聯(lián)合收割機(jī)以及用于采集谷粒的相關(guān)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種聯(lián)合收割機(jī)（10），其使用多個處理區(qū)域?qū)⒐攘２牧吓c除谷粒以外的材料分開，所述處理區(qū)域包括收割區(qū)域（15）、進(jìn)給室區(qū)域（17）、脫粒區(qū)域（20）、清理區(qū)域（22）和谷粒遞送區(qū)域（25）。在進(jìn)入所述處理區(qū)域（15、17、20、22、25）中的一者之處或之前的一個位置處，可收集并保持所述材料直到達(dá)到收集閾值為止。一旦確定達(dá)到所述收集閾值，便可將形成第一組材料的材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域。將所述第一組材料從所述位置大體上同時輸送到所述處理區(qū)域或所述后續(xù)處理區(qū)域，并且因此模擬大量作物材料的采集，即使涉及小地塊時也如此。以此方式，可實現(xiàn)減少的循環(huán)時間，并且可將大地塊收割的效率益處延伸到小地塊應(yīng)用。
【專利說明】聯(lián)合收割機(jī)以及用于采集谷粒的相關(guān)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明整體涉及聯(lián)合收割機(jī)以及用于采集谷粒的方法。更具體地講，本發(fā)明提供一種聯(lián)合收割機(jī)，其被配置用來在收集過程中使用一個或多個分級操作從多塊小面積試驗地塊采集谷粒，從而提高了收集過程的效率并且減少了所述聯(lián)合收割機(jī)在地塊之間移動時的任何閑置周期。
【背景技術(shù)】
[0002]聯(lián)合收割機(jī)(也稱為“聯(lián)合收獲機(jī)”)是農(nóng)業(yè)應(yīng)用中所使用的一種眾所周知的機(jī)器。一般來說，聯(lián)合收獲機(jī)被設(shè)計成能行進(jìn)穿過農(nóng)田來收割作物材料。雖然聯(lián)合收獲機(jī)可具有各種配置，但大多數(shù)被設(shè)計成用于將谷粒與除谷粒以外的材料(“M0G”)分開。通常將所收割的谷粒儲存在聯(lián)合收獲機(jī)上，并且將MOG噴回到農(nóng)田里。
[0003]一般來說，典型的聯(lián)合收獲機(jī)被設(shè)計成能移動穿過大片農(nóng)田，并且當(dāng)處理大量谷粒時，聯(lián)合收獲機(jī)所執(zhí)行的操作(例如，切割、脫粒和清理谷粒)是最有效的。聯(lián)合收獲機(jī)多半連續(xù)地進(jìn)行操作，并且谷粒移動通過聯(lián)合收獲機(jī)的速度通常是固定的。例如，在一些情況下，可對聯(lián)合收獲機(jī)的地面速度進(jìn)行調(diào)整來控制通過聯(lián)合收獲機(jī)的材料量。商用聯(lián)合收獲機(jī)通常被設(shè)計成能在全負(fù)荷條件下連續(xù)操作以優(yōu)化性能。聯(lián)合收獲機(jī)性能可包括材料通過量、收割效率和所收割谷粒質(zhì)量。
[0004]然而，聯(lián)合收獲機(jī)不僅用以在商業(yè)環(huán)境中收割作物，而且也在涉及較小型農(nóng)田的試驗環(huán)境中使用。在試驗環(huán)境中，可在間歇性負(fù)荷條件下使用同一類型的聯(lián)合收獲機(jī)(例如，商用聯(lián)合收獲機(jī))。
[0005]因而，本領(lǐng)域中需要一種聯(lián)合收割機(jī)和方法，其被配置用來從小型試驗地塊有效地而非從大型商用土地連續(xù)地采集作物材料。另外，需要一種聯(lián)合收割機(jī)和方法，其允許從多塊地塊采集作物材料，同時保持從每塊地塊采集的谷粒大體上分開并且同時使地塊之間的等待時間減到最少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明通過提供一種用于使用多個處理區(qū)域來收割谷粒的聯(lián)合收割機(jī)和方法來解決上述需要并且實現(xiàn)其它優(yōu)點。一般來說，使所述聯(lián)合收割機(jī)移動穿過包含谷粒材料和除谷粒以外的材料(“M0G”)的收割材料。通過使用多個處理區(qū)域?qū)⑹崭畈牧陷斔屯ㄟ^聯(lián)合收割機(jī)來將谷粒材料與MOG分開。在進(jìn)入其中一個處理區(qū)域之處或之前的一個位置處，收集并保持材料直到達(dá)到收集閾值為止。在達(dá)到收集閾值之后，將材料(其現(xiàn)在形成第一組材料)從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域。因此，將第一組材料從所述位置大體上同時輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域模擬大量作物材料的采集，即使涉及小地塊時也如此，從而向小地塊應(yīng)用提供大地塊收割的益處，如下文更詳細(xì)描述。
[0007] 因此，在一個實施例中，提供一種收割谷粒的方法，其使用具有多個處理區(qū)域的聯(lián)合收割機(jī)。最初使所述聯(lián)合收割機(jī)移動穿過包含谷粒材料和除谷粒以外的材料的收割材料。通過使用多個處理區(qū)域?qū)⑺鍪崭畈牧陷斔屯ㄟ^聯(lián)合收割機(jī)來將谷粒材料與除谷粒以外的材料分開。在進(jìn)入其中一個處理區(qū)域之處或之前的一個位置處，在所述位置收集材料，確定是否達(dá)到收集閾值，并且在達(dá)到收集閾值之后，將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域?？山又鴮⒌谝唤M材料從所述位置大體上同時輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域。在一些情況下，所述多個處理區(qū)域中的至少一者可獨立于其它處理區(qū)域來進(jìn)行控制。
