PL247688B1

PL247688B1 - Method and device for setting the suspension system of an agricultural machine for work

Info

Publication number: PL247688B1
Application number: PL445267A
Authority: PL
Inventors: Antoni Stolarski; Bartłomiej Rogowski; Karol Chrabołowski; Kazimierz Karasek
Original assignee: Samasz Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2023-06-19
Filing date: 2023-06-19
Publication date: 2025-08-18
Also published as: PL445267A1

Abstract

Sposób i urządzenie ustawiające układ zawieszenia maszyny rolniczej do pracy, który zawiera zaczep układu zawieszenia maszyny rolniczej z ruchomo na wahaczu zawieszonym zespołem roboczym, a zaczep maszyny połączony jest na sztywno z układem zawieszenia zamocowanym na nośniku, charakteryzuje się tym, że do zaczepu maszyny rolniczej (1) lub do ruchomego wahacza (2) połączonego z zespołem roboczym (6) zamocowany jest w odpowiednim miejscu czujnik położenia (3, 4).The method and device for setting the suspension system of an agricultural machine for work, which comprises a hitch of the suspension system of the agricultural machine with a working unit movably suspended on a rocker arm, and the hitch of the machine is rigidly connected to the suspension system mounted on a carrier, is characterized in that a position sensor (3, 4) is attached at an appropriate place to the hitch of the agricultural machine (1) or to the movable rocker arm (2) connected to the working unit (6).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie ułatwiające optymalne ustawianie wysokości zaczepu układu zawieszenia do pracy względem podłoża, wykorzystywane w maszynach rolniczych, zwłaszcza w kosiarkach do zbioru zielonek.The subject of the invention is a method and device facilitating optimal adjustment of the height of the hitch of the suspension system for work in relation to the ground, used in agricultural machines, especially in mowers for harvesting green fodder.

Każda maszyna rolnicza podłączana do nośnika, w opisywanym przypadku kosiarka do zbioru zielonek, posiada przynajmniej dwa podstawowe położenia podyktowane funkcjonalnością użytkową. Położenie transportowe umożliwia poruszanie się po drogach publicznych oraz położenie robocze sprecyzowane wyłącznie do efektywnej pracy.Every agricultural machine connected to a carrier, in this case a forage mower, has at least two basic positions dictated by its functionality. The transport position allows for movement on public roads, and the working position is specified solely for efficient work.

Z opisu wynalazku US2022240428 znany jest układ sterowania zaczepem narzędziowym pojazdu rolniczego. Zaczep jest montowany do pojazdu i zawiera jeden lub więcej cylindrów hydraulicznych lub innych siłowników służących do podnoszenia i opuszczania zaczepu między minimalną a maksymalną wysokością względem pojazdu oraz utrzymywania zaczepu statycznie na jednej lub kilku wysokościach pomiędzy minimalną a maksymalną wysokością. Układ sterowania obejmuje wahadłowe urządzenie sterujące mające pierwsze położenie robocze i poruszające się w pierwszym kierunku do pierwszego położenia krańcowego oraz w drugim kierunku do drugiego położenia krańcowego. Elektroniczna jednostka sterująca (ECU) jest połączona z urządzeniem sterującym wahacza i steruje działaniem jednego lub każdego z cylindrów hydraulicznych lub siłowników, a tym samym steruje podnoszeniem i opuszczaniem zaczepu w odpowiedzi na działanie użytkownika urządzenia sterującego wahaczem. ECU może sterować podnoszeniem i opuszczaniem zaczepu, aby przemieścić go do wybranej jednej z dwóch lub więcej wcześniej zapisanych pozycji między wspomnianą minimalną i maksymalną wysokością.A control system for an implement hitch for an agricultural vehicle is known from the description of the invention US2022240428. The hitch is mounted to the vehicle and includes one or more hydraulic cylinders or other actuators for raising and lowering the hitch between a minimum and a maximum height relative to the vehicle and for maintaining the hitch statically at one or more heights between the minimum and maximum heights. The control system includes a swing control device having a first operating position and being movable in a first direction to a first end position and in a second direction to a second end position. An electronic control unit (ECU) is connected to the rocker control device and controls the operation of one or each of the hydraulic cylinders or actuators, thereby controlling the raising and lowering of the hitch in response to an action by a user of the rocker control device. The ECU may control the raising and lowering of the hitch to move it to a selected one of two or more pre-stored positions between said minimum and maximum heights.

