JP3704798B2 - 脱穀機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱穀機に関するものであり、農業機械の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、コンバインに搭載している脱穀機の選別制御装置は、作業中において、基本的には車速検出手段からの検出情報に基づいて、車速が高速であればあるほどそれにともなって選別部における漏下処理物量が大となるから、それに対応する選別状態を確保するために、エンジン制御、車速制御、チャフシ−ブの開度調節制御、唐箕による選別風量制御等を採用する構成をとっている。そして、この種の選別制御は、上述の車速検出手段の他に、二番物の量を検出してより適確な制御を行うように工夫されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の選別制御装置にあって、一つの課題となる事項は、選別室に供給される処理物中に含有されている穀粒の量（比率）を如何に正確に検出できるかであって、これによって選別の精度が左右される。従来の処理物の検出装置は、脱穀処理物、二番処理物、或いは排塵物等を検出するにあたり、その量を検出することに主眼をおき、それらの中に含有されている穀粒の量（比率）を検出するセンサ−はみられない。
【０００４】
従来の選別制御装置に利用される検出手段は、具体的に述べれば、扱室や処理室内を扱胴（処理胴）によって持ち回られている脱穀物（未処理物）の圧力を計測してその量の多少を検出する構成であって、これらに含有されている穀粒の量を検出するものではない。
更に、検出手段は、従来にあっては、扱室の中間部分や、処理室においては始端部や中間部分に設けられ、その位置で未処理物の量の多少を検出する構成が採用されていた。しかしながら、選別制御装置は、選別室内における選別の精度を良好に行うように制御するものであるから、上述した検出位置は適当でなく問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を解決するために、次の如き技術手段を講ずるものであって、扱胴（１）を内装軸架した扱室（２）と処理胴（３）を内装軸架した処理室（４）とを併設すると共に前記扱室（２）の排塵口（９）に始端部を臨ませて後方に延長した排塵処理室（１０）を設け、前記処理室（４）内においては扱室（２）内とは逆の方向に未処理物を移送しながら処理する構成として該処理室（４）の底部に選別網（１７）を張設すると共に未処理物の移送方向の終端部には下方の選別室（５）に連通する排塵口（７）を開口させて該処理室（４）の始端部側に二番揚穀装置（１６）によって二番物を供給するように構成し、前記排塵口（７）の上方位置に回転する処理胴（３）によって上方にはね上げられる排塵物中の穀粒を検出する検出装置（８）を設けたことを特徴とする脱穀機としたものである。
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、脱穀処理物中に含有されている穀粒の量（比率）を正確に検出できるものであるから、この検出情報に基づいて適確な選別制御を行うことができる特徴を有する。しかも、本発明は、検出装置を従来のように扱室の中間部分或いは処理室の始端部や中間部分に設けて、その位置で未処理物の量の多少を検出する構成ではなく、選別室に供給される排塵物中の穀粒含有量が検出できる位置に設けた構成であるから、選別室内における選別制御の精度を高めることができる優れた効果を有するものである。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
まず、その構成について述べる。
脱穀機６は、扱胴１を内装軸架した扱室２と処理胴３を内装軸架した処理室４とを併設し、更に、扱室２の排塵口９に始端部を臨ませて後方に延長した排塵処理室１０を設け、これら各室の下側には選別室５を設けて構成している。そして、扱室２は、扱口１１に沿わせて設けたフィ−ドチエン１２によって株元を挾持した穀稈の穂部を一側から供給されて他側から排藁する構成とし、扱胴１の外周一定範囲には選別網１３を張設し、終端部分には選別室５に通じる排塵口１４を開口して構成している。
