УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Представленное изобретение относится к сельскохозяйственным орудиям, а более конкретно к способу и устройству для извещения оператора сельскохозяйственного орудия в процессе активных посевных работ, что сельскохозяйственное орудие проходит ранее засеянную область сельскохозяйственного поля.
Семена, удобрения, инокулянты и тому подобное обычно вносят в сельскохозяйственное поле или другую подготавливаемую поверхность, используя пневматические рядовые сеялки или аналогичные сельскохозяйственные орудия. Традиционная пневматическая рядовая сеялка включает в себя тележку с баллонами сжатого воздуха, которая содержит один или более бункеров и дозирующих устройств для хранения зернистого материала и дозирования зернистого материала из бункеров для последующей доставки в пневматическую культиваторную сеялку с анкерными сошниками или аналогичное устройство для окончательного внесения в сельскохозяйственное поле высевающими секциями.
Чтобы идти в ногу с увеличением размеров полей, производители пневматических рядовых сеялок разрабатывают и изготавливают пневматические рядовые сеялки, имеющие более большие бункеры, и пневматические рядовые сеялки с анкерными сошниками с более большим охватом поля, т.е. большим числом высевающих секций. Чем больше пневматические рядовые сеялки с более большим охватом поля за один проход, тем более трудно становится оборудованию пытаться производить посев/вносить удобрения на более маленьком участке земли в пределах более большого участка земли или участка земли с неправильной формой. В результате, стоимость, расходуемая на посев и внесение удобрений, превышает то, что необходимо для правильного посева и внесения удобрений. Кроме того, избыточное внесение удобрений и/или избыточный посев на некоторой площади является причиной полегания сельскохозяйственной культуры и не созревания в надлежащее время, вызывая проблемы с уборкой и потерей урожая. Накопительный эффект от перекрывания при осуществлении посева и внесении удобрений на небольших участках на множестве полей может превращаться в очень значительные расходы для фермера.
Орудия предыдущего уровня техники стремились исправить данную ситуацию посредством внедрения в рядовую сеялку дозирующего устройства, которое может вносить определенное количество семян на линейное расстояние. Однако решения предыдущего уровня техники не решили проблему того, что двойной посев может произойти, когда засеваемая земля слишком узкая или имеет неправильную форму для высевающего устройства. Кроме того, решения предыдущего уровня техники не решили проблему того, что даже если дозатор был выключен, входящие в зацепление с землей сошники все-таки остаются в зацеплении с землей и разрушают семенное ложе. Это является причиной разрушения области, засеянной с перекрыванием, входящими в зацепление с землей сошниками, что приводит к неравномерному прорастанию, вызывая дальнейшие проблемы с низким урожаем и неравномерным урожаем в данных областях.
Патент Канады 2503174 предоставляет пневматическую высевающую систему с множеством отделений, где каждому отделению выделена выбранная воздушная струя на основании объема или типа семян и удобрений, необходимых для конкретной сельскохозяйственной культуры. Предоставлен дозирующий узел, который содержит дозирующий корпус 80 для приема семенного материала или удобрений, а также высеивающую катушку для дозирования материала. Затем дозирующие ячейки собирают материал для посева. Также предоставлены отводные пластины для перемещения вперед и назад с целью открывания и закрывания верхних частей либо передних, либо задних ячеек для материала.
Патент США № 5980163 дополнительно предоставляет распределительный коллектор для пневматической рядовой сеялки для дозирования продукта. Кроме того, он предоставляет перепускные порты и порты Вентури, при этом порты Вентури образуют ряд портов, в которые должен помещаться продукт из продуктового резервуара, связанного с первичным распределительным коллектором. Перепускные порты образуют оставшуюся часть рядов в первичном распределительном коллекторе. Если порты Вентури не образуют верхний ряд портов в первичном распределительном коллекторе, продукт из связанного продуктового резервуара протекает через ряды перепускных портов до тех пор, пока продукт не сталкивается с рядом портов Вентури. Вслед за входом в порты Вентури продукт переносится пневматической распределительной системой в обработанную землю. Данное устройство способствует плавному протеканию дозированного продукта, а также предоставлению оператору возможности приспособления пневматической распределительной системы к изменяющимся конфигурациям.
Хотя оба устройства, описанные выше, из предыдущего уровня техники раскрывают пневматические рядовые сеялки, которые обеспечивают возможность дозированного внесения семян или удобрений, ни одно из устройств выше не раскрывает устройство, которое способно как избирательно блокировать часть дозатора, так и поднимать соответствующие входящие в зацепление с землей сошники, соответственно, предотвращая двойной посев и разрушение семенного ложа.
Патент США № 7690440 раскрывает устройство, целью которого является преодоление недостатков предыдущего уровня техники, описанных в упомянутом выше патенте Канады и патенте США № 5980163. Конкретно, патент США № 7690440 описывает сельскохозяйственную рядовую сеялку или машину для внесения удобрений, имеющую дозирующее устройство, которое распределяет семена или удобрения по множеству входящих в зацепление с землей элементов. Подачу дозированных семян или удобрений в каждый из входящих в зацепление с землей элементов регулируют через входной сигнал от навигационной спутниковой системы GPS/GNSS для предотвращения доставки дозирующим устройством семян или удобрений в выбранные входящие в зацепление с землей элементы, которые в противном случае попадали бы в почву, в которую ранее были внесены семена или удобрения. Дополнительно предоставлено поднимающее средство, реагирующее на входной сигнал из навигационной спутниковой системы GPS/GNSS, обнаруживающей, что устройство движется или скоро начнет двигаться через области почвы, в которые ранее были внесены семена или удобрения, для поднятия выбранных входящих в зацепление с землей элементов, в которые была прекращена доставка семян/удобрений для того, чтобы не тревожить почву, в которую ранее были внесены семена или удобрения.
