Сельскохозяйственное орудие Российский патент 2021 года по МПК A01B3/46 A01B61/04 A01B63/32 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственному орудию, в частности, но не исключительно, к сельскохозяйственному плугу, и способу работы сельскохозяйственного орудия.

В сельском хозяйстве соблюдаются фермерские циклы, которые можно условно разделить на различные этапы подготовки земли, посева семян, внесения удобрений, орошения, выращивания сельскохозяйственных культур и сбора урожая. Каждый из этих этапов имеет решающее значение для получения оптимальных результатов урожая и достижения желаемой отдачи от первоначальных инвестиций. Из перечисленных этапов, подготовка почвы обычно дополнительно делится на этапы, при необходимости, очистки препятствий (например, кустарников, камней и булыжников) и последующей обработки почвы.

Обработка почвы крошит и разрыхляет почву, улучшает структуру почвы и вносит растительные остатки и навоз в почву, таким образом, удобряя землю. Улучшенная структура почвы позволяет увеличить рост корней растений, аэрацию почвы и проникновение/фильтрацию воды. В целом, это приводит к повышению урожайности, улучшению долгосрочного плодородия почвы, удержанию влаги в почве и борьбе с сорняками. Обработка почвы может быть разделена на первичную (относительно глубокую) и вторичную (относительно мелкую) обработку почвы. При первичной обработке почвы, такой как вспашка, почва переворачивается так, что питательные вещества выходят на поверхность. В дополнение к обработке почвы для доставки свежих питательных веществ на верхнюю часть и отложению остатков растений ниже, где они будут разрушаться, этот процесс также проветривает землю, позволяя ей удерживать больше влаги. Подготовка почвы на большую глубину приводит к более грубой обработке поверхности, чем вторичная обработка почвы. Вторичная обработка почвы (например, возделывание семян) разбивает комки почвы на меньшие массы, что может быть желательно для небольших семян или растений, которые имеют минимальную способность к переработке комков.

Первичная обработка почвы, и особенно вспашка, широко рассматривается как один из наиболее эффективных способов предотвращения болезней сельскохозяйственных культур, удаления сорняков и борьбы с мышами и другими вредителями. В своей простейшей форме переворотный плуг, также известный как отвальный плуг, включает в себя различные плужные корпуса, которые являются лезвиями для проникновения и переворачивания почвы в рядах соседних канавок, известных как борозды. Современные плуги обычно включают в себя множество плужных корпусов, соединенных с рамой плуга таким образом, что они смещены в боковом направлении друг от друга, когда плуг используется. Каждый плужный корпус соединен с рамой плуга посредством соответствующих балок. Рама плуга, в свою очередь, соединена с буксирующим или толкающим транспортным средством через сцепное устройство, расположенное на переднем или заднем конце рамы.

В зависимости от плотности почвы, рабочая глубина плужных корпусов может быть отрегулирована. Например, рабочая глубина плужных корпусов может быть небольшой в более твердых (плотных) почвах, тогда как более глубокая рабочая глубина может применяться в более мягких (менее плотных) почвах. Плужные корпуса могут быть жестко прикреплены к основной раме, так что их расстояние от основной рамы остается постоянным. Соответственно, рабочая глубина плугов затем регулируется путем изменения расстояния от поверхности земли основной рамы. Если основная рама приближается к поверхности земли, расстояние от поверхности земли, и плужные корпуса проникают глубже в почву. Аналогичным образом, если основная рама поднимается дополнительно от земли, расстояние от поверхности земли увеличивается, и плужные корпуса поднимаются, тем самым, уменьшая рабочую глубину.

Расстояние от поверхности земли основной рамы может регулироваться одним или несколькими опорными колесами. Одно или более опорных колес могут быть связаны с любой частью основной рамы, такой как задний конец основной рамы. Регулируемое соединение между основной рамой и опорным колесом может быть предусмотрено для обеспечения возможности изменения расстояния между опорным колесом и основной рамой. Во время вспашки, опорное колесо движется по поверхности земли и выдерживает вес плуга. Если расстояние между опорным колесом и основной рамой уменьшается, то соответственно уменьшается расстояние от поверхности земли между основной рамой и поверхностью земли. С другой стороны, если расстояние между опорным колесом и основной рамой увеличивается, расстояние от поверхности земли основной рамы увеличивается. Как указано выше, изменение расстояния от поверхности земли основной рамы приводит к изменению рабочей глубины плужного корпуса.

Большинство современных плугов имеют обратимый тип, в котором основная рама вращается на 180 градусов (то есть переворачивается) относительно сцепки. Поворотный цилиндр, прикрепленный к сцепке, может использоваться для поворота (реверса) плуга. Во время поворота основной рамы, первый набор плужных корпусов, который первоначально был расположен ниже основной рамы (первая конфигурация), переносится в верхнюю часть основной рамы. В то же время, второй набор плужных корпусов, который первоначально был расположен сверху основной рамы, затем перемещается в положение ниже основной рамы. Оборотный плуг тогда находится во второй конфигурации. Основная рама может многократно поворачиваться (переворачиваться) между первой и второй конфигурацией, особенно во время маневров поворота на поворотных полосах. Всякий раз, когда плуг переворачивается, первый и второй набор плужных корпусов меняются местами.

В оборотных плугах, средство для регулировки рабочей глубины плужных корпусов (т.е. основной рамы) требуется для обеих конфигураций оборотного плуга. Существует в основном два типа колес для контроля глубины для оборотных плугов. Первый тип включает в себя одно вращающееся опорное колесо, которое используется в обеих конфигурациях оборотного плуга. Одно вращающееся опорное колесо должно перемещаться с одной стороны основной рамы на другую во время оборачивания. Эта боковая передача одного опорного колеса может быть достигнута путем поворота последнего с одной стороны на другую.

Второе решение устраняет необходимость перемещения колеса регулировки глубины от одной стороны к другой. Во втором варианте, два отдельных опорных колеса могут быть прикреплены к основной раме. Первое опорное колесо может быть расположено на первой стороне основной рамы, а второе опорное колесо может быть расположено на второй, противоположной стороне основной рамы. Каждое из двух колес затем используется только в одной конфигурации плуга.

Патент США 6070673 (A) описывает систему обработки почвы на основе глобальной системы позиционирования (GPS).

Патент США 2018310465 (A1) описывает систему для мониторинга состояния почвы в пределах поля, которая может включать в себя орудие, выполненное с возможностью перемещения по полю.

Патент США 2016100517 (A1) описывает сельскохозяйственное орудие, включающее в себя, по меньшей мере, один рядный блок, имеющий множество опорных элементов, каждый из которых шарнирно соединен с рамой крепления или другим опорным элементом для обеспечения вертикального поворотного вертикального перемещения опорных элементов, и множество взаимодействующих с землей инструментов, каждый из которых соединен, по меньшей мере, с одним из опорных элементов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аспекты и варианты осуществления изобретения обеспечивают сельскохозяйственное орудие, как заявлено в прилагаемой формуле изобретения.

Согласно одному аспекту текущего изобретения, предусмотрено сельскохозяйственное орудие, содержащее:

взаимодействующий с землей инструмент;

приводной механизм, который выполнен с возможностью обеспечения силы смещения взаимодействующему с землей инструменту так, что он смещается к рабочему положению; и

контроллер, который выполнен с возможностью автоматической установки уровня силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом на основе данных для управления.

