CN106527514A - 基于产量的收割机扇速度控制 - Google Patents

基于产量的收割机扇速度控制 Download PDF

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Abstract

本申请涉及基于产量的收割机扇速度控制。具体地，涉及一种收割机，其具有用于收割庄稼的收割结构和用于接收所收割庄稼的庄稼接受器。该收割机包括庄稼输送扇，该庄稼输送扇被配置成按一扇速度工作，以便于将所收割庄稼从收割结构传递至庄稼接受器。一种控制系统，该控制系统用于基于庄稼质量流来控制扇速度，该控制系统包括庄稼质量流反馈装置，该庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。控制器与庄稼质量流反馈装置通信，并且被配置成，当庄稼质量流反馈信号指示较低庄稼质量流时自动降低扇速度，而当庄稼质量流反馈信号指示较高庄稼质量流时自动升高扇速度。

Description

基于产量的收割机扇速度控制
技术领域
本公开总体上涉及收割机，并且更具体地说，涉及用于基于产量(yield)来控制收割机扇(fan)速度的系统和方法。
背景技术
为了收割庄稼，收割机的发动机和扇速度通常按恒定速度设置，而与产量无关。
发明内容
在一个实施方式中，公开了一种收割机，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构和用于接收所收割庄稼的庄稼接受器。所述收割机包括庄稼输送扇，该庄稼输送扇被配置成按一扇速度操作，以便于将所收割庄稼从所述收割结构传递至所述庄稼接受器。一种控制系统，该控制系统用于基于庄稼质量流来控制所述扇速度，该控制系统包括庄稼质量流反馈装置，该庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。控制器与所述庄稼质量流反馈装置通信，并且被配置成，当所述庄稼质量流反馈信号指示较低庄稼质量流时自动降低所述扇速度，而当所述庄稼质量流反馈信号指示较高庄稼质量流时自动升高所述扇速度。
在另一实施方式中，公开了一种利用收割机来收割庄稼的方法，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构和用于接收所收割庄稼的庄稼接受器。所述方法包括以下步骤：设置按一扇速度工作的庄稼输送扇，以便于将所收割庄稼从所述收割结构传递至所述庄稼接受器。利用动力模块向所述庄稼输送扇供应动力。提供了一种控制系统，该控制系统包括庄稼质量流反馈装置，该庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。控制器与所述庄稼质量流反馈装置通信，并且被配置成，当所述庄稼质量流反馈信号指示较低庄稼质量流时自动降低所述扇速度，而当所述庄稼质量流反馈信号指示较高庄稼质量流时自动升高所述扇速度。
在又一实施方式中，公开了一种收割机，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构和用于接收所收割庄稼的庄稼接受器。所述收割机包括用于提供动力的动力模块。一种静液压系统，其被配置成补偿由所述动力模块提供的所述动力，以保持希望的收割机速度和希望的收割结构速度。一种庄稼输送扇，其被配置成按一扇速度工作，以便于将所收割庄稼从所述收割结构传递至所述庄稼接受器。一种控制系统，其包括庄稼质量流反馈装置，该庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。控制器与所述庄稼质量流反馈装置和所述动力模块通信。该控制器被配置成当所述庄稼质量流反馈信号指示较低庄稼质量流时自动减小来自所述动力模块的所述动力，以降低所述扇速度，而当所述庄稼质量流反馈信号指示较高庄稼质量流时自动增加来自所述动力模块的所述动力，以升高所述扇速度。
通过考虑本说明书和附图，其它特征和方面将变清楚。
附图说明
图1是根据一个实施方式的收割机的立体图。
图2是根据另一实施方式的收割机的侧视图。
图3是根据又一实施方式的收割机的控制系统的示意图。
图4是用于收割庄稼的例示性方法的示意图。
在详细说明任何实施方式之前，要明白的是，本公开在其应用方面不限于在下面的描述中阐述的或者在所附的附图中例示的组件的构造和排布结构(arrangement)的细节。本公开能够具有其它实施方式，并且能够按各种方式具体实践或执行。本发明的另一些实施方式可以包括根据一个或更多个从属权利要求的特征的任何组合，并且这种特征可以共同或分离地合并成任何独立权利要求。
具体实施方式
图1和2例示了收割机10。所例示的收割机10是棉花收割机15(例如，采棉机(cotton picker)、摘棉铃机(cotton stripper))。通过本公开设想其它类型的收割机10(例如，组合)。
