棉花收獲機行單元速度的同步控制制造技術

一種具有感知地面速度輸入的電子控制器基于收獲機地面速度和預設定的地面速度對單元速度的曲線計算適當的棉花收獲機行單元的速度。該控制器包括一個自動或手動的比率調節輸入裝置。該比率調節輸入裝置允許單元速度增加或降低不同于預設定的速度。該控制器通過單元速度傳感器讀出行單元速度并發送一個信號到液壓的、可變皮帶輪，或其它可變驅動裝置上的單元速度致動器或電子驅動控制器（ＥＤＣ）以便將單元速度調節到計算值。諸如攝像機的監視器或田間觀測器響應植株上的棉花提供信號到自動比率調節輸入裝置以改變比率從而增加產量并減少機器的磨損。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術總的涉及棉花收獲機，同時更具體地，涉及這種收獲機的行單元驅動結構。
技術介紹
對于摘錠采摘棉花的收獲機，地面速度和采摘單元鼓速度之間的同步對實現優化采摘效率和棉花質量是關鍵的。目前的收獲機使用機械方法，諸如通過地面驅動變速箱和液壓泵之間的連接件的齒輪驅動，將地面速度同步到單元速度。機械系統典型地在地面速度與單元速度之間提供線性關系，同時同步僅能在一個齒輪的范圍中出現。當變速箱變位齒輪或收獲機從向前的方向變向時就失去同步。此外，因為效率改變、公差累積，以及零件磨損包括輪胎花紋磨損，超時地失去地面速度與單元速度的同步。反過來，不正常的同步影響田間效率和收獲的棉花質量。機械驅動系統不允許速度比的容易的調節以包容可變化的田間和種植條件。例如，在濃密棉花條件下，操作者可能希望相對于行單元地面速度增加采摘器鼓的速度以增加作物中采摘器摘錠密集性。在低產量棉花中，操作者通常增加收獲機速度，但是由于在行中結合較少棉花可能不保證鼓輪速度的成比例增加。采摘單元的超速增加零件的磨損。當機械在反方向移動時目前的基于機械驅動的系統允許單元反向旋轉。這種反向操作可能導致滑動離合器以起動并能逆著噴水裝置柱和脫棉器向后帶動棉花以反向影響采摘單元的調節。為了防止這一點，操作者執行復雜的程序，該程序包括脫開單元、倒退、停止、結合單元，然后在向前的方向行進。現有的機械驅動系統要求復雜的聯動裝置和比較多的運動零件。當液壓控制手柄移離空檔位置時對行單元的直接聯動驅動也允許單元被驅動。-->
技術實現思路
因此本專利技術的一個目的是提供一種改進的棉花收獲機驅動結構。本專利技術的另一目的是提供克服上述問題的大多數或全部的這種結構。本專利技術的另一目的是提供一種改進的棉花收獲機行單元驅動結構，該結構便于地面速度對單元速度的調節且在所有地面速度時不論變速箱齒輪比或選擇的速度范圍具有確實的采摘單元同步性。另一目的是提供具有同步比率調節的這種結構。還有另一目的是提供一種包括非線性地面速度對行單元速度性能的棉花收獲機行單元驅動結構。具有感知地面速度輸入的電子控制器基于來自傳統地面速度傳感器的收獲機地面速度和預設的地面速度對單元速度曲線計算適當的單元速度。此外，該控制器包括一個自動的或手動的比率調節輸入。該比率調節輸入允許不同于預設速度增加或減少單元速度。該控制器通過來自單元速度傳感器的輸入讀出單元速度并且向單元速度致動器或液壓、可變皮帶輪上的電子驅動控制器(EDC)，或其它合適的連續可變的傳動裝置發送信號以便將單元速度調節到計算的值。該控制器基于地面速度和預設地面速度對單元速度曲線計算適當的單元速度。該控制器還對操作者的調節比率輸入響應以便將行單元速度調節到比由單元速度曲線確定的預設定值快百分之幾或慢百分之幾。