DD216845A1 - Einrichtung zur ermittlung der erntegutverluste - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ermitteln der Erntegutverluste, insbesondere der Schuettler- und Reinigungsverluste bei Maehdreschern. Ziel ist es, den Vorbereitungsaufwand auf dem Feld zu verringern und die Verlustwerte in sofort auswertbare Form bereitzustellen. Hierzu soll die Einrichtung ohne Eichung auf dem Feld auskommen und unter Einbeziehung von spezifischen Faktoren die Verluste ertrags- und/oder flaechenbezogen anzeigen. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Rechner (15) mit Speichern (18 bzw. 28) gekoppelt ist, die Konstanten ueber Fruchtart, Arbeitsbreite, Tausendkornmasse und Flaechenertrag enthalten. Die Konstanten sind fuer den Rechenvorgang ueber Eingaben (10; 11; 12; 13) oder Bedienelemente (32) aktivierbar. Die notwendigen Messwerte werden dem Rechner (15) von Messgebern (1; 2; 9) ueber Zaehlkanaele (3; 4) zugeleitet. In einem Ausfuehrungsbeispiel ist eine Blockschaltung mittels eines Taschenrechnerschaltkreises (21) dargestellt, im anderen Ausfuehrungsbeispiel eine Blockschaltung mittels eines Mikroprozessorbaustein (27). Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Einrichtung zum Ermitteln der Erntegutverluste :

t Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ermitteln der Erntegutverluste bei Mähdreschern, insbesondere der Schüttler- und Reinigungsverluste an Körnern·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Getreide- und Körnermaisernte wird in der modernen Landwirtschaft fast ausschließlich durch Mähdrescher eingebracht. Dabei werden vielfältige Bemühungen unternommen, das Erntegut möglichst verlustlos zu bergen· Diese Anstrengungen sind vorwiegend auf die Kontrolle des Verlustanteils . gerichtet, der allgemein als Schüttler- und als Reinigungs-Verluste bezeichnet wird. Die anderen Verluste am Schneidwerk und am Dreschwerk sind heute bereits durch geeignete Bedienmaßnahmen in der Höhe begrenzbar· Beim Mähdrescher tritt bei Annäherung an die Leistungsgrenze ein progressiver Anstieg der Schüttler- und Reinigungsverluste auf· Bei Nichtauslastung des Mähdreschers sinkt dessen Arbeitsleistung und der spezifische Kraftstoffverbrauch steigt an* Aus diesen Gründen sind bereite Einrichtungen zur Kontrolle der Schüttler- und Reinigungsverlustβ an Mähdreschern geschaffen worden,

In der US-PS 3 515 144 ist z. B. eine derartige Einrichtung beschrieben. Die Meßgeber dieser Einrichtungen befinden sich in der Regel im Durchlaufweg dea Ernteg^utstromes des

Mähdreschers, insbesondere im Strohauslauf und im Bereich des Spreuauswurfea· In der Regel wird von den Meßgebern die Aufpral!energie der Körner in lektrische Impulse umgewandelt« Diese Impulse pro Zeiteinheit stehen in einem bestimmten Verhältnis zur Zahl der Körner, die als Schüttler=- und Reinigungs verlust e den Mähdrescher verlassen und den Ertrag verringern. Die Impulse werden/verstärkt und digital oder analog zur Anzeige gebracht. Diese Verlustkontrolleinrichtung informiert den Mähdrescherfahrer zunächst nur über den Verlusirverlauf · Zur Ermittlung der auf die Srnteflache bzw· der auf den Ertrag bezogenen Verluste ist eine Eichung der Verlustkon teileinrichtung auf dem jeweiligen Feld erforderlich· Dazu werden Prüfschalen oder Meßrahmen unter den Strohauslauf und den Spreuauswurf gebracht, um die mit dem Stroh und Spreu ausgeworfenen Körner aufzufangen und auszuzählen· Danach kann der flächenbezogene Verlust errechnet werden. Der Nachteil dieser Verlustkontrolleinrichtungen besteht darin_s daß dieser Eichvorgang sehr aufwendig ist und zahlreiche Stichproben erfordert, um sicher© Vergleichswerte zu erhalten. Besonders bei hohen Fahrgeschwindigkeiten des Mähdreschers ist das Ausbringen der Prüfschalen sehr anstrengend. Bei großen Feldern ist das Gewinnen von Vergleichawerten durch die großen Fahrstrecken problematisch und es treten größere Informationa- lücken auf» Zusätzlich ist unter Umständen, wenn der ermittelte Vergleich wert stark von dem vorgegebenen Verlustwert abweicht, eine mehrmalige Eichung notwendig. Ein weiterer Mangel besteht darin, daß die unterschiedliche Masse und Größe der Körner bei der Eichung nur teilweise berücksichtigt wird«

Weiter sind Verlustkontrolleinrichtungen, zum Beispiel nach . der US-PS 3 935 866 und US-PS 4 000 398 bekannt, die durch Messung der Fahrstrecke des Mähdreschers, bei Annahme einer konstanten Arbeitsbreite, die abgeerntete Fläche einbeziehen.

