SU959682A1

SU959682A1 - System for automatic control and monitoring of grain combine harvester operation process

Info

Publication number: SU959682A1
Application number: SU813309158A
Authority: SU
Inventors: Владимир Степанович Козаченко; Геннадий Павлович Жданов; Владимир Павлович Демидов; Сергей Венедиктович Сахончик; Геннадий Ефимович Чепурин; Александр Васильевич Кузнецов; Петр Петрович Шибильбейн; Иван Алексеевич Ильин
Original assignee: Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1981-06-22
Publication date: 1982-09-23

Description

1one

Изобретение относитс к сельскохоз йственному машиностроению, а именно к конструкции зерноуборочных комбайнов.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to agricultural machinery, in particular to the design of combine harvesters.

Известна система автоматического регулировани и контрол технологического процесса зерноуборочного комбайна, содержаща датчик количества хлебной массы , блок сравнени , задатчик загрузки, датчик влажности хлебной массы, исполнительный механизм регулировани оборотов молотильного барабана, исполнительный ме- ю ханизм регулировани поступательной скорости комбайна и исполнительный механизм деки 11.A system for automatically controlling and controlling the technological process of a combine harvester is known, comprising a grain mass amount sensor, a comparator unit, a load control unit, a grain mass moisture sensor, a threshing drum rpm control mechanism, an executive mechanism for controlling the translational speed of a combine and an actuator mechanism of deck 11.

К недостаткам известной системы относитс то, что- она не позвол ет получить оптимальный режим работы комбайна при 5 допустимом уровне потерь и качества зерна в услови х измен ющихс характеристик обмолачиваемой культуры.The disadvantages of the known system include the fact that it does not allow to obtain the optimum mode of operation of the combine with 5 permissible level of losses and grain quality in the conditions of varying characteristics of the threshed culture.

Цель изобретени - оптимизаци работы комбайна при допустимом уровне потерь 2о и качества зерна в услови х измен ющихс характеристик обмолачиваемой культуры.The purpose of the invention is to optimize the operation of the combine with an acceptable level of 2o losses and grain quality under conditions of varying characteristics of the threshed crop.

Указанна цель достигаетс тем, что система снабжена устройством дл определени потерь зерна, датчиком и измерителем влажности зерна, датчиком и измерителем засоренности зерна, измерителем влажности хлебной массы, исполнительными механизмами вентил тора и решет, при этом выход датчика количества хлебной массы подключен к первым входам блока сравнени и измерител влажности хлебной массы, второй вход блока сравнени соединен с выходом задатчика загрузки, а выход - с входом исполнительного механизма регулировани поступательной скорости комбайна, выход датчика влажности зерна соединен с первым входом измерител засоренности зерна и входом измерител влажности зерна, выход которого соединен с входами индикатора влажности зерна и устройством дл определени потерь зерна, выход которого св зан с первым входом задатчика загрузки, а выход датчика засоренности зерна соединен с вторым входом измерител засоренности зерна, выходы которого соединены соответственно с входом индикатора засоренности зерна и первыми входами исполнительных механизмов вентил тора и решет, причем выход датчика влажности хлебной массы соединен с вторым входом измерител влажности хлебной массы, выход которого подключен к вторым входам задатчика загрузки н нсполнительных механизмов вентил тора и решет и входам исполнительных механизмов регулировани оборотов молотильного барабана и деки.This goal is achieved by the fact that the system is equipped with a device for determining grain losses, a sensor and a grain moisture meter, a sensor and a meter of grain debris, a grain mass moisture meter, fan and sieve actuators, and the output of the grain mass sensor is connected to the first inputs of the block comparison and moisture meter grain weight, the second input of the comparator unit is connected to the output of the setpoint loading, and the output - to the input of the actuator controlling the translational speed the combine harvester, the output of the grain moisture sensor is connected to the first input of the grain contamination meter and the input of the grain moisture meter, the output of which is connected to the inputs of the grain moisture indicator and the device for determining grain losses, the output of which is connected to the first input of the load indicator, and the output of the grain contamination sensor connected to the second input of the meter of grain contamination, the outputs of which are connected respectively to the input of the indicator of grain contamination and the first inputs of the fan actuators and the decision The output of the grain mass moisture sensor is connected to the second inlet of the grain mass moisture meter, the output of which is connected to the second inputs of the load setpoint on additional fan mechanisms and sieves and the inputs of the threshing drum and deck control actuators.

На чертеже показана блок-схема системы автомати«1еского регулировани и контрол технологического процесса комбайна.The drawing shows a block diagram of the automatic system for controlling and controlling the technological process of the combine.

