| 【発明の名称】 |
脱穀装置の揺動選別装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】十亀 治光
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| 【要約】 |
【課題】脱穀装置の揺動選別棚における選別時に、脱穀物が高水分のときでも棚部左右側の層厚を均一化可能とする。
【解決手段】扱胴１によって脱穀を行い扱網２を漏下した脱穀物を受けて揺動選別する揺動選別棚３において、穀物水分を検出する穀物水分検出手段４の検出値に応じて、予め設定している穀物水分と棚左右傾斜の関係により棚傾斜角度αを緩・急に調節することを特徴とする脱穀装置の揺動選別装置の構成とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 扱胴１によって脱穀を行い扱網２を漏下した脱穀物を受けて揺動選別する揺動選別棚３において、穀物水分を検出する穀物水分検出手段４の検出値に応じて、予め設定している穀物水分と棚左右傾斜の関係により棚傾斜角度αを緩・急に調節することを特徴とする脱穀装置の揺動選別装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、脱穀装置の揺動選別装置に関し、揺動選別棚の棚傾斜角度を脱穀選別物の水分検出値に応じて調節するもの等の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】脱穀作業時に、扱室において脱穀された脱穀物が扱網から漏下されるときに、扱胴の回転周速により加速放出される脱穀物は揺動選別棚の左右幅に対し放出方向に片寄る傾向があるため、通常では、この片寄りを平準化して棚上の脱穀物の層厚を均一化できるよう、揺動選別棚上の脱穀物を放出方向とは反対側に流せる程度予め棚を傾斜させているものが一般的である。
【０００３】しかし、このように揺動選別棚上を流れる脱穀物の層厚が均一化できるよう予め棚を傾斜させていても、脱穀物の含水率が大きいときはこの高水分によって、棚上の脱穀物の流れが悪くなり層厚の均一化ができ難く、選別性能に支障をきたすことになる。このため、脱穀物が高水分のときでも層厚を均一化できる対応が必要となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、扱胴１によって脱穀を行い扱網２を漏下した脱穀物を受けて揺動選別する揺動選別棚３において、穀物水分を検出する穀物水分検出手段４の検出値に応じて、予め設定している穀物水分と棚左右傾斜の関係により棚傾斜角度αを緩・急に調節することを特徴とする脱穀装置の揺動選別装置の構成とする。
【０００５】
【作用】上記の構成により、脱穀作業時に、扱胴１によって脱穀され扱網２から漏下される脱穀物は、揺動選別棚３の左右幅に対し扱胴１の回転周速側に片寄る傾向があり、特に、高水分の脱穀物の場合は片寄ったまま集積される状態となるため、このとき、この漏下された脱穀物が流れる経路の適宜位置に設けた穀物水分検出手段４によって検出した高水分の検出値に応じて、予めコントローラ等に設定されている穀物水分と棚傾斜の関係から、揺動選別棚３の棚傾斜角度αを傾斜が急になる方向へ調節することにより、片寄ったまま集積される状態の脱穀物を棚幅全体に拡散させて層厚を均一化することができる。
【０００６】
【発明の効果】上記作用の如く、脱穀作業時に、扱胴１によって脱穀され扱網２から漏下される脱穀物が高水分のときは、穀物水分検出手段４により検出された検出値に応じて、揺動選別棚３の棚傾斜角度αを傾斜が急になる最適棚角度に調節することにより、揺動選別棚３の左右幅に対し扱胴１の回転周速側に片寄ったまま集積される状態の脱穀物を、棚幅全体に拡散させて層厚を均一化することができるから、従来の如く、揺動選別棚３の棚上の流れが悪くなり層厚の均一化不良により選別性能に支障をきたすというようなことがなく、高水分時でも脱穀物の層厚を最良状態に均一化して選別性能の向上を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１８，図１９，図２０はコンバインに搭載可能な脱穀装置５を示すもので、上部側に脱穀室６と処理室７を、下部側に選別室８を各々配置して設け、脱穀室６には、多数の扱歯１ａを植設して穀稈を脱穀する扱胴１を前部側から後部側に向け軸架内装して構成させる。