Будучи эффективной в предотвращении двойного посева, система, описанная в патенте США № 7690440, и аналогичные автоматизированные системы освобождают оператора орудия от управления системой дозирования семян и поднимания/опускания входящих в зацепление с землей элементов, когда автоматизированная система определяет, на основании входных сигналов, принимаемых от навигационной спутниковой системы GPS/GNSS, что орудие проходит ранее засеянную землю. Несмотря на то, что автоматизированная система обеспечивает гарантию против двойного посева или сцепления дискового сошника с засеянной землей, некоторые операторы могут предпочитать, чтобы дозирующая система и/или брус для навешивания рабочих органов, на котором установлены дисковые сошники, не были автоматически регулируемыми.
Следовательно, существует потребность в системе, которая оповещает оператора орудия, что орудие или его части въезжают или выезжают из зон с уже внесенными семенами или удобрениями, что обеспечивает оператору возможность аккуратно, но вручную управлять системой дозирования семян и/или брусом для навешивания рабочих органов для предотвращения повторного внесения семян и/или удобрений, а также обеспечивает возможность не тревожить землю, в которую ранее были внесены семена/удобрения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Представленное изобретение предоставляет оператору систему оповещения и предупреждения, которая подает оператору орудия сигнал, когда орудие или его части проходят по земле с ранее внесенными семенами или удобрениями. Изобретение обеспечивает оператору возможность вручную инициировать секционное управление высевающей системой орудия и/или управление брусом для навешивания рабочих органов орудия для того, чтобы не тревожить землю с ранее внесенными семенами или удобрениями. Есть основания полагать, что изобретение будет предпочтительно для операторов, которые предпочитают ручное, в отличие от автоматизированного, управление системой секционного управления орудия. Кроме того, есть основания полагать, что представленное изобретение является менее сложным, и соответственно менее дорогостоящим, чем полностью автоматизированные системы.
Другие цели, признаки, аспекты и преимущества изобретения станут очевидны специалистам в данной области из следующего подробного описания и сопровождающих чертежей. Однако должно быть понятно, что подробное описание и конкретные примеры, указывая на предпочтительные варианты осуществления представленного изобретения, приведены в качестве иллюстрации, а не ограничения. Многочисленные изменения и модификации можно сделать в пределах объема притязаний представленного изобретения без выхода за пределы его сущности, и изобретение включает в себя все подобные модификации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Предпочтительные иллюстративные варианты осуществления изобретения проиллюстрированы на сопровождающих чертежах, на которых одинаковые позиционные обозначения во всем документе представляют одинаковые части.
На чертежах:
ФИГ. 1 представляет собой вид спереди устройства отключения дозатора согласно одному варианту осуществления представленного изобретения;
ФИГ. 2 представляет собой увеличенное изображение устройства отключения дозатора ФИГ. 1 в поперечном сечении, сделанном по линии B-B ФИГ. 1, показывающее отсекающие затворы в закрытом положении;
ФИГ. 3 представляет собой вид спереди устройства отключения дозатора представленного изобретения, аналогичного ФИГ. 1;
ФИГ. 4 представляет собой увеличенное изображение устройства отключения дозатора ФИГ. 3 в поперечном сечении, сделанном по линии B-B на нем, показывающее отсекающие затворы в открытом положении;
ФИГ. 5 представляет собой перспективное изображение снизу устройства отключения дозатора представленного изобретения, включающего в себя отдельные отсекающие затворы как в открытом, так и в закрытом положениях;
ФИГ. 6 представляет собой перспективное изображение сверху устройства отключения дозатора представленного изобретения, включающего в себя отдельные отсекающие затворы как в открытом, так и в закрытом положениях;
ФИГ. 7 представляет собой вид спереди устройства отключения дозатора представленного изобретения, показывающий затворы как в открытом, так и в закрытом положениях;
ФИГ. 8 представляет собой вид сбоку пневматического высевающего устройства представленного изобретения, которое поддерживает резервуар для удобрений и семенной резервуар, показывающий место установки устройства отключения дозатора;
ФИГ. 9 представляет собой вид сверху в плане пневматического высевающего устройства представленного изобретения, изображающий распределительные трубопроводы, которые открыты для потока удобрений из устройства отключения дозатора;
ФИГ. 10 представляет собой вид спереди пневматического высевающего устройства представленного изобретения, изображающий сошники в опущенном положении;
ФИГ. 11 представляет собой вид сверху в плане пневматического высевающего устройства представленного изобретения, изображающий распределительные трубопроводы, которые либо открыты (белые), либо закрыты (черные) для потока удобрений и семян из устройства отключения дозатора;
ФИГ. 12 представляет собой вид спереди в плане пневматического высевающего устройства, изображающий сошники как в опущенном, так и в поднятом положениях;
ФИГ. 13 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении земледельческого орудия представленного изобретения, показывающий сошники в опущенном положении и шарнирно установленные на традиционной раме;
ФИГ. 14 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении земледельческого орудия представленного изобретения, с сошниками в опущенном положении;
ФИГ. 15 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении земледельческого орудия представленного изобретения, с сошниками в поднятом положении и шарнирно установленных на традиционной раме.
ФИГ. 16 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении земледельческого орудия представленного изобретения, с сошниками в поднятом положении;
ФИГ. 17 представляет собой схему электрической цепи для управления пневматическим высевающим устройством представленного изобретения, показывающую все переключатели в выключенном положении;
ФИГ. 18 представляет собой схему электрической цепи устройства отключения дозатора представленного изобретения, показывающую переключатель 1 во включенном положении;
ФИГ. 19 представляет собой схему гидравлического контура для управления устройством отключения дозатора представленного изобретения, показывающую все клапаны в «выключенном» положении;
ФИГ. 20 представляет собой схему гидравлического контура для устройства отключения дозатора представленного изобретения, показывающую клапаны 1A и 1B во «включенном» положении, а оставшиеся клапаны в «выключенном» положении;
ФИГ. 21 представляет собой схематичное изображение устройства секционного управления согласно еще одному варианту осуществления представленного изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Представленное изобретение как в отношении его организации, так способа действия, можно наилучшим образом понять посредством ссылки на следующее описание и чертежи, при этом цифры используются на протяжении нескольких изображений для обозначения одинаковых деталей. Некоторые детали, которые упоминаются, могут отсутствовать на конкретных Фигурах вследствие особенностей точки наблюдения чертежа или препятствия со стороны других деталей. ФИГ. 1-20 представляют собой несколько изображений устройства отключения дозатора, в котором используется технология GPS/GNSS для автоматического управления работой устройства отключения дозатора во избежание «двойного внесения» семян, удобрений, гербицидов, микроэлементов и тому подобное. Как станет очевидно из следующего описания, представленное изобретение может быть реализовано с устройством, аналогичным устройству, показанному на ФИГ. 1-20 или описанному в Патенте США № 7690440, раскрытие которого включено в данную заявку, или с другими известными или разрабатываемыми основанными на GPS/GNSS системами секционного управления.