Предпочтительно, такой приводной механизм может быть установлен таким образом, что производительность сельскохозяйственного орудия улучшается. Например, в примерах, где приводной механизм представляет собой защитный механизм автоотвода для плуга, защитный механизм автоотвода может управляться так, что он срабатывает при соответствующей реактивной силе, которой подвергается плужный корпус. Таким образом: (i) вероятность ложного срабатывания, когда камень отсутствует, может быть уменьшена; (ii) вероятность того, что взаимодействующий с землей инструмент регулярно находится в полу сработавшем состоянии, когда он должен находиться в рабочем положении, может быть уменьшена; и/или (iii) вероятность того, что взаимодействующий с землей инструмент не сработает при столкновении с камнем, может быть уменьшена.

Приводной механизм представляет собой защитный механизм автоотвода. Сельскохозяйственное орудие является плугом.

Данные для управления могут содержать данные события предыдущего срабатывания, которые представляют один или множество более ранних случаев, когда взаимодействующий с землей инструмент оставил свое рабочее положение. Данные события предыдущего срабатывания могут представлять события срабатывания (случаи, когда взаимодействующий с землей инструмент оставил свое рабочее положение) в более раннем промежутке времени срабатывания.

Данные события предыдущего срабатывания могут содержать одно или более из:

данных о частоте срабатывания, представляющих частоту, с которой взаимодействующий с землей инструмент оставляет свое рабочее положение;

данных об отдельном срабатывании, представляющих продолжительность, на которую взаимодействующий с землей инструмент оставил свое рабочее положение для отдельного события срабатывания;

накопленных данных о продолжительности срабатывания, которые представляют продолжительность, на которую взаимодействующий с землей инструмент оставил свое рабочее положение в течение предварительно определенного периода времени; и

данных о скорости срабатывания, которые представляют скорость, с которой взаимодействующий с землей инструмент оставляет свое рабочее положение.

Данные события предыдущего срабатывания могут содержать:

данные срабатывания того же самого рабочего органа, которые представляют события срабатывания для взаимодействующего с землей инструмента, который связан с приводным механизмом, которым необходимо управлять; и/или

данные срабатывания смежного рабочего органа, которые представляют события срабатывания для взаимодействующего с землей инструмента, который не связан с приводным механизмом, которым необходимо управлять.

Данные для управления могут содержать эксплуатационные данные, которые представляют один или более рабочих параметров сельскохозяйственного орудия или связанного сельскохозяйственного транспортного средства. Эксплуатационные данные могут содержать одно или оба из:

данных о скорости, которые представляют скорость сельскохозяйственного орудия и/или соответствующего сельскохозяйственного транспортного средства; и

данные проскальзывания колеса, которые представляют степень проскальзывания колеса, испытываемую колесом сельскохозяйственного орудия и/или соответствующего сельскохозяйственного транспортного средства.

Данные для управления могут содержать данные о почве, которые представляют одну или более характеристик почвы, которая должна обрабатываться сельскохозяйственным орудием. Данные о почве могут содержать одно или более из:

данных о влажности почвы, которые представляют уровень влажности почвы;

данных об уплотнении почвы, которые представляют плотность почвы; и

данных о температуре почвы, которые представляют температуру почвы.

Данные для управления могут содержать данные о местоположении с низкой силой, которые представляют известные местоположения в поле, которое должно обрабатываться сельскохозяйственным орудием, в котором необходима низкая сила смещения. Контроллер может быть выполнен с возможностью автоматической установки уровня силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом, на основе (i) данных местоположения с низкой силой, и (ii) данных местоположения орудия, которые представляют текущее местоположение сельскохозяйственного орудия.

Контроллер может быть выполнен с возможностью установки уровня силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом так, чтобы он не превышал максимального значения силы и/или не падал ниже минимального значения силы.

Приводной механизм может содержать цилиндр и, возможно, аккумулятор. Аккумулятор может быть выполнен с возможностью поддержания давления текучей среды в цилиндре. Контроллер может быть выполнен с возможностью установки уровня давления текучей среды в цилиндре на основании данных управления.

Контроллер может быть выполнен с возможностью хранения местоположения взаимодействующего с землей инструмента в то время, когда взаимодействующий с землей инструмент оставляет свое рабочее положение в качестве данных о местоположении срабатывания.

Также может быть предусмотрен реализуемый на компьютере способ работы сельскохозяйственного орудия, причем сельскохозяйственное орудие содержит:

взаимодействующий с землей инструмент;

приводной механизм, который выполнен с возможностью обеспечения силы смещения взаимодействующему с землей инструменту так, что он смещается к рабочему положению;

при этом, способ включает этап, при котором:

автоматически устанавливают уровень силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом на основе данных для управления.

Данные для управления могут содержать данные события предыдущего срабатывания. Способ может дополнительно включать этапы, на которых:

прямо или косвенно контролируют положение взаимодействующего с землей инструмента и/или скорости, с которой взаимодействующий с землей инструмент оставляет свое рабочее положение; и

определяют данные события предыдущего срабатывания на основе контроля положения или скорости взаимодействующего с землей инструмента.

Сельскохозяйственное орудие может включать раму и балку, которая соединяет взаимодействующий с землей инструмент с рамой. Балка может быть подвижно соединена с рамой. Например, она может быть шарнирно соединена с рамой. Приводной механизм может быть выполнен с возможностью обеспечения силы смещения к балке так, что взаимодействующий с землей инструмент смещается к рабочему положению.

По меньшей мере один взаимодействующий с землей инструмент может быть плужным корпусом.

Сельскохозяйственное орудие может быть оборотным плугом.

Может быть предусмотрена сельскохозяйственная машина, содержащая сельскохозяйственное транспортное средство и любое раскрытое здесь сельскохозяйственное орудие. Сельскохозяйственное орудие может быть соединено к передней или задней части сельскохозяйственного транспортного средства.

Может быть предусмотрена компьютерная программа, которая при запуске на компьютере заставляет компьютер конфигурировать любое устройство, включая контроллер, раскрытый в данном документе, или выполнять любой способ, раскрытый в данном документе. Компьютерная программа может быть программной реализацией, и компьютер может рассматриваться как любое подходящее аппаратное обеспечение, включая процессор цифровых сигналов, микроконтроллер и реализацию в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве (СППЗУ) или в электронно стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ) в качестве не ограничивающих примеров. Программное обеспечение может быть программой сборки.

Компьютерная программа может быть предоставлена на машиночитаемом носителе, который может быть физическим машиночитаемым носителем, таким как диск или устройство памяти, или может быть воплощен как кратковременный сигнал. Такой кратковременный сигнал может быть загружен по сети, включая загрузку через Интернет.

В пределах объема этой заявки, явно предполагается, что могут быть приняты различные аспекты, варианты осуществления, примеры и альтернативы, изложенные в предыдущих абзацах, а также формула изобретения и/или последующее описание и чертежи, и, в частности, их отдельные признаки самостоятельно или в любой комбинации. То есть все варианты осуществления и все признаки любого варианта осуществления могут комбинироваться любым способом и/или комбинацией, если только такие признаки не являются несовместимыми. Заявитель оставляет за собой право изменить любую первоначально поданную заявку или подать любую новую заявку соответствующим образом, включая право вносить изменения в любую первоначально поданную заявку, чтобы она зависела от и/или учитывала любую особенность любой другой заявки, хотя она первоначально не была заявлена таким образом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Один или более вариантов осуществления настоящего изобретения теперь будут описаны, только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1А показывает правосторонний вид сельскохозяйственного орудия с фиксированными рабочими органами для зацепления с землей;

Фиг.1В показывает левосторонний вид сельскохозяйственного орудия, показанного на фиг.1А;

Фиг.1С показывает вид в плане сельскохозяйственного орудия, показанного фиг.1А;

Фиг.2 показывает схематичное представление траектория движения сельскохозяйственной машины в рабочей области;

Фигуры 3А, 3В и 3С иллюстрируют часть плуга, которая включает защитный механизм автоотвода для плужного корпуса и балки, где плужный корпус находится в рабочем положении;

Фигуры 4А, 4В и 4С представляют собой соответствующие виды части плуга по фигурам 3А-3С, которые иллюстрируют защитный механизм автоотвода, когда плужный корпус находится в сработавшем положении;

Фиг.5 схематично показывает часть сельскохозяйственного орудия, такого как плуг, который включает контроллер и приводной механизм; и

Фиг.6 показывает блок-схему способа работы сельскохозяйственного орудия.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фигуры 1А-1С показывают различные виды сельскохозяйственного орудия, в частности, плуга 10. Как будет описано более подробно ниже, плуг 10, показанный на фигурах 1А-1С, является оборотным плугом.

