致动收割机器的行分禾器的切割盘的方法、收割机器以及割台与流程

概括地说，本发明涉及一种致动设置在收割机器的行分禾器中的切割盘的方法，该收割机器特别是用于收割诸如甘蔗和高粱之类的高大茎秆植物的机器。

本发明还涉及一种能够执行所讨论的方法的用于收割高大茎秆植物的农业机器。

背景技术：

有多种多样的设计成在各种田地中进行收割作业的农业机器和设备的型号，这些型号是高度不规则的，并且越来越需要新的资源来适应这些机器的操作参数，以便提高目前已知的各种蔬菜作物的收割产能。

具体地，在诸如甘蔗和高粱之类的高大茎秆植物情况下，种植通常成行地实现，这些行以相对固定且预定的距离彼此间隔开0.9m或1.5m，或交替地间隔开0.9m和1.5m。这种类型的成行种植构造允许并利于收割机器在种植物中的运动。

尽管在各种植行之间存在这些间隔，但是诸如甘蔗和高粱之类的高大茎秆植物随着它们的成长与生长而倾向于弯曲并彼此缠绕。由此，一条种植行中的一些植物向相邻种植行中的植物弯曲是很普遍的。因此，甘蔗和高粱的收割机器配备有所谓的行分禾器，该行分禾器是由配备有沿彼此相反方向旋转的螺旋的棒杆形成的。这些行分禾器位于机器的前部或者在使用割台的情况下位于平台中，以精确地将正在收割的种植行的植物与相邻种植行的植物分离。

尽管它们是有作用的，但是在某些情况下，仅仅致动旋转棒杆是不足以将来自不同的种植行中的植物分离的。在这些情况下，特别是在过去，将植物从根部拔离地面是很常见的，也就是说，当来自不同种植行的植物缠结在一起，行分禾器的棒杆无法分离它们时，机器将植物拔起而不是切割下，这不仅收割影响了收割的产能和质量，还破坏了之后的收割。

为了防止植物被拔起，行分禾器的结构接收有定位于两个棒杆之间的切割盘。因此，当操作者发现来自平行及相邻的种植行的植物之间存在缠结而棒杆无法进行分离时，所述切割盘被致动以便切割并消除植物与行分禾器之间形成的任何可能的缠结。

不仅来自相邻种植行的植物能够缠结行分禾器，而且甘蔗叶自身在过多时也会缠结在行分禾器之间进而妨碍行分禾器的适当运行。

然而，对致动行分禾器的切割盘的实际需要所进行的控制完全是经验行为，其中操作员判断是否需要致动盘，而没有任何数据或技术信息来为这种对致动的需要提供支持。

更具体地，如本领域技术人员通常已知的，这些甘蔗和高粱收割机器非常复杂，并且具有许多需要操作者进行适当控制以便能不损害适当收割作业的机构。因此，发现在关键时刻可能会发生与行分禾器的这些切割盘的致动相关的故障，因为操作员还有许多其他任务要注意，并且当验证到植物的缠结时可能为时已晚，进而该机器可能已经拔起或折断茎杆而往往操作员未能注意到，从而损害了收割的产能。

另外，关于需要致动行分禾器的所要用的切割盘的认识和敏感性完全取决于操作员的知识和经验。在没有这种现有的技术知识的情况下，损害无疑会更大。

对现有技术状况的这些和其他缺点的解决方案是本发明力图实现的目的。

技术实现要素：

因此，本发明的目的之一是提供一种受控地致动用于收割诸如甘蔗和高粱之类的高大茎秆植物的机器的行分禾器的切割盘的方法，所述方法包括采用一系列步骤以确保在植物之间所形成的任何缠结在植物被从地面拔出或会破坏种植物或行分禾器之前便被切除，从而提高了机器收割的产能和质量。

另外，本发明的目的还在于生产一种农业机器，特别是收割类型的农业机器，所述农业机器能够执行根据本发明的致动行分禾器的切割盘的方法。

因此，为了实现上述目的和技术效果而不影响任何其他目的和技术效果，本发明涉及一种用于致动位于收割机器的行分禾器中的切割盘的方法，所述收割机器具有操作控制室、由至少一个旋转运动的棒杆以及同样被旋转致动的至少一个切割盘形成的至少一个行分禾器。所述方法包括以下步骤：(a)测量所述至少一个棒杆中的工作载荷；(b)将测得的工作载荷与基于参考阈值的所述棒杆的工作载荷阈值进行比较，使得(b1)如果工作载荷小于工作载荷阈值，则重新开始步骤(a)的测量；或(b2)如果工作载荷大于工作载荷阈值，则使切割盘致动。

