具有飞轮制动控制的农业打包机的制作方法_2

文档序号:8908167阅读:来源:国知局
供指示曲柄的相对角位置的数据,并且方法的步骤(a)包括以下步骤:c)将传感器 数据转化成角速度数据;d)确定角速度数据中的压缩区;e)将与压缩区的结束相对应的时 间确定为起始时间。
[0041] 在方法的实施例中,至少一个传感器包括速度传感器,所述速度传感器适于提供 指示曲柄的角速度的数据,并且方法的步骤(a)包括步骤:d)确定角速度数据中的压缩区; e) 将与压缩区的结束相对应的时间确定为起始时间。
[0042] 在第三方面,本发明提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品当在处理系 统上执行时提供用于执行上述方法中的任一个方法的指令。
[0043] 在所附独立权利要求和从属权利要求中阐述了本发明的特定和优选方面。来自从 属权利要求的特征可以根据需要而不仅仅如权利要求书中所明确阐述的那样与独立权利 要求的特征结合以及与其它从属权利要求的特征结合。
[0044] 本发明的这些和其它方面将参照以下将说明的一个或多个实施例而变得显而易 见并且被阐明。
【附图说明】
[0045] 将借助以下附图进一步阐明本发明,其中:
[0046] 图1是根据现有技术的经典的牵引车和可拖拉的打包机的侧视图;
[0047] 图2是图1的打包机的一部分的放大图,其中,曲柄处于对于起动而言不适宜的位 置E中;
[0048] 图3是图1的打包机的一部分的放大图,其中,曲柄处于对于起动而言适宜的位置 C中;
[0049] 图4示出在起动时空打包机的飞轮的转动速度和相对应的动能的示例;
[0050] 图5是如可以在侧视图中所示的根据本发明的实施例的打包机中使用的、飞轮和 制动盘组件的实施例的不意图;
[0051] 图6是图5的飞轮和制动盘组件的前视图,还示出制动衬块的位置;
[0052] 图7和图8是包括变速箱和安装在变速箱的输入轴上的飞轮在内的变速箱组件以 及安装到飞轮的制动盘和安装到变速箱的制动钳的实施例的等距视图;
[0053] 图9是包括牵引车(右)和打包机(左)的系统的示意图,打包机包括制动控制 器,所述制动控制器用于使飞轮以根据本发明的实施例的可控方式停止;
[0054] 图10示出曲柄的运动的图示,其指示有根据如可以在本发明的实施例中使用的 打包机的数学模型的摩擦区和压缩区;
[0055] 图11示出在飞轮的制动激活期间曲柄从角位置Θ 1运动到角位置Θ 2的图示;
[0056] 图12示出用于根据本发明的实施例的、具有位置传感器和速度传感器的打包机 的可控的制动作用的示例;图12(a)示出随时间的变化的曲柄角速度,图12(b)示出随时间 的变化的曲柄角位置,图12(c)示出用于使曲柄停在预定的发动位置范围内而施加的制动 力;
[0057] 图13示出图12的一部分的放大图;
[0058] 图14示出用于根据本发明的实施例的、具有接近传感器的打包机的可控的制动 作用的示例;图14(a)示出计算出的曲柄角速度,图14(b)示出随时间的变化的曲柄的角位 置,图14(c)示出用于使曲柄停在预定的发动位置范围内而施加的制动力;
[0059] 图15示出用于根据本发明的实施例的、仅具有速度传感器的打包机的可控的制 动作用的示例;图15 (a)示出曲柄角速度,图15 (b)示出用于使曲柄停在预定的发动位置范 围内而施加的制动力;
[0060] 图16示出图15的一部分的放大图;
[0061] 图17示出处理系统,所述处理系统包括用于执行根据本发明的实施例的方法的 方面的指令。
[0062] 附图仅是示意性的而非限制性的。在附图中,为了例示的目的,元件中的某些的尺 寸可以被夸张,而不按比例绘制。
[0063] 权利要求中的任何附图标记应当不解释为限制本发明的范围。
[0064] 在不同的附图中,相同的附图标记指示相同的或类似的元件。