Один вариант осуществления устройства/узла 35 секционного отключения дозатора проиллюстрирован на ФИГ. 1-8. Устройство секционного отключения дозатора состоит из рифленой или зубчатой высеивающей катушки 1 для конечного распределения зернистого материала, такого как семена, в сельскохозяйственное орудие. Высеивающая катушка 1 протягивается по ширине дозирующего узла 35. Высеивающая катушка 1 может быть изготовлена из множества материалов и иметь множество рифленых или зубчатых конфигураций для соответствия различным сельскохозяйственным культурам, посев которых может потребоваться.
Далее в данном документе термин «семена» будет включать в себя любое гранулированное или зернистое вещество, такое как семена сельскохозяйственной культуры, удобрения, микроэлементы, гербициды, пестициды и тому подобное, а «посев» будет включать в себя внесение любого гранулированного или зернистого материала и соответственно не ограничен внесением семян сельскохозяйственной культуры на семенное ложе. При движении вперед пневматической высевающей системы 100 высеивающая катушка 1 вращается на ведущем валу 2, что является причиной распределения зернистого материала, включая семена и удобрения, подлежащего распределению из источника 5 подачи, имеющего семенной резервуар 96 и резервуар 98 для удобрений, с предварительно заданной нормой через выпуски 27 в узел 35a дозирования удобрений или узел 35b дозирования семян и в распределительные трубопроводы 37 (см. ФИГ. 8) и в конечном итоге распределению пневматической распределительной системой 15, 18 через множество входящих в зацепление с землей сошников 3 (ФИГ. 13-16) и в почву.
ФИГ. 1-7 иллюстрируют выпуски 27. В поле, где земля с круглой формой или в виде длинных полос остается без внесенных семян или удобрений и/или является более узкой, чем ширина машины для посева/внесения удобрений, было бы оптимально выключать часть машины для посева/внесения удобрений с целью посева/внесения удобрений только в те области, в которые не были внесены семена/удобрения, вместо того, чтобы избыточно вносить семена/удобрения или удвоенно вносить семена/удобрения в отдельную область и тревожить подстилающее семенное ложе. Для осуществления этого над высеивающей катушкой 1 установлено множество затворов 4, которые способны перемещаться в направлениях либо вперед, либо назад. В направлении вперед каждый затвор 4 предотвращает распределение зернистого материала в данную отдельную секцию высеивающей катушки 1 и действует в качестве преграды, предотвращающей контакт зернистого материала с высеивающей катушкой 1. В заднем положении затворы 4 обеспечивают возможность доступа зернистого материала в высеивающую катушку 1. Вдоль оси 33 высеивающей катушки 1 находится множество данных затворов 4 для того, чтобы высеивающая катушка 1 могла быть разделена на секции, и отдельные затворы 4 могут быть сцеплены для предоставления иной длины пневматической высевающей системы, которая должна быть заблокирована для целей посева или внесения удобрений. Предусматривается, что кроме затворов или в дополнение к ним можно использовать другие типы препятствующих потоку устройств для избирательной остановки потока семян в выбранные участки высеивающей катушки.
Как видно на ФИГ. 2 и 4, затвор 4 соединен с помощью резьбы с первым концом вала 7 над высеивающей катушкой 1. Вал 7 прикреплен с возможностью скольжения к внутренней поверхности заднего и верхнего угла бункера 5 пневматической высевающей системы. Кроме того, второй конец вала 7 прикреплен к электрическому исполнительному механизму, гидравлическому цилиндрическому исполнительному механизму или электрогидравлическому исполнительному механизму 80 затвора дозатора. Кроме того, каждый затвор 4 соединен с возможностью скольжения с металлической пластиной 26, при этом пластина 26 соединена с верхней, задней частью бункера 5 пневматической высевающей системы с помощью множества средств, которые могут включать, но без ограничения, сварку, пайку или прикрепление болтами. Металлическая пластина 26 служит в качестве направляющей для затвора 4 для того, чтобы положение пластины по отношению к затвору 4 правильно располагало затвор 4 поверх высеивающей катушки 1 при сцеплении валом 7. Кроме того, при зацеплении валом 7, затвор 4 перемещается вперед для зацепления противоположного конца бункера 5 пневматической высевающей системы таким образом, чтобы зернистый материал не мог проходить между затвором и бункером 5 пневматической высевающей системы. Когда не зацеплен валом 7, затвор 4 остается в фиксированном положении, прикрепленным к металлической пластине 26 с возможностью скольжения. В данном положении, частицы могут проходить между затвором 4 и бункером 5 пневматической высевающей системы и в высеивающую катушку 1, а затем в распределительные трубопроводы 37. Из распределительных трубопроводов 37, зернистый материал будет в конечном итоге проходить во входящие в зацепление с землей сошники 3 земледельческого орудия/пневматического высевающего устройства 200 и в почву.
