作物流喷嘴的制作方法

作物流喷嘴
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年5月29日提交的美国临时申请no.63/031,960的权益，其完整内容通过引用并入本文中。
技术领域
3.本公开总体上涉及在感测谷物的过程中排列谷物。


背景技术：

4.在收割期间，可感测所生产的谷物以检测所生产的谷物的各种特性。例如，在收割期间，可感测所生产的谷物以确定诸如水分、干物质、蛋白质、淀粉、中性洗涤纤维(ndf)或酸性洗涤纤维(adf)的构成特性。传感器结果被实时提供并且允许生产者获得更频繁且代表性的样本，而非依赖于例如经由湿化学分析测量的定期、非代表性样本。生产者可在收割的同时查看构成测量，然后快速地进行不停机调节以使进料质量最佳化。


技术实现要素：

5.本公开的第一方面涉及一种可接纳到输送机的内部腔室中以更改输送机的内部腔室的横截面尺寸的喷嘴。该喷嘴可包括：斜面，其包括被配置为顺应输送机的内表面的第一边缘；侧壁，其联接到斜面，该侧壁包括被配置为顺应输送机的内表面的侧边缘；斜面与侧壁之间限定的角度θ；以及凹陷，其形成在侧壁中并在其中纵向延伸，该凹陷被配置为接纳输送机的轴。
6.本公开的第二方面涉及一种用于运输谷物的输送机。该输送机可包括限定具有横截面尺寸的腔室的壳体。该壳体可包括内表面和沿着腔室延伸的纵向轴线。输送机还可包括设置在腔室中并且可在其中旋转的螺旋片。螺旋片可包括轴、附接到轴的第一部分以及附接到轴的第二部分。第二部分可通过间隙与第一部分分离。输送机还可包括设置在腔室中并附连到壳体的喷嘴。该喷嘴可至少部分地沿着间隙延伸，并且可包括斜面、沿着腔室延伸的侧壁以及在斜面与侧壁之间限定的角度θ，喷嘴限定减小腔室的横截面尺寸的限制。
7.通过考虑详细描述和附图，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
8.附图的详细描述参考附图，附图中：
9.图1是根据本公开的一些实现方式的输送机系统的一部分的局部剖面图。
10.图2是根据本公开的一些实现方式的示例喷嘴的透视图。
11.图3是图2的喷嘴的纵向剖面图。
12.图4是根据本公开的一些实现方式的包含示例喷嘴的输送机的壳体的横向剖面图。
具体实施方式
13.为了促进理解本公开的原理，现在将参考附图所示的实现方式，并且将使用特定语言来描述它们。然而将理解，并非旨在限制本公开的范围。如本公开所涉及的领域的技术人员通常将发生的，完全可以想到对所描述的装置、仪器、方法的任何更改和进一步的修改以及本公开的原理的任何进一步的应用。具体地，完全可以想到，关于一个实现方式描述的特征、部件和/或步骤可与关于本公开的其它实现方式描述的特征、部件和/或步骤组合。
14.本公开涉及谷物感测，特别是涉及形成流路以生成谷物流，对其进行感测以提供谷物的特性。图1是输送机系统100的一部分的局部剖面图。在所示的示例中，输送机系统100形成用于收割谷物的联合收割机的一部分。在其它实现方式中，输送机系统100可与联合收割机或其它车辆不关联并分离。例如，在一些情况下，输送机系统100可形成更大的谷物输送系统的一部分。
15.输送机系统100包括在收割期间输送所生产的谷物104的第一输送机102。第一输送机102可包括用于提升所生产的谷物104的带螺旋片的皮带或其它设备。第一输送机102与第二输送机106连通，并且所生产的谷物104从第一输送机102被释放到第二输送机106中。第二输送机106是包括可旋转、螺旋形螺旋片(helical flighting)108的螺旋输送机，其包括形成在螺旋片108的第一部分112与螺旋片108的第二部分114之间的间隙110。螺旋片108包括轴116。螺旋片108设置在壳体118中并且可通过发动设备120(例如，电动马达)在其中旋转。第二输送机106限定沿着螺旋片108的轴116的中心线延伸的纵向轴线119。
16.可移除喷嘴122设置在由壳体118形成的腔室117中并且沿着形成在螺旋片108的第一部分112和第二部分114之间的间隙110延伸。如图1所示，螺旋片180的第一部分112的端部115渐缩。渐缩端部115为喷嘴122的斜面提供余隙(下面更详细描述)。即使当螺旋片108通过发动设备120而旋转时，喷嘴122也维持在壳体118内的固定位置处。可通过延伸穿过壳体118和喷嘴122的一个或更多个销，将喷嘴122维持在壳体118内的固定位置处。在其它实现方式中，喷嘴122可与形成在壳体118上或联接到壳体118的环形凸缘或唇缘接合。唇缘可用键接合以限定喷嘴122在壳体118内的取向，从而防止喷嘴122在壳体118内的旋转和平移。在其它实现方式中，喷嘴122可按其它方式可移除地附连在壳体118内。