[0008]所述多個處理區(qū)域可至少包括收割區(qū)域、進(jìn)給室區(qū)域和脫粒區(qū)域，并且可在進(jìn)給室區(qū)域處收集收割材料。因此，第一組材料可包含第一組收割材料，并且在達(dá)到收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域可包括將第一組收割材料輸送到脫粒區(qū)域。在這點上，進(jìn)給室區(qū)域可包括傳送裝置，且在進(jìn)給室區(qū)域處收集收割材料可包括使用傳送裝置將收割材料移離收割區(qū)域。
[0009]在一些情況下，聯(lián)合收割機(jī)的速度大于或等于傳送裝置在收集收割材料時將收割材料移離收割區(qū)域的速度。例如，傳送裝置可被配置用來在收集收割材料時以第一速度將收割材料移離收割區(qū)域，并且進(jìn)給室區(qū)域可被配置用來以第二速度將第一組收割材料輸送到脫粒區(qū)域。第一速度可小于第二速度。另外，輸送裝置可包括下部部件和上部部件，并且下部部件和上部部件中的至少一者可包括傳送機(jī)。下部部件和上部部件兩者可被配置用來在一些情況下接觸收割材料。
[0010]在一些實施例中，使用收割區(qū)域來移除額外收割材料?？稍谑褂眠M(jìn)給室區(qū)域?qū)⒌谝唤M收割材料輸送到脫粒區(qū)域之后將所述額外收割材料輸送到進(jìn)給室區(qū)域，并且可在進(jìn)給室區(qū)域處收集所述額外收割材料以形成另一組收割材料。
[0011]可按多種方式來確定是否達(dá)到收集閾值。例如，所述確定可包括確定聯(lián)合收獲機(jī)是否已經(jīng)到達(dá)地塊盡頭和/或在收集收割材料起始的時候開始的時間周期是否大于或等于閾值時間周期。確定是否達(dá)到收集閾值可包括確定第一組材料的質(zhì)量是否大于或等于閾值質(zhì)量。在其它情況下，確定是否達(dá)到收集閾值可包括確定第一組材料的體積是否大于或等于閾值體積。
[0012]在一些實施例中，所述多個處理區(qū)域可包括脫粒區(qū)域、谷粒傳送區(qū)域、清理區(qū)域、谷粒材料遞送區(qū)域和谷粒測試區(qū)域中的至少一者，并且在所述位置處收集材料可包括在進(jìn)入脫粒區(qū)域、谷粒傳送區(qū)域、清理區(qū)域、谷粒材料遞送區(qū)域和谷粒測試區(qū)域中的一者或多者之處或之前的一個位置處收集谷粒材料。在所述位置處收集材料可包括在進(jìn)入脫粒區(qū)域之前收集材料，并且在達(dá)到收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域可包括在達(dá)到收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到脫粒區(qū)域。
[0013]在其它情況下，在所述位置處收集材料可包括在谷粒傳送區(qū)域處收集谷粒材料，并且在達(dá)到收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域可包括在達(dá)到收集閾值之后將第一組谷粒材料從谷粒傳送區(qū)域輸送到清理區(qū)域。此外，可在清理區(qū)域處收集材料，并且可在達(dá)到收集閾值之后將第一組谷粒材料從清理區(qū)域輸送到谷粒材料遞送區(qū)域。
[0014]在一些實施例中，可在進(jìn)入谷粒材料遞送區(qū)域之前收集谷粒材料，并且可在達(dá)到收集閾值之后將第一組谷粒材料從所述位置輸送到谷粒材料遞送區(qū)域。類似地，可在谷粒材料遞送區(qū)域處收集谷粒材料， 并且可在達(dá)到收集閾值之后將第一組谷粒材料從谷粒材料遞送區(qū)域輸送到谷粒測試區(qū)域。此外，可在進(jìn)入谷粒測試區(qū)域之前收集谷粒材料，并且在達(dá)到收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域可包括在達(dá)到收集閾值之后將第一組谷粒材料從所述位置輸送到谷粒測試區(qū)域。
[0015]附圖簡述
已經(jīng)如此大體上描述了本發(fā)明，現(xiàn)在將參看附圖，所述附圖未必按比例繪制，并且其
中:
圖1展示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的被配置用來執(zhí)行使用多個處理區(qū)域收割谷粒的方法的聯(lián)合收割機(jī)的各個部分的透視圖；
圖2展示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的圖1的聯(lián)合收割機(jī)的各部分的側(cè)視圖；
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例來配置的收割臺；
圖4展示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的進(jìn)給室區(qū)域的側(cè)視圖；
圖5展示圖4的進(jìn)給室區(qū)域的透視圖；