ФИГ. 5-7 показывают вал 7, сцепленный иным образом, для получения при активации открытого затвора 22 или закрытого затвора 23. Каждый затвор 4 в идеале изготовлен из стали или другого подходящего прочного металла. Находясь в переднем (закрытом) положении, затвор 23 полностью предотвращает доступ в высеивающую катушку 1 любого зернистого вещества, высвобождающегося сверху высеивающей катушки 1. На ФИГ. 2 затвор 4 можно отчетливо увидеть в его закрытом положении 23, блокирующем всякий доступ зернистого вещества в высеивающую катушку 1. На ФИГ. 4 и ФИГ. 6 лучше всего можно видеть открытые затворы 22, в которых может возникать свободный поток зернистого материала в высеивающую катушку 1.
Электрический переключатель 101 в кабине транспортного средства (не показано), тянущего пневматическое высевающее устройство 200, функционально связан с электрическим исполнительным механизмом, гидравлическим исполнительным механизмом или электрогидравлическим исполнительным механизмом 80, который функционально соединен со вторым концом вала 7, обеспечивая оператору возможность управления устройством 35 секционного отключения дозатора, а более конкретно, обозначая, какие затворы 4 необходимо открыть, а какие затворы 4 необходимо закрыть, на основании информации оператора, в какую почву необходимо вносить семена/удобрения, а какую необходимо оставить нетронутой.
ФИГ. 17 показывает схему электрической цепи 120 для управления пневматическим высевающим устройством 200 представленного изобретения, которая содержит множество переключателей 101 для управления соответствующими электрическими катушками 102, которые соответственно управляют соответствующими гидравлическими клапанами 202 для управления гидравлическим цилиндрическим исполнительным механизмом 80 и, соответственно, затворами 4 на устройстве 35 отключения дозатора (см. ФИГ. 19), и подобные переключатели 101 дополнительно управляют катушками 104, которые соответственно управляют гидравлическими клапанами 112 для управления гидравлическими цилиндрами 12 для поднимания и опускания соответствующих узлов 202 рычагов сошников из зацепления с почвой.
ФИГ. 18 представляет собой электрическую схему, аналогичную ФИГ. 17, при этом обе Фигуры показывают электрическую цепь 120 для управления пневматическим высевающим устройством 200, которое содержит множество переключателей 101 для управления соответствующими электрическими катушками 102. Электрические катушки 102 соответственно управляют соответствующими гидравлическими клапанами 111 для управления затворами 4 на устройстве 35 отключения дозатора (см. ФИГ. 19 и 20).
Переключатели 101 ФИГ. 17 и 18 дополнительно и одновременно управляют катушками 104, которые соответственно управляют гидравлическими клапанами 112 для управления гидравлическими цилиндрами 12 для поднимания и опускания соответствующих узлов 202 рычагов сошников из зацепления с почвой.
В связи с этим ФИГ. 20 показывает гидравлические цилиндры 12 стоек для групп узлов 202 рычагов сошников (см. «башни» 1А и 1B) в рабочем положении для того, чтобы привести соответствующие узлы 202 сошников в поднятое положение. Остальные гидравлические цилиндры 12 для остальных стоек башен 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A и 8A, и 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B и 8B показаны в положении для совершения опускания соответствующих узлов 202 рычагов сошников.
В электрической цепи 120, показанной на ФИГ. 17, все переключатели 101 (например, SW1-4) показаны в «выключенном» положении. Это вызывает открывание соответствующих гидравлических клапанов 112 и посредством этого заставляет соответствующие гидравлические исполнительные механизмы 80, которые управляют дозирующими затворами 4 устройств 35a, 35b отключения дозаторов, приводить в движение затворы 4, чтобы они были в «закрытом» положении, и соответственно управлять гидравлическими клапанами 112, чтобы они заставляли гидравлические цилиндры 12 опускать узлы 202 рычагов сошников для сцепления с почвой (см. ФИГ. 19 и ФИГ. 16).
В электрической цепи 120, показанной на ФИГ. 18, SW1 показан во «включенном» положении, а оставшиеся переключатели SW2-4 показаны в «выключенном» положении. Как видно на ФИГ. 18 и 20, благодаря SW1, находящемуся во «включенном» положении, соответствующая катушка 102 (катушка 1A) активирует клапан 111 отключения дозатора, который соответственно активирует гидравлический исполнительный механизм 80 затвора дозатора для того, чтобы закрывать затвор 4 дозатора. Одновременно, переключатель 101 (SW) активирует катушку 108 (катушку 1B) для того, чтобы активировать гидравлические клапаны 112 (см. ФИГ. 20) (клапан 1B), что, в свою очередь, приводит в действие гидравлические цилиндры 12 стоек для узла 202 рычага сошника (цилиндры 1A, 1B стоек), для того, чтобы заставлять гидравлические цилиндры 12 стоек поднимать узел 202 рычага сошника в поднятое положение, как показано на ФИГ. 15, и в положение 91 на ФИГ. 12.
ФИГ. 8-12 показывают сельскохозяйственное устройство, оборудованное дозатором 35а семян и дозатором 35b удобрений. К каждому дозатору 35a, 35b, множество распределительных трубопроводов 37 присоединено таким образом, чтобы отдельный затвор 4 внутри дозатора 35a, 35b соответствовал отдельному распределительному трубопроводу 37. Каждый распределительный трубопровод на своем другом конце также соединен с дополнительной распределительной головкой 74. Каждое сельскохозяйственное устройство 200 имеет множество дополнительных распределительных головок 74. Каждая дополнительная распределительная головка 74 имеет множество соединений со шлангами 82 для семян или со шлангами 84 для удобрений. Кроме того, каждая дополнительная распределительная головка 74 соединена на своем другом конце с соответствующей трубкой/шлангом 18 для семян и шлангом/трубкой 15 для удобрений (см. ФИГ. 9). Вследствие того, что дополнительная распределительная головка 74 имеет множество соединений с трубкой/шлангами 18 для семян или шлангами/трубкой 15 для удобрений, каждый затвор 4 отсекателя 35a,b дозатора может избирательно открывать или закрывать подачу семян или удобрений в соответствующее множество шлангов 18 для семян (в случае устройства 35а отключения дозатора семян) и во множество трубок/шлангов 15 для удобрений (в случае отсекателя 35b дозатора удобрений). На ФИГ. 9 все распределительные трубопроводы (белые) изображают шланги 82, 84 для семян и удобрений соответственно, открываемые для потока удобрений множеством затворов 4 в дозаторе 35а семян и дозаторе 35b удобрений, соответственно. Соответственно, на ФИГ. 10, все сельскохозяйственные орудия 200 находятся в опущенном положении, чтобы обеспечить возможность внесения удобрений в почву.
