CN110958835B - 压种轮 - Google Patents

Abstract

用于精密播种机中播种单元的压种轮(1)，其包括具有用于将所述轮胎安装在轮毂(4)上的孔或中心轴线的盘形的实心轮胎(2)；所述实心轮胎(2)包括从所述中心孔径向延伸的第一部分(7,8,9)和从所述第一部分(7,8,9)径向延伸的第二部分(7,8,9)。所述第一部分(7,8,9)由具有第一弹性模量值(E1，E2)的第一材料(7A,7B,7C)制成，第二部分(7,8,9)由具有第二弹性模量值(E1，E2)的第二材料(7A,7B,7C)制成，所述第一弹性模量值(E1，E2)不同于所述第二弹性模量值(E1，E2)。

Description

压种轮

技术领域

本发明涉及一种具有在主权利要求的前序部分中所述特征的类型的压种轮。

技术背景

在精密播种机中，已知使用设置在落种管下游的轮子，以便将每个种子轻轻地压入播种沟的底部。每个轮子都可能有各种问题，例如，它必须抵抗由于与被播种地面接触而导致的磨损和损坏，同时必须具有一定的弹性，从而能够通过变形确保避免土壤覆盖轮子及粘附在其侧面。

在本技术领域相关的文件中，文件"DuraLok种子轮"(“DuraLok Seed Whee l s”，在https://www.exapta.com/2034-2/中可见)描述了一种由高耐磨聚合物材料制成的压种轮，该压种轮具有流线型轮廓，并且配备有可更换的衬垫。

特别是，上述文件描述了“Dura l ok”的使用。Dura l ok是一种工业用高耐磨聚氯乙烯，它作为一种材料，制成一个实心圆盘式压种轮，目的是制造一个可以持续使用很长时间的装置，而不必在使用过程中由于地面的切割或损耗而经常更换。试验还表明，耐磨性的提高降低了泥浆与圆盘本身的粘附，从而降低了播种失败和播种单元堵塞的可能性。

然而，这种技术解决方案有许多缺点，如下所述。

众所周知，播种机的播种单元所产生的犁沟可能具有不连续的形状，该形状不是完全规则的，并且在方向和构造上变化，这取决于例如地面中包含的非预期的硬质元素(岩石、根部等)和/或地面本身坡度的变化。

由于DuraLok是一种具有高耐磨性的聚氯乙烯圆盘，这使得该圆盘不可能大范围地或迅速地变形，从而有效地遵循被播种的犁沟的形状或方向。

还应注意的是，如制造商所说，这种耐磨性能并不一定会导致粘附在圆盘上的泥浆量减少，它取决于不同的参数，例如表面润湿性(根据化学分析)和/或泥浆粘附/停留在圆盘表面的可能性(根据形态学和/或力学分析)。因此，上述圆盘不具有可大幅度减少粘泥量的自清洁功能，因此无法有效防止可能的播种失败或防止播种单元堵塞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压种轮，该压种轮克服了现有技术中存在的一个或多个缺点。

在本发明目的范围内，其中一个发明目的是提供一种压种轮，该压种轮可以更好地将种子正确定位在由精密播种机的播种单元产生的犁沟内。

根据本发明提供的产品是用于精密播种机中播种单元的压种轮，其包括具有用于将所述轮胎安装在轮毂上的孔或中心轴线的盘形的实心轮胎；所述实心轮胎包括从所述中心孔径向延伸的第一部分和从所述第一部分径向延伸的第二部分。所述第一部分优选地由具有第一弹性模量值的第一材料制成，第二部分由具有第二弹性模量值的第二材料制成，所述第一弹性模量值不同于所述第二弹性模量值。

通过这种方式，可以提供两个具有不同机械性能的区域：这种情况将允许实心轮胎在不同区域中不同地变形，从而更有效地遵循种子最佳定位的犁沟的构造和变化。

此外，根据本发明生产的产品的上述技术特征直接产生的另一个优点是，根据不同的弹性模量在实心轮胎的不同部分中产生的不同变形会在材料的伸长和收缩方面产生局部变化，防止泥和土粘附。靠近轮毂的第一部分定义了一个相对刚性的环，这样轮子就不会从轮毂上滑落；而第二部分定义了一个软的的外围环，它可以变形，从而促进与地面的分离，防止种子滞留，而这种滞留正是导致播种距离不规则的原因。