Die Verluste werden hier in einer auf die Fläche bezogenen

Größe angezeigt» Auch bei dieser Einrichtung bleibt der Hauptnachteil der erstgenannten Lösungen bestehen· Der angezeigte Verlustwert stellt keine konkrete Zahlengröße dar, sondern zeigt nur den relativen Verlustverlauf an und muß mit den tatsächlichen Verlusten durch Eichung in einen quantitativen Zusammenhang gebracht werden· Dazu ist ebenfalls ein Probedrusch auf dem Feld und eine anschließende Berechnung erforderlich, die die bereits beschriebenen erheblichen Aufwendungen mit sich bringen·

· . . ' : * . .· . ' ^V : ^: ; . . ' ' ' Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, eine Einrichtung zum Ermitteln der Erntegutverluste zu schaffen, bei der die Aufwendungen für den Einsatz der Einrichtung auf dem Feld gesenkt werden und den Mähdrescherfahrer die Verlustwerte in sofort auswertbarer Form bereitgestellt werden·

Darlegung des Wesens der Erfindung

.20 ·'. , ' . .' '''.'. . . ' ' '. ^; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Ermitteln der Erntegutverluste zu schaffen, die ohne Eichung auf dem Feld unter Sinbeziehung von mähdrescherspezifischen und fruchtartspezifischen Faktoren die Schütt- ler*- und Reinigungsverluste, in einer auf die Erntefläche bezogenen oder auf den Ertrag bezogenen Größe zur Anzeige bringt« Dies wird dadurch erreicht, daß ein Rechner mit Speichern gekoppelt ist, die Konstanten für Fruchtart, Arbeitsbreite, Tausendkornmasse und Flächenertrag enthalten und die über Bedienelemente aktivierbar sind« Der Rechner ist ferner in bekannter Weise eingangsseitig über Zählkanäle mit einem Schüttlermeßgeber, einem Reinigungsmeßgeber und einem Fahrwegmeßgeber verbunden und ausgangsseitig mit einer Anzeige gekoppelt. Die beim Mähdrusch am Schüttler und an der Reinigung auftretenden Körnerverluste werden in bekannter Weise durch die Meßgeber aufgenommen. Gleichfalls wird der vom Mähdrescher

zurückgelegte Fahrweg beispielsweise durch induktive Näherungsinitiatoren in der Antriebsgruppe gemessen. Die von den Meßgebern erzeugten Impulse werden über die Zählkanäle oder direkt dem Rechner zugeführt· In den Rechner werden weiterhin die Konstanten eingegeben, die in den Speichern abgelegt sind. Sie werden über die Bedienelemente für den Rechner aktiviert. Die in die Speicher abgelegten Konstanten betreffen die Tausendkornmassen der Fruchtarten, den auf der Erntefläche vorhandenen und auf diese Erntefläche bezogenen Ertrag, die durch die Breite des Sohneidwerkes bzw· die Reihenanzahl und den Reihenabstand gegebene Arbeitsbreite des Mähdreschers sowie die zu erntende Fruchtart· Mit diesen Eingangsworten berechnet der Rechner nach einer featen Berechnungavorschrift einen flächenbezogenen oder einen ertragsbezogenen Verlustwert, der dann auf der Anzeige digital oder analog sichtbar gemacht wird· Nach der Erfindung ist es zweckmäßig, die Einrichtung so auszuführen, daß einem Schiebekettenspeicher eingangsseitig , der Schüttler-, der Reinigungs- und der Fahrwegmeßgeber über ihre Zählkanäie, über Speicher eine Fruchtarteingabe und eine Arbeitsbreiteneingabe, eine Tausendkornmasseeingabe und eine Flächenertragseingabe parallel zugeordnet sind. Ausgangaseitig sind am Schiebekettenspeicher seriell ein Dekoder, Freigabegatter, ein Rechnerschaltkreis und eine Anzeige angeschlossen«, Eine Ablaufsteuerung übernimmt die Organisation des Funktionsablaufes und dem Rechner ist ferner eine Rechenzieleingabe zugeordnet·

Ferner ist es erfindungagemäß vorgesehen, daß die den Eingaben nachgeschalteten Speicher die spezifischen Konstanten fest verdrahtet enthalten.