Черные распределительные трубопроводы на ФИГ. 11 изображают шланги 82 для семян и шланги 84 для удобрений, отсекающие поток удобрений с помощью множества затворов 4 в соответствующих дозаторах 35a,b, а белые распределительные трубопроводы изображают шланги 82 для семян и шланги 84 для удобрений, открытые для потока семян и удобрений с помощью множества затворов 4 в соответствующих дозаторах 35a,b семян и удобрений. В связи с этим, множество узлов 202 рычагов сошников будет иметь распределяемые в них семена и удобрения, а множество узлов 202 рычагов сошников не будут иметь распределяемые в них удобрения или семена.
ФИГ. 12 изображает группу узлов 202 рычагов сошников в поднятом положении 91 для того, чтобы они не тревожили почву. Шланги 84 для удобрений и соответствующие трубки/шланги 15 для удобрений и аналогичным образом шланги 82 для семян и соответствующие шланги/трубки 18 для семян, все связанные с узлами 202 рычагов сошников, которые находятся в поднятом положении 91, закрыты для потока семян/удобрения. Другие узлы 202 рычагов сошников показаны в опущенном положении 93, а связанные с ними трубки/шланги 15 для удобрений и трубки /шланги 18 для семян снабжаются удобрениями и семенами, обеспечивая возможность работы оставшихся действующих узлов 202 рычагов сошников, показанных в опущенном положении 93.
Кроме того, в еще одном варианте осуществления задействуется направляющая система (не показана) GPS (Глобальная Система Позиционирования) или GNSS (Глобальная Навигационная Спутниковая Система) для автоматического сцепления электрического исполнительного механизма, гидравлического исполнительного механизма или электрогидравлического цилиндрического исполнительного механизма 80 и вала 7 для закрывания или открывания затворов 4 в открытое или закрытое положение на основании предшествующих данных, определяющих, где семена или удобрения были ранее размещены в почве, обеспечивая, чтобы не произошло двойного посева/внесения удобрений или избыточного посева/внесения удобрений.
В одном варианте осуществления, как видно на ФИГ. 13-16, земледельческое орудие 200 состоит из рычага 11 сошника, шарнирно установленного на шарнирном соединении 6 с поперечным элементом 9, который фиксировано установлен на традиционной раме 92. Традиционная рама 92 функционально соединена с множеством входящих в зацепление с землей колес 94. Кронштейн 10 установки рычага сошника фиксировано установлен посредством поперечного элемента 9 на традиционную раму 92. Гидравлически выдвигаемый рычаг 45, содержащий смещающий гидравлический силовой цилиндр 12, шарнирно соединен на одном своем конце 8 с кронштейном 10 установки рычага сошника, на другом конце 20 - с рычагом 31 сошника таким образом, чтобы смещающий гидравлический силовой цилиндр 12 располагался по существу параллельно и под рычагом 11 сошника, как показано на ФИГ. 16. Первый установочный элемент 31 шарнирно соединен с рычагом 11 сошника на шарнирном соединении 21 таким образом, чтобы установочный элемент 31 находился под и приблизительно перпендикулярно в рабочем (в зацеплении с почвой) положении к рычагу 11 сошника. Гидравлический силовой цилиндр 12 может выдвигаться, заставляя установочный элемент 31 поворачиваться назад, а будучи повернутым таким образом, контактировать с рычагом 11 сошника, заставляя рычаг 11 сошника поворачиваться вокруг шарнирного соединения 6 для того, чтобы становиться поднятым, поднимая посредством этого рычаг 11 сошника, прикатывающий каток 19, первый установочный элемент 31 (далее собирательно узел 202 рычага сошника) из зацепления с землей.
Первый установочный кронштейн 31 жестко соединен с первым установочным элементом 13 системы доставки. Установочный элемент 13 первой системы доставки содержит первый режущий нож 14, а также шланг/трубку 15 для доставки первого продукта (например, удобрения) (обычно для доставки удобрения) позади первого режущего ножа 14. Дистально к установочному элементу 13 первой системы доставки находится установочный элемент 16 второй системы доставки, присоединенный под и ко второму установочному элементу 32. Второй установочный элемент 32 фиксировано соединен в точке 24 с удлинителем 29 установочного рычага. Штифт 33 и множество болтов 34 также регулируемо соединяют второй установочный элемент 32 с рычагом 11 сошника. Штифт и множество отверстий обеспечивают возможность вертикального регулирования установочного элемента 16 второй системы доставки. Установочный элемент 16 второй системы доставки в большинстве случаев является перпендикулярным рычагу 11 сошника. Удлинитель 29 установочного рычага жестко соединен с рычагом 11 сошника двумя фиксированными болтами 30. Вторая система доставки содержит второй режущий нож 17, а также трубку/шланг 18 для доставки второго продукта (например, семян) (обычно для доставки семян) позади второго режущего ножа 17. Элементы 13, 16 как первой, так и второй системы доставки, соответственно, собирательно называются входящими в зацепление с землей сошниками 3. Звеньевая цепь 25 соединяет первый и второй входящие в зацепление с землей сошники 3 и ограничивает движение вперед первого входящего в зацепление с землей сошника.