这种情况还改善了实心轮胎的功能，从而改善了压种轮的功能，使其保持清洁，从而提高其效能，使其能够更准确地贴合地面上犁沟的沟型，并将种子定位在犁沟中所需的位置。

根据一个实施例，第一弹性模量值在2.5到3.5mpa之间，第二弹性模量值在0.5到1.5mpa之间。

申请人已经证明，这样可以提高实心轮胎的自清洁效果，同时保持其抵抗在使用过程中由将实心轮胎连接到播种单元的机械元件或地面所施加的力的最佳特性。

根据本发明的另一方面，第一材料优选具有3.2mpa的弹性模量，第二材料具有0.9mpa的弹性模量。

通过这种方式，可以获得改善的局部变形能力，从而获得贴合沟槽形状的最佳能力和局部变形的最佳条件，以激活实心轮胎的自清洁特性，以及实心轮胎部分对使用过程中被施加力的最佳耐抗。

此外，优选地，第二材料包括泥浆防粘剂，例如具有氟化或硅酮基，以增加自清洁效果，并从化学手段上减少泥浆与固体轮胎表面的任何潜在粘附。根据一个实施例，第一部分具有环形构造，可以位于所述实心轮胎的胎圈区域；第二部分是环形的，并且定义了所述胎圈区域和所述实心轮胎的胎面区域之间的中间区域；所述胎圈区域、中间区域、和胎面区域依次相邻连接，并且分别从最近到最远的距离相对于所述中心孔呈径向排列。

这样，就得到了具有不同弹性模量的元件的最佳空间布置：事实上，优选具有大于所述第二部分的弹性模量的第一部分位于实心轮胎的胎圈区域中，而胎圈区域通常就是与播种机或播种单元相关的的机械元件(轮毂、轴等)受力所在；第二部分(其弹性模量最好低于第一部分)位于实心轮胎的胎圈部分和胎面部分之间的中间区域，所述中间区域具有更大的变形性，以便能够尽可能地贴合犁沟的沟型以及更容易地分离任何粘附的泥浆。

第一部分和第二部分的环形构造也使得实现圆形均匀的机械和摩擦学行为，从而更容易被圆盘形压种轮支撑。

在这种情况下，胎圈区域是定义实心轮胎与播种机的播种单元的轮毂或轴的一部分之间的接合部分区域。实心轮胎的胎圈区域是与轮毂和/或轴相互作用最大的区域，它受到与这些约束类型相关联的力的作用。此外，在这种情况下，胎面区域是实心轮胎中包括径向距离中心孔最远并设计为与地面接触的表面的一部分。最后，本文中的中间区域是实心轮胎的胎圈区域和胎面区域之间的部分。很明显，这个中间区域使连接到播种装置的轮毂和/或轴的胎圈区域和胎面区域相互连接，胎面区域主要与放置种子的地面相互作用。

压种轮优选地包括具有环形构造的第三部分，所述第三部分由具有在所述第一弹性模量值和所述第二弹性模量值之间的第三弹性模量值的第三材料制成。

基于此技术解决方案，产生了第三部分，所述第三部分作为第一部分和第二部分之间的结合，允许弹性模量值的更平缓地变化，从而使压种轮的运动更温和、更不易抖动。

根据一个实施例，中间区域具有锥形构造，以便在远离所述胎圈区域处收拢，并且由所述第二材料或第三材料制成，或者由与所述第二材料或第三材料类似的材料制成。

这样就可以进一步优化压种轮的变形能力，使压轮更容易、更有效地完全插入犁沟---锥形部分最先插入，从而能够更好地适应犁沟本身的构造。

根据一个实施例，具有锥形构造的中间区域包括在所述中间区域和所述胎面区域之间具有连接面的肩部，并且在所述肩部之间形成的角度为22°。

在这种情况下，所述肩部定义的连接面可以具有曲率，以便最佳地连接中间区域和胎面区域，并提供机械性阻力，以便允许与地面相互作用，从而在使用过程中不会形成持续的破坏。

申请人证明，即使在地面和犁沟本身不规则的情况下，肩部之间22°的角度也是允许实心轮胎有效进入犁沟的最佳角度。

第一材料的硬度优选的在60到80肖氏A之间，第二材料的硬度优选的在35到50肖氏A之间。

通过这种方式，可以确保实心轮胎具有足够高的摩擦阻力，尤其是胎圈区域内的部分。

根据一个实施例，实心轮胎为圆盘形状，其最大直径与其最大厚度之间的尺寸比介于5和15之间。

以这种方式，实心轮胎的形状在径向上相对于中心孔具有更大的尺寸，从而能够在与旋转轴线基本平行的方向上通过弹性变形显著弯曲，以便能够以最佳方式贴合犁沟的形态。

根据一个实施例，本发明涉及一种播种机，所述播种机包括一个压种轮，所述压种轮包括一个圆盘状实心轮胎，所述圆盘状实心轮胎包括一个中心孔，并且包括由具有第一弹性模量值的第一材料制成的第一部分和由具有第二弹性模量值的第二材料制成的第二部分，所述第一弹性模量值不同于所述第二弹性模量值。