【０００８】該脱穀室６の平面視右側に平行して後部側機壁９まで延長して配置させた該処理室７の前半部分に、還元された二番物を前方に送りながら撹拌処理する多数の撹拌処理歯１０ａを植設すると共に前端側に排出羽根１０ｂを配設した二番処理胴１０と、その後半部分に、脱穀処理残留物を再処理する多数の排塵処理歯１１ａを植設した排塵処理胴１１とを同一軸上に連設軸架内装して構成させる。
【０００９】該脱穀室６の左側扱ぎ口６ａに沿って穀稈を挟持搬送するフィードチェン１２と、このフイードチェン１２に穀稈を挟持する挟持杆１３とを配設すると共に、該扱胴１の扱歯１ａの外周縁下部側から扱胴カバー６ｂまでの間を包囲する扱網２と、該二番処理胴１０の撹拌処理歯１０ａの外周縁下部側を包囲する撹拌受板１４と、該排塵処理胴１１の排塵処理歯１１ａの外周縁下部側を包囲する排塵受板１５とを段差を付けて各々配置して構成させる。
【００１０】前記選別室８には、該脱穀室６で脱穀処理され扱網２から漏下した脱穀物と、前記処理室７で撹拌処理され該撹拌受板１４から漏下又は排出される二番処理物と、再処理され該排塵受板１５から漏下される排塵処理物とを受けて揺動移送しながら選別を行う縦長の揺動選別棚３を架設すると共に、該揺動選別棚３の上手側下方に、唐箕風胴１６ａに内装された複数枚の唐箕羽根１６ｂの回転により選別風を起風して選別風路Ｓへ送風する唐箕１６を配置して構成させる。
【００１１】該揺動選別棚３は、上手側の領域に脱穀物及び二番処理物を下手側に向け移送するラック状の移送棚１７と、この移送棚１７に続いて下手側に向けて脱穀物及び二番処理物の漏下量をブレード１８ａの開閉作用によって調節可能なチャフシーブ１８と、このシーブ１８の後端部から下手側に向け該シーブ１８及び排塵受板１５から漏下しない排出物を受けて荒選別を行うストローラック１９とを各々上段に配置し、該シーブ１８から漏下した粗選物を中選別する網目状のグレンシーブ２０を下段に配置して構成させる。
【００１２】該揺動選別棚３は更に、図１に示す如く、これらの移送棚１７，チャフシーブ１８，ストローラック１９，グレンシーブ２０を一体的に形成する棚部２１と、この棚部２１を左端側を支点としその右端側の昇降によって傾斜させる揺動ベース２２とに分割構成し、この揺動ベース２２の前端部に揺動支点２３を設けると共に、後端部に揺動駆動カム２４を設け、この揺動駆動カム２４の駆動により揺動選別棚３を前記扱胴１の軸方向に沿って揺動可能に構成させる。
【００１３】該揺動ベース２２の右端部下面側の前後適宜位置に前後の傾斜支持メタル２５を各々固定し、該棚部２１の右側板２１ａ後部側に棚傾斜モータ２６を配置して設け、このモータ２６に一端部を接合しその他端部を支承した長い螺子軸２７の前後適宜位置に、前後の傾斜支持メタル２５から前後の連結杆２８によって前後各別に連結する前後の傾斜摺動メタル２９を嵌合して構成させる。３０は、該螺子軸２７の回転数を検出する棚傾斜回転センサである。
【００１４】該グレンシーブ２０の下方に該シーブ２０から漏下した中選物を、固定の一番選別棚３１上で前記唐箕１６からの送風により一番穀粒を精選別する一番選別部を設けると共に、前記ストローラック１９から漏下した荒選物を、固定の二番選別棚３２上で唐箕１６からの送風により二番物を粗選別する二番選別部を設け、一番選別棚３１上における中選物の水分を検出可能位置に穀物水分検出手段としての穀物水分センサ４を配置（図１８参照）して構成させる。
【００１５】該一番選別部と二番選別部に、各々唐箕１６からの送風を唐箕吐出口に位置させた風割３３によって分配作用させる選別風路Ｓを形成すると共に、該唐箕風胴１６ａの底板を下手側に直線状に延長する唐箕吐出口の下唇部１６ｃ端部と、該一番選別棚３１から流下選別される一番穀粒を収容して一番螺旋３４により横送りする一番受樋３５の上手側とを接続し、その下手側は一番選別棚３１の下端部と接続して構成させる。
【００１６】該一番選別棚３１の上端部近傍下側に、該二番選別棚３２から流下選別される二番物を収容して二番螺旋３６により横送りする二番受樋３７の上手側上端部を適宜の間隔を設けて位置させ、その下手側は二番選別棚３２の下端部近傍下側に適宜の間隔を設けて重接状態に位置させ、この二番選別棚３２の上端部は機外へ開放させるべく各々配置して構成させる。