根据本发明的一种实施例，所述收割机器配备有两个行分禾器，每个行分禾器包括两个沿相反方向运动的棒杆，并且每个行分禾器还具有安装在所述棒杆之间的切割盘。这些切割盘可以安装在能够使切割盘在上部位置和另一下部位置之间竖直运动的铰接臂上。可选地，这些铰接臂可以通过液压缸来致动。

根据本发明的方法的另一实施例，在测量棒杆的工作载荷的步骤(a)之前，实现调整和限定棒杆的所述工作载荷阈值的步骤，所述工作载荷阈值将作为比较工作载荷的步骤(b)的参考，并因此确定是否使切割盘致动。

根据本发明的可能实施例，可以使用液压马达来致动所述棒杆，并且在这种情况下，在步骤(a)中执行的对工作载荷的测量将是对液压压力的测量。可选地，这些棒杆可以通过电动马达来触发，并且在这种情况下，在步骤(a)中执行的对工作载荷的测量将是对用于致动棒杆的马达的电流的测量。

另外，本发明的方法可以包括将切割盘保持致动预定时间段的步骤，或者可选地，所述步骤可以构造为使得切割盘保持致动直到工作载荷的值返回到低于参考工作载荷阈值。

根据本发明，可在所述方法中使用的另一步骤是将切割盘降低至下部位置，这将与致动切割盘的所述步骤(b2)同时执行或在致动切割盘的所述步骤(b2)之后执行。同样，在这种情况下，所述方法可以包括以下步骤：在预定时间段之后和/或直到工作载荷的值返回到低于工作载荷阈值的参考值，提升切割盘。

本发明的方法还包括停用切割盘的最终步骤，特别是当检测到棒杆中的工作载荷低于预定工作载荷阈值的值时。

在本发明的一个实施例中，在执行致动切割盘的所述步骤(b2)的时刻，在操作控制室的内部，向收割机器的操作者发出警告信号。

另外，根据本发明的另一实施例，所述棒杆的工作载荷阈值限定在900psi(约62巴)和1500psi(约103巴)的值之间，更具体地约为1200psi(约83巴)。

此外，根据本发明的方法的另一实施例，所述预定时间段可以在5秒至60秒之间变化，并且根据更具体的实施例，该预定时间段约为20秒。

根据本发明的另一实施例，在阶段(a)中执行的棒杆的测量是独立的，并且切割盘的致动也独立地执行。

根据本发明的另一实施例，在所述棒杆中测量工作载荷的阶段借助于适当的传感器来实现，并且根据用于棒杆的致动方式，所述传感器例如可以是压力感器、旋转传感器、电荷传感器、它们的变体和/或它们的组合。

本发明还涉及一种收割机器，特别是高大茎秆植物的收割机，所述收割机器由安装在带或轮上的底盘、驱动马达、操作控制室形成，其中，所述底盘的前部部分包含至少一个行分禾器，所述分禾器配备有至少一个被旋转致动的棒杆和至少一个被旋转致动的切割盘，所述切割盘布置成靠近或邻近所述至少一个棒杆。所述机器被构造为能够执行如本发明所限定的致动行分禾器的切割盘的方法。

本发明还涉及一种割台，其包括行分禾器，所述行分禾器具有用于所述行分禾器的切割盘，所述切割盘被旋转地致动并且能够在上部位置和下部位置之间运动，所述台的特征在于构造为执行上述方法。

附图说明

本领域技术人员将参考所附示意性附图从以下对优选实施例的详细描述中更好地理解本发明的特征、优点和技术效果，这些优选实施例仅出于说明性、非限制性目的提供，其中：

图1示出了结合本发明的方法的甘蔗和/或甜高粱收割机器的侧视图；

图2示出了所述机器的前部部分及其行分禾器的俯视示意图；

图3示出了在种植物上操作的行分禾器的立体示意图；

图4示出了行分禾器的切割盘的结构的示意图；以及

图5a和5b是根据本发明致动行分禾器的切割盘的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

在此参照附图就本发明特定实施例对本发明进行描述。这些图是示意性的，并且因为它们旨在从理论上描述本发明，因此它们的尺寸和/或比例可能与实际不符。此外，为了使以下描述更加清楚和简洁，可以省略某些已知的和共同的构造细节。在所有附图中重复使用附图标记以标识相同或相似的部分。必须根据图1和2中提供的指引来解释可能使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“右”、“左”等。