收割机10包括底盘20。所例示的底盘20通过前轮25和后轮30来支承，但其它支承也可设想(例如，轨道)。收割机10适于移动通过田地35来收割庄稼(例如，棉花、玉米、秣草(stover)、干草，以及苜蓿)。操作员台40由底盘20支承。操作员接口45位于操作员台40中。
参照图2，可以在底盘20下支承动力模块50。该动力模块可以是发动机，其驱动液压马达60或机械驱动65，以向庄稼输送扇70提供动力。操作员可以从操作员接口45设置用于动力模块50的最小动力。该操作员还可以从操作员接口45设置最小发动机速度。总体上以75指示的水、润滑剂、以及燃料箱可以支承在底盘20上。
收割结构80可联接至底盘20。所例示的收割结构80被配置成从田地35中摘下棉花。该收割结构80可以是摘棉铃机端头85(图1)、一个或更多个采棉单元90(图2)、或者另一收割结构80(例如，玉米头(corn head))。另选的是，该收割结构80可以被配置成摘下玉米，或其它庄稼。
参照图1和2，风道系统95可联接至该收割结构80。庄稼接受器100可联接至该风道系统95。参照图1，所例示的庄稼接受器100是回转打垛机(round module builder)。另选的是，该庄稼接受器100可以是篮筐(未示出)。该例示的回转打垛机105包括清洁机108，其通过除去残屑和碎屑来清洁从摘棉铃机端头85收割的棉花。参照图2，回转打垛机105包括收集机110，其被配置成接收通过采棉单元90收割的棉花或其它庄稼。
继续参照图2，馈送机115可联接至底盘20。该馈送机115被配置成从收集机110接收棉花或其它庄稼。馈送机115包括多个辊120，所述多个辊120被配置成，压缩棉花或其它庄稼，并传递棉花或其它庄稼至回转打垛机105的打包机125。
参照图3，收割机10具有静液压系统130。静液压系统130被配置成补偿由动力模块50提供的动力，以保持希望的收割机速度和希望的收割结构速度。
收割机10具有液压系统135。液压系统反馈装置140提供指示液压需求的液压系统信号。
收割机10具有控制系统145，其用于基于庄稼质量流来控制庄稼输送扇70的扇速度。控制系统145包括庄稼质量流反馈装置150。该庄稼质量流反馈装置150提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。
该庄稼质量流反馈装置150可以是质量流传感器155，其提供质量流率或者质量速度，作为庄稼质量流反馈信号。该质量流传感器155可以是具有从John Deere可获的Harvest DocTM的、当前可获传感器。另选的是，庄稼质量流反馈装置150可以是联接至收割结构160的压力换能器160。该压力换能器160可以提供收割结构驱动压力，作为庄稼质量流反馈信号。庄稼质量流反馈装置150可以是联接至收割结构165的速度传感器165。该速度传感器165可以提供实际收割结构速度与指令收割结构速度之间的差异。另选的是，庄稼质量流反馈装置150可以是联接至收割结构80的加速度计170。加速度计170可以提供收割结构80的加速度变化。另选的是，庄稼质量流反馈装置150可以是质量流传感器155、压力换能器160、速度传感器165以及加速度计170的任何组合。
控制器175与庄稼质量流反馈装置150通信，并且被配置成，当庄稼质量流反馈信号指示较低庄稼质量流时自动降低扇速度，而当庄稼质量流反馈信号指示较高庄稼质量流时自动升高扇速度。控制器175可以与动力模块150通信。控制器175可以减小来自动力模块50的动力以降低扇速度，并且增加来自动力模块50的动力以升高扇速度。动力(按hp测量)与扇速度(按rpm测量)之间的关系为：hp2/hp1＝(rpm2/rpm1)3。该关系例示了动力可以受扇速度显著影响，并且平均动力直接成比例于操作成本。因此，最佳扇速度导致最佳动力和燃油效率。控制器175可以与液压系统反馈装置140通信，并且被配置成，将来自动力模块5的动力自动升高至用于支持液压需求的最小动力。
图4例示了用于利用具有收割结构80和用于接收所收割庄稼的庄稼接受器100的收割机10来收割庄稼的方法。在步骤180中，设置庄稼输送扇70，并且被配置成按扇速度操作，以便于将所收割庄稼从收割结构80传递至庄稼接受器100。在步骤185中，从动力模块50向庄稼输送扇70供应动力。在步骤190中，设置包括庄稼质量流反馈装置150的控制系统145，该反馈装置150提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。控制系统145还包括控制器175，其与庄稼质量流反馈装置150通信，并且被配置成，当庄稼质量流反馈信号指示较低庄稼质量流时自动降低扇速度，而当庄稼质量流反馈信号指示较高庄稼质量流时自动升高扇速度。
在所附权利要求书中阐述了各种特征。

Claims (20)