优选地，根据以下生产方法获得上述用于播种机的压种轮：提供用于生产包含在所述压种轮中的实心轮胎的模具，将第一材料注射或灌注到所述模具中，以生产具有第一弹性模量值的所述实心轮胎的第一部分；将第二材料注射或灌注到所述模具中，以生产具有不同于所述第一弹性模量值的第二弹性模量值的实心轮胎的第二部分，完成所述实心轮胎的成型并将其从所述模具中取出。

这样，就可以产生一种压种轮，该压种轮至少包括由具有不同弹性模量的材料制成的两部分，因此所述压轮具有不同的变形能力，从而允许轮胎具有更大的能力来贴合地面犁沟的各种形态并产生不同的、局部不均匀的变形，所述变形在泥浆可能粘附到车轮表面后，增加车轮的自清洁效果。

附图说明

通过以非限制性示例和附图参照的方式展示实施例的详细描述，本发明的特征和优点将变得更加清楚，其中：

-图1是压种轮的侧视图，

-图2是图1中压种轮的主视图，

-图3是图1中压种轮在平面I I I中的截面图，

-图4是图1压种轮的实心轮胎的侧视图，

-图5是图4中实心轮胎在平面V中的剖视图。

具体实施方式

在图1中，附图标记1表示用于精密播种机中播种单元的压种轮，其包括圆盘形状的实心轮胎2和用于将所述实心轮胎安装在轮毂4上的中心孔3。实心轮胎2优选地具有从中心孔3径向延伸的第一部分7和从第一部分7径向延伸的第二部分8，所述第一部分7由具有第一弹性模量值E1的第一材料7a制成，并且所述第二部分8由具有第二弹性模量弹性值E2的第二材料7b制成，第一弹性模量值E1不同于第二弹性模量值E2。

参照图1、2和3，可以很明显看出，中心孔3优选地也具有圆盘的形状。

压种轮的旋转轴X优选地位于中心孔3的中心。

第一弹性模量值E1优选地大于第二弹性模量值E2，并且更优选地，第一弹性模量值E1在2.5到3.5mpa之间，第二弹性模量值E2在0.5到1.5mpa之间。所述第一弹性模量和第二弹性模量的这些值是根据标准I SO 37:2011在100％模量的拉伸试验中计算的。

有利地，第一材料7a和第二材料7b由合成、人造或天然聚合物橡胶制成，也可以使用聚氨酯混合物和/或三元乙丙橡胶(EPDM)。

根据一个实施例，第一材料7a的弹性模量值等于3.2mpa，第二材料7b的弹性模量值等于0.9mpa。

优选地，参照图1和图4，第一部分7具有环形构造，可以位于实心轮胎2的径向内部区域，并且定义胎圈区域T。此外，第二部分8具有环形构造，可以位于实心轮胎2的胎圈区域和胎面区域B之间的中间区域I中。胎圈区域T、中间区域I和胎面区域B依次相邻连接，并且分别从最近到最远的距离相对于所述中心孔3径向排列。

参照图1和图4，可以看到实心轮胎2的最大直径D3和最小直径D0，并且清楚地看出，第一部分7优选地位于实心轮胎2的最小直径D0和第一直径D1之间，并且第二部分8位于第二直径D2和最大直径D3之间。

有利地，轮毂4安装在实心轮胎2中第一部分7的中心孔3内。

参照图1和图2，上述轮毂4优选地具有以轮毂直径D4为特征的圆盘形状，并且由可通过接合元件(例如螺钉、钉子、粘合剂等)刚性连接的单个或两个部分制成。

通过一个实施例的非限制性实例，最小直径D0等于132毫米，轮毂直径D4等于150毫米，第一直径D1等于175毫米，第二直径D2等于200毫米，最大直径D3等于300毫米。