Плуг 10 содержит основную раму 12. Основная рама 12 может представлять собой прямоугольную или круглую трубу, продолжающуюся между сцепкой 14 на переднем конце 16 плуга по направлению к опорному колесу 20 на заднем конце 18 плуга. Основная рама 12 поддерживает множество взаимодействующих с землей инструментов.

В примере на фигурах 1А-1С взаимодействующие с землей инструменты включают в себя плужные корпуса 22а, 22b, 24а, 24b, 26а, 26b, 28а, 28а, 28b, 30а, 30b и предплужники 32а, 32b, 34а, 34b, 36а, 36b, 38а, 38б, 40а, 40b плуга. Множество первых взаимодействующих с землей инструментов, то есть плужные корпуса 22а, 24а, 26а, 28а, 30а и предплужники 32а, 34а, 36а, 38а и 40а плуга, расположены на первой стороне основной рамы 12. В первой конфигурации основной рамы 12, иллюстрированной на фигурах 1А-1С, множество первых взаимодействующих с землей инструментов расположены ниже основной рамы 12.

Множество вторых взаимодействующих с землей инструментов, то есть плужных корпусов 22b, 24b, 26b, 28b, 30b и предплужников 32b, 34b, 36b, 38b и 40b плуга, расположены на второй стороне основной рамы 12, напротив множества первых взаимодействующих с землей инструментов. В первой конфигурации основной рамы 12, иллюстрированной на фигурах 1А-1С, множество вторых взаимодействующих с землей инструментов расположены выше основной рамы.

Каждый из плужных корпусов 22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b, 30a, 30b соединен с основной рамой 12 посредством балок 42, 44, 46, 48, 50. Каждая из балок 42, 44, 46, 48, 50 имеет, по существу, Y-образную структуру.

Первая балка 42 поддерживает первую пару плужных корпусов 22a, 22b. Вторая балка 44 поддерживает вторую пару плужных корпусов 24a, 24b. Третья балка 46 поддерживает третью пару плужных корпусов 26a, 26. Четвертая балка 48 поддерживает четвертую пару плужных корпусов 28a, 28b. Пятая балка 50 поддерживает пятую пару плужных корпусов 30a, 30b.

Каждая из пар плужных корпусов 22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b, 30a, 30b предназначена для создания борозды в поле, когда плуг тянется позади или толкается сельскохозяйственным транспортным средством, таким как трактор. Из этого следует, что каждый проход иллюстрированного плуга 10 через поле создает пять смежных борозд.

Обращаясь к фиг.2, описана типичная работа сельскохозяйственной машины, содержащей трактор 7 и плуг 10. При использовании, плуг 10 тянется как прицеп (орудие) позади сельскохозяйственного буксировочного транспортного средства (например, трактора 7). Понятно, что эквивалентно возможно расположить плуг 10 перед или как перед, так позади трактора 7.

Фиг.2 показывает схему рабочей области 1, например, поля культуры, которое разделено на основное поле 3 и поворотные полосы 5, 6. Трактор 7 тянет плуг 10 по основному полю 3, в целом, параллельными рабочими рядами. Рабочие ряды являются частью траектории 8 трактора 7 и обычно проходят параллельно с длинным краем рабочей области 1. Каждый рабочий ряд представляет отдельный проход сельскохозяйственной машины по полю между поворотными полосами 5 и 6. Как будет более подробно описано ниже, пяти бороздовой плуг, такой как примерный плуг, показанный на фигурах 1А-1С, создает в общей сложности пять борозд за один проход.

В конце каждого прохода/рабочего ряда, трактор 7 и плуг 10 используют приближающуюся поворотную полосу 5 или 6 для разворота, как показано траекторией 8. В данной области техники известно, что почва поворотных полос 5, 6 подвержена более высоким уровням уплотнения почвы, поскольку она получает больше нагрузки на единицу площади, чем основное поле 3. Известно, что для того, чтобы не нарушать почву на поворотных полосах 5, 6 больше, чем это необходимо, необходимо поднять взаимодействующие с землей инструменты, такие как плужные корпуса и предплужники, от земли в поворотной полосе, или транспортное положение непосредственно перед достижением плугом 10 поворотной полосы 5 или 6, соответственно. После того, как трактор 7 и соответствующий плуг 10 повернули на поворотную полосу 5, 6, взаимодействующие с землей инструменты плуга 10 снова опускаются в рабочее положение, чтобы взаимодействовать с землей основного поля 3.

На иллюстрации фиг.2, плуг 10 работает на основном поле 3 и, следовательно, расположен в рабочем положении. Когда плуг 10 достигает границы между поворотной полосой 5/6 и основным полем 3, плуг 10 переводится в поворотное/транспортное положение. Отсюда следует, что каждый рабочий ряд начинается с регулировки плуга из транспортного положения в рабочее положение и заканчивается регулировкой плуга из рабочего положения в транспортное положение.

Плуг 10, показанный на фигурах 1А-1С, является полностью установленным. В полностью установленных плугах, вес плуга переносится исключительно трактором, когда плуг находится в своем транспортном положении (на поворотной полосе). Другими словами, плуг затем поддерживается исключительно трактором 7 через сцепку 14 и может подниматься над землей подъемным цилиндром рычажной передачи трактора.

Во время поворотного движения на поворотных полосах, плуг 10 также переворачивается. То есть основная рама 12 поворачивается на 180 градусов относительно передней сцепки 14 для перемещения плуга из первой конфигурации во вторую конфигурацию. В своей первой конфигурации, показанной на фигурах 1А-1С, плуг 10 настроен так, что плужные корпуса 22а, 24а, 26а, 28а и 30а каждой из пар находится в контакте с почвой. Эта первая конфигурация показана на фиг.2 и иногда упоминается как «конфигурация с поворотом вправо», поскольку отвалы плужных корпусов 22а, 24а, 26а, 28а и 30а выполнены с возможностью перемещения почвы вбок слева направо, если смотреть в направление движения. Во второй конфигурации (не показана) плуг 10 настроен так, что плужные корпуса 22b, 24b, 26b, 28b и 30b каждой из пар находятся в контакте с почвой. Эта вторая конфигурация достигается после поворота основной рамы на 180 градусов, так что большинство плужных корпусов затем расположены справа от трактора (не показано). Отсюда следует, что вторая конфигурация также упоминается как «конфигурация с поворотом влево».

Обработка поля плугом 10 в этой первой конфигурации обеспечивает первую борозду, созданную первым плужным корпусом 22а, вторую борозду, созданную вторым плужным корпусом 24а, третью борозду, созданную третьим плужным корпусом 26а, четвертую борозду, созданную четвертым плужным корпусом 28а и пятую борозду, созданную пятым плужным корпусом 30а. Ширина борозды определяется поперечным расстоянием d между плужными корпусами 22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b, 30a, 30b, как иллюстрировано на фиг.1C.

