Способ посева пропашных культур Российский патент 2022 года по МПК A01C7/18 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам посева семян пропашных культур.

Существующие сеялки располагают механизмом контроля нормы дифференцированного высева, то есть с автоматическим изменением нормы посева в зависимости от прохождения того или иного участка поля. Известна сеялка [1], которая с помощью долотовидных сошников обеспечивает точность укладки и заделки посевного материала на вспаханном поле, на обработанном культиватором поле и по прямому посеву. При этом глубина посева централизованно устанавливается на каждой группе сошников с помощью рукоятки. Сошники имеют параллелограммную подвеску, что предотвращает возможность несоблюдения желаемой глубины посева при различных или изменяющихся скоростях (вверх-вниз, на развороте, при различной плотности почвы и т.д.) и прочих неровностях почвы. Механизм дозирования высева семян снабжен гидромотором, изменяющим частоту вращения выходного вала по команде управляющих воздействий бортового компьютера, в который закладывается карта увлажнения - с выделением поливных и неполивных зон почвы на поле и алгоритм изменения норм высева, в зависимости от наличия влаги в почве. Таким образом, достигается равномерное распределение семян в рядке и уменьшение или увеличение нормы высева на разных участках поля.

Данный способ не позволяет оперативно управлять координатами высева семян на площади и глубиной заделки при посеве каждого семени.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ посева пропашных культур [2], заключающийся в том, что перед посевом в электронное управляющее устройство сеялки предварительно загружают программу управления исполнительными механизмами подачи семян нечетных и четных секций сеялки, произвольный шаг посева t, координаты линий отсчета расстояний, перпендикулярных направлению движения сеялки, при достижении которых активируется или деактивируется измерительное устройство, установленное на сеялке для измерения пройденного пути и связанное с электронным управляющим устройством сеялки, которое в начале первого прохода посредством электрической цепи управляет включением исполнительных механизмов подачи семян нечетных секций сеялки при пересечении сеялкой линии отсчета расстояний, включением исполнительных механизмов подачи семян четных секций на расстоянии t/2 в направлении движения сеялки от линии отсчета расстояний и последующим включением исполнительных механизмов подачи семян четных и нечетных секций сеялки на расстоянии заданного шага t посева после предыдущего включения исполнительных механизмов подачи семян соответствующих секций сеялки, а также сохраняет в своей памяти расстояние х от места последнего срабатывания исполнительного механизма подачи семян нечетных или четных секций сеялки до линии отсчета расстояний в направлении движения сеялки.

В качестве недостатков можно отметить то, что при реализации этого способа высев семян производится включением или выключением четных и нечетных секций сеялки, что не обеспечивает возможность дифференцированно распределять семена каждым высевающим сошником по глубине и площади посева.

Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение дифференцированного распределения семян в почве на основе цифрового мониторинга границ поля и характеристик поля и почвы, что обеспечивает рациональную площадь питания растениям и позволит сократить затраты на семенной материал.

Поставленная задача достигается тем, что перед посевом в терминал управления сеялкой загружают результаты цифрового мониторинга границ поля и характеристики поля и почвы, полученные, например, с помощью беспилотных летательных аппаратов. Используя спутниковую систему навигации, устанавливают сеялку на линию первого прохода. С помощью терминала управления виртуально разбивают площадь поля на прямоугольные участки со сторонами, равными ширине захвата и кинематической длине сеялки, определяют количество семян, которое нужно распределить на участке и генерируют координаты высева и глубины заделки каждого семени последовательно для каждого участка в отдельности. Начинают движение сеялки и с помощью гидравлических устройств, управляемых с терминала управления, в соответствии с полученными координатами настраивают положение высевающих игольчатых сошников индивидуально в горизонтальной плоскости, задавая величину хода и скорость возвратно-поступательного перемещения по направлению движения сеялки и перпендикулярно направлению движения сеялки для выхода на координаты высева. По сигналу с терминала управления производят дифференцированный по глубине высев каждого семени, задавая величину хода и скорость возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости высевающего игольчатого сошника также с помощью гидравлического устройства. Скорость перемещения высевающих игольчатых сошников контролируется терминалом управления, причем при достижении координат высева семени высевающим игольчатым сошником на время его срабатывания на глубину заделки семени и выхода в исходное положение скорость перемещения относительно поверхности почвы поддерживается нулевой. Координаты срабатывания крайних высевающих игольчатых сошников сеялки сохраняются в памяти терминала управления и затем используются для определения координат срабатывания высевающих игольчатых сошников при втором и последующих проходах сеялки.

На чертеже приведена принципиальная схема способа посева пропашных культур, где 1 - гидравлические устройства; 2 - высевающий игольчатый сошник; - кинематическая длина сеялки.

Практически предложенный способ может быть реализован следующим образом.

Перед посевом в терминал управления сеялкой загружают результаты цифрового мониторинга границ поля, характеристики поля и почвы. Данные для цифрового мониторинга характеристик поля и почвы могут быть получены при помощи спутниковых систем и беспилотных летательных аппаратов.

Используя спутниковую систему навигации, устанавливают сеялку на линию первого прохода и с помощью терминала управления виртуально разбивают площадь поля на прямоугольные участки со сторонами, равными ширине захвата сеялки и кинематической длине сеялки (фиг.). Определяют количество семян, которое нужно распределить на участке и генерируют координаты высева и глубины заделки каждого семени. Эту операцию проводят вначале на участке, располагающемся перед сеялкой, а в дальнейшем последовательно на других участках по мере перемещения сеялки.