圖6展示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的組合式進(jìn)給室區(qū)域和脫粒機(jī)區(qū)域的透視圖；
圖7展示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的脫粒機(jī)區(qū)域和傳送機(jī)的側(cè)視圖；
圖8展示根據(jù)本發(fā)明的 示范性實施例的圖7中所示出的脫粒機(jī)區(qū)域的轉(zhuǎn)子的透視圖； 圖9展示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的清理區(qū)域的側(cè)視圖；
圖10展示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的圖9的清理區(qū)域的篩配件的俯視圖；并且 圖11展示圖10的篩配件的透視圖。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)將在下文中參看附圖來較全面地描述本發(fā)明的一些實施例，在附圖中展示了本發(fā)明的一些而非全部實施例。事實上，本發(fā)明的各種實施例可按許多不同形式來實施并且不應(yīng)理解為限于本文所陳述的實施例；更確切地說，提供這些實施例以使得本公開將滿足適用的法律要求。相同的參考標(biāo)號始終是指相同的元件。出于清楚起見并且為了便于解釋本發(fā)明的實施例，在一個或多個圖式中未展示聯(lián)合收割機(jī)的一些組件。
[0017]如本文中所使用，術(shù)語“材料”、“作物”、“植物”、“作物材料”和類似術(shù)語可互換使用，一般用來指正通過聯(lián)合收割機(jī)來收割并處理的植物，包含谷粒和M0G。因此，任何此類術(shù)語的使用不應(yīng)視為限制本發(fā)明的實施例的精神和范圍。作物材料可包括各種類型的谷粒，例如玉米、大豆、油菜、小麥、燕麥、黑麥、苜蓿、大麥、水稻和向日葵以及其它作物,和/或與之相關(guān)的MOG。
[0018]參看圖1和圖2，一般來說，典型的聯(lián)合收獲機(jī)10包括作物收割區(qū)域15、進(jìn)給室區(qū)域17、脫粒區(qū)域20、清理區(qū)域22和谷粒遞送區(qū)域25。作物收割區(qū)域15可包括用于從種植作物采集谷粒的收割臺16。雖然一些收割臺16可用于多種不同作物，但典型的收割臺被設(shè)計成能在特定類型的作物的情況下使用。因而，收割臺16可從聯(lián)合收獲機(jī)拆卸，使得可將被配置用來在其它作物或作物行間距的情況下使用的其它收割臺附接在它的地方。例如，在圖1中，所描繪的收割臺16被配置用來采集玉米。
[0019]一旦收割臺16已經(jīng)在收割區(qū)域15處采集了谷粒，作物材料便可進(jìn)入進(jìn)給室區(qū)域17，所述進(jìn)給室區(qū)域可經(jīng)由傳送機(jī)40將作物材料從收割區(qū)域15傳送到脫粒區(qū)域20。換句話說，可經(jīng)由進(jìn)給室區(qū)域17和傳送機(jī)40將在收割區(qū)域15處由收割臺16切割的作物材料(在這點處，其包含谷粒和MOG兩者)向后朝向脫粒區(qū)域20饋送，所述傳送機(jī)可為傳送帶、推運螺旋或用于在多個位置之間移動材料的其它機(jī)構(gòu)。
[0020] 雖然脫粒區(qū)域20可具有不同的組件和配置，但圖1和圖2展示軸向安裝在聯(lián)合收獲機(jī)10內(nèi)的兩個脫粒轉(zhuǎn)子30。脫粒轉(zhuǎn)子30可大體上由轉(zhuǎn)子凹板35包圍，所述轉(zhuǎn)子凹板具有相對較小開口的布置。因此，隨著作物材料向后行進(jìn)穿過脫粒區(qū)域20，脫粒轉(zhuǎn)子抵靠著轉(zhuǎn)子凹板35的內(nèi)側(cè)表面對作物材料進(jìn)行脫粒，從而將谷粒與MOG分開。
[0021 ] MOG通常由于轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)而繼續(xù)移動通過轉(zhuǎn)子凹板35，并且最終從轉(zhuǎn)子的尾端排出并丟棄到農(nóng)田里，在一些情況下借助于輔助散布裝置(未圖示)。大體上由谷粒組成的較小作物材料穿過轉(zhuǎn)子凹板35的開口下落。脫粒區(qū)域20通向清理區(qū)域22，在清理區(qū)域處將谷粒放置到來回移動的一系列篩45上。篩45可包括較小開口的布置，其進(jìn)一步將較重的谷粒與任何其它非谷粒作物材料分開。
[0022]在一些實施例中，可包括風(fēng)扇41，其被配置用來在谷粒上吹氣以便在將谷粒收集在推運螺旋管53或者(在一些實施例中)谷粒盤52中之前將較輕的非谷粒作物材料與谷粒分開。在一些實施例中，較輕的非谷粒材料可與較大的非谷粒作物材料混合并且可被丟棄到農(nóng)田里。一旦谷粒穿過移動篩45下落，其便到達(dá)定位在移動篩45下方的谷粒處置系統(tǒng)。
[0023]在典型的收割應(yīng)用中，聯(lián)合收獲機(jī)被配置用來將所有收割的谷粒直接運送到谷粒箱60。然而，在一些情況下，在測試區(qū)域50處對至少一部分所收割的谷粒進(jìn)行測試和/或取樣以查看各種特性。測試區(qū)域可包括一個或多個測試工位，所述測試工位被配置用來采集谷粒測試數(shù)據(jù)。例如，測試區(qū)域可包括濕度測試工位、堆密度工位以及地塊產(chǎn)量工位。