Когда оборотный плуг 10 достигает конца первого прохода, основная рама 12 поворачивается на 180 градусов (переворачивается) относительно сцепки 14. Поворотный цилиндр (не показан), прикрепленный к сцепке 14, может использоваться для поворота (переворота) плуга 10. Во время поворота основной рамы, первое множество плужных корпусов, например, 22а, 24а, 26а, 28а, 30а, переносятся на верхнюю часть плуга 10. В то же время, второе множество плужных корпусов, например 22b, 24b, 26b, 28b, 30b, которые не использовались в предыдущем проходе, затем переносятся на нижний конец плуга 10 и будут погружаться в почву во время следующего прохода. Оборотный плуг затем находится во второй конфигурации (не показана).

Выполнение второго прохода поля плугом 10 в этой второй конфигурации обеспечивает первую борозду, созданную шестым плужным корпусом 22b, вторую борозду, созданную седьмым плужным корпусом 24b, третью борозду, созданную восьмым плужным корпусом 26b, четвертую борозду, созданную девятым плужным корпусом 28b, и пятую борозду, созданную десятым плужным корпусом 30b.

Оборотный плуг 10 между последовательными проходами имеет то преимущество, что плужные корпуса 22а, 22b, 24а, 24b, 26а, 26b, 28а, 28b, 30а, 30b, которые зацепляются с почвой, всегда обращены к одному и тому же боковому краю основного поля 3, независимо от ориентации трактора.

В обеих конфигурациях плуга 10, основная рама 12 поддерживается опорным колесом 20. Опорное колесо 20 расположено на заднем конце 18 плуга 10. Поскольку плужные корпуса 22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b, 30a, 30b и предплужники 32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b, 38a, 38b, 40a, 40b обычно прикреплены к основной раме через балки 42, 44, 46, 48 и 50, это не позволяет регулировать рабочую глубину упомянутых взаимодействующих с землей инструментов, не изменяя расстояние от поверхности земли основной рамы 12. Для этого плуг 10, показанный на фигурах 1А-1С, включает в себя опорное колесо 20, которое действует как опорное колесо для регулировки расстояния от поверхности земли основной рамы 12. Тяга, предусмотренная между опорным колесом 20 и основной рамой 12, позволяет оператору поднимать или опускать основную раму 12 относительно поверхности 80 земли. Поскольку положение множества первого и второго взаимодействующих с землей инструментов фиксировано относительно основной рамы 12, любое изменение расстояния от поверхности земли основной рамы также будет влиять на рабочую глубину множества первых и вторых взаимодействующих с землей инструментов. В частности, если основная рама 12 опускается путем регулировки соединения между опорным колесом 20 и основной рамой 12, то рабочая глубина множества первых взаимодействующих с землей инструментов, показанных на фигурах 1А-1С, увеличивается, то есть множество первых взаимодействующих с землей инструментов опускаются дополнительно в почву. Если, с другой стороны, основная рама 12 поднимается, то рабочая глубина множества первых взаимодействующих с землей инструментов уменьшается, т.е. множество первых взаимодействующих с землей инструментов извлекаются из почвы.

Фигуры 3А, 3В и 3С иллюстрируют часть плуга, которая включает защитный механизм автоотвода для плужного корпуса 322 и балки 342, где плужный корпус 322 находится в рабочем положении; Фиг.3А показывает вид сбоку, фиг.3В показан вид сечения по линии B-B на фиг.3А, а фиг.3С показывает вид с торца с дистального конца балки 342. Фигуры 4А, 4В и 4С представляют собой соответствующие виды, которые иллюстрируют защитный механизм автоотвода, когда плужный корпус находится в сработавшем положении, как будет описано ниже.

Балка 342 соединяет плужный корпус 322 с рамой (не показана) оборотного плуга. Плужный корпус 322 является примером первого взаимодействующего с землей инструмента. Эти фигуры показывают корпус 360 балки, который обеспечивает механическое соединение между балкой 342 и рамой. Балка 342 шарнирно соединена с корпусом 360 балки и, следовательно, также шарнирно соединена с рамой. Как будет описано ниже, корпус 360 балки имеет две точки 362, 364 поворота, одна из которых может использоваться для каждой из первой и второй конфигураций оборотного плуга.

Балка 342 имеет, по существу, Y-образную структуру, которая включает в себя центральный участок 374, первое плечо 376 балки и второе плечо 378 балки. Центральный участок 374 балки 342 имеет проксимальный конец, который шарнирно соединен с корпусом 360 балки, и дистальный конец. Два плеча 376, 378 балки продолжаются от дистального конца балки 342. Первое плечо 376 балки соединяет плужный корпус 322 с центральным участком 374 балки 342. Второе плечо 378 балки соединяет второй плужный корпус (не показан для ясности иллюстрации) с центральным участком 374 балки 342. Плужный корпус 322 может использоваться для зацепления почвы и обработки поля, когда оборотный плуг находится в первой конфигурации. Второй плужный корпус (не показан) может использоваться для зацепления почвы и обработки поля, когда оборотный плуг находится во второй конфигурации.

Фигуры 3А, 3В и 3С также показывают приводной механизм 366, который обеспечивает силу смещения для балки 342, так что плужный корпус 322 смещается к рабочему положению. Приводной механизм, показанный на этих фигурах, также может называться защитным механизмом автоотвода. Сила смещения может быть установлена таким образом, что, когда плужный корпус 322 протягивается через почву, когда плуг обрабатывает поле, плужный корпус 322 сохраняет свою предназначенную ориентацию. То есть, сила смещения, приложенная приводным механизмом 366, преодолевает реактивную силу 367, испытываемую плужным корпусом при его движении через почву. Однако если плужный корпус 322 ударил камень или другое препятствие, скрытое под землей, то дополнительное усилие, которое камень прикладывает к плужному корпусу, способно преодолеть силу смещения, приложенную приводным механизмом, так что балка 342 может поворачиваться вокруг одной из точек 362, 364 поворота. Когда балка 342 поворачивается таким образом, плужный корпус 322 перемещается вверх, как показано на фигурах 4А-4С, так что он находится над камнем. Следовательно, операция вспашки не должна останавливаться, когда плужный корпус 322 сталкивается с камнем. Как только плужный корпус 322 пройдет камень, сила смещения, прилагаемая приводным механизмом, возвращает плужный корпус 322 в рабочее положение.

Приводной механизм 366 включает в себя цилиндр 368, соединительный стержень 370 и тягу 372. Соединительный стержень 370 в этом примере в основном расположен в полости, которая находится внутри центрального участка 374 балки 342. Таким образом, центральный участок 374 балки 342 может рассматриваться как втулка вокруг соединительного стержня 370. Большая часть длины соединительного стержня 370 видна в сечении на фиг.3В, а конец соединительного стержня 370 также виден на фиг.3С. На фиг.3А, соединительный стержень 370 закрыт цилиндром 368 и балкой 342.

В этом примере, балка 342 включает в себя область 388 для установки цилиндра (проушину) на проксимальном конце центрального участка 374 балки 342, и область 392 для установки тяги на дистальном конце центрального участка 374 балки 342. Как показано на фиг.3В, область 388 установки цилиндра и область 392 установки тяги продолжаются от противоположных сторон балки 342, так что они смещены в поперечном направлении друг от друга на противоположных концах соединительного стержня 370.

Один конец тяги 372 соединен с областью 392 установки тяги в точке 384 соединения тяги с балкой. Таким образом, первый конец тяги 372 может поворачиваться относительно балки 342, но не может испытывать поступательное движение относительно балки 342. Второй конец тяги 372 соединен с первым концом цилиндра 368 в точке 380 соединения цилиндра с тягой. Второй конец цилиндра 368 соединен с областью 388 установки цилиндра в точке 386 соединения цилиндра с балкой. Первый конец соединительного стержня 370 соединен с корпусом 360 балки (и, следовательно, также с рамой) в точке 390 соединения стержня с рамой. Второй конец соединительного стержня 370 поворотно соединен со средней точкой тяги 372 в точке 382 соединения стержня с тягой. То есть точка 382 соединения стержня с тягой находится между точкой 384 поворота тяги с балкой и точкой 380 соединения цилиндра с тягой вдоль продольного направления тяги 372.