Входящий в зацепление с землей прикатывающий каток 19 соединен с дистальным концом второго установочного кронштейна 32. Прикатывающий каток 19 следует за установочными элементами 13, 16 двух систем доставки и обеспечивает возможность уплотнения почвы над материалом, который был введен в бороздки, созданные в почве. Смещающий гидравлический силовой цилиндр 12 шарнирно соединен как с установочным элементом 10 рамы, так и с первым установочным кронштейном 31, чтобы иметь возможность зацепления установочного элемента 13 первой системы доставки. Когда гидравлический силовой цилиндр 12 выдвигается, верхняя кромка установочного элемента 13 первой системы доставки зацепляет переднюю кромку 28 удлинителя 29 установочного рычага. Затем удлинитель 29 установочного рычага поднимается, соответственно поднимая прикрепленный установочный элемент 16 второй системы доставки, второй шарнирный кронштейн 32 и прикатывающий каток 19. Передняя кромка 28 удлинителя 29 установочного рычага достаточно толстая для поддержки массы установочного элемента 16 второй системы доставки, также как второго шарнирного кронштейна 32 и катка 19 в поднятом положении с целью транспортировки. Обратное переключение гидравлического силового цилиндра 12 посредством активации гидравлических клапанов 212 стоек является причиной опускания соответствующего узла 202 рычага сошника.
ФИГ. 15 и 16 иллюстрируют земледельческое орудие 200, имеющее узлы 202 рычагов сошников в поднятом положении для транспортировки. Это обеспечивает возможность приведения в движение земледельческого орудия 200 по полю, которое было засеяно ранее, не тревожа семенное ложе. Смещающим гидравлическим силовым цилиндром 12 управляют с помощью множества электрических и/или гидравлических клапанов 112 (см. ФИГ. 9 и 20). Это предоставляет оператору возможность избирательно поднимать либо единственный, либо множество узлов 202 рычагов сошников из кабины транспортного средства.
Также предусматривается выполнение земледельческого орудия 200 таким образом, чтобы оно содержало только множество единичных входящих в зацепление с землей сошников 3 и соответствующие шланги/трубки 18 для доставки продукта и режущие ножи 17 таким образом, чтобы земледельческое орудие 200 только доставляло семена или удобрения.
В одном варианте осуществления система 250 управления GPS («Глобальная Система Позиционирования») или GNSS («Глобальная навигационная спутниковая система»), показанная в общем на ФИГ. 21, предоставлена для автоматического управления открыванием и закрыванием затворов 4 устройств 35a, 35b отключения дозаторов, а также подниманием и опусканием узлов 202 рычагов сошников для земледельческого орудия 200. В альтернативном варианте осуществления система 250 управления использует информацию, основанную на GPS/GNSS, для визуального и/или звукового предупреждения оператора орудия, что орудие входит в уже засеянные секции или зоны поля или выходит из них. В отличие от автоматизированного варианта осуществления, описанного выше, в данном варианте осуществления визуальное или звуковое предупреждение задействуется для информирования оператора, что необходимо активировать выбранные устройства отключения дозаторов для эффективного «отключения» дозирования семян или другого гранулированного материала во избежание повторного внесения материала в ранее засеянные области. С другой стороны, предупреждение можно использовать для информирования оператора орудия с целью поднятия выбранных секций бруса для навешивания рабочих органов орудия для выведения данных выбранных секций из зацепления с полем для того, чтобы не тревожить ранее засеянную почву. Применение звуковых и/или визуальных предупреждений с полностью автоматизированной системой предоставляет оператору управление секционной системой управления и может быть реализовано менее дорогостоящим и сложным образом, чем полностью автоматизированная система, описанная в данном документе.
В одном варианте осуществления система 250 управления GPS обеспечивает возможность автоматического управления не только катушками 102 для управления клапанами 111 дозаторов, которые, в свою очередь, приводят в действие/управляют гидравлическими цилиндрическими исполнительными механизмами 80 и, соответственно, связанными с ними затворами 4 на устройствах 35a, 35b отключения дозаторов, но также управляет катушками 104 для гидравлических клапанов 112 стоек, которые, в свою очередь, управляют смещающими гидравлическими силовыми цилиндрами 12 на узлах 202 рычагов сошников для поднятия выбранных узлов 202 рычагов сошников для областей, которые картированы с использованием системы GPS и о которых известно, что они уже были засеяны, чтобы соответственно не тревожить уже засеянное семенное ложе.
Система 250 управления обычно состоит из блока 252 обработки данных, который может взаимодействовать с различными внешними системами, такими как удаленный компьютер 254, посредством карты 256 памяти. Карта 255 памяти может использоваться для передачи информации между удаленным компьютером 254 и блоком 252 обработки данных. Данная информация может содержать данные, которые обеспечивают управление различными системами орудия. Например, информация может использоваться для введения типа семян, нормы расхода семян, типа и нормы внесения удобрений, типа и нормы расхода гербицида и т.д., то есть использоваться для обеспечения электронного управления дозирующими системами. Также информация может содержать географические карты поля, на котором производится посев, для предоставления оператору орудия навигационной обратной связи в реальном времени по мере прохождения орудием поля. Должно быть понятно, что карта 255 памяти может принимать множество видов и включает в себя жесткие диски, компакт-диски, доступные только для чтения, гибкие дискеты, а также беспроводные передачи/передачи данных Bluetooth.
Блок 252 обработки данных известным образом взаимодействует с операторским интерфейсом 256. Операторский интерфейс 256 может включать в себя, например, графический пользовательский интерфейс (GUI) 258, который обеспечивает управление курсором, например, с помощью мышки или джойстика. Операторский интерфейс 256 может дополнительно содержать клавиатуру 260 или другие устройства ввода-вывода.
Блок 252 обработки данных генерирует сигналы индикации, подаваемые в дисплей 262 с перестраиваемой конфигурацией, который может относиться к варианту с ЭЛТ или с плоским экраном. Дисплей 262 может включать жидкокристаллический дисплей на активной матрице, допускающий отображение буквенно-цифровых символов, графических данных и полномасштабного видео с рядом цветов в условиях изменяющегося внешнего освещения. Среди прочего, дисплей 262 используется, для отображения конфигурации орудия 26 и высевающих секций 96 на нем, данных о вносимом продукте (например, данных о состоянии, о рекомендациях по внесению и об управлении) и положения орудия 26 в реальном времени по отношению к топографической или географической карте. Блок 252 обработки данных, интерфейс 256 и дисплей 262 предпочтительно расположены в кабине оператора орудия или буксирующего трактора.