【００１７】該二番螺旋３６で横送りされた二番物を引き継いで、上方側の前記処理室７へ揚送する揚送螺旋を内装した二番還元筒３８を脱穀装置５の平面視右側機壁５ａに斜設し、この二番還元筒３８の還元口３８ａを、揚送された二番還元物を前記二番処理胴１０の後端部位置へ還元すべく開口して構成させる。
【００１８】前記揺動選別棚３の終端部上方側に、該唐箕１６の選別風と揺動選別棚３の揺動選別とにより発生する選別塵埃を、機外へ排塵させる横断流ファン等による排塵ファン３９を配置して構成させる。
【００１９】フィードチェン１２に挟持搬送された穀稈は脱穀室６において扱胴１により脱穀され、この脱穀物の一部は処理室７の二番処理胴１０へ送り込まれ処理されると共に、この間扱網２及び排塵受板１５から漏下した脱穀物及び処理物は選別室８の揺動選別棚３上に落下し、この揺動選別棚３上に落下した被選別物は、移送棚１７によりチャフシーブ１８へ送られ、このチャフシーブ１８からグレンシーブ２０へ漏下し、更にグレンシーブ２０から一番選別棚３１上へ落下する。
【００２０】この間に、揺動選別棚３の揺動移送作用と、選別風路Ｓにおける一番選別棚３１側とチャフシーブ１８及びグレンシーブ２０側への選別風の送風作用により、精選された一番穀粒は一番選別棚３１上を流下して一番受樋３５へ収容移送されて機外へ搬出される。
【００２１】該チャフシーブ１８から漏下しない夾雑物はストローラック１９へ送られ、このストローラック１９で荒選された漏下物と一番選別部からの飛散物とが二番選別棚３２上へ落下する間に、該揺動選別棚３の揺動移送作用と選別風路Ｓにおける選別風の送風作用により、選別された二番物は二番選別棚３２上を流下して二番受樋３７へ収容移送される。
【００２２】この移送により、二番受樋３７の一側端に集積された二番物は二番還元筒３８によって揚送され、その還元口３８ａから処理室７の二番処理胴１０後端部へ還元され、撹拌処理歯１０ａによって前方側へ送られながら撹拌処理を行い撹拌受板１４から該揺動選別棚３上へ排出される。
【００２３】このような脱穀装置５の選別作業時に、図２のフローチャートに示す如く、穀物水分センサ４による穀物水分の検出により、図３の線図に示す如き穀物水分と最適棚傾斜角度の算出により棚傾斜角度αを測定する。
【００２４】この測定による棚傾斜角度αが適正でないときは、棚傾斜モータ２６を作動して螺子軸２７を回転させることにより、前後の傾斜摺動メタル２９を相互に接近又は離反摺動して、前後の連結杆２８により揺動選別棚３の棚部２１右端側を揺動ベース２２に対し昇降させ、棚傾斜角度αが緩いときは急にし、急なときは緩くなるよう、棚傾斜回転センサ３０の検出により該モータ２６を作動させて調節を行う。
【００２５】このように、棚傾斜角度αの調節を行うことにより、該揺動選別棚３の左右幅に対し扱胴１の回転周速側に片寄ったまま集積される状態の脱穀物を棚幅全体に拡散させ、層厚を均一化して選別性能を向上させることができる。なお、このような棚傾斜角度αの調節を該棚傾斜モータ２６によることなく、手動操作においても前記の如き調節を行うことができる。
【００２６】また、図４に示す如く、該揺動選別棚３の左右幅に亘って帯状でアーチ形のセンサ取付ベース４０を固定し、この取付ベース４０の左右側の適宜位置に左右の層厚センサ４１を、揺動選別棚３の棚部２１上を流れる脱穀選別物の層厚を各々検出可能に取り付けて構成させる。
【００２７】このような構成において、図５のフローチャートに示す如く、該層厚センサ４１により層厚を検出し、この検出値により該揺動選別棚３の左右幅方向の層厚の比率を算出し、この算出値が、図６の線図に示す如く、予め設定した適正範囲外のとき、その設定値より小さいときは棚傾斜角度αを緩く、逆に設定値より大きいときは棚傾斜角度αを急になるよう各々調節を行う。
【００２８】これらの調節により、層厚の比率で適正な棚傾斜角度αを判定できるため、脱穀物の多少による影響を受けることなく制御の簡素化が可能になると共に、過剰な調節を抑止して安定した選別精度を維持することができる。
【００２９】また、図７のフローチャートに示す如く、該揺動選別棚３の棚部２１上を流れる脱穀物の層厚を該層厚センサ４１により検出し（図４参照）、この検出値が、予め設定した適正な層厚分布に対し棚部２１右側の層厚が厚いときは、拡散を増大させるため棚傾斜角度αを急にし、右側の層厚が薄いときは緩くなるよう調節を行う。