Выход датчика 1 количества хлебной массы подключен к первым входам блока 2 сравнени и измерител 3 влажности хлебной массы, второй вход блока 2 сравнени соединен с выходом задатчика 4 загрузки, а выход - с входом исполнительного механизма 5 регулировани поступательной скорости комбайна, выход датчика 6 влажкости зерна соединен с первым входом измерител 7 засоренности и входом измерител 8 влажности зерна, выход которого соединен с входами индикатора 9 влажности зерна и устройством 10 дл определени потерь зерна, выход которого св зан с первым входом задатчика 4 загрузки, а выход датчика 11 засоренности зерна соединен с вторым входом измерител 7 засоренности зерна, выходы которого соединены соответственно с входом индикатора 12 засоренности зерна и первыми входами исполнительных механизмов вентил тора 13 и решет 14, причем выход датчика 15 влажности хлебной массы соединен с вторым входом измерител 3 влажности хлебной массы, выход которого подключен к вторым входам задатчика 4 загрузки и исполнительных механизмов вентил тора 13 и решет 14 и входам исполнительных механизмов регулировани оборотов молотильного барабана 16 и деки 17.The output of the grain mass quantity sensor 1 is connected to the first inputs of the comparison unit 2 and the bread mass moisture meter 3, the second input of the comparison unit 2 is connected to the output of the load control device 4, and the output is connected to the input of the actuator 5 for controlling the translational speed of the combine, the output of the grain moisture sensor 6 connected to the first input of the contamination meter 7 and the input of the grain moisture meter 8, the output of which is connected to the inputs of the grain moisture indicator 9 and the device 10 for determining the grain loss, the output of which is connected to the first input of the setting device 4 is loaded, and the output of the sensor 11 of grain contamination is connected to the second input of the meter 7 of grain contamination, the outputs of which are connected respectively to the input of the indicator 12 of grain contamination and the first inputs of the actuators of the fan 13 and sieves 14, and the output of the sensor 15 humidity of the grain mass connected to the second input of the meter 3 moisture grain mass, the output of which is connected to the second inputs of the setpoint 4 of the load and the actuators of the fan 13 and sieves 14 and the inputs of the actuators s threshing drum speed control 16 and the deck 17.

Система работает следующим образом.The system works as follows.

Блок 2 сравнени сравнивает сигнал с датчика 1 количества хлебной массы с сигналом , поступаюш,им с выхода задатчика 4 загрузки. Если сигнал с датчика 1 количества хлебной массы меньше сигнала с задатчика 4 загрузки и эта разность превышает зону нечувствительности блока 2 сравнени , то на его выходе по вл етс отрицательный сигнал, подаваемый на исполнительный механизм 5 регулировани поступательной скорости комбайна дл увеличени скорости движени . Если же сигнал с датчика 1 количества хлебной массы больше сигнала с задатчика 4 загрузки и разность также превышает зону нечувствительности блока 2 сравнени , на его выходе по вл етс положительный сигиал, подаваемый на исполнительный механизм 5 регулировани поступательной скорости комбайна дл уменьшени скорости движени . Сигнал на выходе задатчика 4 загрузки определ етс сигналами, поступаюш,ими с выхода устройства 10 дл определени потерь зерна и выхода измерител 3 влажности хлебной массы. При поступленииComparison unit 2 compares the signal from the sensor 1 of the amount of grain mass with the signal coming from the output of the setpoint 4 loads. If the signal from the grain mass quantity sensor 1 is less than the signal from the setting device 4 loads and this difference exceeds the dead zone of the comparison unit 2, then a negative signal appears at its output, fed to the actuator 5 for controlling the translational speed of the combine to increase the speed of movement. If the signal from the sensor 1 of the grain mass is greater than the signal from the setting device 4 load and the difference also exceeds the dead zone of the comparison unit 2, a positive signal appears at its output to the actuator 5 for controlling the translational speed of the combine to reduce the speed of movement. The signal at the output of the setpoint 4 of the load is determined by the signals coming from the output of the device 10 to determine the grain loss and the output of the moisture content meter 3 of the grain mass. Upon enrolment

на задатчик 4 загрузки противоположных сигналов на блок 2 сравнени подаетс сигнал только уменьшени скорости движени .The setting unit 4 downloads the opposite signals to the comparison unit 2 is given a signal only to reduce the speed of movement.

Сигнал с датчика 6 влажности зерна поступает на вход измерител влажности зерна 8, где он преобразуетс в сигнал, пропорциональный влажности зерна в процентах , и подаетс на вход устройства 10 дл определени потерь зерна (например, на задатчик допустимого уровн потерь) и индикатор 9 влажности зерна.The signal from the grain moisture sensor 6 enters the input of the grain moisture meter 8, where it is converted into a signal proportional to the grain moisture percentage, and is fed to the input of the device 10 to determine the grain loss (for example, the indicator of the acceptable loss level) and the grain moisture indicator 9 .

Датчик 11 засоренности зерна может быть выполнен емкостным. Тогда oi засоренности зерна можно будет судить по измен юшейс плотности зерна в датчике 11 так как известно, что с увеличением засоренности зерна, плотность его в датчике уменьшаетс .The sensor 11 grain debris can be made capacitive. Then, the oi of grain contamination can be judged by the change in the grain density in sensor 11, since it is known that with increasing grain debris, its density in the sensor decreases.

