Uprawniony z patentu: Mascliinenfabrik FAHR AG, Gottmadingen (Re¬ publika Federalna Niemiec) Urzadzenie do zbioru i/lub przetwarzania ziemioplodów zwlaszcza kombajn zbozowy Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do zbio¬ ru i/lufo przetwarzania ziemioplodów, zwlaszcza kombajn zbozowy, z co najmniej jednym miejscem pomiaru stopnia uszkadzalnosci lub stopnia strat podawania zbioru.Glównie tam,, gdzie w rolnictwie przy zbiorze lub nastepujacym po nim dalszym przetwarzaniu zbioru za pomoca urzadzen jezdnych lub stacjonarnych, stosuje sie wstepne operacje jak rozdzielanie, sortowanie, klasyfikowanie i podobne, predkosc przetwarzania mnisi byc tak dobrana, by osiagnac ekonomiczne optimum.Optimum to uzyskuje sie przez kompttwnis po¬ miedzy zapotrzebowaniem na mozliwie duza spraw¬ nosc przetwarzania i na mozliwie wysoka jakosc uzyskiwanego materialu. Miara sprawnosci prze¬ twarzania jest przepustowosc, czyii ilosc na jed¬ nostke czasu.Miara jakosci przetwarzania jest na przyklad stopien upzkadzaikiosci i stopien wadliwego poda¬ wania. Stopniem uszkadzalnosci nazywa sie ciezar uszkodzonej czesci zbioru w odniesieniu do calko¬ witego ciezaru zbioru.Stopien wadliwego podawania okresla sie jako ciezar wadliwie podanej czesci zbioru odniesiony do calkowitego ciezaru odpowiedniej frakcji. Przy¬ kladami wadliwego podawania sa podawanie ziem¬ niaków na wyjscie kamieni i skorup, ziarna na wyjscie slomy, duzych pomidorów pomiedzy ma¬ lymi, buraków wraz z ziemia lub odwrotnie, ka- 10 15 20 mieni na wyjscie ziemniaków, slomy na wyjscie ziarna, malych pomidorów pomiedzy duzymi lub ziemi pomiedzy burakami. iZnane sa rózne urzadzenia do mierzenia stopnia uszkadzalnosci lub stopnia wadliwego podawania.Zwlaszcza w kombajnach zbozowych ze wzgledu na szczególne znaczenie gospodarcze czynione sa duze wysilki by mierzyc ilosc ziarna pozostajacego na wyjsciu przetrzasaczy lub sit. Te podane bled¬ nie ziarna sa tracone i sa wliczane w ogólne straty ziarna.Ze zgloszenia patentowego w NRF Nr 1.582.656 znane jest zastosowanie na koncu przetrzasaczy slo¬ my punktu pomiaru ilosci traconego ziarna^ Znaj¬ dujace sie jeszcze w slomie ziarna sa w sposób ciagly wychwytywane, a ich ilosc na jednostke czasu jest mierzona elektronicznie. Wyniki pomiaru prze¬ noszone sa na przyrzad wskaznikowy. Przy duzych stratach ziarna poszczególne organy lub predkosc jazdy kombajnu mozna sterowac recznie lub auto¬ matycznie na optymalny sposób pracy.Znane jest ponadto nadzorowanie jakosci pracy kombajnu zbozowego przez mierzenie ilosci uszko¬ dzonych ziaren. Rozlamane ziarna sa zbierane przez umieszczone w strumieniu ziarna sito i liczone cia¬ gle za pomoca miernika elektroakustycznego. Od¬ powiednio od stopnia uszkadzalnosci ziarna mozna regulowac recznie lub automatycznie zespoly robo¬ cze kombajnu.Za pomoca tych znanych urzadzen pomiarowych 83 42783427 okreslana jest ilosc wadliwie podatnych lub uszko¬ dzonych ziaren na jednostke czasu.Podstawa oceny urzadzenia do zbioru lub prze¬ twarzania ziemioplodów jest jednak ilosc uszko¬ dzonych lub blednie podanych czesci zbioru odnie¬ siona do jednostki innych wielkosci, a nie czasu.Zatem nie jest korzystne, gdy urzadzenie pomiaro¬ we, regulujace i wskaznikowe pracuja w odniesie¬ niu do czasu.Celem wynalazku jest ulepszenie sposobu usta¬ lania optymalnej sprawnosci urzadzenia do zbioru lub przetwarzania ziemioplodów.Cel wymalazteu zostal osiagniety przez to, ze za¬ stosowano urzadzenie, które zmierzona wielkosc strat, na przyklad objetosc, ciezar lub liczbe uszko¬ dzonych lulb blednie podanych czesci zbioru ustala w stosunku do wielkosci odniesienia.Istota wynalazku polega na