В этом примере, точка 384 соединения балки с тягой, точка 380 соединения цилиндра с тягой, точка 386 соединения балки с цилиндром, точка 390 соединения рамы со стержнем и точка 382 соединения стержня с тягой все являются точками поворота, так что два связанных компонента могут поворачиваться относительно друг друга. Должно быть понятно, что в других примерах одна или более из этих точек соединения могут быть жесткими соединениями, которые не допускают относительного поворотного движения, и что любое нелинейное или поворотное движение может быть приспособлено другими компонентами в приводном механизме 366.

Аккумулятор (не показан на фигурах 3А-3С) поддерживает давление текучей среды в цилиндре 368, когда взаимодействующий с землей инструмент 322 находится в своем рабочем положении. Давление в цилиндре 368 пытается оттолкнуть второй конец тяги 372 от области 388 установки цилиндра так, чтобы она поворачивалась вокруг точки 382 соединения тяги со стержнем и оттолкнуть точку 384 поворота тяги с балкой назад к корпусу 360 балки. Таким образом, центральный участок 374 балки 342 смещается вдоль соединительного стержня так, что он упирается в корпус 360 балки. Следовательно, сила смещения, приложенная цилиндром 368, действует для поддержания балки 342 в ее текущем рабочем положении относительно корпуса 360 балки.

Фигуры 4А, 4В и 4С иллюстрируют защитный механизм автоотвода, когда плужный корпус 422 находится в сработавшем положении. Признаки фигур 4А и 4С, которые также показаны на фигурах 3А-3С, будут обозначены соответствующими ссылочными позициями в последовательности 400 и не обязательно будут описаны снова. Фигуры 4А и 4С также показывают аккумулятор 495, который соединен с цилиндром 468 шлангом 496, так что он поддерживает давление текучей среды в цилиндре 468.

На фигурах 4А-4С, плужный корпус 422е натолкнулся на камень, что привело к высокой реактивной силе 467 на плужный корпус 422, когда он находился в своем рабочем положении. Как будет обсуждаться ниже, эта высокая реактивная сила 467 больше, чем сила смещения, которая создается цилиндром 468, так что балка 442 поворачивается вокруг первой точки 462 поворота, и корпус 422 плуга перемещается с пути камня. Более конкретно, поскольку реактивная сила 467 всегда будет испытываться нижним используемым плужным корпусом, балка 442 всегда будет поворачиваться вокруг верхней точки поворота. Следовательно, если плуг был во второй конфигурации так, что второе плечо 478 балки было обращено вниз, балка 442 поворачивалась бы вокруг второй точки 464 поворота (которая была бы верхней точкой поворота) при столкновении с камнем.

Когда балка 442 поворачивается вокруг первой точки 462 поворота, вторая точка 464 поворота отделяется, и часть балки 442 удаляется от корпуса 460 балки. Первый конец соединительного стержня 470 соединен с корпусом 460 балки в точке 490 соединения стержня с рамой, так что центральный участок 474 балки 442 перемещается вдоль соединительного стержня 470 в направлении тяги 472. Поскольку второй конец соединительного стержня 470 соединен со средней точкой тяги 472 в точке 482 соединения тяги со стержнем, тяга 472 поворачивается вокруг точки 482 соединения тяги со стержнем. По мере поворота тяги 472, второй конец тяги 472 (а, следовательно, и точка 480 соединения тяги с цилиндром) перемещается ближе к точке 486 соединения балки с цилиндром. Когда точка 480 соединения тяги с цилиндром перемещается ближе к точке 486 соединения балки с цилиндром, цилиндр 468 сжимается. Таким образом, балка 442 может поворачиваться только вокруг первой точки 462 поворота, когда реактивная сила 467 на плужный корпус 422 приводит к усилию на цилиндр 468, приложенному тягой 472, которое больше, чем сила смещения, которая обеспечивается текучей средой в цилиндре 468.

Фиг.5 схематично показывает часть сельскохозяйственного орудия, такого как плуг, который включает контроллер 597 и приводной механизм 566. Таким же образом, как описано выше, приводной механизм 566 может обеспечивать силу смещения на взаимодействующий с землей инструмент, так чтобы он смещается к рабочему положению. В некоторых примерах, сила смещения может быть косвенно приложена взаимодействующему с землей инструменту посредством приводного механизма 566, прикладывающего усилие к балке, которая механически соединена с взаимодействующим с землей инструментом. Когда сила смещения преодолевается так, что взаимодействующий с землей инструмент оставляет свое рабочее положение, это будет упоминаться как событие срабатывания. Приводной механизм 566 может быть таким же, как тот, который описан со ссылкой на фигуры 3А, 3В, 3С, 4А, 4В и 4С, или может быть другим.

Контроллер 597 обеспечивает сигнал 565 управления приводом для приводного механизма 566 для того, чтобы автоматически устанавливать уровень силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом 566. Таким образом, приводной механизм может быть установлен таким образом, что производительность сельскохозяйственного орудия улучшается. Например, в примерах, где приводной механизм 566 представляет собой защитный механизм автоотвода для плуга, защитный механизм автоотвода может управляться так, что он срабатывает при соответствующей реактивной силе, которая испытывается плужным корпусом. Это может включать зарядку аккумулятора, который показан на фиг.4А, так что он устанавливает уровень давления в цилиндре на основании данных 598 управления. Таким образом: (i) вероятность ложного срабатывания, когда камень отсутствует, может быть уменьшена; (ii) вероятность того, что взаимодействующий с землей инструмент регулярно находится в полу сработавшем состоянии, когда он должен находиться в рабочем положении, может быть уменьшена; и/или (iii) вероятность того, что взаимодействующий с землей инструмент не сработает при столкновении с камнем, может быть уменьшена.

Контроллер 597 может автоматически устанавливать уровня силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом на основе данных 598 для управления. Данные 598 для управления могут включать в себя данные события предыдущего срабатывания, которые представляют один или более более ранних случаев, когда взаимодействующий с землей инструмент оставил свое рабочее положение, примеры которого описаны ниже. Дополнительно или альтернативно, данные 598 для управления могут включать в себя эксплуатационные данные, данные о почве и/или данные о поле.

Система может включать в себя один или более датчиков (не показаны), которые обеспечивают данные 598 для управления в контроллер 597. Примеры датчиков и связанных данных для управления могут включать следующее. По меньшей мере, некоторые из датчиков могут быть реализованы как индуктивные, датчики давления или ультразвуковые, в качестве неограничивающих примеров.