[0024]備選地或另外地，在已經(jīng)對谷粒進(jìn)行清理之后，將谷粒從推運螺旋管53傳送到作為遞送區(qū)域25的一部分的谷粒箱60。因此，在一些實施例中，可在推運螺旋管53內(nèi)設(shè)置凈谷粒推運螺旋55 (圖9所示)。凈谷粒推運螺旋55可被配置用來使在管53中所收集的谷粒橫向移動到聯(lián)合收獲機(jī)10的一側(cè)，在該處其可經(jīng)由輸送系統(tǒng)65 (例如，凈谷粒升運器)行進(jìn)到谷粒箱60。在其它實施例中,輸送系統(tǒng)65可為傳送機(jī)、推運螺旋或氣動輸送系統(tǒng)。
[0025]在常規(guī)的聯(lián)合收獲機(jī)中，經(jīng)由通過聯(lián)合收獲機(jī)引擎驅(qū)動的帶輪系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)或其它已知構(gòu)件來以機(jī)械方式致動聯(lián)合收獲機(jī)的例如移動篩、凈谷粒推運螺旋和谷粒輸送系統(tǒng)等各種部分，以便使篩、推運螺旋和谷粒升運器(例如)的速度與聯(lián)合收獲機(jī)引擎的速度相關(guān)聯(lián)。換句話說，在常規(guī)的系統(tǒng)中，可對聯(lián)合收獲機(jī)的地面速度進(jìn)行調(diào)整以控制從收割臺16到谷粒箱60移動通過聯(lián)合收獲機(jī)的材料量。商用聯(lián)合收獲機(jī)被設(shè)計成在滿負(fù)荷條件下連續(xù)操作以便優(yōu)化性能(例如，材料通過量、收割效率和收割谷粒質(zhì)量)。
[0026]如下文將描述，本發(fā)明大體上針對用于以分級方式采集谷粒和處理谷粒的聯(lián)合收割機(jī)10和方法。一般來說，使聯(lián)合收割機(jī)10移動穿過包含谷粒材料和除谷粒以外的材料(“M0G”)的作物材料。隨著將收割材料輸送通過聯(lián)合收割機(jī)，使用多個處理區(qū)域?qū)⒐攘２牧吓cMOG分開，所述處理區(qū)域包括(例如)收割區(qū)域15、進(jìn)給室區(qū)域17、脫粒區(qū)域20、清理區(qū)域22和谷粒遞送區(qū)域25，如圖1所描繪和上文所概述。然而，在進(jìn)入其中一個處理區(qū)域之處或之前的一個位置處，可收集并保持所述材料直到達(dá)到收集閾值為止。
[0027]一旦確定達(dá)到收集閾值，便可將 材料(其現(xiàn)在形成第一組材料)從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域。將所述第一組材料從所述位置大體上同時輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域，并且因此模擬大量作物材料的采集，即使涉及小地塊時也如此。以此方式，大地塊收割的益處可延伸到小地塊應(yīng)用，如下文更詳細(xì)描述。
[0028]在收割區(qū)域處的分級
材料的分級可在聯(lián)合收割機(jī)10的各種位置處發(fā)生，例如在收割區(qū)域15處。例如，參看圖3,收割臺16可被配置成包括第一橫向傳送機(jī)68和第二橫向傳送機(jī)69。第一橫向傳送機(jī)68和第二橫向傳送機(jī)69可被配置用來將收割材料從收割臺16的側(cè)面朝向一個或多個開口 70移動，材料可穿過所述開口從收割區(qū)域15傳遞到進(jìn)給室區(qū)域17。通過調(diào)整第一橫向傳送機(jī)68和第二橫向傳送機(jī)69的移動速度,每一傳送機(jī)可充當(dāng)用于收割材料的分級位置。例如，可當(dāng)正在收割的谷粒的量相對較少時使第一橫向傳送機(jī)68和第二橫向傳送機(jī)69慢下來，直到達(dá)到收集閾值為止。一旦達(dá)到閾值，可增大第一橫向傳送機(jī)68和第二橫向傳送機(jī)69的速度以將收割材料作為一個組移動到開口 70，使得所述材料可作為一個批次從收割區(qū)域移動到進(jìn)給室區(qū)域17。第一橫向傳送機(jī)68和第二橫向傳送機(jī)69可為傳送帶(如圖3所示)或推運螺旋。
[0029]在進(jìn)給室區(qū)域處的分級
材料的分級可另外地或備選地在進(jìn)給室區(qū)域17處發(fā)生。在這種情況下，所述材料可為在進(jìn)給室區(qū)域17處收集并且作為第一組材料從進(jìn)給室區(qū)域17輸送到脫粒區(qū)域20的收割材料。參看圖4和圖5，進(jìn)給室區(qū)域17可包括傳送裝置72。在進(jìn)給室區(qū)域17處收集收割材料可因此包括使用傳送裝置72將收割材料移離收割區(qū)域15。聯(lián)合收割機(jī)10穿過地塊的速度可大于或等于傳送裝置72在收集收割材料時將收割材料移離收割區(qū)域15的速度。因此，雖然聯(lián)合收獲機(jī)可正在快速地移動穿過地塊，但傳送裝置72可被配置用來以相對較慢的速率將收割材料從收割區(qū)域15移動到脫粒區(qū)域20。另外，為了實現(xiàn)材料的分級，傳送裝置72可被配置用來以第一速度將收割材料移離收割區(qū)域15(在圖5中的箭頭75的方向上)，而進(jìn)給室區(qū)域17被配置用來以第二速度將第一組收割材料輸送到脫粒區(qū)域20，所述第一速度小于所述第二速度。
[0030]參看圖5，例如，傳送裝置72可包括下部部件80和/或上部部件82。部件80、82中的一者或兩者可包括傳送機(jī)，其可包括由一個或多個輪軸88驅(qū)動的連續(xù)傳送帶84、86，使得下部部件和上部部件可協(xié)作來在箭頭75的方向上將收割材料朝向脫粒區(qū)域20移動。在一些情況下，下部部件80和上部部件82兩者可被配置用來接觸谷粒(例如，在傳送裝置72的腔室90內(nèi))。