【０００８】
処理室４は、扱室２の背後に併設しており、前記扱室２とは逆の方向に未処理物を移送しながら脱粒処理する構成とし、始端部側には後述する選別室５内の二番移送螺旋１５が収集した二番物を二番揚穀装置１６によって揚穀して供給する構成としている。そして、処理室４は、底部に選別網１７を張設し、移送方向の終端部には選別室５に開口連通した排塵口７を設けて構成している。
【０００９】
検出装置８は、処理室４の排塵口７の上方位置に設け、駆動されて回転する処理胴３によって上方にはね上げられる排塵物中の穀粒を検出する構成とし、検出情報を後述するコントロ−ラ１８に入力するように接続して構成している。更に、具体的に述べれば、この検出装置８は、処理胴３の処理歯３ａが回転にともなって跳ね上げる排塵物中の穀粒が勢いよく衝突する毎に、その穀粒を検出してコントロ−ラ１８に情報として入力し、マイクロコンピュ−タを利用して単位時間あたりの検出回数を積算して排塵物中に含有されている穀粒の量を算出できる構成としている。
【００１０】
排塵処理室１０は、扱室２の排塵口９から供給されてくる未処理状態の排塵物を排塵処理胴１９によって再処理しながら選別網２０から選別室５に漏下し、終端部を選別室５の排塵部に開口して構成している。
つぎに、選別室５は、前述した扱室２と処理室４と排塵処理室１０との下方にまたがって配置し、各室から漏下したり排塵されて落下してきた被選別物を選別処理するように、上側に揺動選別棚２１を、下側に選別風路２２を設けて構成している。そして、揺動選別棚２１は、選別方向の上手側から移送棚２３、チャフシ−ブ２４、ストロ−ラック２５の順番に配置して一体的に枠組みして設け、揺動可能に吊持してストロ−ラック２５を機体の排塵口２６に臨ませて構成している。２７は吸引排塵装置である。
【００１１】
そして、選別風路２２は、その始端部に設けた圧風唐箕２８によって起風されて吹き込まれた選別風が、前記揺動選別棚２１内を吹き抜けて吸引排塵装置２７と排塵口２６とに達するように連通して構成し、その下方位置には、選別方向の上手側から一番移送螺旋２９と二番移送螺旋１５を設けて構成している。
以上のように構成した脱穀機６は、クロ−ラ３０、３０'を有する走行車体３１上に搭載し、前部に設けた刈取前処理装置３２から搬送されて供給される刈取穀稈を脱穀する構成としている。
【００１２】
そして、走行ミッション３３は、入力側に油圧式の無断変速装置３４を設けて走行車体３１に搭載しているエンジン３５から入力される回転動力を前後進、高低速に選択的に変速して入力できる構成とし、前記クロ−ラ３０、３０'に伝動するように設けている。なお、無断変速装置３４は、制御モ−タ３６から操作機構によって操作軸３７を操作し、変速する構成としており、その変速角度はポジションセンサ−３８によって検出してコントロ−ラ１８に入力する構成としている。
【００１３】
そして、制御モ−タ３６は、コントロ−ラ１８から出力される操作信号と変速レバ−３９の操作に応じ、自動及び手動の作動ができる構成としている。
車速センサ−４０は、走行ミッション３３に設け、両側のホイルシャフトの回転速度から車速を検出してコントロ−ラ１８に検出情報を入力する構成としている。４１は回転センサ−であって、前述のエンジン３５の回転を計測してコントロ−ラ１８に入力するように接続している。４２はエンジン３５のスロットルレバ−である。なお、エンジン３５のスロットルは、制御モ−タ４３によってコントロ−ラ１８からの操作信号によっても自動的に制御される構成としている。
【００１４】
つぎに、マイクロコンピュ−タ利用のコントロ−ラ１８について説明する。
まず、コントロ−ラ１８は、図７に示すように、入力側に自動スイッチ４４を接続し、これのＯＮ、ＯＦＦ操作によって、選別制御を選択するか制御を利用しない選別を選択するかを決める構成としている。そして、コントロ−ラ１８は、入力側に検出装置８、変速位置を検出するポジションセンサ−３８、車速センサ−４０、エンジン３５の回転センサ−４１、脱穀機６に供給される穀稈を検出して作業中か否かを判別する穀稈センサ−４５をそれぞれ接続して、検出情報を入力できる構成としている。
【００１５】