【００３０】これらの調節により、高水分時においても、該揺動選別棚３の棚部２１上の脱穀物を拡散して層厚が均一となる棚傾斜角度αとすることができるから、従来の如く、棚幅全体に脱穀物が拡散せずに選別不良や穀粒飛散が発生することなく、選別精度の向上と共に穀粒飛散の防止を図ることができる。
【００３１】また、前記の如く、該揺動選別棚３の棚部２１上を流れる脱穀物の層厚を検出する層厚センサ４１の検出信号は、揺動状態の層厚が、該揺動選別棚３と脱穀選別物との相互の動きによって浮いたり圧縮されたりして層厚信号にノイズｎを含むことや、コンバイン等に搭載するものでは、車体の揺れや車速の変化の影響を受けて真の層厚の測定が阻害され、周期性の無い誤差成分が混在している。
【００３２】このため、図８に示す如き制御回路Ｕにおいて、フィルタ４２を通り遅延回路４４及び比較器４５を経てＣＰＵ４３へ割り込み（Ａ／Ｄ処理）制御を行い、この割り込みがあったときは、図９のフローチャートに示す如く、Ａ／Ｄ処理を行いカウンタを加算すると共にデータのセーブを行い、設定回数に達したときはカウンタをリセットし平均値を算出する。
【００３３】この平均値の算出により、従来では、該層厚センサ４１により信号ノイズｎのピークｐとボトムｂを総て測定するため、ＣＰＵ４３はＡ／Ｄ処理に手一杯となり他の制御ができ難いことや、平滑処理の場合では、波形が歪み測定精度が悪くなるということがなく、ＣＰＵ４３の負担を軽減して精度の高い層厚の算出を行うことができる。
【００３４】このように、該層厚センサ４１の信号から予め設定した周波数（帯域）の信号成分を抽出できるフィルタ４２処理によって（ハード又はソフト何れにも可）、図１０の線図に示す如く、ノイズｎの中から支配的層厚信号ｔを抽出しそのピークｐとボトムｂの平均値を算出することにより、周期性の無い誤差成分が除かれ精度の良い検出を行うことができる。
【００３５】また、前記揺動選別棚３のチャフシーブ１８は、図１１に示す如く、該棚部２１の左右の側板２１ａに、多数枚の鎧戸状の各ブレード１８ａの上支軸１８ｂ両端部を軸支し、この上支軸１８ｂを支点として各ブレード１８ａの下支軸１８ｃを回動案内する案内溝１８ｄを左右の側板２１ａに各々設けると共に、該下支軸１８ｃ両端部を左右の連結杆１８ｅによって回動可能に連結して構成させる。
【００３６】該左右の連結杆１８ｅの端部を、前記揺動駆動カム２４の回動によって、該チャフシーブ１８の各ブレード１８ａが上支軸１８ｂを支点として前後方向に案内溝１８ｄに沿って揺動駆動可能なるよう係合連結して構成させる。なお、これらの該各ブレード１８ａの揺動駆動は、上支軸１８ｂ又は下支軸１８ｃの何れを支点としてもよく、駆動源としても該揺動駆動カム２４以外から駆動するようにしても差し支えないものである。
【００３７】このように、該揺動選別棚３のチャフシーブ１８のブレード１８ａを、揺動駆動して開閉させることにより脱穀物の漏下特性が向上するため、濡れ扱ぎや早刈りにおける高水分時の穀稈の選別性能の低下を防止できると共に、通常の脱穀時における高能率作業においても漏下不良を生じることがなく、ブレード１８ａ表面に埃が付着して漏下通路が狭くなるような不具合を生じることもない。
【００３８】また、伝動ベルト等を介して回転する、例えば前記扱胴１等回転体の回転数を出する手段として、図１２に示す如く、扱胴１を支架する扱胴軸４６の軸受４７の外側に回転検出用ギヤ４８を軸止すると共に、該軸受４７に取り付けた近接センサ等による扱胴回転センサ４９によって該ギヤ４８の回転数を検出可能に構成させる。
【００３９】このような構成において、図１３のフローチャートに示す如く、該扱胴回転センサ４９による扱胴１等回転体の検出信号の割り込みがあったときは、時間測定を行って微小回転数を算出し、設定回数だけ測定したときは測定カウンタをリセットし、予め設定した正常回転状態としての回転数の変化幅やばらつき等との比較チェックを行い、適正でないときは過負荷と判定する。
【００４０】このような判定により、図１４の線図に示す如く、エンジンが定格回転数で回転しているときでも、ベルト等で伝動された扱胴１等回転体が、微小時間における負荷状態に応じた滑りの発生によって変動している回転数をチェックすることができる。