Блок 252 обработки данных также взаимодействует с цепью генерирования сигнала местоположения, показанной под номером 264 пунктирным контуром, которая генерирует сигналы местоположения, отображающие положение трактора 20. Цепь 264 содержит приемник 266 глобальной системы позиционирования (GPS) со связанной с ним антенной 268 и приемник 270 дифференциальной GPS (DGPS) со связанной с ним антенной 272. Вместо антенн можно использовать единственную антенну. Приемники GPS могут быть известного типа или конструкции. Приемник 266 GPS определяет координаты долготы и широты и высоту над уровнем моря транспортного средства 20 из сигналов, передаваемых системой спутников GPS. Точность данных положения улучшается за счет применения корректирующих сигналов, принимаемых приемником 270 DGPS. Дифференциальные корректирующие сигналы используются для корректировки погрешностей сигналов GPS, включая сигнал ошибки селективной доступности, добавляемый к сигналам GPS правительством США. Корректирующие сигналы DGPS передаются береговой охраной США и/или коммерческими службами.
Из положения антенны 266 GPS и антенны 268 DGPS блок 252 обработки данных может выводить географические положения каждой из высевающих секций 96 посредством определения направления движения 28 (ФИГ. 1) и добавления x/y смещения для каждой из высевающих секций. Направление движения 28 может быть получено от гирокомпаса 274. В качестве альтернативы, направление движения 28 можно определить посредством проверки последней полученной точки из цепи 264 генерирования сигнала местоположения и сравнения ее с текущей точкой местоположения. Должно быть понятно, что цепь генератора сигнала местоположения характерна для одного типа цепи, которая может быть использована, и в связи с этим, для определения данных положения в реальном времени трактора и/или орудия можно использовать другие конфигурации и/или типы цепи.
Как отмечалось выше, в одном варианте осуществления изобретения информация местоположения используется для оповещения оператора орудия, что орудие проходит по ранее засеянной и/или потревоженной почве. Затем данная информация может быть использована оператором для управления вручную работой дозирующей системы и/или сцепления или расцепления выбранных секций бруса для навешивания рабочих органов с почвой. В одном варианте осуществления, данное «оповещение» принимает вид визуального индикатора, который отображается на дисплее 262. Визуальный индикатор может быть в виде общего оповещения или, предпочтительно, представлен в виде изменения в графическом изображении орудия. Например, если бы блок 252 обработки данных, из информации местоположения определил, что часть орудия проходит по ранее засеянной и/или распаханной почве, блок 252 обработки данных сгенерировал бы и передал сигналы индикации для дисплея 262, которые вызвали бы освещение дисплея 262, изменение цвета и/или высвечивание соответствующих секций графического дисплея орудия, которые были определены, как проходящие по ранее засеянной и/или потревоженной почве. Кроме того, блок 252 обработки данных может информировать оператора об активации отключающих узлов для того, чтобы соответствующие секции орудия не дозировали семена.
В дополнительном варианте осуществления, блок 252 обработки данных может вызывать звучание предупреждающего сигнала, когда орудие проходит по ранее засеянной и/или потревоженной почве. В данном варианте осуществления звучание предупреждающего сигнала будет оповещать оператора, что траекторию движения орудия необходимо проверить. Блок 252 обработки данных может содержать звуковую карту 276, которая генерирует звуковые сигналы, которые передаются в один или более динамиков 280 и обрабатываются ими, для звукового оповещения оператора. Динамики 280 предпочтительно расположены в кабине оператора. Звуковой сигнал может звучать отдельно или в комбинации с визуальным сигналом, описанным выше.
Соответственно следует иметь в виду, что представленное изобретение предоставляет систему и способ, посредством которых происходит визуальное и/или звуковое оповещение оператора орудия, что орудие проходит по ранее засеянной и/или потревоженной почве, для предоставления оператору возможности ручного управления узлами дозирования/внесения семян. Информация, передаваемая оператору, предпочтительно конкретно идентифицирует, какие участки орудия проходят по ранее засеянной почве. Данная конкретность предоставляет оператору возможность грамотно определять, как управлять узлами дозирования/внесения семян, например активировать выбранные отключающие дозирование семян клапаны и/или поднимать выбранные части бруса для навешивания рабочих органов орудия. В предпочтительном варианте осуществления блок 252 обработки данных содержит программное обеспечение, которое отслеживает ответ оператора на указание, что орудие проходит ранее засеянную почву и сохраняет предупреждающий сигнал до тех пор, пока оператор не предпримет корректирующее действие, либо посредством регулировки процесса посева должным образом, либо посредством изменения положения орудия.
В предпочтительном варианте осуществления блок 252 обработки данных определяет, либо автоматически, либо по входному сигналу от оператора, что орудие находится в состоянии посева или состоянии транспортировки. Когда орудие находится в состоянии посева, блок 252 обработки данных отслеживает движение орудия и сравнивает положение орудия в реальном времени с отслеживаемым движением. Однако, когда орудие находится в состоянии транспортировки, блок 252 обработки данных может либо оповещать оператора, когда орудие свернуло с заранее определенной траектории транспортировки, либо переходить в режим ожидания до тех пор, пока орудие не вернется в состояние посева. Как отмечалось выше, данные условия могут определяться автоматически из обратной связи, получаемой от различных датчиков на орудии, или непосредственно из входного сигнала от оператора.
Множество изменений и модификаций к изобретению может быть сделано без выхода за пределы его сущности. Объем данных изменений станет очевиден из приложенной формулы изобретения.