そして、コントロ−ラ１８は、その出力側には無断変速装置３４の変速制御をする制御モ−タ３６、エンジン３５の増減速操作をする制御モ−タ４３を接続して出力する操作信号に基づいて制御する構成としている。なお、実施例には記載しないが、通常、コントロ−ラ１８は、その出力側には圧風唐箕２８を増減速制御するアクチュエ−タやチャフシ−ブ２４の開度調節をするシ−ブモ−タを接続し、出力信号に基づいて駆動制御できる構成としている。
【００１６】
そして、コントロ−ラ１８は、予め設定して入力し記憶させている情報と前記各センサ−から入力される検出情報に基づいて比較演算されて出力される信号によって前記制御モ−タ３６と制御モ−タ４３の作動を制御して選別室５に供給する処理量を調節し、選別状態を自動的に制御できる構成としている。
別実施例１
つぎに、図８〜図１２に示す別の実施例について説明する。
【００１７】
まず、排塵センサ−５０は、排塵処理室５１の側壁５２の内側において、排塵処理胴５３の回転方向に対して上手側を枢着ｓとし、下手側を自由端として検出スプリング５４によって一方側に張圧して構成しており、枢着部ｓにポテンショメ−タからなる検出器５５を接続して構成している。
このように構成しておくと、排塵センサ−５０は、室５１内を排塵処理胴５３によって持ち回られる排塵処理物が少量のときには検出スプリング５４の張圧力を受けて、図９に実線で示す傾斜状態にあるが、排塵処理物の量が増大してくると持ち回られるその処理物の圧力を受けて、検出スプリング５４の張圧力に抗して流れに沿った方向に変位して点線の位置に変化する。したがって、検出器５５は、それに伴って回動する枢着部ｓの変化を検出して検出情報をコントロ−ラに入力することができる。
【００１８】
この構成に係る排塵センサ−５０は、選別制御においては二番センサ−に代えて利用でき、その他の制御装置、例えば、負荷制御等にもセンサ−として利用することができる。
つぎに、図１１の選別制御モ−ド表は、エンジン３５の回転センサ−４１と排塵センサ−５０との検出情報に基づく制御の態様を一覧表にまとめて表示したものである。
【００１９】
この選別制御モ−ド表は、縦軸にエンジン３５の回転センサ−４１の検出情報をとり、横軸に排塵センサ−５０の検出情報をとって、縦軸と横軸との交差位置に対応する制御モ−ドを表示している。そして、各欄の記載は、上下２段として上段に無断変速装置３４への操作出力を表示し、下段にエンジン３５の回転数を制御するスロットル操作への出力を表示している。そして、この制御モ−ドは、予め情報として設定しコントロ−ラに記憶させている。
【００２０】
ここで、選別制御モ−ド表に基づいて、１、２の制御例を述べてみると、刈取脱穀作業中において、エンジン回転数が「かなり高く」排塵流量が「かなり少ない」検出情報が入力されると、コントロ−ラ１８は、無断変速装置３４には「大きく増速」の操作信号を出力し、エンジンに対しては、スロットルに「少し閉じる」の操作信号を出力する。また、エンジン回転数が「かなり低い」排塵流量が「かなり多い」検出情報が入力されると、コントロ−ラ１８は、無断変速装置３４には「大きく減速」の操作信号を出力し、エンジン３５に対しては、スロットルに「大きく開く」の操作信号を出力して、エンジン３５を高速回転にして走行速度を遅くする制御を行うのである。
【００２１】
つぎに、図１２の選別制御モ−ド表は、上記排塵センサ−５０に代えて二番センサ−を使用した例である。この選別制御モ−ド表も縦軸にエンジンの回転センサ−の検出情報をとり、横軸に二番センサ−の検出情報をとって、縦軸と横軸との交差位置に制御モ−ドを表示している。そして、各欄の記載は、上下２段として上段に無断変速装置への操作出力を表示し、下段にエンジン回転数を制御するスロットル操作への出力を表示している。そして、この制御モ−ドは、予め情報としてコントロ−ラに記憶させておき、選択的に使用することができる。
【００２２】
以上述べたように、各選別制御モ−ド表は、排塵センサ−を用いるとき、二番センサ−を使用するときの一例を示すものである。
つぎに、その作用について説明する。
まず、エンジン３５を始動してスロットルレバ−４２を操作してエンジン調整を行い機体の回転各部を伝動し、ついで、変速レバ−３９を操作して無断変速装置３４、走行ミッション３３を介してクロ−ラ３０、３０'を伝動する。すると、走行車体３１は、前進を開始して圃場の穀稈の刈取脱穀作用を始める。