Начинают движение сеялки и с помощью гидравлических устройств 1 (фиг.), управляемых с терминала управления, в соответствии с полученными координатами настраивают положение высевающих игольчатых сошников 2 (на фиг. показан крайний высевающий игольчатый сошник) индивидуально. Для этого высевающие игольчатые сошники 2 сеялки по сигналу с терминала управления с помощью гидравлических устройств 1 осуществляют с заданной величиной хода и скоростью возвратно-поступательное перемещения по направлению движения сеялки и перпендикулярно направлению движения сеялки для выхода на координаты высева.

Высев семени происходит следующим образом. При движении сеялки по сигналу с терминала управления каждый высевающий игольчатый сошник 2, перемещаясь перпендикулярно линии движения и по ходу движения со скоростью, превышающей скорость движения сеялки, выходит на координаты высева семени в горизонтальной плоскости, производит дифференцированный по глубине высев семени, в соответствии с заданной величиной хода и скоростью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, высевающий игольчатого сошника осуществляет прокол почвы и сброс семени на строго заданную глубину. Причем скорость перемещения высевающего игольчатого сошника 2 контролируется терминалом управления, при достижении координат высева семени высевающим игольчатым сошником на время его срабатывания на глубину заделки семени и выхода в исходное положение скорость его перемещения относительно поверхности почвы поддерживается нулевой

Координаты срабатывания крайних высевающих игольчатых сошников сеялки сохраняются в памяти терминала управления и используются для определения координат срабатывания высевающих игольчатых сошников при втором и последующих проходах сеялки.

Таким образом, предложенный способ посева семян обеспечивает возможность оперативно в реальном масштабе времени на основе данных мониторинга дифференцировать распределение каждого семени при посеве, управляя положением и скоростью перемещения высевающих игольчатых сошников, т.е. распределять семена при посеве по трем координатам, обеспечивая рациональную площадь питания и глубину посева семени для конкретного участка поля. Это позволит сократить затраты на семенной материал.

Список источников

1. Сеялка PRIMERA DMC с цифровым управлением нормы высева при дифференцированном посеве в зависимости от плодородия почвы / В.А. Милюткин, М.А. Канаев, А.В. Калашников [и др.] // Цифровая трансформация сельского хозяйства: проблемы и перспективы: матер. Всерос.науч.-практич. конф. Чебоксары, 2020. С. 50-57.

2. Пат. №2709967 РФ, МПК А01С 7/18. Способ посева пропашных культур / А.Ю. Попов. - №2019125365; заявл. 2019.08.12, опубл. 2019.12.23.

Изобретение относится к способам посева пропашных культур. Способ посева заключается в том, что перед посевом в терминал управления сеялкой загружают результаты цифрового мониторинга границ поля и характеристики поля и почвы, после чего устанавливают сеялку на линию первого прохода. Виртуально разбивают площадь поля на прямоугольные участки со сторонами, равными ширине захвата и кинематической длине сеялки, генерируют координаты высева и требования по глубине заделки каждого семени последовательно для каждого участка. Начинают движение сеялки и по сигналу с терминала управления в соответствии с полученными координатами настраивают положение высевающих игольчатых сошников индивидуально в горизонтальной плоскости, задавая величину хода и скорость возвратно-поступательного перемещения по направлению движения сеялки и перпендикулярно направлению движения сеялки для выхода на координаты высева. По сигналу с терминала управления производят дифференцированный по глубине высев каждого семени. Скорость перемещения высевающих игольчатых сошников контролируют терминалом управления, причем при достижении координат высева семени высевающим игольчатым сошником на время его срабатывания на глубину заделки семени и выхода в исходное состояние скорость перемещения относительно поверхности почвы поддерживается нулевой. Координаты срабатывания крайних высевающих игольчатых сошников сеялки сохраняют в памяти терминала управления и затем используют для определения координат срабатывания высевающих игольчатых сошников при втором и последующих проходах сеялки. Изобретение позволит обеспечить рациональную площадь питания растений и сократить расход семенного материала. 1 ил.

Способ посева пропашных культур, включающий загрузку перед посевом в терминал управления сеялкой результатов цифрового мониторинга границ поля, характеристик поля и почвы и установку сеялки на линию первого прохода, отличающийся тем, что с помощью терминала управления виртуально разбивают площадь поля на прямоугольные участки со сторонами, равными ширине захвата и кинематической длине сеялки, определяют количество семян, которое нужно распределить на каждом участке, и генерируют координаты высева и глубину заделки каждого семени последовательно для каждого участка в отдельности, после чего начинают движение сеялки и по сигналу с терминала управления в соответствии с полученными координатами настраивают положение высевающих игольчатых сошников индивидуально в горизонтальной плоскости, задавая величину хода и скорость возвратно-поступательного перемещения по направлению движения сеялки и перпендикулярно направлению движения сеялки для выхода на координаты высева, производят дифференцированный по глубине высев каждого семени, задавая величину хода и скорость возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости высевающего игольчатого сошника, причем при достижении координат высева семени высевающим игольчатым сошником на время его срабатывания на глубину заделки семени и выхода в исходное положение скорость перемещения относительно поверхности почвы поддерживается нулевой, а координаты срабатывания крайних высевающих игольчатых сошников сеялки сохраняют в памяти терминала управления и используют для определения координат срабатывания высевающих игольчатых сошников при втором и последующих проходах сеялки.