[0031]因此，第一組材料可在從收割區(qū)域15進(jìn)入進(jìn)給室區(qū)域17后進(jìn)行收集(例如，在兩個或更多個延伸部分92之間)，直到達(dá)到收集閾值為止。通過減小傳送裝置72將收割材料移離收割區(qū)域15的第一速度，可從收割區(qū)域接收更多收割材料并且可堆積更多收割材料來形成第一組。接著，一旦達(dá)到收集閾值，便可按較快的第二速度來操作傳送裝置72。因此，進(jìn)給室區(qū)域17可按較快的第二速度將所收集的第一組材料傳送到脫粒區(qū)域20，從而將相對較大量的材料提供到脫粒區(qū)域20以提升脫粒區(qū)域20處的處理效率。
[0032]參看圖4，在其它實施例中，可在進(jìn)給室區(qū)域17的傳送裝置72與傳送機(jī)40之間提供保持區(qū)域100。因此，可通過傳送裝置72將收割材料堆積到保持區(qū)域100中以形成第一組材料。收割材料可在保持區(qū)域100中保持靜止，直到達(dá)到收集閾值為止，在該點處將所收集的收割材料(其現(xiàn)在組成第一組材料)大體上同時傳送到脫粒區(qū)域20。代替進(jìn)給室分級或除了進(jìn)給室分級之外，保持區(qū)域100可用以收集作物材料。在一些實施例中，傳送機(jī)40本身可充當(dāng)保持區(qū)域100。
[0033]通過如上文所述在進(jìn)給室區(qū)域17處或附近對收割材料進(jìn)行分級，可在收割區(qū)域15處使用收割臺16從地塊中移除額外收割材料并且將其輸送到進(jìn)給室區(qū)域17。可在已經(jīng)將第一組收割材料從進(jìn)給室區(qū)域17輸送到脫粒區(qū)域20之后將所述額外收割材料輸送到進(jìn)給室區(qū)域17?？稍谶M(jìn)給室區(qū)域17處或附近收集所述額外收割材料以形成另一組收割材料(例如，第一組收割材料)，其可與第一組收割材料相同或不同。例如，第一組可為從一片地塊收集的收割材料，而第二組可為從第二片不同地塊收集的收割材料。因此，可獨立于聯(lián)合收割機(jī)10的移動來連續(xù)調(diào)整傳送裝置72的速度以允許以第一速度收集材料并且隨后以一個或多個批次(例如，經(jīng)由第一組材料、第二組材料、第三組材料等)將材料傳送到脫粒區(qū)域20。
[0034]轉(zhuǎn)向圖6，在一些情況下，進(jìn)給室區(qū)域17可與脫粒區(qū)域20組合或由脫粒區(qū)域20取代，使得在收割區(qū)域15處從收割臺16的開口 70排出的材料直接進(jìn)入進(jìn)給室脫粒機(jī)105(例如，經(jīng)由入口 34)。進(jìn)給室脫粒機(jī)105可為軸流式脫粒設(shè)備，其包括大體上由轉(zhuǎn)子凹板35包圍的脫粒轉(zhuǎn)子30，如上文所述。一旦已經(jīng)對作物材料進(jìn)行脫粒，便可經(jīng)由設(shè)置在進(jìn)給室脫粒機(jī)105下方的傳送機(jī)107將其傳送到清理區(qū)域22。將進(jìn)給室區(qū)域與脫粒區(qū)域進(jìn)行組合可因此消除所述過程的一個步驟并且改進(jìn)聯(lián)合收割機(jī)的總效率。另外，如上文關(guān)于進(jìn)給室區(qū)域17所描述，進(jìn)給室脫粒機(jī)105的傳送機(jī)107可被配置成具有可調(diào)整的速度，這類似于傳送裝置72。以此方式，傳送機(jī)107可充當(dāng)用于在傳送到清理區(qū)域22之前對已脫粒材料進(jìn)行分級的位置。
[0035]在脫粒區(qū)域處的分級
參看圖6、圖7和圖8，分級可另外地或備選地在脫粒區(qū)域20處或附近發(fā)生。
[0036]在一些實施例中，通過將脫粒區(qū)域20的入口 34相對于脫粒轉(zhuǎn)子30定位在上部位置處(如圖6所示)來進(jìn)一步增強(qiáng)脫粒區(qū)域的效率。通過將入口 34定位在上部位置處，可使用重力來促進(jìn)將材料從入口移動到脫粒區(qū)域20中(例如，朝向推運螺旋31)。另外，入口 34的此類定位可在一些情況下避免材料反向移動(例如，朝向收割區(qū)域15移動)，所述反向移動會在位于下部位置處的推運螺旋31圍繞轉(zhuǎn)子30的軸線旋轉(zhuǎn)時由所述推運螺旋的運動引起。
[0037]在清理區(qū)域處的分級
現(xiàn)在參看圖9到圖11，分級可另外地或備選地在谷粒清理區(qū)域22處或附近發(fā)生。明確地說，已經(jīng)穿過脫粒區(qū)域20的材料可被傳送到清理區(qū)域22或在一些實施例中傳送到傳送機(jī)107 (圖6所示)，在該處可使其穿過一系列移動篩45來將較重的谷粒與任何其它非谷粒作物材料分開，如上文所述。
[0038]如上文提到，篩配件45可被配置成相對于材料穿過聯(lián)合收獲機(jī)的移動來(例如)從前向后移動。作為這種移動 的結(jié)果，常規(guī)的篩配件45可能不平衡并且可能在聯(lián)合收獲機(jī)內(nèi)振動或搖晃。
[0039]因此，在一些實施例中，篩配件45可被配置成使得在篩配件45的一側(cè)上提供第一篩46且在另一側(cè)上提供第二篩47，如圖10和圖11所示。第一篩46和第二篩47可由隔板48分開，并且每個篩可被配置成在與另一個篩相反的方向上移動。例如，第一篩46可被配置成從前向后移動，而第二篩47可被配置成從后向前移動。通過使用相反移動模式，篩配件45的凈移動可接近零，因為兩個篩46、47的移動將彼此抵消，從而降低振動量。在一些情況下，在聯(lián)合收獲機(jī)用以從兩片地塊收割材料的情況下，第一篩46可用于來自一片地塊的材料，且第二篩47可用于來自另一片不同地塊的材料。以此方式，可同時但分開地處理來自每片地塊的材料。