Ze zgłoszenia wynalazku EP4014709 znane jest urządzenie rolnicze, zawierające pojazd rolniczy i ciągnione urządzenie tnące - kosiarkę. Pojazd rolniczy zawiera trzypunktowy układ zawieszenia, a przyczepiana kosiarka zawiera podwozie zamontowane na trzypunktowym układzie zawieszenia. Podwozie zawiera co najmniej jedną jednostkę roboczą skonfigurowaną do ścinania stojącego zboża oraz pierwszy czujnik do generowania sygnałów wskazujących kąt nachylenia co najmniej jednej jednostki roboczej. Urządzenie rolnicze zawiera ponadto elektroniczną jednostkę sterującą i terminal użytkownika. Elektroniczna jednostka sterująca odbiera sygnały wskazujące kąt nachylenia co najmniej jednej jednostki roboczej i zapewnia wskazanie wysokości cięcia wzdłuż krawędzi tnącej co najmniej jednej jednostki roboczej za pośrednictwem terminala użytkownika. Elektroniczna jednostka sterująca umożliwia operatorowi automatyczne lub półautomatyczne sterowanie wysokością cięcia.An agricultural device is known from patent application EP4014709, comprising an agricultural vehicle and a trailed cutting device - a mower. The agricultural vehicle comprises a three-point hitch, and the trailed mower comprises a chassis mounted on the three-point hitch. The chassis comprises at least one working unit configured to cut standing crops and a first sensor for generating signals indicating the angle of inclination of the at least one working unit. The agricultural device further comprises an electronic control unit and a user terminal. The electronic control unit receives signals indicating the angle of inclination of the at least one working unit and provides an indication of the cutting height along the cutting edge of the at least one working unit via the user terminal. The electronic control unit enables the operator to automatically or semi-automatically control the cutting height.

Wśród kosiarek do zbioru zielonki, wyróżnić należy dwa podstawowe ich rodzaje, podzielone w zależności od zastosowanego typu układu zawieszenia. Pierwszym wariantem są kosiarki z zawieszeniem zależnym. Położenie układu roboczego nad podłożem w takich konstrukcjach uzależnione jest od położenia ramion unoszenia nośnika. Cechą charakterystyczną takich konstrukcji jest nieskomplikowana budowa i stosunkowo niski koszt produkcji. Niestety maszyny takie posiadają również wady. Wśród nich znajdziemy ograniczony zakres kopiowania zarysu nierówności terenowych przez zespół roboczy oraz konieczność stosowania dodatkowych sprężyn odciążających połączonych z nośnikiem. Brak zachowania dokładności podążania zespołu roboczego po zmiennym ukształtowaniu terenu, owocuje mniejszą ilością pozyskiwanej paszy, co zmniejsza efektywność roboczą maszyny. Z kolei dodatkowa czynność związana z mocowaniem sprężyn odciążających do nośnika wpływa na niski poziom ergonomii użytkowania i wydłużenie czynności obsługowych realizowanych przez użytkownika.Forage mowers can be divided into two basic types, divided according to the type of suspension system used. The first variant is mowers with dependent suspension. The position of the working system above the ground in such designs depends on the position of the carrier's lifting arms. A characteristic feature of such designs is their simple construction and relatively low production costs. Unfortunately, such machines also have drawbacks. These include the limited ability of the working unit to follow the contours of uneven terrain and the need for additional relief springs connected to the carrier. The lack of precision in the working unit's tracking over varying terrain results in reduced forage harvesting, which reduces the machine's operating efficiency. Furthermore, the additional work involved in attaching the relief springs to the carrier results in poor user ergonomics and prolonged maintenance.

Drugim rodzajem maszyn są kosiarki wyposażone w swój niezależny, względem nośnika układ zawieszenia. Maszyna taka składa się z ruchomego zespołu roboczego, połączonego indywidualnym układem zawieszenia ze sztywno zamocowanym na nośniku zaczepem maszyny. Konstrukcja taka charakteryzuje się dokładniejszym wykaszaniem nierówności terenowych oraz większym zakresem pracy układu zawieszenia. Układ odciążenia zespołu roboczego zintegrowany jest z maszyną, co ogranicza ilość czynności obsługowych podczas podłączania maszyny do nośnika.The second type of machine is a mower equipped with a suspension system independent of the carrier. This machine consists of a movable working unit, connected by an individual suspension system to the machine's hitch rigidly mounted on the carrier. This design allows for more precise mowing of uneven terrain and a greater operating range of the suspension system. The working unit's load-relief system is integrated with the machine, reducing the number of maintenance steps required when connecting the machine to the carrier.