1.一种收割机，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构和用于接收所收割庄稼的庄稼接受器，该收割机包括：
庄稼输送扇，该庄稼输送扇被配置成按一扇速度工作，以便于将所收割庄稼从所述收割结构传递至所述庄稼接受器；以及
控制系统，该控制系统用于基于庄稼质量流来控制所述扇速度，所述控制系统包括：
庄稼质量流反馈装置，该庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号；以及
控制器，该控制器与所述庄稼质量流反馈装置通信，并且所述控制器被配置成，当所述庄稼质量流反馈信号指示较低庄稼质量流时自动降低所述扇速度，而当所述庄稼质量流反馈信号指示较高庄稼质量流时自动升高所述扇速度。
2.根据权利要求1所述的收割机，所述收割机还包括动力模块，该动力模块用于向所述庄稼输送扇供应动力，所述控制器与所述动力模块通信，并且所述控制器被配置成：
减小来自所述动力模块的动力以降低所述扇速度，和增加来自所述动力模块的动力以升高所述扇速度。
3.根据权利要求2所述的收割机，其中，所述动力模块是如下各项中的至少一种：液压马达、机械驱动、以及发动机。
4.根据权利要求2所述的收割机，所述收割机还包括液压系统和液压系统反馈装置，该液压系统反馈装置提供指示液压需求的液压系统信号，所述控制器与所述液压系统反馈装置通信，并且所述控制器被配置成，将来自所述动力模块的动力自动升高至用于支持所述液压需求的最小动力。
5.根据权利要求4所述的收割机，所述收割机还包括操作员接口，在该操作员接口中，操作员能够设定所述最小动力。
6.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述庄稼质量流反馈装置是质量流传感器，并且所述庄稼质量流反馈信号是质量流率和质量速度中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述庄稼质量流反馈装置是压力换能器，该压力换能器联接至所述收割结构，所述质量流反馈信号是收割结构驱动压力。
8.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述庄稼质量流反馈装置是速度传感器，该速度传感器联接至所述收割结构，所述质量流反馈信号是实际的收割结构速度与所需求的收割结构速度之间的差异。
9.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述庄稼质量流反馈装置是加速度计，该加速度计联接至所述收割结构，所述质量流反馈信号是所述收割结构的加速度变化。
10.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述收割机是棉花收割机，并且所述收割结构是采棉单元和摘棉铃机端头中的至少一种，并且所述庄稼接受器是打垛机。
11.一种利用收割机来收割庄稼的方法，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构和用于接收所收割庄稼的庄稼接受器，所述方法包括以下步骤：
设置按一扇速度工作的庄稼输送扇，以便于将所收割庄稼从所述收割结构传递至所述庄稼接受器；
利用动力模块向所述庄稼输送扇供应动力；以及
设置控制系统，该控制系统包括：
庄稼质量流反馈装置，该庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号；以及
控制器，该控制器与所述庄稼质量流反馈装置通信，并且所述控制器被配置成，当所述庄稼质量流反馈信号指示较低庄稼质量流时自动降低所述扇速度，而当所述庄稼质量流反馈信号指示较高庄稼质量流时自动升高所述扇速度。
12.一种收割机，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构和用于接收所收割庄稼的庄稼接受器，该收割机包括：
动力模块，该动力模块用于提供动力；
静液压系统，该静液压系统被配置成，补偿由所述动力模块提供的动力，以保持希望的收割机速度和希望的收割结构速度；
庄稼输送扇，该庄稼输送扇被配置成按一扇速度工作，以便于将所收割庄稼从所述收割结构传递至所述庄稼接受器；
控制系统，该控制系统包括：
庄稼质量流反馈装置，该庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号；以及
控制器，该控制器与所述庄稼质量流反馈装置和所述动力模块通信，所述控制器被配置成，当所述庄稼质量流反馈信号指示较低庄稼质量流时自动减小来自所述动力模块的动力，以降低所述扇速度，而当所述庄稼质量流反馈信号指示较高庄稼质量流时自动增加来自所述动力模块的动力，以升高所述扇速度。
13.根据权利要求12所述的收割机，其中，所述动力模块是如下各项中的至少一种：液压马达、机械驱动、以及发动机。
14.根据权利要求12所述的收割机，所述收割机还包括液压系统和液压系统反馈装置，该液压系统反馈装置提供指示液压需求的液压系统信号，所述控制器与所述液压系统反馈装置通信，并且所述控制器被配置成，将来自所述动力模块的动力自动升高至用于支持所述液压需求的最小动力。
15.根据权利要求12所述的收割机，所述收割机还包括操作员接口，在该操作员接口中，操作员能够设定最小发动机速度。
16.根据权利要求12所述的收割机，其中，所述庄稼质量流反馈装置是质量流传感器，并且所述庄稼质量流反馈信号是质量流率和质量速度中的至少一个。
17.根据权利要求12所述的收割机，其中，所述庄稼质量流反馈装置是压力换能器，该压力换能器联接至所述收割结构，所述质量流反馈信号是收割结构驱动压力。
18.根据权利要求12所述的收割机，其中，所述庄稼质量流反馈装置是速度传感器，该速度传感器联接至所述收割结构，所述质量流反馈信号是实际的收割结构速度与所需求的收割结构速度之间的差异。
19.根据权利要求12所述的收割机，其中，所述庄稼质量流反馈装置是加速度计，该加速度计联接至所述收割结构，所述质量流反馈信号是所述收割结构的加速度变化。
20.根据权利要求12所述的收割机，其中，所述收割机是棉花收割机，并且所述收割结构是采棉单元和摘棉铃机端头中的至少一种。
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