tym, ze zastosowane urzadzenie do tzbioru i/lub przetwarzania posiada przetwornic wartosci umiarowej z urzadzeniem porównawczym, przy czyim wartosci pomiarowe okreslonej wielkosci pomiaru* uszkodzonego i/lub blednie podanego ziemioplodu sa wzajemnie przy¬ porzadkowane w matematycznej zaleznosci do war¬ tosci pomiarowych, zwlaszcza* takich samych wiel^ kosci pomiaru jednostki odniesienia jak na przy¬ klad czasu,, objetosci, ciezaru lub liczby ziaren ze¬ branego ziemioplodu jak równiez sprzatnietej po¬ wierzchni pola, oraz posiada przynajmniej jeszcze jedno miejsce pomiarowe dla jednostki odniesiet nia.Wedlug wynalazku wielkoscia odniesienia jest objetosc, ciezar lub liczba wlasciwie podanych lub wszystkich zebranych lub przetworzonych czesci zbioru.Jesli na przyklad tracone jest 115 kg ziarna, na¬ tomiast zebrano 3.000 kg, to straty wlasciwe ziar¬ na (stopien blednego podawania) wynosza O^&h* Inna mozliwoscia jest przyjecie za wielkosc od¬ niesienia powierzchni pola, z którego zebrano zie¬ mioplody. Jesli przykladowo straty ziamna wynosza 40 kg gidy zboze zebrano z dwóch hektarów pola, wówczas straty wlasciwe ziarna wynosza 20 kg na hektar.Takie odniesienie strat ziarna nie do jednostki czasu lecz do calkowitej zebranej ilosci ziarna lub do jednostki powierzchni pola ma wiele zalet.Straty wlasciwe ziarna, zwlaszcza w odniesieniu do jedinostiki powierzchni, sa latwe do okreslenia, przy czym po przejezdzie kombajnu zbozowego ustala sie ilosc ziarna spadlego na ziemie, na plachte lub w pojemnik i uwzgledniajac dlugosc przejazdu oraz szerokosc ciecia przelicza sie na jednostke powierzchni. Mozna równiez zastosowac stale nastawiania ponad dopuszczalna wartosc strat wlasciwych ziarma jako kompromis pomiedzy za¬ daniem duzej sprawnosci, a dazeniem do mozliwie malych strat w celu osiagniecia optimum ekono¬ micznego. Ponadto poszczególne parametry dziala- nia urzadzenia, zwlaszcza, predkosc jazdy, a zatem i szybkosc przeprowadzania zbioru, reguluje sie tylko w zaleznosci od strat wlasciwych ziarna, lecz nie w odniesieniu do jednostki czasu.Jesli mierzony jest zarówno przeplyw ziarna uzy¬ skiwanego jak i przeplyw ziarna traconego, w obu strumieniach wystepuja jednakowjo rózne wiel¬ kosci zaklócajace jak wilgotnosc i podobne, jesli oba strumienie sa mierzone takimf samymi urza¬ dzeniami., wówczas taki sposób pomiaru daje po- 5 lepszenie jakosci pomiaru w stosunku do sposobów znanych.Przyklad wykonania wynalazku uwidoczniono na rysunku, który przedstawia kombajn zbozowy W przekroju wzdluznym. io Pod tylnym koncem przetrzasacza 1 slomy kom- bajnu zbozowego znajduje sie miejsce pomiarowe w, postaci przelotowego szyibu 2, który jest wy¬ konany jako kondensator. Przez otwór znajdujacy sie w dnie 3 przetrzajsacza 1 slomy, ziarna spadaja 15 w dól do przelotowego szybu 2. Ponadto na koncu urzadzenia przesiewajacego 4 k^mbajn/u zbozowego umieszczony jest drugi przelotowy szyb 5. Trzeci przelotowy szyb 6 znajduje sie w zbiornikiu 7 ziar¬ na kombajnu zbozowego pod wylotem slimaka 8. - 20 Przez spadajace ziarna, zostaje zmieniona, .pojem- nosc ladowania danego kondensatora w przeloto¬ wych szybach 2, 5 i 6 i podana dalej poprzez elek¬ tryczny mostek pomiarowy 13 wzmacniacz 10 i prostownik 11; jako zmiana napiecia. 25 Powstajace w przelotowych szybach 2 i 5 napie¬ cie Xi jest doprowadzane do urzadzenia porów¬ nawczego J. Napiecie X* przelotowego szybu6 jest równiez podawane do urzadzenia porównawczego 9.W urzadzeniu porównawczym 9 napiecie Xi jest 30 dzielone przez napiecie X2, a otrzymany iloraz jest podawany dalej do przyrzadu wskaznikowego 12 znajdujacego sie na stanowisku kierowcy kombaj¬ nu. Kierowca moze teraz na przyklad zmienic predkosc jazdy kombajnu odpowiednio do wartosci 35 ilorazu wskazanego przez przyrzad wskaznikowy.Ta zmienna predkosc jazdy odpowiednio do ^wlas¬ ciwej straty ziarna, moze byc; równiez przeprowa¬ dzana w znany sposólb przez wlaczenie ukladu re* gulacji. 40 Aby zmierzona przez znane urzadzenie pomia¬ rowe ilosc lub przeplyw (jako ilosc na jednostke czasu) materialu uszkodzonego lub blednie poda¬ rtego (zwane dalej iloscia strat lub przeplywem st&t) obliczyc w stosunku do wielkosci odniesienia, 45 w jjjjre wchodza dwa sposoby, analogowy i cy¬ frowy: Wedlug sposobu analogowego ilosci lufo przeply¬ wy strat i wielkosci odniesienia sa przetwarzane na analogowe wielkosci fizyczne, na przyklad na 50 napiecie elektryczne, iktóre sa doprowadzane do czlonu tworzacego iloraz. Do przetwarzania strat na analogowa wielkosc elektryczna, nadaja sie rózne nadajniki wartosci zmierzonej. Do ustalenia ilosci nadaja sie przykladowo przyrzady mierzace stan 55 napelnienia pojemnosciowe lub fotoelektryczne, jak równiez wagi. Przeplywy mozna mierzyc na przylklad za pomoca przetworników akustycand- -elektrycznych jak równiez przetworników pojem¬ nosciowych i fotoelektrycznych. eo Jesli jako wielkosc odniesienia wybrana jest ilosc kub przeplyw calego uzyskanego zbioru, 'wtedy równiez tu mozna zastosowac wymienione wyzej nadajniki wartosci zmierzonej. Ponadto mozna tu zastosowac inniej 'dokladne sposoby, poniewaz ilosci os i przeplywy sa tu oczywiscie znacznie wieksze niz5 83427 6 ilosci f przeplywy' stralt. -Przykladowo do pomiaru przeplywal (przepustowosci) zaiecaiie sa turibiny iub bebny z przegrodami, przy ozytm znane rozwiazanie do mierzenia przeplywu cieczy nalezy dostosowac do obecnego przypadku. ^ "Jesl haitomdSist j£fcówielkosc"'' odniesienia wy¬ brana jest powierzchnia pola, zalecane sa zrisne na- dajniflcldrózi laib predkosci jaady, sprzezone z ko¬ lami jezdnymi, kolami napedowymi lub sjecj[al- nymi kolami pomiarowymii. Zaklada sie przy tym, ze szerokosc jest stala. Jesli warunek ten nie jest spelniony, trzeba zastosowac specjalny nadajnik do mierzenia szerokosci roboczej, która jest mnozona przez droge lub predkosc jazdy, a otrzymana wiel¬ kosc zmierzona obrobionej powierzchni pola lub sprawnosci powierzchniowej jest wielkoscia analo¬ gowa.Aby otrzymac straty wlasciwe w procentach, ilosc strat dzieli sie przez ilosc calegc zbioru lub przeplyw stralt dzieli sie przez przeplyw zebranego materialu (przepustowosc). Straty wlasciwe odnie¬ sione do powierzchni (na przyklad w kg/ha) otrzyr muge sie przez podzielenie albo ilosci strat przez powierzchnie pola albo przeplywu strat przez sprawnosc powierzchniowa. Jesli wszystkie war¬ tosci mierzone sa podawane w postaci napiec elek¬ trycznych, do tworzenia ilorazu stosowany jest na przyklad wzmacniacz operacyjny lub miernik ilo--i; razowy (przyrzad z obrotowa cewka). Otrzymane napiecie lub wskazanie jest proporcjonalne do strat wlasciwych. ; l'\'.':-- ~ Wedlug sposobu cyfrowego w dowolnym iniejscu opisanego obwodu pomiarowego zamiast sygnalu proporcjonalnego otrzymywany jest sygnal przekro¬ czenia lub nieprzekroczenia wartosciagranicznej, który jest przekazywany dalej. -Pak wiec na koncu urzadzenia pomiarowego wlaczone sa akustyczne lub wizualne urzadzenia sygnalizacyjnej które w najprostszym przypadku, dzwiekiem lub zapale¬ niem lampki sygnalizacyjnej wskazuja, ze straty przekroczyly okreslona granice. Zamiast tego bi¬ narnego ukladu sygnalizacyjnego (z dwoma sygna^ lizowanymi stanami: dobrze i zle) mozliwe jest równiez wskazywanie wielostopniowe, na przyklad z dwoma lub z wieksza iloscia lampek sygnaliza¬ cyjnych, oznaczajacych straty male, umiarkowane, dopuszczalne i za duze.Dzialanie na wartosciach cyfrowych moze rów¬ niez zaczynac sie juz od nadajników wartosci zmie¬ rzonych. Gdy przykladowo jedna z wielkosci mie¬ rzonych przekracza przewidziana dla niej wartosc graniczna, wykorzystywane sa inne wielkosci zmie¬ rzone. Korzystnie wartosc graniczna wielkosci od¬ niesienia jest stosowana do wlaczania pomiaru in¬ nych wielkosci. Przykladowo, stan napelnienia zbiornika do pomiaru strat jest okreslany w mo¬ mencie, gdy od poczajtku pomiairu obrobiona zo¬ stala okreslona powierzchnia lub zebrana zostala Okreslona ilosc materialu.Sjposób ten wymaga okreslonego czasu, zatem wynik pomiaru nie jest podawany w sposób ciagly.Oprócz tej wady sposób ten ma jednak szereg za¬ let. Po pierwsze wynik pomiaru nie podlega natu¬ ralnym wahaniom lecz przez czaisu pomiairu two- rzÓna"'fest wartosc srednia. Po drugie; uniknieto problematycznego czlonu obliozaijacego iloraz.Kórzysitiia jest równiez nastepujaca postac wy¬ konania. Na poczatku pomiaru zbiornik do m-ierze- 5 nia strat jest oprózniony i zaczyna sie doplyw strat. Po okreslonej liczbie obrotów kól bieznych, napedowych lub pomiarowych, pomiar zostaje za- k&filczon^r i podawany jest stan 'napelnienia {jako w^ni&spomiaru — straty wlasciwe odniesione do lo ^wlerzcHtói). - Jesli chce sie mierzyc straty wlasciwe odniesione do przepustowosci, wtedy pomiar zostaje zakon¬ czony gdy zbiornik pomiarowy zebranego mate¬ rialu osiagnie uprzednio okreslony stan napelnienia 15 lub gdy przyrzad 4o pomiaru przeplywu, taki jak turbina lub beben z przegrodami wykona okreslo¬ na uprzednio liczbe obrotów. Stan napelnienia daje sie wyrazic przez objetosc lub ciezar. Poniewaz ze¬ brany material jest zwykle materialem podzielo- 20 nyim na sztuki, do celów pomiarowych wykorzystac mozna równiez ilosc sztuk. Znane sa nadajniki akustyczno-elektryczne, które mozna zastosowac do liczenia ziaren zboza. Nie jest to konieczne, jednak w celit kompensacji powodujacych bledy pomiaru 25. wEply*wów (na przyklad wilgotnosci materialu) ko- ¦ rzystne jest stosowanie do mierzenia strat i do mierzenia materialu zebranego przyrzadów pracu¬ jacych na takiej samej zasadzie.Do stosowania opisanego sposobu okreslania strat 30 wlasciwych w odniesieniu do przepustowosci, za¬ leca sie nastepujace urzadzenie, calkowicie cyfro¬ we. Napelnianie zbiornika pomiarowego materialu zebranego i zbiornika do' mierzenia strat zaczyna sie równoczesnie. ,Jesli stan napelnienia zbiornika 39 do mierzenia strat przekroczy okreslona granice gdy napelnienie zbiornika do mierzenia materialu zebranego osiagnie okreslony poziom, wówczas straty wlasciwe sa za -duze i fakt ten jest sygna¬ lizowany. 40 Sposób ten mozna zmienic tak, ze mozliwe jest mierzenie ciagle. Beben z przegrodami w strumie¬ niu materialu traconego jest napedzany przez tur¬ bine pomiarowa lub pomiarowy beben z przegro¬ dami, umieszczony w strumieniu zbieranego mafte- 45 rialu. Jesli przeplyw strat jest wiekszy niz wy¬ dajnosc bebna z przegrodami, wówczas przed beb¬ nem tworzy sie spietrzenie, które jest wykorzy¬ stywane do utworzenia sygnalu.Wedlug oceny tego sposobu, beben z przegro- 50 darni, usytuowany w strumieniu strat, moze byc napedzany równiez przez kolo jezdne, napedowe lub pomiarowe. W takim przypadku kontrolowane sa straty w odniesieniu do powierzchni pola. Stra¬ ty w odniesieniu do czasu mozna przy tym kon- 55 trolowac jesli naped nastepuje z predkoscia stala.(Dostosowanie urzadzenia do okreslonych strat wlasciwych uzyskuje sie przez zmiane objetosci przegród lub liczby przegród bejbna i/lub przez zmiane przelozenia w ukladzie napedu bebna 60 z przegrodami. PL