W związku z koniecznością zachowania wszystkich walorów użytkowych maszyny w trakcie głównego jego zadania jakim jest praca, szereg czynności obsługowych w położeniu roboczym przyjmuje miano najważniejszych ze wszystkich jakie musi wykonać użytkownik. Tym samym, niezależność kinematyki ruchowej kosiarek posiadających własny układ zawieszenia, wiąże się z koniecznością określenia poprawnego zakresu pracy, wykorzystującego maksimum zalet płynących z tego rodzaju konstrukcji.Due to the need to maintain all the machine's functional qualities during its primary task, a number of maintenance activities in the operating position are considered the most important of all that the user must perform. Therefore, the independent kinematics of mowers with their own suspension system requires determining the correct operating range, utilizing the maximum benefits of this type of design.

Najprostszym sposobem regulacji układu zawieszenia jest wykorzystanie nieruchomego podłoża jako stałego punktu odniesienia. W tym celu, należy opuścić zespół roboczy na podłoże, a regulacji dokonywać należy poprzez uniesienie zaczepu na odpowiednią wysokość. Wykorzystując zależność sztywnego połączenia zaczepu z ramionami unoszenia nośnika, regulując położenie jednego wpływa się na położenie drugiego.The simplest way to adjust the suspension system is to use a stationary ground as a fixed reference point. To do this, lower the working unit to the ground and adjust by raising the hitch to the appropriate height. By utilizing the rigid connection between the hitch and the carrier's lifting arms, adjusting the position of one affects the position of the other.

Prawidłowe ustawienie wysokości zaczepu niesie ze sobą dwie podstawowe i niezbędne korzyści. Z jednej strony, umożliwia pełne wykorzystanie zakresu kinematycznego maszyny w trakcie pracy. Szczególnie mówimy tu o stromych, nagle napotykanych nierównościach terenowych. Na przykładzie wykonania, zakres pracy zespołu roboczego wynosi kolejno 340 mm poniżej i 520 mm powyżej poziomu gruntu. Stąd, aby uzyskać aż tak korzystną kompensację nierówności podłoża, należy dołożyć wszelkich starań do poprawnie przeprowadzonej czynności regulacji ustawienia maszyny do pracy. Z kolei, kosiarki wyposażone w hydropneumatyczny układ odciążenia, posiadają możliwość regulacji siły nacisku zespołu roboczego na podłoże poprzez regulacje ciśnienia podawanego z nośnika. Kinematyka układu zawieszenia oraz współpracujący z nią układ odciążenia powinny być tak dobrane, aby siła redukująca ciężar zespołu roboczego posiadała możliwie jednakową wartość, niezależnie od chwilowego położenia pokonując nierówności. Zmiany ciśnienia zatem powinny być dokonywane w ustawieniu układu zawieszenia do pracy, to jest na odpowiedniej wysokości zaczepu względem podłoża.Correctly setting the hitch height provides two fundamental and essential benefits. On the one hand, it allows for full utilization of the machine's kinematic range during operation. This is particularly true for steep, suddenly encountered terrain. In this example, the working unit's working range is 340 mm below and 520 mm above ground level, respectively. Therefore, to achieve such favorable compensation for ground unevenness, every effort should be made to properly adjust the machine's operating position. Mowers equipped with a hydropneumatic load-relief system can regulate the working unit's ground pressure by adjusting the pressure supplied by the carrier. The kinematics of the suspension system and the associated load-relief system should be designed to ensure the working unit's weight-reducing force remains as constant as possible, regardless of the momentary position overcoming uneven terrain. Pressure changes should therefore be made when the suspension system is in operation, i.e., at the appropriate hitch height relative to the ground.