In der aο aufgebauten Einrichtung werden die Impulse der Meßgeber in den Zählkanälen so umgeformt, daß sie am Schiebeteöttenspeicher in BCD-Code vorliegen. In den Speichern für die Konstanten liegen diese ebenfalls im BCD-Code vor und werden durch die Eingaben für den Schiebekettenspeicher aktiviert, wenn die Einrichtung für den Einsatz vorbereitet wird. So kann zum Beispiel durch eine bestimmte Taste die

Konstante für eine bestimmte Fruchtart aktiviert werden· Die fruchtartspeζifiachen Konstanten werden dabei vom Gerätehersteller ermittelt und in die Speicher eingegeben. Über die Arbeitsbreiteneingabe können die im zugehörigen Speicher im BCD-Code gespeicherten Konstanten mittels zum Beispiel Tastenbetätigung aufgerufen und für die Verrechnung aktiviert werden« Die Konstanten können dadurch realisiert werden, daß eine Speichermatrix mit Dioden bestückt ist· Die Tausendkornmasseeingabe und die Flächenertragseingabe an den Schiebekettenspeicher erfolgt ebenfalls im BCD-Code· Zur Abarbeitung der Berechnung werden die Operanden und die Operatoren in geordneter Reihen-! folge in den Schiebekettenspeicher eingeschrieben· Mit einem speziellen Schiebetaktimpuls werden die Schiebeketten gleichzeitig um eine Stelle in Richtung Ausgang des Schiebekettenspeichers weitergeschoben· Anschließend dekodiert der Dekoder das Endwort und steuert Freigabegatter an· Diese vollziehen die Eingabe in den Rechnerschaltkreis· Vom Ausgang des Rechnerschaltkreises wird die Anzeige über geeignete Zwischenglieder angesteuert· Die für den Meßzyklus und den Rechenablauf erforderlichen Steuertakte werden durch die" Ablaufsteuerung bereitgestellt, über die Rechenzielvorgabe werden verschiedene Auswertebereiche vorgegeben, wie Auswertung der Schüttlerverluste, Auswertung der Reinigungsverluste oder Auswertung beider Verlustarten. Der zeitliche Ablauf der Auswertung gliedert sich dabei in eine Rechenvorbereitungsphase, eine Rechenphase und eine Anzeigephase· Der Meßzyklus umfaßt die Dauer der Rechen- und der Anzeigephase· Die Messungen werden nur für die Dauer der Rechenvorbereitungsphase unterbrochen, in der die Speicher belegt werden und sämtliche Operanden und Operatoren in den Schiebekettenspeicher übernommen werden. Die beschriebene Einrichtung kann auch mit geringem Aufwand durch interne Testablaufe erweitert werden, um eine Funktionsüberprüfung bei Arbeitsbeginn oder bei Störungen durchführen zu können· Hierzu werden in der Einrichtung erzeugte

Impulse genutzt. Es ist aο möglich, die Zählkanäle und die Meßgeber zu überprüfen·

Nach der Erfindung ist es letztlich ebenfalle zweckmäßig, wenn der Rechner im wesentlichen eine Zähler-Zeitgeber-Einheit, eine Parallel-Ein-Ausgabeeinheit, einen Schreib-Lese-Speicher, einen Nur-Leee-*Speicher und einen Mikroprozeasorbaustein umfaßt, wobei an die Parallel-Sin-/Ausgabeeinheit die Anzeige und die Bedienelemente und an die ^ Zähler~Zeitgeber*-Einheit die Zählkanäle des Schüttlermeßgebers und des Reinigungsmeßgebers sowie der Fahrwegmeßgeber angekoppelt sind·