【００２３】
このとき、コントロ−ラ１８は、自動スイッチ４４をＯＮ操作して選別制御に切り換える。
圃場の穀稈は、走行車体３１の前進に伴って前処理装置３２によって刈取られて上方に搬送され、フィ−ドチエン１２に受け継がれて脱穀機６に供給される。
このようにして、穀稈は、株元がフィ−ドチエン１２に挾持された状態で搬送されながら穂先部分が扱室２に供給され、回転している扱胴１の作用を受けて脱穀処理される。そして、扱室２内の処理物は、扱胴１によって持ち回られる過程で、更に、脱粒されて穀粒が選別網１３から下方の選別室５に漏下し、終端部分に達した排塵物は、選別室５に落下するものと、排塵処理室１０に供給されて排塵処理胴１９の処理を受けるものとに分かれて送られる。
【００２４】
そして、選別室５に落下した被選別物は、揺動選別棚２１による揺動選別作用と選別風路２２を吹き抜けている選別風による風選作用とを受けて選別され、一番物（精粒）、二番物、排塵物にそれぞれ選別分離される。そして、一番物は、一番移送螺旋２９に流入して機外に収穫され、二番物は、二番移送螺旋１５に流入して二番揚穀装置１６によって揚穀され、排塵物は、吸引排塵装置２７に吸引されて排塵されるものと、ストロ−ラック２５の棚先から排塵口２６を経て機外に排塵されるものとがある。
【００２５】
つぎに、二番揚穀装置１６によって揚穀された二番物は、処理室４に送り込まれ、回転駆動されている処理胴３によって再処理を受け、順次前側に移送されながら、脱粒された穀粒が選別網１７から選別室５に漏下する。
検出装置８は、処理胴３によって持ち回られながらに処理室４の終端部分に達し、処理歯３ａによって跳ね上げられて衝突して来る穀粒の衝撃を検出してコントロ−ラ１８に検出情報を入力する。そして、コントロ−ラ１８は、衝突してくる穀粒の衝撃を適確に検出して入力する検出装置８の検出情報を基に、予め記憶している基準情報と比較演算しながら排塵物中の穀粒含有量を算出するものである。
【００２６】
以上のように、コントロ−ラ１８は、検出装置８の検出情報によって排塵物中の穀粒含有量が判ると、それに基づいて、制御モ−タ３６、４３にそれぞれ操作信号を出力して制御し、被選別物中の穀粒の量に応じて制御を適確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であって、要部の正断面図である。
【図２】本発明の一実施例であって、要部の破断側面図である。
【図３】本発明の一実施例であって、脱穀機の内部平面図である。
【図４】本発明の一実施例であって、コンバインの平面図である。
【図５】本発明の一実施例であって、コンバインの切断正面図である。
【図６】本発明の一実施例であって、一部の斜面図である。
【図７】本発明の一実施例であって、ブロック回路図である。
【図８】本発明の別実施例１であって、脱穀装置の切断側面である。
【図９】本発明の別実施例１であって、排塵処理室の側壁内面図である。
【図１０】本発明の別実施例１であって、排塵処理室の切断正面図である。
【図１１】本発明の別実施例１であって、制御モ−ド一覧表である。
【図１２】本発明の別実施例１であって、制御モ−ド一覧表である。
【符号の説明】
１ 扱胴
２ 扱室
３ 処理胴
４ 処理室
５ 選別室
７ 排塵口
８ 検出装置
９ 排塵口
１０ 排塵処理室
１７ 選別網

Claims (1)

1. 扱胴（１）を内装軸架した扱室（２）と処理胴（３）を内装軸架した処理室（４）とを併設すると共に前記扱室（２）の排塵口（９）に始端部を臨ませて後方に延長した排塵処理室（１０）を設け、前記処理室（４）内においては扱室（２）内とは逆の方向に未処理物を移送しながら処理する構成として該処理室（４）の底部に選別網（１７）を張設すると共に未処理物の移送方向の終端部には下方の選別室（５）に連通する排塵口（７）を開口させて該処理室（４）の始端部側に二番揚穀装置（１６）によって二番物を供給するように構成し、前記排塵口（７）の上方位置に回転する処理胴（３）によって上方にはね上げられる排塵物中の穀粒を検出する検出装置（８）を設けたことを特徴とする脱穀機。

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