, in serie te plaatsen en het gewichtsverlies bij het reinigen van de meegenomen wortelgewassen 4 te bepalen. Bij het meermaals in serie toepassen van de debietsmeter zoals hier beschreven, al of niet in combinatie met een weging van de schijf of schijven 14 laat toe de grond afscheidingscurve op te stellen. Een dergelijke curve werd in figuur 4 voorgesteld en geeft het percentage gewichtsverlies weer in functie van de reinigingsafstand.
Met deze curve kan vervolgens de uiteindelijke restwaarde van de grond die aan de bieten kleeft berekend worden door extrapolatie van de curve. Deze curve wordt onder andere bepaald door de oogstomstandigheden en de instellingen van de machine. Met een continue meting van deze afscheidingscurve en de berekening van de restwaarde aan grondtarra is een automatische of manuele regeling te ontwikkelen die toelaat de machine zo af te stellen (rijsnelheid, toerental, zeefraderen) opdat een maximale capaciteit met een minimale tarra, in te stellen door de bestuurder bijvoorbeeld, wordt nagestreefd. Het betreft hier een voor de hand liggende regeling en berekening zodat het niet nodig geacht werd deze verder in detail te beschrijven. Op een analoge manier kunnen ook een beschadigingsmeting enregeling uitgevoerd worden.
<Desc/Clms Page number 7>
In de in de figuur 3 voorgestelde uitvoeringsvorm van de inrichting, volgens de uitvinding, is een snelheidsmeter 23 gemonteerd boven de schijf 14, zodanig dat de rotatiesnelheid van deze laatste of de snelheid van de wortelgewassen 4 controleerbaar is. Het toerental van de schijf 14 beïnvloedt namelijk de meting van de kracht die door de wortelgewassen 4 uitgeoefend wordt op de sensorplaat 18. Door aan de hand van de opgemeten snelheid een correctie op de debietmeting uit te voeren of de snelheid van de schijf 14 aan te passen wordt een nauwkeurigere bepaling van het debiet mogelijk.
Wanneer de schijf 14 een kleine diameter vertoont of aan lage toerentallen draait, dient eventueel een correctie op het gemeten debiet uitgevoerd te worden aangezien de stroom wortelgewassen 4 dan een zekere breedte kan vertonen en dus niet alle gewassen in contact komen met de sensorplaat 18. Om de grote van deze correctie te bepalen wordt de breedte van de stroom wortelgewassen 4 gemeten met behulp van een niet in de figuren voorgesteld geschikt meettoestel. Deze laagdikte zou ook kunnen gemeten worden via de positie van de pivoterende geleider 24 in figuur 2.
Figuur 5 geeft een grafiek weer van de kracht, die gemeten wordt aan de sensorplaat 18, in functie van de tijd. Wanneer deze kracht een grenswaarde A overschrijdt, treedt beschadiging van de wortelgewassen 4 op.
Om dit te vermijden bevat de inrichting, volgens de uitvinding, een regelsysteem dat de rotatiesnelheid van de schijf 14 zodanig regelt dat de kracht gemeten aan de sensorplaat 18 onder deze waarde A blijft.
De inrichting, volgens de uitvinding, kan eenvoudig gemonteerd worden op nagenoeg alle rooimachines 1. Indien meerdere aandrijforganen met een roterende schijf 14 voorzien zijn wordt deze inrichting bij voorkeur op het aandrijforgaan bevestigd waarop de wortelgewassen 4 als laatste overgebracht worden aangezien het grootste deel grond van de gewassen 4 dan reeds verwijderd
EMI7.1
is.
Wanneer tezamen met de debietsmeting eveneens de concentratie van bepaalde bestanddelen van het wortelgewas gemeten wordt en een continue plaatsbepaling van de inrichting op het veld wordt uitgevoerd, kan
<Desc/Clms Page number 8>
de spreiding van opbrengst van deze bestanddelen over het veld bepaald worden. Dit laat bijvoorbeeld toe de bodemgesteldheid van het veld in kaart te brengen en de bemesting van het veld hieraan aan te passen. Het betreft hier meer bepaald het meten van de concentratie aan suiker tijdens het oogsten van suikerbieten, zodat de suikeropbrengst in functie van de plaats op het veld gemeten kan worden.
De uitvinding is natuurlijk niet beperkt tot de hierboven beschreven en in bijgaande figuren voorgestelde uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding.
Zo kan genoemde sensorplaat 18 bijvoorbeeld eveneens de vorm van een zeefrek 17 aannemen teneinde een voldoende grote afscheiding van grond aan de aandrij forganen te behouden.