該控制器從單元速度傳感器讀出單元速度然后向單元速度致動器或液壓或可變化的皮帶輪上的電子驅動控制器(EDC)或其它合適的連續可變傳動裝置發送一個信號以便將單元速度調節到計算的值。在植株通過采摘單元之后監測器感知植株上殘流的棉花并向電子控制器提供反饋。作物殘留的反饋用于自動地對速度比率進行調節以減少殘留在田間中的棉花量。該監測器可以是一臺攝相機，它聚焦于行單元殼中存在的植株上或者聚焦于收獲機后面的收獲的作物行上。殘留在植株上的開放的棉桃對攝相機監測器呈現高的白色信息量以提供為確定殘留在植株上的棉花的近似量的易處理的信號。當來自監視器的信號指示未采摘的棉花是預選最大水平以上時可以通過降低收獲機速度或增加單元的速度來增加相對于地面速度的采摘單元的速度。當該信號指示未采摘的棉花處在最小可接受的水平以下時，該控制器可以自動地增加相對單元速度的地面速度以增加收獲的產品。在自動控制模態下可以調節同步比輸入以便修正對殘留在田間的可接受的作-->物量和/或棉花質量與機器生產率之間的希望的平衡的自動控制。自動控制有助于最大化生產率和減少作物損害，特別在具有高度變化的田地和作物狀態的田間，操作者不致疲勞。該驅動結構在所有地面速度不論傳動齒輪比或選擇的速度范圍有助于非線性地面速度對單元速度調節具有確定的采摘單元同步化。可以相對于地面速度增加行單元速度，例如，當行單元最初進入要收獲的行且收獲機較慢地移動時。同步化不受驅動系效率變化和磨損的影響。操作者可以調節行進中的收獲進程以便相對于收獲機速度減慢或加快行單元驅動以最佳匹配收獲狀態并實現在作物損失與為優化生產率的收獲機速度之間的希望的平衡。此外，在繩系操作過程中該驅動系統允許液壓控制手柄被置于空檔的位置。通過在收獲機，包括零件置換，的制造或工作過程中提供電子同步化并消除手動同步化處理，實現顯著的時間節約。該驅動結構通過在所有速度允許地面速度對單元速度同步化并具有調節功能以滿足變化的作物和田間條件而提供改善的效率和棉花質量。使用了電子控制，如果是齒輪傳動同時單元被嚙合，則單元僅當機器試圖在向前的方向移動時工作。該電子裝置通常當收獲機反向時防止單元工作。如果希望，操作者可以通過置機器于空檔且停車制動器結合在相反方向移動單元然后移動手柄到相反位置。本專利技術的這些和其它目的、特征及優點從參照以下附圖的描述將變得顯而易見。附圖說明圖1是具有地面速度對采摘單元同步的棉化收獲機皮帶驅動結構的示意圖。圖2是類似圖1的視圖但表示直接的單元液壓驅動。圖3是類似圖1的視圖但表示連續地可變化的傳動，諸如動力源和采摘單元之間的可變化的皮帶輪。圖4是說明非線性特性的驅動結構控制器的單元速度對地面速度的曲線的一個例子，它能以該驅動結構來實現，并表示收獲行進的調節(上和下點劃線)。-->具體實施方式參照圖1其中示意性地表示棉花采摘器10的部分，它包括在采摘器前端橫向地隔開的許多個普通的棉花收獲機行單元12并包括用以接納棉花植株18的行接納區域16。該行單元12包括旋轉的棉花收獲結構，諸如直立的收獲鼓20具有在行接納區域中進入并旋轉的摘錠22并從植株18摘除棉花。鼓20繞直立的鼓軸線旋轉同時摘錠22被通常以30指示的采摘單元驅動結構繞摘錠軸線旋轉。典型地，鼓20的旋轉對收獲機10的向前速度同步因此在一段時間內，當摘錠22結合棉花植株時，摘錠相對于植株的速度近似為零。該收獲機10包括原動機或驅動驅動結構30的發動機32以及還有總的34指示的地面輪驅動結構。如圖1所示，該發動機32連接到泵驅動器38，該驅動器驅動單元驅動液壓泵40及地面驅動液壓泵44二者。該液壓泵44連接到液壓馬達46，該液壓馬達驅動地通過傳動裝置和差動器48連接到地面輪驅動裝置。