Der Mikroprozessorhaustein, dessen Arbeitsweise durch das Rechenprogramm im Nur-Lese-Speicher festgelegt ist, übernimmt die Ausführung der arithmetischen, logischen und Steueroperationen. Über die Bedienelemente und die Parallel-Ein-/Ausgäbeeinheit erfolgt die Vorgabe für Ertrag, Tausendkornmasse, Arbeitsbreite, Fruchtart und Rechenztel, Die zugehörigen Konstanten sind in Nur-Lese-Speicher aufgelistet« Vom Mikrorechner werden je nach eingegebener Arbeitabreite und Fruchtart die entsprechenden Konstanten herausgesucht· Die Zähler-Zeitgeber-Einheit zählt die Impulse und gibt das Zeitraster für den zyklischen Programmablauf vor. Während des Meßvorganges werden die gezählten Impulse aus der Zähler-Zeitgeber-Einheit übernommen, addiert und in den Schreib-Lese-Speicher hinterlegt. Danach erfolgt die Verlustberechnung und über die Parallel-Ein-/Ausgabeeinheit wird die Anzeige angesteuert. Sollten im Schreib-Lese-Speicher zusätzliche Wertefolgen oder Durchschnittswerte zum Beispiel für die Verlustauswertung gespeichert werden, muß der Schreib-Lese-Speicher zusätzlich gepuffert werden.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß bei der Verlustermittlung durch die Berücksichtigung der Masse und der spezifischen Eigenschaften des Erntegutes und durch die Berücksichtigung der fruchtart- und mähdrescherspezifischen Abacheidungacharakteristik eine hohe Meßgenauigkeit erzielt wird. Die Anzeige der Verluste erfolgt als flächen- oder

ertragabezogene Größe, Damit steht der Bedienperson eine ' sofort umaetzbare Information zur Verfügung· Die erfindungagemäße Einrichtung kann durch einmalige Bestimmung der Konstanten universell für alle Mähdreschertypen und Meßgeber-, 5 anordnungen eingesetzt werden· Bin weiterer Vorteil ist die Senkung der Vorbereitung3aufWendungen auf dem Feld, da die \Eichung mittels Prüfschalen und ähnlichen Hilfsmitteln mtfällt.

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Auaführungabeispiel

Nachstehend soll die Erfindung an zwei AU3führungabeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt:

Pig· 1: das Blockschaltbild einer Einrichtung auf der

Grundlage eines Taachenrechnerachaltkreiaes, Pig. 2: den zeitlichen Ablauf des Arbeitszyklusaes der

Einrichtung nach Fig. 1, Pig· 3ϊ das Blockschaltbild einer Einrichtung auf der ^v Grundlage eines Mikrorechners,

Im ersten Ausführungsbeispiel nach Pig· 1 erfolgt die Ermittlung der Erntegutverluste in einer elektronischen Schaltung· Ein Schüttlermeßgeber" 1 und ein, Reinigungsmeßgeber 2 sind mit Zählkanälen 3ί 4 verbunden. Die Zählkanäle 3; 4 bestehen aus einem selektiven Verstärker 5, einen Komparator 6, einem Monoflop 7 und einem Zähler mit nachgeachaltetem Speicher 8. Weiter ist ein Pahrwegmeßgeber 9, beispielsweise ein induktiver Näherungainitiator, eine Fruchtarteingabe 10, eine Arbeitsbreiteneingabe 11, eine Tausendkornmaaaeeingabe 12, eine Plächenertragseingabe 13 und eine Rechenzieleingabe 14 vorhanden, die zusammen mit den Zählkanälen 3; 4 an einem Rechner 15 angeschlossen sind. Hierbei sind die Zählkanäle 3; 4 direkt mit einem Schiebekettenspeicher 16, der aus vier parallel angeordneten Schieberegistern mit je 30 bit Länge, auf deren genauere Darstellung verzichtet wurde,besteht, verbunden. . " '

Der Fahrwegemeßgeber 9 ist über einen Zähler mit nachgeschaltetem Speicher 17, die Fruchtarteingabe 10 und die Arbeitsbreiteneingabe 11 über je einen Speicher 18 sowie die Tausendkornmasseeingabe 12 und die Flächenertragseingäbe 13 direkt an den Sohiebekettenspeicher 16 angekoppelt. Die Tausendkornmasaeeingabe 12 und die Flächenertragseingabe 13 können dabei ala Ziffernschalter ausgeführt sein· An den Ausgang des Schiebekettenspeichers 16 ist ein Dekoder 19» im speziellen Fall ein 1-aus-i6-Dekoder, angeordnet· Bs folgen seriell ein Freigabegatter 20 und ein Rechnerschaltkreis 21, der hier ein bekannter Taschenrechnerschal tkreis ist. Vom Ausgang der Rechnerschaltkreises 21 wird über eine nicht dargestellte Treiberstufe eine Anzeige 22, die im Ausführungsbeispiel als Siebensegmentanzeige ausgebildet sein kann, angesteuert. Die für den Meßzyklus und den Rechenzylkus erforderlichen Steuertakte werden, durch eine Ablaufsteuerung 23 bereitgestellt. An ,diese Ablaufsteuerung 23 ist die Rechenzieleingabe 14 angeschlossen.