【具体实施方式】
[0065] 将参照特定的实施例和参照某些【附图说明】本发明,但是本发明不限于此,而是仅 由权利要求限制。所述的附图仅是示意性的而非限制性的。在附图中,为了示出的目的,元 件中的某些的尺寸可以被夸张,而不按比例绘制。尺寸和相对尺寸不与本发明的实践的实 际减小相对应。
[0066] 此外,在本说明书和权利要求书中,术语第一、第二和类似术语用于在类似的元件 之间进行区分,而不必用于说明时间上、空间上、等级上或任何其它方式的顺序。将应理解, 如此使用的术语可在适当的情况下互换,并且本文所述的本发明的实施例能够以除了本文 所述的或所示的顺序以外的其它顺序操作。
[0067] 此外,在本说明书和权利要求书中,术语上方、下方和类似术语用于说明的目的, 而不必用于说明相对的位置。将应理解,如此使用的术语可在适当的情况下互换,并且本文 所述的本发明的实施例能够以除了本文所述的或所示的取向以外的其它取向操作。
[0068] 将应注意到,在权利要求中所使用的术语"包括"应当不解释为被限制为以后列举 的装置;该术语不排斥其它元件或步骤。因而,该术语被解释为具体说明存在有如所涉及到 的阐述的特征、整体、步骤或部件,但是不排除存在有或添加有一个或多个其它特征、整体、 步骤或部件或它们的组。因而,表述"包括装置A和B在内的设备"的范围应当不限于仅由 部件A和B构成的设备。这意味着,相对于本发明,设备的仅相关的部件是A和B。
[0069] 贯穿本说明书,涉及的"一个实施例"或"实施例"意味着,参照所述实施例说明的 特定特征、结构或特性被包含在本发明的至少一个实施例中。因而,贯穿本说明书,在各个 地方出现的短语"在一个实施例"或"在实施例中"不必全部涉及到但是可以涉及到同一个 实施例。此外,特定特征、结构或特性可以以如本领域的技术人员将从本公开显而易见的任 何适当的方式组合在一个或多个实施例中。
[0070] 类似地,将应理解,在本发明的示例性实施例的说明中,本发明的各种特征有时在 本发明的单个实施例、附图或说明中被分组在一起,用于使本公开流畅和帮助理解本发明 的各种方面中的一个或多个的目的。然而,本公开的方法不解释为反映以下意向,即,所要 求保护的本发明需要比每项权利要求中所明确陈述的特征更多的特征。而是,如以下权利 要求所反映的,本发明的方面表现出少于以上公开的单个实施例的所有特征。因而,遵循详 细说明书的权利要求书由此被明确地合并到该详细的说明书中,每项权利要求都自身立足 于本发明的单独的实施例。
[0071] 此外,如本领域的技术人员将应理解,虽然本文所述的某些实施例包括在其它实 施例中所包含的某些特征而非其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明 的范围内,并且形成不同的实施例。例如,在以下权利要求书中,所要求保护的实施例中的 任一个可以以任何组合使用。
[0072] 在本文提供的说明中,阐述了多个具体的细节。然而,将应理解,本发明的实施例 可以在没有这些具体的细节的情况下实行。在其它实例中,还没有详细地示出公知的方法、 结构和技术,以便不模糊本说明书的理解。
[0073] 在本发明的实施例中参照打包机的输入轴或飞轮或曲柄的"正常方向"或"向前方 向"的情况下,涉及到在方包的正常生产期间的飞轮的转动方向。
[0074] 在本发明的实施例中参照"打包机的正常操作"的情况下,打包机的状态意味着飞 轮转动以用于生产方包。
[0075] 在本发明的实施例中参照打包机的输入轴或飞轮或曲柄的"反转方向"或"向后方 向"的情况下,涉及到与正常方向相反的转动方向。
[0076] 在本发明的实施例中参照"对农作物物料冲击的柱塞"的情况下,涉及到当由压缩 的农作物物料施加在柱塞上的反作用力高于某一阈值例如高于25kN时的时刻。