17.第三输送机124与第二输送机106连通，并且所生产的谷物从第二输送机106被释放到第三输送机124中。第三输送机124可包括带螺旋片的皮带并且可例如通过提升将所生产的谷物104运输到形成在联合收割机中的收集罐中。箭头121、123和125分别表示所生产的谷物104沿着第一输送机102、第二输送机106和第三输送机124通过示例输送机系统100的流动。箭头121指示第一输送机106提升所生产的谷物104。在提升之后，所生产的谷物落到第二输送机106中。所生产的谷物104沿着第二输送机106在箭头123的方向上行进并且沉积在第三输送机124中。第三输送机124使所生产的谷物104在箭头125的方向上下降。由输送机系统100提供的所生产的谷物104的流动仅是一个示例。在其它实现方式中，输送机系统可具有更多或更少的输送机，并且一个或更多个输送机内所生产的谷物的运输方向可不同于所示的示例中描述的那些。
18.返回到第二输送机106，当螺旋片108旋转时，沿着第二输送机106运输所生产的谷物。当所生产的谷物104到达间隙100时，所生产的谷物104遇到喷嘴122的斜面126。侧壁127从斜面126延伸。喷嘴122在壳体118内形成收缩，并且斜面126使所生产的谷物104经漏斗进
入由斜面126和侧壁127形成的壳体118的减小的横截面区域中。作为收缩的结果，所生产的谷物104被压实，从而从所生产的谷物104移除空气，并且使所生产的谷物104加速经过传感器128。因此，由于喷嘴122所在的输送机106例如通过螺旋片108的旋转速度来控制所生产的谷物104在输送机106内的流速，所以与第二输送机106的远离喷嘴122的其它区域相比，所生产的谷物104的流动速度沿着输送机106内由喷嘴122形成的收缩横截面区域增加。结果，当所生产的谷物104经过传感器128的前面时，喷嘴122工作以增加所生产的谷物104的流动密度。这样，所生产的谷物104的行为与流体类似并且通过限制而加速。
19.在一些实现方式中，传感器128可以是成像系统。例如，传感器128可以是使用红外辐射来感测所生产的谷物104的特性的红外传感器。所生产的谷物104中夹带的空气可能产生错误的测量。因此，由喷嘴122提供的压实减少了谷物夹带的空气，从而提供所生产的谷物104的准确且连续的感测。在一些实现方式中，传感器128是由迪尔公司(伊利诺伊州莫林市约翰迪尔广场一号，61265)生产的harvestlab
tm
3000。在其它实现方式中，传感器128可以是以其它方式(例如，使用红外或近红外范围之外的辐射)检测谷物的性质的其它传感器。
20.图2是与图1中的喷嘴122类似的示例喷嘴200的透视图。喷嘴200包括斜面202、从斜面202延伸的侧壁204、延伸穿过斜面202和侧壁204的凹陷206以及沿着喷嘴122纵向延伸的纵肋205。凹陷206接纳螺旋输送机的螺旋片的轴(例如，螺旋片108的轴116)。凹陷206由内表面208和中心轴线210限定。中心轴线210与喷嘴200所在的输送机的纵向轴线(例如，第二输送机106的纵向轴线119)对准。在一些实现方式中，侧壁204平行于中心轴线210延伸。在其它实现方式中，侧壁204相对于中心轴线210成角度。在所示的示例中，内表面208是圆柱形表面并且限定圆形横截面。在其它实现方式中，内表面208可以是限定非圆形的横截面形状的圆柱形表面。在其它实现方式中，内表面208可能不是非圆柱形。例如，在一些情况下，内表面208可为圆锥形。在一些实现方式中，螺旋输送机螺旋片的轴可接触内表面208。因此，内表面208可充当螺旋片的轴的轴承表面。在其它实现方式中，螺旋输送机螺旋片的轴可不接触内表面208。
21.图3是沿着包含中心轴线210并且对称地分割喷嘴200的平面截取的喷嘴200的纵向剖面图。如所示，喷嘴200还包括横肋212和214。横肋212和214垂直于中心轴线210，并且横肋212和214与纵肋205交叉。横肋212和214具有顺应输送机的壳体(例如，第二输送机106的壳体118)的内表面的圆形横向横截面形状。横肋214形成在喷嘴200的与斜面206相对的端部216。在其它实现方式中，例如在输送机具有非圆形横截面形状的情况下，横肋212和214的形状可形成为具有与这些输送机的非圆形横截面形状对应的形状。
22.在斜面206与侧壁204之间形成角度θ。在所示的示例中，角度θ是钝角。在斜面206与平行于中心轴线210的线218之间限定角度对于侧壁204平行于中心轴线210延伸的实现方式，角度θ和为补角，相加为180
°
。在一些实现方式中，角度θ可在135