[0040]一旦谷粒已經(jīng)穿過篩配件45下落，便可經(jīng)由傳送機(jī)110將其移動到分級位置120(圖9所示)，在該處保持谷粒直到達(dá)到收集閾值為止。如上文相對于傳送機(jī)40所提到，傳送機(jī)110可為傳送帶、推運螺旋或用于在兩個位置之間傳送材料的任何其它機(jī)構(gòu)。在達(dá)到收集閾值(從而形成第一組材料)后，在一些實施例中，便可移動門125來允許所收集的第一組材料作為一個批次掉落到盤52中。在其它實施例中，所收集的第一組材料可掉落到推運螺旋管53中?？赏ㄟ^凈谷粒推運螺旋55將第一組材料從盤52或推運螺旋管53橫向移動到聯(lián)合收獲機(jī)10的一側(cè)，在該處其可經(jīng)由輸送系統(tǒng)65行進(jìn)到谷粒箱60，如上文所述(圖1和圖2所示)。在一些實施例中，因為在分級位置120處收集谷粒并且僅作為一個組經(jīng)由門125的移動來將其傳遞到凈谷粒推運螺旋55，所以凈谷粒推運螺旋55可更有效地將谷粒作為一個組移動到聯(lián)合收獲機(jī)10的區(qū)域以便移動到后續(xù)處理區(qū)域，即使聯(lián)合收獲機(jī)10正在收割相對少量的谷粒也如此。同時，一旦已經(jīng)通過門125將第一組谷粒傳遞到凈谷粒推運螺旋55且使門返回到收集(例如，閉合)位置，便可在分級位置120處對后續(xù)批次的材料(例如，第二組)進(jìn)行清理和收集。然而，在一些實施例中，代替門125，可將谷粒直接收集到傳送機(jī)上，傳送機(jī)可僅在達(dá)到收集閾值時才將第一組谷粒移動到下一個位置。在另外實施例中，可將谷粒放置到作為氣動傳送系統(tǒng)的一部分的氣鎖中。氣動傳送系統(tǒng)可僅在達(dá)到收集閾值時才被激活來將谷粒移動到下一個位置。
[0041]在其它處理區(qū)域處的分級
如上文所提到，分級可在例如收割區(qū)域、進(jìn)給室區(qū)域、脫粒區(qū)域和清理區(qū)域等多個處理區(qū)域中的一者或多者處發(fā)生。另外，依據(jù)聯(lián)合收割機(jī)10的配置，可提供額外的處理區(qū)域。例如，聯(lián)合收獲機(jī)可包括谷粒傳送區(qū)域、谷粒材料遞送區(qū)域和/或谷粒測試區(qū)域，如上文所述。谷粒傳送區(qū)域可包括傳送 機(jī)，其被配置用來將谷粒從脫粒區(qū)域20移動到清理區(qū)域22。谷粒材料遞送區(qū)域可跟隨在谷粒清理區(qū)域22之后，并且如上文所提到，可包括升運器、氣鎖或?qū)艄攘Ｒ苿拥铰?lián)合收割機(jī)上的可對谷粒進(jìn)行碾磨、測試和/或保持以供從聯(lián)合收獲機(jī)移除和/或進(jìn)行進(jìn)一步處理的位置的類似方法。在可跟隨在谷粒材料遞送區(qū)域之后的谷粒測試區(qū)域處，可對凈谷粒進(jìn)行收集和分析來確定谷粒的某些性質(zhì)。例如，可在谷粒測試區(qū)域處測量谷粒的濕度水平、重量、含油量、蛋白質(zhì)含量、淀粉含量和/或堆密度。在一些情況下，谷粒測試區(qū)域可在清理區(qū)域的正下方，在此情況下將不需要將谷粒從清理區(qū)域傳送到谷粒測試區(qū)域。此外，谷粒分析可與測試區(qū)域處的材料分級同時地(例如，作為其一部分)發(fā)生。換句話說，可在測試區(qū)域處對谷粒進(jìn)行分析，同時將其保持一段時間以便達(dá)到收集閾值。
[0042]因此，在所述位置處收集材料可包括除了或代替在上述收割區(qū)域、進(jìn)給室區(qū)域、脫粒區(qū)域和清理區(qū)域之處或之前，在進(jìn)入谷粒傳送區(qū)域、谷粒材料遞送區(qū)域和/或谷粒測試區(qū)域中的一者或多者之處或之前的一個位置處收集谷粒材料。
[0043]例如，在所述位置處收集材料可包括在進(jìn)入谷粒傳送區(qū)域之前收集谷粒材料，并且在達(dá)到收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域可包括在達(dá)到收集閾值之后將第一組谷粒材料從谷粒傳送區(qū)域輸送到清理區(qū)域。例如，傳送機(jī)40可被配置成在將谷粒遞送到脫粒區(qū)域之前慢下來或停止以允許進(jìn)行分級。類似地，可在清理區(qū)域處收集谷粒材料，并且可在達(dá)到收集閾值之后將第一組谷粒材料從清理區(qū)域輸送到谷粒材料遞送區(qū)域。
[0044]又如，可在進(jìn)入谷粒材料遞送區(qū)域之前收集谷粒材料，并且可在達(dá)到收集閾值之后將第一組谷粒材料從所述位置輸送到谷粒材料遞送區(qū)域。舉另一個例子，可在谷粒材料遞送區(qū)域處收集谷粒材料，并且可在達(dá)到收集閾值之后將第一組谷粒材料從谷粒材料遞送區(qū)域輸送到谷粒測試區(qū)域。在其它情況下，可在進(jìn)入谷粒測試區(qū)域之前收集谷粒材料，并且可在達(dá)到收集閾值之后將第一組谷粒材料從所述位置輸送到谷粒測試區(qū)域。此外，所述處理區(qū)域中的一者或多者可獨立于其它處理區(qū)域來進(jìn)行控制，使得可相對于特定處理區(qū)域來以有效方式處理給定組的材料。