图1示出了收割高大茎秆植物类型的农业机器(a)的示意图。收割机器(a)例如可以是现有技术中已知的机器，诸如以caseih品牌销售的cnhindustrialn.v.公司的甘蔗收割机。机器(a)沿收割方向(如箭头(x)所示)在地面上运动，并且在田间作业中可能会沿相反的方向运动。

机器(a)包括安装在带(r)或轮上的底盘(e)、驱动马达(m)、操作控制室(c)，其中所述底盘的前部部分包括行分禾器(d)、压倒辊和基部切割盘。机器(a)还配备有第一清选提取系统(l1)和第二清选提取系统(l2)，第一清选提取系统(l1)和第二清选提取系统(l2)通过将茎块料转移到例如溢出口或桶(未显示)的升降装置(f)连接。

替代地，收割机器包括底盘(e)，其中所述底盘的前部部分适于接收割台，其中割台包括行分禾器，行分禾器具有用于其的切割盘，且割台还包括其他甘蔗收割与切割元件，诸如压倒辊、基部切割盘、提升和承载辊。例如，在公开文献us2014/0174048中公开了一种适于接收割台的收割机器，该公开文献结合到本文件中作为参考。例如，在公开文献br102015015922-6中公开了一种甘蔗割台，该公开文献结合到本文件中作为参考。以下方法既可以用于传统的收割机器中(如此处在一个实现示例中所述)，也可以用于与割台关联的收割机器中。

关于图2和3，示出了行分禾器(d)的结构，其由两对棒杆10d、10e组成，这些棒杆被支撑在固定于机器(a)的所述底盘(e)的框架11中。一般而言，每对10d、10e的所述棒杆10均配备有螺旋12并且彼此沿相反的方向运动，从而它们可以帮助在机器(a)内部引导植物或引导植物离开形成相邻种植行的一部分的那些植物。另外，每对棒杆10d、10e包括至少一个配备有多把刀14的切割盘13，其中所述盘被精确地布置在棒杆10之间的位置，以能够消除由于不同植物行中的植物相互缠绕而形成的任何可能的缠结。

如图4所示，切割盘13可以由臂15支撑，该臂15能够通过绕销20枢转而在上部位置和下部位置之间移动切割盘，并且该臂15由液压缸16致动。在这些情况下，可以观察到切割盘13可以按照图3中的虚线(z)所示的弧线执行垂直化运动。棒杆和切割盘都可以机械地经由换档装置或其他适当装置或它们的组合通过诸如液压马达或电动马达之类的适当装置旋转地致动。类似地，切割盘的上升或下降运动可以通过与臂15和液压缸16等同的其他装置来执行。

同样参照图3，观察到一对棒杆10d在由机器(a)进行收割的种植行(p1)与同该种植行(p1)相邻的种植行(p2)之间通过，根据本发明目的的方法，使得每行中的植物(p1，p2)终止必须由切割盘13切割的缠绕在一起并形成缠结。

因此，在收割机器(a)的行分禾器10e、10d中预见到的致动切割盘13的方法基本上包括以下步骤：

a)测量所述棒杆10的工作载荷；

b)将所述棒杆10的工作载荷与基于参考阈值的所述棒杆10的工作载荷阈值进行比较，从而确定：

b1)如果棒杆10的工作载荷小于工作载荷阈值，则返回步骤(a)；或

b2)如果工作载荷等于或大于工作载荷阈值，则致动切割盘13。

根据本发明的一个实施例，上述方法在收割机器(a)中执行，所述收割机器包括有两个行分禾器10e、10d，每个行分禾器由两个棒杆10以及安装在所述两个棒杆10之间的切割盘13形成。更具体地，切割盘13可以使用铰接臂15安装在行分禾器10e、10d上，所述铰接臂15使得切割盘13能够在上部位置和下部位置之间竖直运动，并且因此，有可能从植物的顶部到几乎基部切割相邻种植行所形成的可能的缠结。臂15的致动可以例如使用液压缸来执行。

另外，根据本发明的可能的实施例，各个行分禾器10e，10d的所述棒杆10可以使用液压马达来致动，使得在这种情况下，测量棒杆中的工作载荷的步骤(a)通过测量液压压力来实现，所述液压压力可以根据本发明的实施例而在900psi和1500psi之间变化，更具体地约为1200psi。当然，液压压力参考值也可能因机器不同而变化，这并不限制本发明。