Датчик срабатывания, который может обеспечивать данные срабатывания. Датчик срабатывания может прямо или косвенно контролировать положение взаимодействующего с землей инструмента и/или скорость, с которой взаимодействующий с землей инструмент оставляет свое рабочее положение. Датчик срабатывания или контроллер могут затем определить данные события предыдущего срабатывания на основе контроля положения или скорости взаимодействующего с землей инструмента. Данные события предыдущего срабатывания могут быть репрезентативными для одного или нескольких более ранних случаев, когда взаимодействующий с землей инструмент оставил свое рабочее положение, например, в течение предыдущего предварительно определенного периода времени, во время текущей операции вспашки, или во время текущего прохода через поле во время текущей операции вспашки. Таким образом, данные события предыдущего срабатывания могут представлять события отключения в более раннем периоде времени. Данные события предыдущего срабатывания могут включать следующее:

данные о частоте срабатывания, которые представляют частоту, с которой взаимодействующий с землей инструмент оставляет свое рабочее положение, и могут быть измерены, например, по количеству событий срабатывания в час;

данные об индивидуальной продолжительности срабатывания, которые представляют продолжительность, на которую взаимодействующий с землей инструмент оставил свое рабочее положение для предыдущего события срабатывания (то есть события срабатывания, которое уже завершено взаимодействующим с землей инструментом, возвращающимся к своему рабочему положению). Это может быть средняя продолжительность для множества предыдущих событий срабатывания;

накопленные данные о продолжительности срабатывания, которые представляют продолжительность, на которую взаимодействующий с землей инструмент оставил свое рабочее положение в течение предварительно определенного периода времени. Например, это может быть общая продолжительность, в течение которой взаимодействующий с землей инструмент не находится в своем рабочем положении в час; и

данные о скорости срабатывания, которые представляют силу/скорость, с которой взаимодействующий с землей инструмент оставляет свое рабочее положение. Это может быть средняя сила/скорость для множества событий срабатывания;

Вышеприведенные случаи данных события предыдущего срабатывания могут быть предоставлены непосредственно датчиком срабатывания или могут быть рассчитаны контроллером 597 на основе сигналов, принятых от одного или нескольких датчиков.

Датчик срабатывания может контролировать взаимодействующий с землей инструмент/балку, которая связана с приводным механизмом, которым необходимо управлять, или он может контролировать другой взаимодействующий с землей инструмент/балку на сельскохозяйственном орудии. Например, один или более из приведенных выше примеров данных события предыдущего срабатывания могут включать в себя: (i) данные о срабатывании одного и того же рабочего органа, которые представляют события срабатывания для взаимодействующего с землей инструмента, который связан приводным механизмом, которым необходимо управлять; и/или (ii) данные о срабатывании смежного рабочего органа, которые представляют события срабатывания для взаимодействующего с землей инструмента, который не связан с приводным механизмом, которым необходимо управлять. Данные о срабатывании смежного рабочего органа не обязательно относятся к непосредственно прилегающему рассматриваемому взаимодействующему с землей инструменту. Например, смежный взаимодействующий с землей инструмент может быть любым взаимодействующим с землей инструментом, связанным с сельскохозяйственным орудием, которое находится перед рассматриваемым взаимодействующим с землей инструментом. Таким образом, приводной механизм может активно управляться до того, как соответствующий взаимодействующий с землей инструмент столкнется с камнем или другим препятствием.

Рабочий датчик, который может обеспечивать эксплуатационные данные, которые представляют один или более эксплуатационных параметров сельскохозяйственного орудия или связанного сельскохозяйственного транспортного средства. Например:

датчик скорости, который обеспечивает данные о скорости сельскохозяйственного орудия и/или соответствующего сельскохозяйственного транспортного средства; и

датчик проскальзывания колеса, который обеспечивает данными проскальзывания колеса, которые представляют степень (если это имеет место) проскальзывания колеса, испытываемого колесом сельскохозяйственного орудия и/или соответствующего сельскохозяйственного транспортного средства.

Датчик почвы, который может обеспечивать данные о почве, которые представляют одну или более характеристик почвы, которая должна обрабатываться сельскохозяйственным орудием. Например:

датчик влажности почвы, который обеспечивает данными о влажности почвы, которые представляют уровень влажности почвы; Примером реализации такого датчика влажности почвы является микроволновый радар.

датчик уплотнения почвы, который обеспечивает данными об уплотнении почвы, которые представляют уровень уплотнения/плотности почвы;

Радар является одним из примеров датчика, который может обеспечивать данные об уплотнении почвы.

датчик температуры почвы, который обеспечивает данными о температуре почвы, которые представляют температуру почвы, при необходимости температуру почвы на заданной глубине в почве.

Датчик поля, который может обеспечивать данными о поле. Например:

- датчик контура поля, который обеспечивает данные контура поля, которые представляют контуры поля, на котором работает сельскохозяйственное орудие. В некоторых примерах, датчик контура поля может быть гироскопом или акселерометром. Данные контура поля могут быть репрезентативными для того, движется ли сельскохозяйственное орудие вверх по склону или вниз по склону.

Примеры, как контроллер 597 может обрабатывать вышеприведенные типы данных для управления включают одно или более из:

увеличения силы смещения, если данные частоты срабатывания выше первого порогового значения частоты, и/или уменьшение силы смещения, если данные частоты срабатывания ниже второго порогового значения частоты;

увеличения силы смещения, если данные длительности отдельного срабатывания выше первого порогового значения отдельного срабатывания, и/или уменьшение силы смещения, если данные длительности отдельного срабатывания ниже второго порогового значения длительности отдельного срабатывания;

увеличения силы смещения, если данные совокупной длительности срабатывания выше первого порогового значения совокупной длительности, и/или уменьшение силы смещения, если данные совокупной длительности срабатывания ниже второго порогового значения совокупной длительности;

увеличения силы смещения, если данные скорости срабатывания выше первого порогового значения скорости, и/или уменьшение силы смещения, если данные скорости срабатывания ниже второго порогового значения скорости;

установки силы смещения на основе скорости данных, например, используя уравнение или справочную таблицу, или применяя одно или более пороговых значений скорости. Таким образом, более высокие силы смещения могут быть применены для более высоких скоростей на основе того, что реактивная сила, испытываемая взаимодействующим с землей инструментом, вероятно должна быть выше во время нормального использования.

установки силы смещения на основе данных проскальзывания колеса, например, используя уравнение или справочную таблицу, или применяя одно или более пороговых значений проскальзывания колеса. Таким образом, более высокие силы смещения могут применяться для более высоких степеней проскальзывания колеса на основе того, что реактивная сила, испытываемая взаимодействующим с землей инструментом, может способствовать ограничению поступательного движения сельскохозяйственного орудия и, следовательно, также нежелательному проскальзыванию колеса. Реактивная сила (волочение), испытываемая рабочим органом, работающим на земле, может быть ниже, когда он находится в рабочем положении. Для примера плужного корпуса, если плужный корпус начинает перемещаться (и находится под углом относительно своего рабочего положения), то может возникнуть более высокая реактивная сила (волочение) из-за более агрессивного наклона корпуса к почве;

установки силы смещения на основе данных влажности почвы, например, используя уравнение или справочную таблицу, или применяя одно или более пороговых значений влажности почвы. Таким образом, более низкие силы смещения могут быть применены для почв с более высокой влажностью на основе того, что реактивная сила, испытываемая взаимодействующим с землей инструментом, должна быть ниже для относительно влажной почвы;

установки силы смещения на основе данных уплотнения почвы, например, используя уравнение или справочную таблицу, или применяя одно или более пороговых значений уплотнения почвы. Таким образом, более высокие силы смещения могут быть применены для более уплотненных/плотных почв на основе того, что реактивная сила, испытываемая взаимодействующим с землей инструментом, должна быть выше для относительно плотной почвы;

установки силы смещения на основе данных температуры почвы, например, используя уравнение или справочную таблицу, или применяя одно или более пороговых значений температуры почвы. Таким образом, более высокие силы смещения могут быть применены для более холодных почв на основе того, что реактивная сила, испытываемая взаимодействующим с землей инструментом, должна быть выше; и

установки силы смещения на основе данных контура поля, например, используя уравнение или справочную таблицу, или применяя одно или более пороговых значений контура поля. Таким образом, более высокие силы смещения могут быть применены, когда сельскохозяйственное орудие движется вверх по склону, и более низкие силы смещения могут быть применены, когда сельскохозяйственное орудие движется вниз по склону. Это может быть основано на том, что реактивная сила, испытываемая рабочим органом зацепления земли, должна быть выше, когда он тянется вверх по склону против действия силы тяжести.