【００４１】このため、従来の如く、エンジン回転数等で全体の負荷を検出していることにより、過負荷を検出したときは既に詰りが発生しているというような不具合を生じることなく、微小回転数のチェックにより負荷検出の精度が向上すると共に、詰りによる作業中断や機械の破損を防止できる。なお、このチェックは扱胴１等による負荷の大きい回転体の負荷検出に適しており、トルクセンサ等の高価なセンサを必要としないため低コストでの実施が可能である。
【００４２】また、図１５に示す如く、該扱胴１の入口側板１ｂと出口側板１ｃに各々空気を吸引及び排出する大きな開口窓Ｗを設け、出口側板１ｃの内側に吸引用羽根１ｄを取り付けて構成させる。
【００４３】このような扱胴１の構成により、図１６に示す如く、コンバイン等における刈取前処理部及び搬送部等の上方を覆う防塵カバー５１の内部に発生する塵埃を、前記扱胴かバー６ｂの入口近傍に設けた吸引口５０を経て、扱胴１の回転により入口側板１ｂ及び出口側板１ｃの開口窓Ｗから吸引して排出することにより、扱胴１内部の空間を利用して効率的に塵埃を吸引・排出することができる。なお、略鉛直状に吸引口５０を設けているため水滴等の浸入を軽減できる。
【００４４】また、図１７に示す如く、該扱胴１の入口側板１ｂと出口側板１ｃに各々開口窓Ｗを有するものにおいて、扱胴１の入口近傍に設けた伝動ケース５２から入口側板１ｂの略下半分をカバーする穀粒吸引防止板５３を取り付けることにより、脱穀時に発生する飛散粒が開口窓Ｗから扱胴１内部に吸引され排出されて飛散するロスの発生を防止することができる。なお、稈切れ等の侵入も防止できるため扱胴１内部での絡み等が発生せずメンテナンス性が向上する。
【００４５】また、コンバイン等に使用する油圧シリンダ等において、検査モードによる検査や初期チェックを行うとき、図２１のフローチャートに示す如く、シリンダを初期化した後作動させ、その伸縮位置を測定してセーブを行い、タイマーのタイムアップにより終端位置を確認してシリンダを停止させる。
【００４６】このシリンダの各位置における作動状態の変化率、例えば図２２の線図に示す如き、変化率の微分係数を算出すると共に、平均変化率を算出し、この算出値からシリンダの各作動位置の変化率算出値を減算することにより、この差が予め設定した設定値以上のときはその位置をセーブしてカウンタを加算し報知を行う。
【００４７】このように、油圧シリンダ等の初期位置から終端位置までの作動状態の連続性を測定し、予め設定した設定値以上の不連続部分があったときは異常報知を行わせることにより、外部からの検査では機械音や振動等で判定でき難いシリンダの異常、例えば、伸縮量を検出するポテンショ等のセンサを含め、機械的な干渉等による不具合を精度良く検出することができる。なお、これにより工場出荷時や市場における異常検出と調節が容易となる。
【００４８】また、前記油圧シリンダ等の検査モードや初期チェック時に、図２３のフローチャートに示す如く、シリンダを初期化した後作動させその終端位置までの時間を測定し、この測定時間が予め設定した設定時間の範囲外であれば報知を行う。
【００４９】このように、油圧シリンダ等の作動による初期位置から終端位置（逆方向も同じ）までの時間を測定し、設定時間の範囲外のときは異常報知を行わせることにより、構造上のばらつきや機械的な干渉により同形のシリンダでも伸縮速度が異なることにより、人によるラフな判定ではチェックができ難い検査を的確に行うことができるから、圃場でのトラブル等を未然に防止することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月６日（１９９９．９．６） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６９８４５（Ｐ２００１−６９８４５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２１日（２００１．３．２１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２５１７１４ |
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