根据另一实施例，各个行分禾器10e、10d的所述棒杆10通过电动马达致动，并且在这种情况下，测量工作载荷的所述步骤(a)将通过测量所述马达的电流实现。

除上述主要步骤外，根据本发明的致动行分禾器10e、10d的切割盘13的方法包括：具体是在所述步骤(a)之前，调整并且限定所述棒杆10的工作载荷阈值的步骤。而且，在步骤(b2)之后，所述方法可以包括用于将所述切割盘13保持致动预定的时间段(δt)的步骤，根据本方法可能的实施例，所述时间段可以在5到60秒之间变化，更具体地，该时间段(δt)约为20秒。

替代地，在致动切割盘的步骤(b2)之后，本发明的方法可以被构造为包括以下步骤：保持切割盘13处于致动状态，直到工作载荷达到低于工作载荷阈值为止，也就是说，切割盘13保持致动，直到棒杆10中的工作载荷返回到小于工作载荷参考阈值为止。

然后，用于致动行分禾器的切割盘的方法还可以包括步骤(d)，所述步骤(d)按照图3中的虚线将切割盘13降低到下部位置，该步骤可以在致动切割盘13的所述步骤(b2)的同时或之后执行。在预定的时间段(δt)之后和/或直到棒杆的工作载荷返回到低于工作载荷阈值的值，才可以执行将切割盘升高到上部位置或歇止位置的步骤(e)。

最后，所述方法可以包括步骤(f)：执行对致动所述切割盘13的液压马达或电动马达的关闭，考虑到棒杆10没有承载负载(或承载低负载)，因此表明相邻种植行的植物之间没有打结。

可选地，并且根据本发明的一个实施例，所述方法可以包括一种构造，其中在所述步骤(b2)期间，在机器(a)的操作控制室(c)内部向操作员发出警告信号。所述构造在切割盘13不能完全消除相邻种植行之间的打结的情况下非常有用，并且因此，操作者应采取可能的特定干预措施。

如本领域技术人员应理解的，通常，在收割过程中，因为在机器(a)的一侧没有植物——由于相邻的种植行(p3)刚刚被收割或者因为正在收割种植物中的第一种植行而不存在相邻的种植行(p3)，所以行分禾器10e，10d中的仅一行将有效地操作。在这些情况下，可以包括预备步骤，以限定待收割的种植行(p1)和相邻的种植行(p2)的布局，以便仅致动有效作业的行分禾器10e、10d的切割盘13。换句话说，根据本发明，所述方法提供了对行分禾器10e、10d的切割盘13的各马达的独立致动。除此之外，还可以独立地在步骤(a)期间执行对棒杆10的工作载荷的测量。

另外，根据本发明的实施例，使用适当的传感器来实现对所述棒杆10中的工作载荷的测量，所述传感器将取决于致动棒杆10的方式，并且例如可以是压力传感器、旋转传感器、电荷传感器、它们的变型和/或组合。

同样，如上所述，本发明涉及一种收割机器(a)，尤其是高大茎秆植物的收割机器，收割机器包括安装在带(r)或轮上的底盘(e)、驱动马达(m)、操作控制室(c)，其中所述底盘的前部部分包括至少一个行分禾器10e、10d，所述至少一个行分禾器10e、10d配备有至少一个被旋转地致动的棒杆10，并且还具有至少一个被旋转地致动并设置在所述棒杆10附近的切割盘13。所述收割机器构造成执行如上所述的致动行分禾器的切割盘的方法。

本发明还涉及一种割台，其包括行分禾器，所述行分禾器具有用于该行分禾器的切割盘，所述行分禾器的切割盘被旋转地致动并且能够在上部位置和下部位置之间运动。所述平台还可以包括用于收割和切割甘蔗的其他元件，例如，压倒辊、基部切割盘、提升和承载辊。平台被构造为执行如上所述的方法。

根据本发明的可能的实施例，所述收割机器(a)被设计和开发成使得能够收割甘蔗和/或甜高粱。

最后，值得一提的是，该描述仅旨在以说明性方式呈现和描述根据本发明的致动收割机器的分禾器的切割盘的方法的优选实施方式。因此，本领域技术人员应该很好地理解，在不脱离所附权利要求所限定的保护范围的情况下，等同元件和细节的各种修改和组合是可能的。