[0045]不管在何處或在多少位置處發(fā)生分級，以此方式進(jìn)行分級可有助于更有效地通過聯(lián)合收割機(jī)處理多片試驗地塊，而不會增加來自不同地塊的谷粒之間的交叉污染的風(fēng)險，因為希望分級用來將從特定地塊收割的谷粒保持在一起并且與從其它地塊收割的谷粒分開。例如，在谷粒測試區(qū)域之前的分級可允許僅測試來自特定地塊的谷粒，從而使可能會無意中分析來自其它地塊的谷粒并引起測試結(jié)果不準(zhǔn)確的風(fēng)險減到最小。
[0046]另外，作為分級的結(jié)果，聯(lián)合收割機(jī)可能夠以最少等待時間在不同地塊之間移動。例如，雖然常規(guī)的試驗聯(lián)合收割機(jī)可能需要在從一片谷粒地塊移動到下一片地塊之前等待12秒到24秒，但根據(jù)本發(fā)明的實施例來配置的聯(lián)合收割機(jī)可能夠僅需要大概6到8秒或更少的等待時間來在地塊之間移動。
[0047]確定收集閾值
不管分級在何處發(fā)生，在進(jìn)入其中一個處理區(qū)域之處 或之前的一個位置處，確定是否已經(jīng)達(dá)到收集閾值。在一些情況下，通過確定聯(lián)合收獲機(jī)是否已經(jīng)到達(dá)地塊盡頭來確定收集閾值。例如,在已經(jīng)到達(dá)地塊盡頭時(例如,在已經(jīng)切割地塊中的整行植物或地塊中的所有植物時)，可將所收集組的材料移動到后續(xù)處理區(qū)域，因為將不會希望將額外材料引入到所述組中。
[0048]在其它實施例中，可暫時地確定收集閾值。例如，確定是否達(dá)到收集閾值可包括確定在收集收割材料起始的時候開始的時間周期是否大于或等于閾值時間周期。在一些情況下，可基于所收集的材料組的質(zhì)量或體積來確定收集閾值。例如，所述確定可基于第一組材料的質(zhì)量是否大于或等于閾值質(zhì)量。類似地，所述確定可基于第一組材料的體積是否大于或等于閾值體積。在其它情況下，聯(lián)合收獲機(jī)的操作員可確定已經(jīng)達(dá)到收集閾值(例如通過目測)。在其它情況下，所述確定可使用基于位置的觸發(fā)來進(jìn)行。例如，基于位置的觸發(fā)可包括確定聯(lián)合收獲機(jī)是否已經(jīng)行進(jìn)了預(yù)定距離或者是否已經(jīng)過去了預(yù)定時間。或者，基于位置的觸發(fā)可基于聯(lián)合收獲機(jī)在待收割的區(qū)域中的位置，例如經(jīng)由全球定位系統(tǒng)(GPS)位置或傳感器輸入，例如視覺傳感器。任何方法組合可用以確定是否達(dá)到收集閾值。
[0049]受益于前述描述和相關(guān)附圖中所呈現(xiàn)的教示的本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將會想到本發(fā)明的許多修改和其它實施例。因此，應(yīng)理解，本發(fā)明不應(yīng)限于所揭示的特定實施例，并且希望修改和其它實施例包括在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。雖然本文中采用特定術(shù)語，但所述術(shù)語僅在一般性和描述性意義上使用而并非用于限制目的。
【權(quán)利要求】
1.一種使用具有多個處理區(qū)域的聯(lián)合收割機(jī)收割谷粒的方法，所述方法包括: 使所述聯(lián)合收割機(jī)移動穿過包含谷粒材料和除谷粒以外的材料的收割材料；以及 隨著將所述收割材料輸送通過所述聯(lián)合收割機(jī)，使用所述多個處理區(qū)域?qū)⑺龉攘２牧吓c所述除谷粒以外的材料分開， 其中在進(jìn)入所述處理區(qū)域中的一者之處或之前的位置處，所述方法還包括: 在所述位置處收集材料； 確定是否達(dá)到收集閾值；以及 在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域， 其中將所述第一組材料從所述位置大體上同時輸送到所述處理區(qū)域或所述后續(xù)處理區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個處理區(qū)域中的至少一者是獨立于其它處理區(qū)域來進(jìn)行控制的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個處理區(qū)域至少包括收割區(qū)域、進(jìn)給室區(qū)域和脫粒區(qū)域，其中在所述位置處收集材料包括在所述進(jìn)給室區(qū)域處收集收割材料，其中所述第一組材料包含第一組收割材料，并且其中在達(dá)到所述收集閾值之后將所述第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域包括將所述第一組收割材料輸送到所述脫粒區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述進(jìn)給室區(qū)域包括傳送裝置，并且 其中在所述進(jìn)給室區(qū)域處收集所述收割材料包括使用所述傳送裝置將所述收割材料移離所述收割區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述聯(lián)合收割機(jī)的速度與所述傳送裝置在收集所述收割材料時將所述收割材料移離所述收割區(qū)域的速度無關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述傳送裝置包括下部部件，并且其中所述下部部件包括傳送機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其還包括使用所述收割區(qū)域移除額外收割材料； 