Понятно, что для каждого из вышеприведенных примеров целью установки силы смещения может быть уменьшение числа ложных срабатываний (когда не встречается камень или другое препятствие), а также уменьшение количества раз, когда приводной механизм не срабатывает, когда сталкивается с камнем. Кроме того, может быть целью установить силу смещения таким образом, чтобы взаимодействующий с землей инструмент находился в правильном рабочем положении, когда камень не встречается. То есть «нормальная» реактивная сила, которую испытывает взаимодействующий с землей инструмент, когда камень не встречается, не должна приводить к длительным событиям срабатывания.

В некоторых примерах, контроллер 597 может устанавливать уровень силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом 566 так, чтобы он не превышал максимальное значение силы и/или не падал ниже минимального значения силы. Особенно в отношении максимального значения силы, это может гарантировать, что сила смещения не становится настолько высокой, что взаимодействующий с землей инструмент сломается при столкновении с камнем, а не вызовет события срабатывания.

Одно или более из упомянутых выше пороговых значений могут быть установлены пользователем на основании того, что они подходят для поля, которое обрабатывается сельскохозяйственным орудием. Для примеров, где есть первый порог и второй порог, эти пороги могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга.

В некоторых примерах, система определения местоположения может быть связана с сельскохозяйственным орудием и/или соответствующим сельскохозяйственным транспортным средством. Например, плуг и/или трактор, который тянет плуг, может иметь GPS. При необходимости, местоположение (такое как координаты GPS) сельскохозяйственного орудия во время, когда событие срабатывания начинается и/или останавливается, может быть сохранено в памяти в качестве данные о местоположении срабатывания. Более конкретно, в некоторых применениях местоположение конкретного взаимодействующего с землей инструмента, который испытал событие срабатывания, во время события срабатывания может быть определено и сохранено в памяти в качестве данных местоположения срабатывания. Это может быть достигнуто посредством обеспечения системы определения местоположения для каждого взаимодействующего с землей инструмента. В качестве альтернативы, единственная система определения местоположения может использоваться для множества взаимодействующих с землей инструментов, и заранее определенное смещение может быть применено к местоположению системы определения местоположения во время события срабатывания, на основе принятого идентификатора сработавшего взаимодействующего с землей инструмента. Например, расстояние смещения и направление каждого взаимодействующего с землей инструмента относительно системы определения местоположения могут быть извлечены из памяти, основанной на множестве взаимодействующих с землей инструментов. В некоторых реализациях, контроллер может применять это смещение к местоположению системы определения местоположения на основе определенного направления движения сельскохозяйственного орудия.

Данные события предыдущего срабатывания в некоторых примерах могут включать в себя данные о местоположении срабатывания, которые представляют местоположение взаимодействующего с землей инструмента во время события срабатывания. Следовательно, данные о местоположении могут рассматриваться как местоположение камня или другого препятствия для вспашки. При необходимости, такие данные о местоположении могут храниться в памяти, чтобы их можно было использовать для будущих сельскохозяйственных работ в поле. В одном примере, последующий способ может генерировать карту поля, на котором работало сельскохозяйственное орудие, который включает в себя идентификаторы местоположений камня/препятствий на основе данных о местоположении срабатывания.

Кроме того, в некоторых применениях, данные 598 для управления, которые используются контроллером 597 для установки уровня силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом 566, могут включать в себя данные местоположения с низким усилием, которые представляют известные места в поле, которое должно обрабатываться сельскохозяйственным орудием, в котором необходима низкая сила смещения. В некоторых примерах, данные местоположения с низкой силой могут включать в себя данные местоположения препятствий, которые представляют известные местоположения препятствий в поле. Данные местоположения с низкой силой могут включать в себя данные предыдущего местоположения срабатывания, которые представляют местоположение сельскохозяйственного орудия (и, возможно, местоположение конкретного взаимодействующего с землей инструмента) во время события срабатывания для предыдущей сельскохозяйственной операции (например, вспашки) в поле. То есть данные предыдущего местоположения срабатывания могут включать в себя данные местоположения срабатывания, которые были сохранены для предыдущей сельскохозяйственной операции. В некоторых примерах, данные местоположения с низкой силой могут включать в себя данные местоположения свойства поля, которые могут определять местоположения одной или нескольких границ поля, поворотной полосы, области поля, которая уже была обработана (и, следовательно, не должна обрабатываться снова), или любой другой области поля, которая не должна обрабатываться сельскохозяйственным орудием.

Таким образом, контроллер 597 может обрабатывать данные о местоположении с низкой силой, так что он автоматически уменьшает силу смещения в заранее определенной (виртуальной) области. Следовательно, взаимодействующий с землей инструмент не должен регистрировать камень (или другое препятствие, такое как дренажная скважина), сначала ударяя по нему, чтобы взаимодействующий с землей инструмент избежал его. Данные местоположения низкой силы могут рассматриваться как определяющие виртуальные запрещенные области в поле. Приводной механизм 566 можно рассматривать как работающий в качестве участка управления, который позволяет взаимодействующему с землей инструменту быть извлеченным из почвы так, чтобы он волочился по поверхности в определенных местоположениях поля, чтобы улучшить качество сельскохозяйственной операции и/или уменьшить вероятность повреждения сельскохозяйственного орудия.

В некоторых примерах, пока сельскохозяйственное орудие работает на поле, контроллер 597 также может принимать данные местоположения орудия, которые представляют текущее местоположение сельскохозяйственного орудия. Данные о местоположении орудия могут быть приняты из системы определения местоположения, которая связана с сельскохозяйственным орудием и/или связанным сельскохозяйственным транспортным средством, таким же образом, как описано выше. Контроллер 597 может обрабатывать данные местоположения орудия и данные местоположения с низкой силой, так что он уменьшает силу смещения на основании данных местоположения с низкой силой и данных местоположения орудия. Например, на основе заранее определенной взаимосвязи между данными местоположения с низкой силой и данными местоположения орудия. Примером такого заранее определенного отношения является результат сравнения между (i) разницей между данными местоположения низкой силы и данными местоположения орудия и (ii) пороговым значение расстояния. В некоторых примерах, контроллер 597 может определять и принимать во внимание направление движения сельскохозяйственного орудия как часть заранее определенного отношения для определения, является ли столкновение вероятным и, следовательно, уменьшать или нет силу смещения. Может быть, выгодно уменьшить силу смещения до ожидаемого столкновения с камнем/препятствием, чтобы взаимодействующий с землей инструмент мог легче сработать. Это может снизить вероятность того, что взаимодействующий с землей инструмент будет поврежден камнем/препятствием.

Фиг.6 иллюстрирует пример варианта осуществления способа работы сельскохозяйственного орудия. Сельскохозяйственный орудие включает в себя взаимодействующий с землей инструмент, раму, балку и приводной механизм, как описано выше.

Способ предназначен для автоматической установки уровня силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом на основе данных для управления на этапе 615. В этом примере, данные для управления включают в себя данные события предыдущего срабатывания, как подробно описано выше, и способ включает в себя возможные этапы 611, 613 получения и определения данных события предыдущего срабатывания.

На этапе 611, способ включает в себя контроль положения и/или скорости взаимодействующего с землей инструмента. Это может быть выполнено прямо или косвенно, например, посредством отслеживания положения и/или скорости компонента, который механически соединен с взаимодействующим с землей инструментом, такого как балка. В некоторых примерах может быть удобнее отслеживать положение или скорость частей балки, которые не находятся под землей, когда взаимодействующий с землей инструмент находится в своем рабочем положении. В некоторых примерах, способ может определять положение и/или скорость взаимодействующего с землей инструмента посредством контроля положения цилиндра (или другого компонента) приводного механизма.