Zrodziła się wiec potrzeba skonstruowania urządzenia, ułatwiającego w ergonomiczny, powtarzalny i precyzyjny sposób dokonywania przedstawianych wyżej nastaw. Niniejszy wynalazek dotyczy ułatwienia przejścia z położenia transportowego do położenia roboczego zespołu roboczego.Therefore, the need arose for a device that would facilitate the above-mentioned adjustments in an ergonomic, repeatable, and precise manner. This invention concerns facilitating the transition from the transport position to the operating position of the working unit.

Istotą sposobu ustawiającego układ zawieszenia maszyny rolniczej do pracy, w którym generuje się sygnał do układu sterowania maszyną, wysyłając jako komunikat do pulpitu sterowania w kabinie nośnika, unieruchamia się nośnik i maszynę na podłożu, jako stałym punkcie odniesienia i zespół roboczy opuszcza się na podłoże, polega na tym, że siłowniki unoszenia i odciążenia ustawia się w pozycji swobodnego przepływu oleju. Nie generuje się tym samym oporów ruchowych wahacza. Następnie podnosi się albo opuszcza (w zależności od zastanej sytuacji) dotychczas unieruchomione ramiona unoszenia nośnika, połączone z zaczepem. Przy czym poruszanie zaczepem nad nieruchomo opuszczonym na podłoże zespołem roboczym prowadzi się ruchem obrotowym wahacza wokół wspólnej osi obrotu z zaczepem aż do momentu, w którym czujnik wahacza oraz czujnik zaczepu wygenerują sygnał zbliżenia. Następnie unieruchamia się ramiona unoszenia i sztywno z nimi połączony zaczep.The essence of the method for setting the agricultural machine's suspension system for operation, which generates a signal for the machine's control system, sends it as a message to the control panel in the carrier's cab, immobilizes the carrier and the machine with the ground as a fixed reference point, and lowers the working unit to the ground, involves setting the lifting and unloading cylinders to a free-flowing oil position. This eliminates the need for movement resistance in the swing arm. Next, the previously immobilized lifting arms of the carrier, connected to the hitch, are raised or lowered (depending on the situation). Movement of the hitch over the working unit, which is stationary, is achieved by rotating the swing arm around its common axis of rotation with the hitch until the swing arm sensor and the hitch sensor generate a proximity signal. The lifting arms and the rigidly connected hitch are then immobilized.

Maszyna rolnicza gotowa jest do pracy.The agricultural machine is ready for work.

Urządzenie ustawiające układ zawieszenia maszyny rolniczej do pracy, który zawiera zaczep układu zawieszenia maszyny rolniczej z ruchomo na wahaczu zawieszonym zespołem roboczym, a zaczep maszyny połączony jest na sztywno z układem zawieszenia zamocowanym na nośniku, charakteryzuje się tym, że do zaczepu maszyny rolniczej i do ruchomego wahacza połączonego z zespołem roboczym zamocowany jest czujnik położenia. Jako czujnik położenia stosuje się czujnik kontaktronowy, stykowy, kątowy, krańcowy lub optyczny.A device for positioning the suspension system of an agricultural machine for operation, which includes a hitch for the agricultural machine's suspension system with a working unit movably suspended on a swing arm, and the machine's hitch is rigidly connected to the suspension system mounted on a carrier, is characterized in that a position sensor is attached to the agricultural machine's hitch and to the movable swing arm connected to the working unit. A reed switch, contact, angular, limit, or optical sensor is used as the position sensor.

Podstawową zaletą opisywanego wynalazku jest niski koszt produkcji oraz łatwy sposób montażu, przykręcany za pomocą śrub. Cechy te umożliwiają montaż wynalazku w istniejących już konstrukcjach jako wyposażenie opcjonalne. Zamocowanie na współosiowo skojarzonych podzespołach maszyny jakimi są zaczep i wahacz gwarantuje powtarzalność i precyzję kątowego ustawienia czujników względem siebie. Ponadto, brak jakichkolwiek elementów trących o siebie podwyższa niezawodność rozwiązania z tytułu zużycia tribologicznego, szczególnie podczas pracy w warunkach dużego zapylenia.The primary advantage of the described invention is its low production cost and easy, bolted assembly. These features enable it to be installed in existing structures as an optional accessory. Mounting it on coaxially connected machine components, such as the hitch and the swingarm, ensures repeatability and precision in the angular positioning of the sensors relative to each other. Furthermore, the absence of any friction elements increases the reliability of the solution due to tribological wear, especially when operating in dusty conditions.