在使用所述進(jìn)給室區(qū)域?qū)⑺龅谝唤M收割材料輸送到所述脫粒區(qū)域之后將所述額外收割材料輸送到所述進(jìn)給室區(qū)域； 在所述進(jìn)給室區(qū)域處收集所述額外收割材料以形成另一組收割材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定是否達(dá)到收集閾值包括確定所述聯(lián)合收獲機(jī)是否已經(jīng)到達(dá)地塊盡頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定是否達(dá)到收集閾值包括確定所述聯(lián)合收割機(jī)是否已經(jīng)行進(jìn)了預(yù)定距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定是否達(dá)到收集閾值包括確定所述聯(lián)合收割機(jī)的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定是否達(dá)到收集閾值包括確定在收集所述收割材料起始的時候開始的時間周期是否大于或等于閾值時間周期。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定是否達(dá)到收集閾值包括確定所述第一組材料的質(zhì)量是否大于或等于閾值質(zhì)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定是否達(dá)到收集閾值包括確定所述第一組材料的體積是否大于或等于閾值體積。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個處理區(qū)域包括脫粒區(qū)域、谷粒傳送區(qū)域、清理區(qū)域、谷粒材料遞送區(qū)域和谷粒測試區(qū)域中的至少一者，其中在所述位置處收集材料包括在進(jìn)入所述脫粒區(qū)域、所述谷粒傳送區(qū)域、所述清理區(qū)域、所述谷粒材料遞送區(qū)域和所述谷粒測試區(qū)域中的一者或多者之處或之前的一個位置處收集谷粒材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述位置處收集材料包括在進(jìn)入所述脫粒區(qū)域之前收集材料，并且其中在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域包括在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述脫粒區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述位置處收集材料包括在所述谷粒傳送區(qū)域處收集谷 粒材料，并且其中在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域包括在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組谷粒材料從所述谷粒傳送區(qū)域輸送到所述清理區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述位置處收集材料包括在所述清理區(qū)域處收集谷粒材料，并且其中在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域包括在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組谷粒材料從所述清理區(qū)域輸送到所述谷粒材料遞送區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述位置處收集材料包括在進(jìn)入所述谷粒材料遞送區(qū)域之前收集谷粒材料，并且其中在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域包括在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組谷粒材料從所述位置輸送到所述谷粒材料遞送區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述位置處收集材料包括在所述谷粒材料遞送區(qū)域處收集谷粒材料，并且其中所述在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域的步驟包括在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組谷粒材料從所述谷粒材料遞送區(qū)域輸送到所述谷粒測試區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述位置處收集材料包括在進(jìn)入所述谷粒測試區(qū)域之前收集谷粒材料，并且其中在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組材料從所述位置輸送到所述處理區(qū)域或后續(xù)處理區(qū)域包括在達(dá)到所述收集閾值之后將第一組谷粒材料從所述位置輸送到所述谷粒測試區(qū)域。
【文檔編號】A01D41/127GK103889208SQ201280051016
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月21日
【發(fā)明者】D.約翰遜, M.J.里茲佐, J.R.施米特, B.斯托特, Z.W.昂勞 申請人:先鋒國際良種公司