該傳動置48可以是一個標準的三速度箱，它類似于市售的John?Deere棉花收獲機上的或者市售的雙行John?Deere?ProDive變速箱。驅動泵40被連接到行單元驅動液壓馬達50，該液壓馬達轉而通過齒輪箱滑動離合器52連接到采摘單元驅動系56。控制結構60被連接到單元驅結構30以控制對行單元12的驅動裝置并選擇性地提供行單元驅動速度相對于行單元的向前速度的可調節的。非線性的同步化。如圖1所示，第一液壓馬達50驅動收獲機10一側上的行單元12而第二液壓馬達驅動收獲機相對一側上的若干個行單元12。摘錠22的旋轉速度可以正比于鼓20的旋轉速度。或另一選擇，摘錠速度與鼓速度可以被獨立控制。例如，每個液壓馬達50可以包括一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于在根據地面速度的速度下驅動棉花收獲行單元以及為對不同收獲狀態變化速度的棉花收獲機驅動結構，該驅動結構包括：　　　　連接到收獲行單元并具有速度控制輸入的可變化的速度行單元驅動裝置；　　　　地面速度傳感器根據行單元地面速度提供速度信號；　　　　連接到速度控制輸入并響應速度信號的驅動控制器用以在根據行單元地面速度的預選速度比率操作行單元驅動裝置；以及　　　　其中該驅動控制器包括連接到比率調節裝置的比率調節輸入裝置以便根據收獲狀態從預選的速度比率變化速度比率。

【技術特征摘要】
US 2006-7-31 11/4966531.一種用于在根據地面速度的速度下驅動棉花收獲行單元以及為對不同收獲狀態變化速度的棉花收獲機驅動結構，該驅動結構包括：連接到收獲行單元并具有速度控制輸入的可變化的速度行單元驅動裝置；地面速度傳感器根據行單元地面速度提供速度信號；連接到速度控制輸入并響應速度信號的驅動控制器用以在根據行單元地面速度的預選速度比率操作行單元驅動裝置；以及其中該驅動控制器包括連接到比率調節裝置的比率調節輸入裝置以便根據收獲狀態從預選的速度比率變化速度比率。2.如權利要求1所述的驅動結構，其中比率調節裝置包括一個收獲的作物監視器，提供行單元的采摘效率的指示，同時其中驅動控制器根據采摘效率指示變化速度比率以改進行單元的采摘效率。3.如權利要求1所述的驅動結構，其中比率調節裝置包括一個操作者控制器，用以手動選擇速度比率。4.如權利要求1所述的驅動結構，其中比率調節裝置包括一個作物觀測裝置，感知棉花植株上的棉花。5.如權利要求1所述的驅動結構，其中驅動控制器包括地面速度對單元速度的曲線。6.如權利要求5所述的驅動結構，其中速度曲線是非線性的和根據變化的作物和田間狀態可調節的。7.如權利要求5所述的驅動結構，包括作物監視器，提供作物狀態信號，同時其中控制器響應作物狀態信號以便根據作物狀態自動地調節速度曲線。8.一種用于在根據地面速度的速度下驅動棉花收獲行單元以及為對不同收獲狀態變化速度的棉花收獲機驅動結構，該驅動結構包括：電子控制器；連接到該控制器的地面速度傳感器，用以提供收獲機地面速度信號；連接到該控制器的行單元速度傳感器，用以提供行單元速度信號，以及其中該控制器響應地面速度信號和行單元速度信號以便基于收獲機地面速度和預設定的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：RM巴雷什，JD黑克，WE麥科伊，TA多特施，
申請(專利權)人：迪爾公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]