[0077] 在本发明的实施例中参照"高密度方包"的情况下,意味着参照具有高于约100kg/ m3例如高于190kg/m3的密度的方包。
[0078] 在本发明的实施例中参照"盘式制动器"的情况下,参照用于在轮运动的同时使轮 的转动减慢或停止的设备。在该应用中,参照制动钳类型的盘式制动器以及制动鼓类型的 盘式制动器。制动钳类型的盘式制动器包括制动盘和制动钳,制动钳包括两个制动衬块,所 述两个制动衬块待被加压到制动盘的两侧。
[0079] 在本技术领域中已知可以经由牵引车PTO拖拉和供以动力的类型的农业打包机。 参照附图,图1示出农业打包机70的示例,所述农业打包机70包括框架25,所述框架25配 备有向前延伸的舌状物26,所述舌状物26在其前端处具有钩套装置(未示出),用于将打 包机70联接到拖拉的牵引车17。随着打包机70在场地上行进,捡拾组件27例如在被牵引 车拉动的同时将成排的农作物物料从场地提升起来,并且将成排的农作物物料输送到向后 且向上弯曲的装料形成进料器导管28的前端中。导管28在其上端部处与高架的前后延伸 的打包室80连通,在所述打包室80中通过循环操作的填充机构29装载农作物物料。连续 操作的包装机构24在进料器导管28的下前端处将物料连续地进给和包装到导管28中,从 而促使农作物物料的装料在导管28被填充机构29定期接合和向上插入打包室80中之前 占据和呈现导管28的内部构造。包装机构24可以由转子机构代替,所述转子机构也将物 料连续地进给和包装到导管28中。进料器导管28可以配备有用于判定是否已经形成完整 的装料和用于响应于此来操作填充机构29的装置(未示出)。填充机构29的每次作用都 将农作物物料的"装料"或"薄片"从导管28引入室80中。
[0080] 柱塞13在打包室80内至少在打包室80的第一部件内沿着前后方向往复运动。经 由进料器导管28进给的生物量由此被压紧,例如,被压缩或另外被处理,从而在农业打包 机70的上述操作中形成方包。形成了也已知为"矩形方包"的长方体形方包。所形成的方 包可以继而通过柱塞13的往复运动向前运动以沿着打包室80朝向卸料口串联地和递增地 移动,由此方包可以最终被驱逐出。打包机70还可以包括诸如打结器机构的部件,所述打 结器机构用于用例如麻线或类似的线性物体自动地系住完成的方包以使其自支撑,例如, 用于航运和储存。一旦被系住,则方包从打包室80的卸料口排放到具有溜槽形式的排放部 31,用于在地面水平附近温柔地降下方包,所述溜槽总体上由31指示。
[0081] 用于生产高密度方包的大型打包机70尤其矩形打包机70具有飞轮2,所述飞轮2 具有较大的直径(例如,在75cm至130cm的范围内,例如,IlOcm)和较重的重量(例如,在 300kg至1000 kg的范围内,例如,700kg),用于获得较高的惯性质量和能量当量。当一个场 地的所有农作物物料被压紧成方包时,打包机70例如通过脱离或禁用牵引车PTO而暂时停 止,使得飞轮2将减慢,直到飞轮2停止为止,并且诸如捡拾的相关功能和/或包装机构和 /或填充机构随同飞轮2 -起不起作用。打包机70继而进入另一个场地,通常此时仍然有 某些农作物物料留在打包室80中。当打包机70到达待收割的下一个场地时,打包机70需 要再次起动,但是已经发现,尤其就具有较大且较重的飞轮2的大型打包机70而言,由于飞 轮2的较高惯性,会出现问题,尤其当仍然有某些农作物物料留在打包室80中时,这可以是 由于打包机70在不同场地之间没有一直被清空的情况。
[0082] 本发明人已经发现,当飞轮2不"幸免于"第一次柱塞冲击时,即,当柱塞13在打 包室80中的农作物物料的第一次压缩期间在起动之后立刻停转而不能完成整个第一次柱 塞循环时,出现起动问题。在图2中示出这种
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