На этапе 613, способ включает определение данных события предыдущего срабатывания на основе контроля положения или скорости взаимодействующего с землей инструмента. Например, это может включать в себя подсчет количества событий срабатывания для определения данных частоты отключения, измерение продолжительности событий срабатывания для определения данных индивидуальной длительности срабатывания, или накопление данных длительности срабатывания, и определение скорости изменения смещения взаимодействующего с землей инструмента для определения данных скорости движения.

Хотя это подробное описание относится к плужным корпусам, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено такими взаимодействующими с землей инструментами. Скорее, любая форма взаимодействующего с землей инструмента любого сельскохозяйственного орудия может быть использована в связи с приводным механизмом и контроллером, описанным выше. Аналогично, количество и расположение взаимодействующих с землей инструментов, показанных на чертежах, не следует понимать как ограничивающие объем этого изобретения.

Предпочтения и варианты для данного аспекта, признака или параметра изобретения, если в контексте не указано иное, должны рассматриваться как раскрытые в комбинации с любыми и всеми предпочтениями и вариантами для всех других аспектов, признаков и параметров изобретения.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. Плуг содержит взаимодействующий с землей инструмент, приводной механизм, который выполнен с возможностью обеспечения силы смещения взаимодействующему с землей инструменту так, что он смещается к рабочему положению, и контроллер, который выполнен с возможностью автоматической установки уровня силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом, на основе данных управления. Приводной механизм представляет собой защитный механизм автоотвода. Данные для управления содержат данные события предыдущего срабатывания, которые представляют один или более более ранних случаев, когда взаимодействующий с землей инструмент оставил свое рабочее положение. Способ обработки почвы плугом, содержащим взаимодействующий с землей инструмент, приводной механизм, который выполнен с возможностью обеспечения силы смещения взаимодействующему с землей инструменту так, что он смещается к рабочему положению. Способ включает этап, на котором автоматически устанавливают уровень силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом на основе данных для управления. Данные для управления содержат данные события предыдущего срабатывания, которые представляют один или более более ранних случаев, когда взаимодействующий с землей инструмент оставил свое рабочее положение. Обеспечивается улучшение регулировки глубины взаимодействующих с землей инструментов. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Плуг, содержащий:

взаимодействующий с землей инструмент (322; 422);

приводной механизм (366; 466; 566), который выполнен с возможностью обеспечения силы смещения взаимодействующему с землей инструменту (322; 422) так, что он смещается к рабочему положению; и

контроллер (597), который выполнен с возможностью автоматической установки уровня силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом (366; 466; 566), на основе данных (598) управления, причем приводной механизм (366; 466; 566) представляет собой защитный механизм автоотвода, при этом данные (598) для управления содержат данные события предыдущего срабатывания, которые представляют один или более более ранних случаев, когда взаимодействующий с землей инструмент (322; 422) оставил свое рабочее положение.

2. Плуг по п. 1, в котором защитный механизм автоотвода дополнительно выполнен так, что взаимодействующий с землей инструмент перемещается из рабочего положения, когда взаимодействующий с землей инструмент испытывает реактивную силу, большую, чем сила смещения.

3. Плуг по п. 1, в котором данные события предыдущего срабатывания содержат одно или более из:

данных о частоте срабатывания, представляющих частоту, с которой взаимодействующий с землей инструмент (322; 422) оставляет свое рабочее положение;

данных о продолжительности отдельного срабатывания, представляющих продолжительность, на которую взаимодействующий с землей инструмент (322; 422) оставил свое рабочее положение для отдельного события срабатывания;

накопленных данных о продолжительности срабатывания, которые представляют продолжительность, на которую взаимодействующий с землей инструмент (322; 422) оставил свое рабочее положение в течение предварительно определенного периода времени; и

данных о скорости срабатывания, которые представляют скорость, с которой взаимодействующий с землей инструмент (322; 422) оставляет свое рабочее положение.

4. Плуг по п. 1 или 3, в котором данные события предыдущего срабатывания содержат:

данные срабатывания того же самого рабочего органа, которые представляют события срабатывания для взаимодействующего с землей инструмента (322; 422), который связан с приводным механизмом (366; 466; 566), которым необходимо управлять; и/или

данные срабатывания смежного рабочего органа, которые представляют события срабатывания для взаимодействующего с землей инструмента (322; 422), который не связан с приводным механизмом (366; 466; 566), которым необходимо управлять.

5. Плуг по любому из пп. 1-4, в котором данные (598) для управления содержат эксплуатационные данные, которые представляют один или более рабочих параметров плуга или соответствующего сельскохозяйственного транспортного средства.

6. Плуг по п. 5, в котором эксплуатационные данные содержат одно или оба из:

данных о скорости, которые представляют скорость плуга и/или соответствующего сельскохозяйственного транспортного средства; и

данных проскальзывания колеса, которые представляют степень проскальзывания колеса, испытываемую колесом плуга и/или соответствующим сельскохозяйственным транспортным средством.

7. Плуг по любому из пп. 1-6, в котором данные (598) для управления содержат данные почвы, которые представляют одну или более характеристик почвы, которая должна быть обработана плугом.

8. Плуг по п. 7, в котором данные почвы содержат одно или более из:

данных о влажности почвы, которые представляют уровень влажности почвы;

данных об уплотнении почвы, которые представляют плотность почвы; и

данных о температуре почвы, которые представляют температуру почвы.

9. Плуг по любому из пп. 1-8, в котором:

данные (598) для управления содержат данные о местоположении с низкой силой, которые представляют известные местоположения в поле, которое должно быть обработано плугом, в котором необходима низкая сила смещения; и

контроллер (597) выполнен с возможностью автоматической установки уровня силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом (366; 466; 566), на основе (i) данных местоположения с низкой силой, и (ii) данных местоположения орудия, которые представляют текущее местоположение плуга.

10. Плуг по любому из пп. 1-9, в котором контроллер (597) выполнен с возможностью установки уровня силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом (566) так, чтобы он не превышал максимального значения силы и/или не падал ниже минимального значения силы.

11. Плуг по любому из пп. 1-10, в котором:

приводной механизм содержит цилиндр (374; 474); и

контроллер (597) выполнен с возможностью установки уровня давления текучей среды в цилиндре (374; 474) на основании данных (598) управления.

12. Плуг по любому из пп. 1-11, в котором контроллер (597) выполнен с возможностью сохранения местоположения взаимодействующего с землей инструмента (322; 422) в то время, когда взаимодействующий с землей инструмент (322; 422) оставляет свое рабочее положение в качестве данных местоположения срабатывания.

13. Способ обработки почвы плугом, содержащим:

взаимодействующий с землей инструмент (322; 422);

приводной механизм (366; 466; 566), который выполнен с возможностью обеспечения силы смещения взаимодействующему с землей инструменту (322; 422) так, что он смещается к рабочему положению;

при этом способ включает этап, на котором:

автоматически устанавливают уровень силы смещения, которая обеспечивается приводным механизмом (366; 466; 566) на основе данных (598) для управления, причем данные (598) для управления содержат данные события предыдущего срабатывания, которые представляют один или более более ранних случаев, когда взаимодействующий с землей инструмент (322; 422) оставил свое рабочее положение.

14. Способ по п. 13, в котором данные управления содержат данные события предыдущего срабатывания, и способ дополнительно включает этапы, на которых:

прямо или косвенно контролируют положение взаимодействующего с землей инструмента (322; 422) и/или скорость, с которой взаимодействующий с землей инструмент (322; 422) оставляет свое рабочее положение; и

определяют данные события предыдущего срабатывания на основе контроля положения или скорости взаимодействующего с землей инструмента (322; 422).