Der zeitliche Ablauf von Meß- und Rechenzyklus der Einrichtung nach Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Der Rechenzyklus, der sich periodisch wiederholt, unterteilt sich in eine Rechenvorbereitungaphase 24, die im Ausführungsbeispiel etwa ein Hundertstel der Periode T dauert, eine Rechenphase 25 und eine Anzeigephase 26. Für die Dauer der Reehenvorbereitungsphjkae 24 ist der Meßzyklus unterbrochen.

In Fig. 3 ist ein weiteres Asuführungabeispiel dargestellt. Die Messung der Schüttler- und der Reinigungsverluate und des Fahrweges erfolgt hier analog dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1· Der Rechner 15 besteht aus einem Mikroprozessorbaustein 27» dessen Arbeiteprogramm im Nur-Lese-Speicher 28 festgelegt ist, einer Zähler-Zeitgeber-Einheit 29$ einen Sch'reib-Lese-Speicher 30 und einer Paral-Iel-Bin-/Ausgabeeinheit 31· Die Zählkanäle 3·, 4 und der

Fahrwegmeßgeber 9 sind hierbei mit der Zähler-Zeltgeber-Einheit 29 gekoppelt· Über die Parallel-Ein-/Ausgabeeinheit 31 erfolgt die Steuerung einer Anzeige 22. über die Bedienelemente 32, die hier nicht näher erläutert werden sollen, und über die Parallel-Ein-/Auagabeeinheit 31 erfolgt die Aktivierung der Konstanten, die im Nur-Lese-Speicher 28 eingeleaen sind· )

Vorteilhaft an dieser Ausführung iat, daß die speziflachen Konstanten beliebig genau abgespeichert werden können» ' Außerdem können weitere Punktionen, wie die Ausfilterung von sogenannten "Ausreißern", d· h* Meßwerten, die von den üblichen weit abweichen, die Ermittlung von Durchschnittswerten über größere Zeiträume u. a· realisiert werden.

Claims (4)

Erfindungsanspruch

1· Einrichtung zum Ermitteln der Erntegutverluste bei Mähdreschern, insbesondere der Schüttler- und Reinigungaverluste, bei der ein Rechner über Zählkanäle mit einem Schüttlermeßgeber, einem Reinigungsmeßgeber und einem Fahrwegmeßgeber verbunden ist und

ausgangsseitig mit einer Anzeige gekoppelt ist, < , dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner. (15) mit „.,' Speichern (18; 28) gekoppelt ist, die Konstanten über Fruchtart, Arbeitsbreite, Tausendkornmasse, Flächenertrag enthalten und über Bedienelemente (10; 11; 12; 13j 32) aktivierbar βind.

2(i Einrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem Schiebekettehspeicher (16) eingangsseitig über ihre Zählkanäle (3 ; 4) ein Schüttlermeßgeber (1), ein Reinigungsmeßgeber (2) und ein Fahrwegmeßgeber (9), ferner über einen Speicher (18) eine Fruchtarteingabe (10), über einen Speicher (18) eine Arbeitsbreiteneingabe (11), eine Tausendkornmasseeingabe (12) und eine Flächenertragseingabe 03) parallel zugeordnet sind, ausgangsseitig am Schiebekettenspeicher (16) seriell ein Dekoder (19)» Freigabegatter (20), ein Rechnerschaltkreis (21) und eine Anzeige (22) angeschlossen sind, dem Rechner

(15) eine Rechenzie!eingabe (14) zugeordnet ist und eine Ablaufsteuerung (23) die Organisation des Fiinkti ons ablauf es übernimmt·

3« Einrichtung nach den Punkte 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Eingaben (10; 11) nachgeschalteten Speicher (18) die spezifischen Konstanten fest verdrahtet enthalten.

4. Einrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (15) im wesentlichen eine Zähler-Zeit geber- Einheit (29), eine Paralle 1-EJLn-/Ausgabeeinheit (31), einen Schreib-Lese-Speicher (30), einen Hur-Lese-Speicher (28) und einen Mikroprozessorbaustein (27) umfaßt, wobei an die Parallel-Ein-/Ausgabeeinheit (31) eine Anzeige (22) und Bedienelemente (32) und an die Zähler-Zeitgeber-Einheit (29) die Zählkanäle (3; 4) des Schüttlermeßgebere (1) und des Reinigungameßgebers (2) sowie der Fahrwegmeßgeber (9) angekoppelt sind·

- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen -