Способ определения потерь зерна за комбайном и устройство для его осуществления

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ЗЕРНА ЗА КОМБАЙНОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(71) Заявитель Гродненский сельскохозяйственный институт(73) Патентообладатель Гродненский сельскохозяйственный институт(57) 1. Способ определения потерь зерна за комбайном, включающий определение видовой урожайности поля за 3- 4 дня до уборки путем подсчета густоты стеблестоя, количества зерен в колосе и массы 1000 зерен, непрерывное измерение количества поступающего в бункер комбайна зерна и вычисление фактической урожайности и потерь зерна как разницы между видовой и фактической урожайностью в данном месте поля, отличающийся тем, что вычисление потерь зерна за комбайном производят непрерывно, причем как в абсолютных, так и в относительных единицах, кроме того, непрерывно вычисляют потери зерна за соломотрясом и за решетным станом молотилки комбайна, причем указанные потери зерна отображают на индикаторах. 2. Устройство для определения потерь зерна за комбайном, содержащее блок вычисления фактической урожайности с переключателем учета ширины захвата жатки комбайна, индикаторы и подключенные ко входам блока вычисления фактической урожайности блок измерения скорости движения комбайна и блок измерения количества намолачиваемого зерна, отличающееся тем, что дополнительно введены арифметический блок вычисления потерь зерна, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления фактической урожайности, переключатель режима работы в зависимости от величины видовой урожайности поля, блок определения потерь зерна за соломотрясом и блок определения потерь зерна за решетным станом, выходы которых подключены соответственно ко второму, третьему и четвертому входам арифметического блока вычисления потерь зерна, выходы которого с первого по четвертый соединены соответственно с индикатором абсолютных потерь зерна за комбайном, с индикатором потерь зерна за комбайном в процентах по отношению к видовой урожайности, с индикатором потерь зерна за соломотрясом относительно общих потерь и с индикатором потерь зерна за решетным станом относительно общих потерь.(56) 1. Короткевич А.В. и др. 100 советов комбайнеру. - Мн. Ураджай, 1989. 2. Шаткус Д.И. Справочник по комбайнам Нива и Колос. -М. Колос, 1976. 3. Липкович Э.И. и др. Уборка урожая комбайном Дон. -М. Росагропромиздат, 1989. 4. Орманджи К.С. Контроль качества полевых работ. - М. Росагропромиздат, 1991 (прототип способа). 5. 1595380, КИ 01 41/12,1990. 6. А.с. СССР 1801300, МКИ А 01 41/12, 1993 (прототип устройства). Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к автоматической системе контроля зерноуборочного комбайна. 2199 1 Известны источники и виды потерь зерна комбайном 1, складывающиеся из потерь зерна за жаткой в виде упавшего на землю свободного зерна, упавших на землю срезанных колосьев и оставшихся на поле несрезанных колосьев, а также потерь зерна молотилкой из-за неплотностей в соединениях, попадания свободного зерна в солому и полову, недомолота в соломе и полове. Известен способ определения (контроля) потерь зерна за жаткой путем накладывания на поле рамки площадью 1 м 2 или 0,5 м 2 и сбора свободного зерна и срезанных и несрезанных колосьев в зоне рамки, ручного обмолота колосьев, взвешивания зерна и вычисления абсолютных потерь зерна (кг/га), а с учетом урожайности - относительных потерь зерна за жаткой в процентах. Потери за молотилкой определяют путем сбора всего полноценного зерна в валке соломы, выходящей из комбайна при открытом днище копнителя, в зоне рамки 0,2 м 2 и определения абсолютных потерь по таблице в зависимости от ширины захвата жатки комбайна, или путем повторного обмолота 23 копен соломы с половой, взвешивания полученного зерна и определения потерь 2. Для определения потерь зерна за жаткой подсчитывают его количество на полосе, равной 100 мм по всей ширине захвата, и по таблице определяют допустимые потери. Недомолот определяют визуально по колоскам в соломе, а для определения количества свободного зерна в соломе и полове берут по 35 проб каждой из них массой 0,5 кг из разных мест копны, выделяют свободное зерно отдельно из соломы и половы, определяют потери в процентах 3. Однако все указанные выше способы определения потерь зерна являются весьма громоздкими и трудоемкими, используются, в основном, в специальных исследованиях. Известен способ определения качества уборки зерновых культур с использованием специального комбайнаконтролера, который позволяет определить потери за рабочими органами молотилки комбайна путем повторного обмолота копны соломы 4. Данный способ является менее трудоемким и громоздким, нежели указанные выше,однако не учитывает потери зерна за жаткой. В качестве прототипа примем способ определения зерна за комбайном, включающий определение видовой урожайности поля 34 дня до уборки путем подсчета густоты стеблестоя, количества зерен в колосе и массы 1000 зерен 4. За 12 дня до уборки специальная комиссия определяет контрольную урожайность культуры на каждом загоне поля при помощи одного комбайна. По результатам контрольного обмолота заполняют акт, где указывают контрольную урожайность, которая должна незначительно отклоняться от видовой урожайности (3). Однако данный способ также является трудоемким и не отображает абсолютные и относительные потери зерна в каждой точке убираемого поля. Устройство, которое контролирует изменение величины потерь зерна молотилкой в процессе работы комбайна-указатель потерь зерна (УПЗ), устанавливается на комбайнах типа СК-5 Нива и СК-6 Колос 2. Для регистрации потерь зерна в соломе и полове на двух клавишах соломотряса и на скатной доске установлены пьезоэлектрические преобразователи, а преобразователь количества зерна поступающего в бункер комбайна, установлен на днище решетного стана. Недостатком указанного УПЗ является то, что при попадании на пьезоэлектрические преобразователи грязи, мокрого или сухого слоя земли, соломы и половы падающие на мембраны преобразователей зерна не будут возбуждать электрических сигналов и показания прибора будут неправильными 2. Кроме того, преобразователь, установленный на днище решетного стана для фиксации количества поступающего в бункер комбайна зерна не может реагировать с достаточной точностью на большие массы зерна, когда например при потерях 1,5 масса зерна будет равна 98,5 от намолота. Поэтому данный УПЗ практически не использовался. Известна более совершенная автоматическая система контроля технологического процесса и состояния агрегатов комбайнов Дон 1, включающая пьезоэлектрические датчики потерь зерна за соломотрясом и за очисткой, усилитель-формирователь и блок индикации потерь. В рассмотренном устройстве датчики потерь зерна за соломотрясом и очисткой (решетным станом) совместно с усилителем-формирователем и блоком индикации потерь составляют сигнализатор изменения интенсивности потерь, причем на блоке индикации потери отображаются раздельно за соломотрясом и за решетным станом. Недостатком данного устройства является то, что здесь фиксируется только уровень потерь зерна, не связанный с урожайностью поля и с поступлением зерна в бункер комбайна. Кроме того, здесь не учитываются потери зерна за жаткой, не учитывается наличие остатков зерен в колосьях, и потери из-за неплотностей в соединениях. Устройство для измерения потерь зерна за молотилкой комбайна 5 включает пьезоэлектрический датчик, блок вычисления потерь и индикатор потерь и служит для повышения точности измерений. Однако здесь также не учитываются потери зерна за жаткой и нет связи потерь с урожайностью. В качестве прототипа устройства принято устройство контроля режимов работы зерноуборочного комбайна 6, содержащее блок вычисления фактической урожайности с переключателем учета ширины захвата жатки комбайна, индикаторы и подключенные ко входам блока вычисления фактической урожайности блок измерения скорости движения комбайна и блок измерения количества намолачиваемого зерна. Однако данное устройство не содержит блока определения полных или частичных потерь зерна. 2 2199 1 Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в автоматизации процесса измерения суммарных абсолютных потерь зерна за жаткой и молотилкой комбайна, а также относительных потерь отдельными его рабочими органами, способствующей более четкому проведению регулировок комбайна, уменьшающих потери. Сущность изобретения заключается в следующем. Способ определения потерь зерна за комбайном включает определение видовой урожайности поля за 34 дня до уборки путем подсчета густоты стеблестоя, количества зерен в колосе и массы 1000 зерен, непрерывное измерение количества поступающего в бункер комбайна зерна и вычисление фактической урожайности и потерь зерна как разница между видовой и фактической урожайностью в данном месте поля,причем вычисление потерь зерна за комбайном производят непрерывно как в абсолютных, так и в относительных единицах, кроме того, непрерывно вычисляют потери зерна за соломотрясом и за решетным станом молотилки комбайна, причем указанные потери зерна отображают на индикаторах. Устройство для определения потерь зерна за комбайном содержит блок вычисления фактической урожайности с переключателем учета ширины захвата жатки комбайна, индикаторы и подключенные ко входам блока вычисления фактической урожайности блок измерения скорости движения комбайна и блок измерения количества намолачиваемого зерна, причем в устройство дополнительно введены арифметический блок вычисления потерь зерна, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления фактической урожайности, переключатель режима работы в зависимости от величины видовой урожайности поля, блок определения потерь зерна за соломотрясом и блок определения потерь зерна за решетным станом, выходы которых подключены соответственно ко второму, третьему и четвертому входам арифметического блока вычисления потерь зерна,выходы которого с первого по четвертый соединены соответственно с индикатором абсолютных потерь зерна за комбайном, с индикатором потерь зерна за комбайном в процентах по отношению к видовой урожайности, с индикатором потерь зерна за соломотрясом относительно общих потерь и с индикатором потерь зерна за решетным станом относительно общих потерь. На фиг. представлена блок-схема устройства для определения потерь зерна за комбайном. Способ осуществляется следующим образом. При подготовке комбайна к работе в блок вычисления фактической урожайности зерна переключателем(перемычкой) вводят данные о ширине захвата жатки комбайна. За 34 дня до уборки, путем подсчета густоты стеблестоя, количества зерен в колосе и массы 1000 зерен определяют видовую