Однако информаци о засоренности содержитс в сигнале датчика засоренности зерна 11 в не вной форме. Дл ее извлечени необходимо компенсировать вли ние влажности зерна. Дл этого сигнал с датчика 11 засоренности зерна поступает на один вход измерител 7 засоренности, а на его второй вход поступает сигнал с датчика 6 влажности зерна. В нзмерителе 7 засоренности происходит компенсаци вли ни влажности, и иа одном его выходе по вл етс сигнал, пропорциональный про центу засоренности, который подаетс на индикатор 12 засоренности. Сигнал с другого выхода измерител 7 засоренности подаетс на исполнительный механизм. 13 вентил тора и исполнительный механизм 14 решет. При увеличении засоренности выше предусмотренной агротехническими требовани ми на комбайн, равной 5%, измеритель 7 засоренности подает сигнал на исполнительный механизм вентил тора 13 дл увеличени частоты его врашени и на исполнительный механизм 14 решет дл уменьшени угла открыти жалюзи.However, the debris information is contained in the impurity sensor signal of the grain 11 in a non-explicit form. To extract it, it is necessary to compensate for the effect of grain moisture. To do this, the signal from the sensor 11 of the contamination of grain is fed to one input of the meter 7 of contamination, and its second input receives a signal from the sensor 6 of the grain moisture. In the contamination meter 7, the effect of humidity is compensated, and a signal appears in one of its outputs, which is proportional to the percentage of contamination, which is fed to the contamination indicator 12. The signal from the other output of the contamination meter 7 is fed to the actuator. 13 fans and 14 sieve actuator. With an increase in debris above the stipulated agrotechnical requirements for a combine equal to 5%, the debris meter 7 sends a signal to the fan actuator 13 to increase its incidence rate and to the screen actuator 14 to reduce the louver opening angle.

Claims

Sensor 15 humidity of the grain mass can be performed, for example, capacitive. In this case, the signal from it is proportional to the amount and moisture of the grain mass. To extract from the signal the moisture content of the grain mass, it is necessary to compensate for the effect of the amount of grain mass. Therefore, the signal from the grain mass moisture sensor 15 is supplied to one input of the meter 3 of the grain mass moisture, and to its second input a signal is sent from the sensor 1 of the grain mass quantity. In the bread grain moisture meter 3, compensation occurs for the effect of the grain weight mass and at its output a signal proportional to the moisture of the grain mass appears, which is fed to the second inputs of the fan actuator 13 and the sieve actuator 14, as well as the speed control actuator threshing drum 16 and the deck 17 actuator. When the moisture content of the grain mass increases, the fan actuator 13 increases the frequency of its rotation, the screen actuator 14 increases the opening angle of the screen shutters, the actuator 16 adjusts the threshing drum speed, and the deck 17 actuator reduces the gap between the deck and the drum. When the moisture content of the grain mass decreases, the actuators 13, 14, 16 and 17 operate in the opposite direction. The application of the proposed system allows automatic and adjusting the technological process of a combine harvester in accordance with the quantity and properties of the grain mass, the allowable level of losses and the quality of grain, i.e., to obtain an optimum mode of operation of the combine with an acceptable level of losses and quality of grain under the conditions of characteristics of the threshing culture. The presence of loss indicators in the system (in the device for determining grain losses), grain moisture and grain contamination allows initial adjustments of the working elements (initial clearance between the deck and drum, drum speed, fan speed, opening angle of the sieve louver, installation of the upper opening angle of the extension blind, installation of the bottom cleaning sieve, etc.). The system also makes it possible to determine the order and technology for the further refinement of grain supplied from the combine to the current. Claims An automatic control and monitoring system for a combine harvester, comprising a grain mass amount sensor, a comparator unit, a load control unit, a grain mass humidity sensor, a threshing drum speed control actuator, a combine translation speed control actuator, and a deck actuator, characterized in that, in order to optimize the operation of the combine with an acceptable level of losses and grain quality under conditions of varying xc characteristics of the threshing crop, it is equipped with a device for determining grain loss, a sensor and a grain moisture meter, a sensor and a meter of grain contamination, a grain mass moisture meter, fan and sieve actuators, while the output of the grain mass sensor is connected to the first inputs of the comparison unit and a grain mass moisture meter, the second input of the comparator unit is connected to the output of the load setter, and the output is connected to the input of the adjustment actuator combine speed, the output of the grain moisture sensor is connected to the first input of the grain contamination meter and the input of the grain moisture meter, the output of which is connected to the inputs of the grain moisture indicator and a device for determining grain losses, the output of which is connected to the first input of the load setpoint, and the output of the grain contamination sensor connected to the second input of the meter of grain contamination, the outputs of which are connected respectively to the input of the indicator of grain contamination and the first inputs of the actuators of the fan and p Sheth, wherein the yield of grain mass humidity sensor is connected to the second input of the humidity meter grain mass, whose output is connected to second inputs of the set point and load mechanisms ispolNitednyh fan and sieves and actuators controlling inputs of revolutions of the threshing drum and deck. Sources of information taken into account during the examination 1. Shchepovalov V. D. Automation of harvesting processes. M., “Kolos, 1978, p. 196.