Kolejnym elementem zasługującym na uwagę jest sposób informowania użytkownika o optymalnym położeniu kątowym układu zawieszenia, realizowany poprzez komunikat na panelu sterowania maszyny znajdujący się przy siedzeniu operatora. Umyślnie zrezygnowano ze stosowania mechanicznych wskaźników mocowanych na maszynie. Powodem takiej decyzji był fakt, iż rozwiązanie takie niestety nie gwarantuje precyzji i powtarzalności odczytu. Kilkumetrowy dystans dzielący operatora i maszynę wymagałby stosowania wskaźnika o dużym gabarycie, narażonego na osadzanie się zanieczyszczeń podczas pracy. Dodatkowo, spora różnica poziomu siedzenia operatora i poziomu maszyny naraża na wystąpienie błędu paralaksy, co w efekcie wiązać się będzie z przekłamanym odczytem wskazania. Opisywany wynalazek wykorzystując sygnał z czujnika nie wymaga śledzenia żadnego dodatkowego punktu na maszynie. Brak dodatkowych elementów koniecznych do obserwacji korzystnie wpływa na skupienie uwagi operatora na efektywnej pracy. Finalnie, podwyższone zostaje bezpieczeństwo pracy. Wykorzystanie pulpitu sterującego jako medium informującego np. kontrolką czy wyświetlanym komunikatem, sprostał wyśrubowanym zasadom ergonomii korzystania z maszyny. Brak konieczności dodatkowego wychodzenia z kabiny nośnika celem ustawienia maszyny do pracy, skraca również czas pracy. Szczególnie zauważalne jest to przy łąkach rozsianych wokół dróg publicznych, gdzie sekwencja przygotowywania maszyny do pracy z położenia transportowego występuje wielokrotnie.Another noteworthy element is the method of informing the user about the optimal angular position of the suspension system, implemented via a message on the machine's control panel located next to the operator's seat. Mechanical indicators mounted on the machine were deliberately omitted. This decision was based on the fact that this solution unfortunately does not guarantee precise and repeatable readings. The several-meter distance between the operator and the machine would require a large indicator, which would be susceptible to dirt accumulation during operation. Furthermore, the significant difference in the level of the operator's seat and the machine exposes the user to parallax error, resulting in inaccurate readings. This invention, which utilizes the sensor signal, does not require tracking any additional point on the machine. The lack of additional elements required for observation positively impacts the operator's focus on efficient operation. Finally, work safety is improved. Using the control panel as an information medium, such as a light or a displayed message, meets the stringent ergonomic principles of machine use. The elimination of the need to exit the carrier's cab to set up the machine also shortens operating time. This is particularly noticeable in meadows scattered around public roads, where the sequence of preparing the machine for work from the transport position occurs repeatedly.

Wynalazek posiada funkcję kontroli wysokości zaczepu w trakcie wykonywanej pracy. Wieloletnie doświadczenie w projektowaniu maszyn rolniczych twórcy niniejszego wynalazku pozwoliło wypracować dodatkowe wymagania funkcjonalne stawiane kosiarkom, podyktowane uniwersalnością dopasowania do posiadanych przez użytkowników nośników maszyn. Częstokroć nośniki takie posiadają nieszczelny układ hydrauliczny ramion unoszenia maszyny. W efekcie czego następuje powolne opuszczanie maszyny na podłoże, również w czasie jej pracy. Aby temu zaradzić, należy dokonywać periodycznych korekt uniesienia maszyny, do poziomu optymalnego. Czynność tą ułatwiono, dodając na wyposażenie maszyny przedmiot niniejszego wynalazku.The invention features a hitch height control function during operation. The inventor's extensive experience in designing agricultural machinery has allowed him to develop additional functional requirements for mowers, dictated by the universality of their compatibility with users' machine carriers. Such carriers often have leaks in the hydraulic system of the machine's lifting arms. This results in the machine slowly lowering to the ground, even during operation. To remedy this, periodic adjustments to the machine's lift level are necessary, to achieve the optimal level. This is facilitated by adding the subject of this invention to the machine's equipment.