Земледельческое орудие предназначено для внесения материала в почву, в котором материалом являются зернистый материал, семена, удобрения или семена и удобрения. Земледельческое орудие содержит сеялку, навигационную систему и прибор оповещения оператора. Навигационная система картирует движение орудия для того, чтобы данные положения орудия в реальном времени можно было сравнить с картой движения. Когда выявляется, что положение орудия или его части соответствует движению по ранее засеянной и/или распаханной земле, контроллер активирует механизм подачи сигнала в кабине оператора орудия для оповещения оператора о том, что необходимо осуществить секционное управление. Оператор вручную инициирует секционное управление на прекращение дозирования продукта или поднятие бруса для навешивания рабочих органов. Изобретение имеет упрощенную технологию и конструкцию. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 21 ил.
1. Земледельческое орудие для внесения зернистого вещества в почву, содержащее:
сеялку, имеющую множество входящих в зацепление с почвой инструментов, которые выполнены с возможностью передвигаться между поднятым положением и опущенным положением, при этом входящие в зацепление с почвой инструменты выполнены с возможностью выхода из зацепления с почвой, находясь в поднятом положении, и выполнены с возможностью входа в зацепление с почвой, находясь в опущенном положении;
навигационную спутниковую систему, которая картирует перемещение орудия, когда входящие в зацепление с почвой инструменты находятся в опущенном положении, и подает выходной сигнал, когда орудие проходит область почвы, которая уже была засеяна;
прибор оповещения, который включается, когда навигационная спутниковая система подает выходной сигнал, при этом прибор оповещения выполнен с возможностью извещения оператора орудия о том, что по меньшей мере один из множества входящих в зацепление с почвой инструментов необходимо переместить в поднятое положение; и
контроллер, который сохраняет включение прибора оповещения до тех пор, пока оператор не примет корректирующие меры для вывода входящих в зацепление с почвой инструментов из зацепления с почвой, которая была засеяна.
2. Земледельческое орудие по п. 1, в котором прибор оповещения включает в себя световой прибор, который светится, когда навигационная спутниковая система подает выходной сигнал.
3. Земледельческое орудие по п. 1, в котором прибор оповещения представляет предупредительный сигнал, который звучит, когда навигационная спутниковая система подает выходной сигнал.
4. Земледельческое орудие по п. 1, в котором прибор оповещения расположен внутри кабины оператора орудия.
5. Земледельческое орудие по п. 1, дополнительно содержащее пневматическую тележку, соединенную с сеялкой и выполненную с возможностью подачи зернистого вещества в сеялку.
6. Земледельческое орудие по п. 1, в котором навигационная спутниковая система представляет собой глобальную спутниковую навигационную систему определения местоположения (GPS).
7. Земледельческое орудие по п. 1, в котором контроллер сохраняет включение прибора оповещения до тех пор, пока оператор не переместит входящие в зацепление с почвой инструменты в поднятое положение.
8. Земледельческое орудие для введения материала в почву, в котором материалом являются семена, удобрения или семена и удобрения, содержащее:
узел рамы, включающий в себя центральную раму и множество вытянутых установочных рычагов, установленных на центральной раме, при этом каждый выполнен с возможностью перемещения из поднятого положения в опущенное положение, и входящее в зацепление с почвой средство, установленное на каждом из установочных рычагов и выполненное с возможностью вхождения в зацепление с почвой, когда каждый из установочных рычагов находится в опущенном положении;
средство поднимания и опускания узла рамы между поднятым положением и опущенным положением и
средство оповещения пользователя о том, что навигационная спутниковая система определила, что часть узла рамы проходит области почвы, которые ранее были засеяны, для оповещения пользователя орудия вручную активировать средство поднимания и опускания для поднятия узла рамы из опущенного положения в поднятое положение.
9. Земледельческое орудие по п. 8, в котором средство оповещения включает в себя звуковое оповещение, которое звучит, когда навигационная спутниковая система определила, что часть узла рамы проходит области почвы, которые ранее были засеяны.
10. Земледельческое орудие по п. 8, в котором средство оповещения включает в себя один или более световых приборов, которые светятся, когда навигационная спутниковая система определила, что часть узла рамы проходит области почвы, которые ранее были засеяны.
11. Земледельческое орудие по п. 8, в котором средство оповещения расположено внутри кабины оператора орудия.
12. Земледельческое орудие по п. 8, дополнительно содержащее пневматическую тележку, соединенную с узлом рамы и выполненную с возможностью подачи зернистого вещества в средство дозирования материала.
13. Способ секционного управления для применения с земледельческим орудием, имеющим брус для навешивания рабочих органов с множеством входящих в зацепление с почвой инструментов, установленных на нем, содержащий:
сравнение положения земледельческого орудия в реальном времени, которое предоставляется спутниковой системой, с картой засеянной почвы;
включение прибора оповещения, воспринимаемого пользователем земледельческого орудия, если положение земледельческого орудия в реальном времени показывает, что земледельческое орудие проходит по почве, которая была ранее засеяна; и
идентификацию одной или более секций бруса для навешивания рабочих органов, которые должны быть перемещены в поднятое положение для того, чтобы не затрагивать ранее засеянную почву.
14. Способ секционного управления по п. 13, в котором включение прибора оповещения включает в себя подачу предупредительного сигнала в кабине оператора земледельческого орудия.
15. Способ секционного управления по п. 14, в котором включение прибора оповещения включает в себя свечение одной или более ламп в кабине оператора земледельческого орудия.
16. Способ секционного управления по п. 13, в котором этап идентификации включает в себя определение того, какие, если это имеет место, части земледельческого орудия проходят ранее засеянную почву, и свечение лампы, соответствующей соответственной части земледельческого орудия, если данная соответственная часть земледельческого орудия проходит ранее засеянную почву.
17. Способ секционного управления по п. 13, дополнительно содержащий сохранение включения прибора оповещения до тех пор, пока оператор земледельческого орудия не инициирует вручную корректирующее действие для перемещения одной или более секций бруса для навешивания рабочих органов в поднятое положение.