урожайность поля. Затем, перед началом уборки, данные о видовой урожайности вводят переключателем в арифметический блок вычисления потерь зерна, в который во время работы комбайна непрерывно поступают данные о фактической урожайности зерна, полученные с учетом количества поступающего в бункер зерна, ширины захвата жатки и скорости движения комбайна. В результате производят непрерывное вычисление потерь зерна комбайном, как разница между видовой и фактической урожайностью в данном месте поля, причем вычисление потерь зерна производят как в абсолютных, так и в относительных единицах, кроме того, непрерывно вычисляют потери зерна за соломотрясом и за решетным станом молотилки комбайна, причем указанные потери зерна отображают на индикаторах. Устройство для определения потерь зерна комбайном содержит переключатель 1 учета ширины захвата комбайна,соединенный с первым входом блока 2 вычисления фактической урожайности зерна, второй вход которого соединен с блоком 3 измерения скорости движения комбайна, третий вход - с блоком 4 измерения количества намолачиваемого комбайном зерна, а выход блока 2 соединен с первым входом арифметического блока 5 вычисления потерь зерна,второй вход которого соединен с переключателем 6 режима работы в зависимости от величины видовой урожайности поля, третий вход соединен с блоком 7 определения потерь зерна за соломотрясом, а четвертый вход - с блоком 8 определения потерь зерна за решетным станом, причем первый выход арифметического блока 5 связан с индикатором 9 абсолютных потерь зерна за комбайном, второй выход - с индикатором 10 потерь зерна за комбайном в процентах по отношению к видовой урожайности, третий выход - с индикатором 11 потерь зерна за соломотрясом относительно общих потерь, а четвертый выход - с индикатором 12 потерь зерна за решетным станом относительно общих потерь. Устройство функционирует следующим образом. Перед выездом на подлежащее уборке поле переключателем 6 вводят на второй вход арифметического блока 5 вычисления потерь зерна величину видовой урожайности, переключателем 1 данные о ширине захвата жатки комбайна вводят в блок 2 вычисления фактической урожайности зерна, в который во время работы непрерывно поступают из блока 3 данные о скорости движения комбайна, а из блока 4 - данные о количестве намолачиваемого комбайном зерна, причем в блоке 2 непрерывно вычисляются данные о фактической урожайности зерна, которые поступают на первый вход арифметического блока 5 вычисления потерь зерна, на третий вход которого из блока 7 поступают данные о потерях зерна за соломотрясом, а на четвертый - из блока 8 о потерях зерна за решетным станом. В арифметическом блоке 5 происходит вычисление абсолютных потерь зерна за комбайном, включая потери зерна из-за неплотностей в его соединениях, которые отображаются индикатором 9. На индикаторе 10 отображаются потери зерна за комбайном в процентном отношении к видовой урожайности, а на индикаторах 11 и 2199 1 12 отображаются потери зерна относительно общих потерь - соответственно за соломотрясом и за решетным станом комбайна. Например, за 4 дня до уборки озимой ржи определено, что количество растений на 1 м 2360 шт., среднее количество зерен в колосе к 42 шт. и масса 1000 зерен 39 г. Тогда по номограмме 4, .131 или соответствующей номограмме формуле УВ 10-4 к(1) получим, что видовая урожайность поля в данном случае Ув 59 ц/га. Перед началом работы переключателем 1 (фиг.) вводят данные о ширине захвата жатки комбайна в блок 2 вычисления фактической урожайности зерна, которая вычисляется с учетом скорости движения комбайна(блок 3) и количества намолачиваемого комбайном зерна /блок 4/ по формуле 6 360 У где у - фактическая бункерная урожайность зерна на данном поле, ц/га- количество намолачиваемого комбайном зерна, кг/с В - рабочая ширина захвата жатки комбайна, м- скорость движения комбайна, км/ч. так при В 6 см,5 км/ч,4,42 кг/с, которое определено, например, устройством контроля режимов работы зерноуборочного комбайна 6, урожайность, вычисленная по формуле (2), равна у 53 ц/га. Тогда абсолютные суммарные потери П абс., вычисленные по формуле П абсУ вУ(3) составят 6 ц/га, что отображается индикатором 9. Относительные потери комбайна в процентах равны У У(4) П в 100,Ув Относительные потери зерна за соломотрясом и решетным станом определяют по формулам П П П сас 100 П раб 100 (5) П абс П абс где Пс и Пр - соответственно потери зерна за соломотрясом и за решетным станом, в процентах, отображаемыми соответственно индикаторами 11 и 12. Пас и Пар - соответственно потери зерен, фиксируемые блоком 7 потерь зерна за соломотрясом и блоком 8 потерь зерна за решетным станом. Если индикатор 11 покажет потери за соломотрясом, например Пс 0,5, а индикатор 12 - за решетным станом Пр 0,3, что меньше допустимых, то источник остальных потерь следует искать за жаткой, а также здесь может быть недомолот или разгерметизация уплотнений. Имея такие сведения о потерях зерна, комбайнер в состоянии более объективно проводить текущий контроль за потерями зерна комбайном в целом и его рабочими органами в частности, быстро оценить качество работы комбайна и принять меры по уменьшению потерь путем выполнения соответствующих регулировок, а также путем выбора оптимальной высоты среза и скорости движения машины. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4