Alternatywnie opisywane urządzenie przy większej ilości czujników z powodzeniem mogłoby zostać wykorzystane do ujawnienia nierówności powierzchni pól uprawnych. Poprzez odczyt przebiegu odchyleń kątowych układu zawieszenia jesteśmy w stanie przeliczyć wysokość nierówności. Odczytane dane po odniesieniu do lokalizatora GPS mogą posłużyć do odwzorowania ukształtowania nierówności terenowych na konkretnym polu.Alternatively, the described device, with a larger number of sensors, could be successfully used to reveal unevenness in cropland surfaces. By reading the angular deflection of the suspension system, we can calculate the height of the unevenness. The read data, when referenced to a GPS locator, can be used to map the terrain contours in a specific field.

Wynalazek poza kosiarkami frontowymi, znajdzie swoje zastosowanie również w kosiarkach tylnych. W związku z tym, wykorzystując sterowanie hydrauliczne wspólne dla zestawu maszyn tj. przedniej i tylnej, uzyskujemy nową funkcjonalność. Poprzez układ sterujący można wpływać na stopień regulacji zawieszenia tylnej kosiarki po odczytaniu wskazań z przedniej. Umożliwi to z jednej strony optymalnie zwiększyć ilość pozyskiwanej paszy. Z drugiej zaś strony przy nagłym i dynamicznym napotkaniu przedniej kosiarki na nierówność, sterowanie takie może zapobiec uszkodzeniu tylnej maszyny, chwilowo podnosząc zespół roboczy nad podłoże, mijając tym samym przeszkodę terenową.In addition to front-mounted mowers, this invention will also find application in rear-mounted mowers. Therefore, by utilizing hydraulic controls common to both front and rear mowers, we achieve new functionality. The control system allows you to adjust the rear mower's suspension after reading the front mower's readings. This allows, on the one hand, to optimally increase the amount of forage harvested. On the other hand, if the front mower suddenly and dynamically encounters an uneven surface, such control can prevent damage to the rear mower by momentarily lifting the working assembly above the ground, thereby avoiding the obstacle.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 obrazuje widoki ogólne maszyny z zaznaczonym strzałką miejscem występowania czujnika położenia układu zawieszenia, fig. 2 prezentuje zakres ruchu wahacza w trakcie pracy, fig. 3 przybliża miejsce występowania siłowników unoszenia i odciążenia, fig. 4 prezentuje szczegółowo miejsce występowania oraz sposób mocowania czujników do podzespołów maszyny, z kolei fig. 5 przybliża zakres ruchu ramion unoszenia nośnika.The subject of the invention is shown in an example embodiment in the drawing, where Fig. 1 shows general views of the machine with the location of the suspension system position sensor marked with an arrow, Fig. 2 shows the range of movement of the rocker arm during operation, Fig. 3 shows the location of the lifting and unloading cylinders, Fig. 4 shows in detail the location and method of attaching the sensors to the machine components, while Fig. 5 shows the range of movement of the carrier lifting arms.

Przykład zastosowania przedstawia maszynę rolniczą jaką jest kosiarka do zbioru zielonki, wyposażoną we własny układ zawieszenia. Tego rodzaju zawieszenie charakteryzuje się występowaniem w czasie pracy części ruchomych i nieruchomych. W opisywanym przypadku mamy do czynienia ze sztywno utwierdzonym do ramion unoszenia 5 zaczepem 1 i ruchomym wahaczem 2 połączonym z zespołem roboczym 6, dostosowującym się ślizgowo do zmiennego ukształtowania terenu.The application example shows an agricultural machine, such as a forage mower, equipped with its own suspension system. This type of suspension is characterized by the presence of moving and stationary parts during operation. In the case described, we are dealing with a hitch 1 rigidly attached to the lifting arms 5 and a movable rocker arm 2 connected to the working unit 6, which slides to adapt to changing terrain.