°
和165
°
的范围内。角度可在15
°
和45
°
的范围内。在其它实现方式中，补角θ和可大于或小于相应指示的范围。
23.在所示的示例中，喷嘴200还包括孔220，其被配置为接纳销以将喷嘴200固定在输送机内。在所示的示例中，孔220之一沿着并穿过横肋212和纵肋205延伸。另一孔220沿着斜面206的内表面形成并且延伸穿过纵肋205。在其它实现方式中，孔可沿着喷嘴200设置在其它位置处。销可延伸穿过输送机的壳体中的对应开口以在平移和旋转两个方面将喷嘴200
固定在输送机壳体内。如早前说明的，本公开的范围内的喷嘴可按其它方式固定在输送机壳体内。
24.再参照图2，斜面206限定弯曲边缘222。弯曲边缘222顺应输送机壳体的内表面(例如，早前描述的第二输送机106的壳体118的内表面)。在所示的示例中，喷嘴200形成为被接纳到具有圆形横截面的输送机壳体中。因此，弯曲边缘222的形状为椭圆形。该椭圆形形状由相对于中心轴线210以角度倾斜的平面与喷嘴200要被接纳到其中的输送机壳体的内表面所对应的柱体的相交部限定。结果，斜面206与横肋212和214二者均顺应输送机(例如，与早前描述的第二输送机106类似的螺旋输送机)的内壳体。结果，喷嘴206(以及本公开的范围内的其它喷嘴)减小了输送机的腔室的横截面尺寸，其中斜面206提供用于输送机的减小的横截面尺寸与不受限横截面尺寸之间的过渡。此外，喷嘴206顺应输送机的内表面。特别是，斜面206的弯曲边缘222的椭圆形形状和横肋212和214的边缘顺应输送机壳体的内表面。
25.在图2所示的示例中，斜面206为平面。然而，在其它实现方式中，斜面206可限定曲线。例如，在一些实现方式中，斜面206的纵向横截面可限定非线性曲线，例如s曲线或另一非线性曲线。在一些实现方式中，斜面206可包括两个或更多个斜面部分，其中各个斜面部分相对于线218限定不同的角度因此，在一些实现方式中，喷嘴200可包括多个斜面部分，以使所生产的谷物从输送机的全横截面尺寸过渡到由喷嘴200限定的减小的横截面尺寸。
26.此外，在一些实现方式中，侧壁204为平面并且平行于中心轴线210延伸。在一些实现方式中，侧壁204的全部或部分可弯曲。例如，在一些实现方式中，侧壁204可限定具有弯曲横向横截面形状的纵向延伸的圆柱形形状。
27.图4是输送机402的壳体400的横向剖面图。输送机402可以是与早前描述的第二输送机106类似的螺旋输送机。示例喷嘴404设置在输送机402的壳体400的腔室406内。喷嘴404包括斜面406和沿着输送机402的长度的一部分延伸的侧壁408。输送机402的轴410被接纳在形成在喷嘴404中的凹陷412中。轴410可以是螺旋输送机螺旋片(可与早前描述的螺旋片108类似)的轴。如所示，喷嘴404顺应输送机402的壳体400的内表面414。输送机402的纵向轴线416沿着输送机402的长度纵向延伸，并且喷嘴404的中心轴线418与纵向轴线416对准。在所示的示例中，纵向轴线416对应于轴410的纵向轴线。斜面406包括顺应壳体400的内表面414的弯曲边缘407，并且侧壁408包括沿着输送机402纵向延伸并且顺应壳体400的内表面414的侧边缘409。
28.如所示，喷嘴404形成将腔室406的横截面尺寸减小成减小部分420的限制。可选择减小部分420的尺寸以将所生产的谷物压实到由传感器422(可与早前描述的传感器类似)提供准确传感器测量的水平。在一些实现方式中，由喷嘴400提供的横截面减小量可在至多55％的范围内。在一些实现方式中，减小量可大于55％。由喷嘴提供的横截面面积减小量可基于例如作物类型、谷物大小或收割速度来选择。可选择收缩量以增加所生产的谷物的密度，以便随着谷物流过传感器412提供所生产的谷物的连续流动。连续流动避免了谷物内导致错误传感器测量的空隙或气隙。
29.本公开的范围内的喷嘴可由例如金属、塑料、复合材料或不同材料的组合形成。
30.用户可将在输送机内产生第一限制量的一个喷嘴换成在输送机内产生不同于第一减小量的第二限制量的另一喷嘴，以便响应改变的收割条件。改变的收割条件可包括作
物类型、谷物大小或收割速度。因此，可从输送机选择性地移除喷嘴，以例如响应改变的收割条件。
31.在不以任何方式限制下面出现的权利要求的范围、解释或应用的情况下，本文所公开的一个或更多个示例实现方式的技术效果是提供一种可响应于改变的收割条件而更换的喷嘴，以便提供流过传感器的谷物的连续流动，以便提供谷物的准确传感器测量。
32.尽管上面描述了本公开的示例实现方式，但这些描述不应从限制意义上理解。相反，在不脱离如所附权利要求中限定的本公开的范围和精神的情况下，可进行其它变化和修改。