Przedmiot opisywanego wynalazku opiera swoje działanie o wykorzystanie czujnika kontaktronowego, składającego się z dwóch elementów składowych: czujnika zaczepu 4 i czujnika wahacza 3. Poprawność działania tego rodzaju sensora wymaga możliwie bliskiego i precyzyjnego zamocowania obu części względem siebie, tak aby po uzyskaniu konkretnego położenia ich obrysy zewnętrzne pokrywały się. W opisywanym przypadku wykorzystano jednakową wartość promienia wokół wspólnej osi obrotu wahacza 2 i zaczepu 1. Z podstawowych zasad geometrii powszechnie znana jest zależność, ujmująca to, iż im większa jest wartość promienia wokół wspólnej osi obrotu, tym większy obwód zarysu ruchu, przez co odczyt położenia z takiego czujnika będzie precyzyjniejszy. Niestety niesie to ze sobą również dość znaczącą wadę użytkową. Szybko reagujące ramiona unoszenia w niektórych nośnikach maszyn, zmusiły do określenia wygodnego w obsłudze zakresu pojawiania się sygnału.The described invention relies on the use of a reed switch sensor, consisting of two components: a hitch sensor 4 and a rocker sensor 3. Correct operation of this type of sensor requires that both parts be mounted as closely and precisely as possible to each other, so that their external contours coincide after a specific position is achieved. In this case, the same radius value around the common axis of rotation was used for rocker arm 2 and hitch 1. Basic principles of geometry commonly state that the larger the radius value around the common axis of rotation, the larger the circumference of the movement profile, resulting in more precise position readings from such a sensor. Unfortunately, this also carries a significant operational drawback. The rapidly responding lift arms in some machine carriers have forced the need to define a convenient signal range.

Alternatywnie zastosowany w przykładnie wykonania czujnik kontaktronowy, mógłby z powodzeniem być zastąpiony innym elementem działającym w podobny sposób. Przykładem mogą tu być różnego rodzaju czujniki: stykowe, kątowe zamocowane na osi obrotu, krańcowe bądź optyczny - fotokomórka ze źródłem światła. Rodzaj zastosowanego komponentu pomiarowego, uzależniony jest od warunków pracy i typu maszyny.Alternatively, the reed switch sensor used in the example embodiment could be successfully replaced with another element operating in a similar manner. Examples include various types of sensors: contact, angle sensors mounted on the rotation axis, limit switches, or an optical sensor – a photocell with a light source. The type of measuring component used depends on the operating conditions and the type of machine.

Zachowując maksymalną uniwersalność wynalazku, niezależne od zagregowanego rodzaju nośnika, czujnik położenia umieszczono na maszynie. Najdogodniejszym miejscem mocowania czujnika położenia jest umiejscowienie poza wspólną osią obrotu, w strefie pokrywania się obrysów jego komponentów w czasie pracy. W prezentowanym przykładzie zastosowania, czujnik ulokowano w przedniej części wahacza 2. Umiejscowienie to odsunięte jest w przybliżeniu 1/3 odległości zawartej pomiędzy osiami obrotu wahacza 2. Położenie to odpowiada dopuszczalnej tolerancji błędu odczytu, warunkującego poprawną pracę maszyny. W innych konstrukcjach, miejsce montażu czujnika położenia może ulec znacznej zmianie, wszystko uzależnione bowiem będzie od kształtu podzespołów i rodzaju kinematyki układu zawieszenia.Maintaining the maximum versatility of the invention, regardless of the aggregated carrier type, the position sensor was placed on the machine. The most convenient location for mounting the position sensor is outside the common axis of rotation, in the area where the contours of its components overlap during operation. In the presented application example, the sensor was located in the front of the control arm 2. This location is offset by approximately 1/3 of the distance between the axes of rotation of the control arm 2. This position corresponds to the permissible reading error tolerance, which is necessary for proper machine operation. In other designs, the position sensor mounting location may vary significantly, as it will depend on the shape of the components and the kinematics of the suspension system.

Zasada działania poprawnego ustawienia maszyny do pracy, przy wykorzystaniu opisywanego wynalazku, wiąże się ze spełnieniem chronologicznie przedstawionych poniżej czynności obsługowych.The principle of operation of the correct setting of the machine for operation, using the described invention, involves the completion of the maintenance activities presented chronologically below.

W pierwszej kolejności należy unieruchomić nośnik i maszynę, zatrzymując się na polu uprawnym w jednym miejscu. Wynika to z faktu wykorzystania nieruchomego podłoża jako stałego punktu odniesienia. Uzyskano przez to zachowanie poprawności i powtarzalności nastaw ruchomego układu zawieszenia maszyny w każdych warunkach pracy. Następnie zespół roboczy 6 powinien być opuszczony na podłoże, a siłowniki unoszenia 7 i odciążenia 8, pozostać powinny w ustawieniu swobodnego przepływu oleju, nie generując tym samym oporów ruchowych wahacza 2. Po osiągnięciu tego ułożenia kinematycznego, pozostaje jedynie podnieść lub opuścić dotychczas nieruchome ramiona unoszenia nośnika 5, sztywno połączone z zaczepem 1. Poruszenie zaczepem 1, nad nieruchomo opuszczonym na podłoże zespołem roboczym 6, wymusza ruch obrotowy wahacza 2 wokół wspólnej osi obrotu z zaczepem 1. Czujnik wahacza 3 oraz czujnik zaczepu 4 po zbliżeniu się do siebie wysyłają sygnał do układu sterowania maszyną. Operator po odczytaniu komunikatu z pulpitu sterowania, znajdującego się w kabinie nośnika, świadczącego o właściwym ustawieniu maszyny do pracy przerwać powinien regulację. Unieruchomione zostają tym samym ramiona unoszenia 5 i sztywno z nimi połączony zaczep 1. W tym momencie układ zawieszenia maszyny osiągnął optymalne ustawienie, gotowe do pracy.First, the carrier and machine should be immobilized by stopping in the same spot on the cultivated field. This is due to the use of a stationary ground as a fixed reference point. This ensures correct and repeatable adjustments to the machine's movable suspension system under all operating conditions. Then, the working unit 6 should be lowered to the ground, and the lifting cylinders 7 and unloading cylinders 8 should remain in the free oil flow position, thus generating no movement resistance to the rocker arm 2. Once this kinematic alignment is achieved, all that remains is to raise or lower the previously stationary lifting arms 5 of the carrier, rigidly connected to the hitch 1. Moving the hitch 1 over the working unit 6, which is stationary on the ground, forces the rocker arm 2 to rotate around the same axis of rotation as the hitch 1. The rocker arm sensor 3 and the hitch sensor 4, when they approach each other, send a signal to the machine's control system. After reading the message from the control panel located in the carrier's cab, indicating that the machine is properly set for operation, the operator should stop the adjustment. This immobilizes the lifting arms 5 and the rigidly connected hitch 1. At this point, the machine's suspension system has reached its optimal setting, ready for operation.

Innym wariantem zarządzania powyższymi czynnościami ustawiania maszyny do pracy może być wykorzystanie bardziej rozbudowanego sterowania hydraulicznego maszyny. Po włączeniu żądanej funkcji na pulpicie sterowania, sprecyzowany algorytm wykonywałby funkcje automatycznie.Another option for managing the above machine setup operations could be to utilize the machine's more advanced hydraulic controls. After activating the desired function on the control panel, a specific algorithm would automatically execute the functions.

Legenda: 1 - zaczep, 2 - wahacza, 3 - czujnika wahacza, 4 - czujnik zaczepu, 5 - ramiona unoszenia, 6 - zespół roboczy, 7 - siłownik unoszenia, 8 - siłownik odciążenia.Legend: 1 - hitch, 2 - swing arm, 3 - swing arm sensor, 4 - hitch sensor, 5 - lifting arms, 6 - working unit, 7 - lifting cylinder, 8 - unloading cylinder.

Claims

Patent claims

1. A method for setting the suspension system of an agricultural machine for operation, in which a signal is generated for the machine control system, sent as a message to the control panel in the carrier cabin, the carrier and the machine are immobilized on the ground as a fixed reference point and the working unit (6) is lowered to the ground, characterized in that the lifting (7) and unloading (8) actuators are set in a free oil flow position, thereby not generating any movement resistance of the rocker arm (2), and then the previously immobilized lifting arms of the carrier (5) connected to the hitch (1) are raised or lowered, wherein the movement of the hitch (1) over the working unit (6) lowered to the ground is carried out by a rotational movement of the rocker arm (2) around a common axis of rotation with the hitch (1) until the moment when the rocker arm sensor (3) and the hitch sensor (4) generate an approach signal, and then the lifting arms (5) and the hitch (1) rigidly connected to them are immobilized.

2. A device for setting the suspension system of an agricultural machine for work, which comprises a hitch of the suspension system of the agricultural machine with a working unit movably suspended on a rocker, and the hitch of the machine is rigidly connected to the suspension system mounted on a carrier, characterized in that a position sensor (3, 4) is attached to the hitch of the agricultural machine (1) and to the movable rocker (2) connected to the working unit (6).

3. A device according to claim 2, characterized in that a reed switch, contact, angle, limit or optical sensor is used as the position sensor.