如图3和图5所示，轮毂4优选地包括圆形凸起12，所述圆形凸起12在基本平行于旋转轴线X的方向向轮毂内侧凸出，并且第一部分7包括在垂直于旋转轴线X的壁中形成的周向凹槽11，从而通过过盈配合与所述突起12结合，从而增加轮毂4与实心轮胎2之间的相互约束。

压种轮1优选地包括环状构造的第三部分9，并且由第三材料7c制成，该第三材料具有介于第一弹性模量值E1和第二弹性模量值E2之间的第三弹性模量E3。

参照图4，第三部分9优选的位于实心轮胎2的第一直径D1和第二直径D2之间。

根据图2、图3和图5所示的一个实施例，中间区域I具有锥形构造，以便远离胎圈区域T并汇聚，并且由第二材料7b或第三材料7c制成。这优选地意味着中间区域由具有大于第一弹性模量E1的第三弹性模量E3的材料制成。

这样，使得实心轮胎2能够最优地进入和适应地面上产生的犁沟的能力，该犁沟一般具有V形。

有利地并且参照图2，中间区域I具有锥形构型并且包括肩部10，肩部10包括在所述中间区域I和胎面区域B之间的连接面，并且在肩部10之间形成的角度优选地等于22°。

根据一个实施例，中间区域I和/或胎圈区域T包括侧表面13，所述侧表面13优选地垂直于旋转轴X，所述中间区域和胎圈区域具有平行于旋转轴X的方向测量的厚度，称为最大厚度S1。

根据一个实施例，胎面区域B包括一个基本平行于旋转轴线X的胎面14，所述胎面14与最大直径D3对齐，并在使用过程中与犁沟的地面接触，所述胎面14的厚度从与平行于旋转轴线X的方向测量并称为胎面厚度S3。

根据一个实施例的非限制性实例，最大厚度S1等于28mm，胎面厚度S3等于13mm。

所述锥形构造包括肩部10，所述肩部10将所述侧表面13连接到所述胎面14，这有利于保持所述连接表面的基本均匀的倾斜度。

第一材料7a优选的硬度在60到80肖氏A之间，第二材料7b优选的硬度在35到50肖氏A之间。

根据一个实施例，实心轮胎2为圆盘形状，其最大直径D3与其最大厚度S1之间的尺寸比R介于5和15之间。

参照上述示例性实施例，最大直径D3等于300毫米，最大厚度S1等于28毫米，这意味着R等于10.71。

本发明的一个实施例涉及一种播种机，该播种机包括一个压种轮1，该压种轮1包括一个圆盘状的实心轮胎2，该圆盘状的实心轮胎2包括一个中心孔3、由具有第一弹性模量值E1的第一材料7a制成的第一部分7和由具有第二弹性模量值E2的第二材料7b制成的第二部分8，所述第一弹性模量值E1不同于所述第二弹性模量值E2。

下面描述用于制造播种机的压种轮1的生产步骤。

用户提供一种用于形成包括在压种轮1中的实心轮胎2的模具。

根据所用的生产方法(如注塑、铸造、热成型等)和所用材料的物理特性(如熔点、软化点、玻璃化转变温度、粘度、密度等)，认为最适合的材料可用于制作模具(如采用钢或铝合金等制成模具)，这些是本领域技术人员已知的。

然后，用户将第一材料7a注射或灌注到模具中，以形成具有第一弹性模量值E1的实心轮胎2的第一部分7。

所述第一材料7a优选具有2.5到3.5mpa之间的第一弹性模量值E1的橡胶。

根据一个实施例，用户将第二材料7b注入或灌注到模印中，以形成实心轮胎2的第二部分8，其具有不同于第一弹性模量值E1的第二弹性模量值E2。

所述第二材料7b优选具有介于0.5到1.5mpa之间的第二弹性模量值E2的橡胶。

有利地，第一材料和第二材料相关的注射或浇注的过程可以同时进行，因此可以通过双注射系统进行；或者在两个单独分开的时刻进行，并且因此可以通过连续注射系统进行。

根据一个实施例，用户完成实心轮胎2的成形并将其从模具中取出，以便能够直接使用，而无需像生产空心轮胎那样移除芯。

根据上述方法的一个实施例，在注射或灌注上述第二材料7b之前或之后，将具有第三弹性模量值E3的第三材料7c注射或灌注到模具中。

有利地，所述第三弹性模量值E3在第一弹性模量值E1和第二弹性模量值E2之间。

第一部分优选具有环状构造并且位于实心轮胎的胎圈区域；第二部分优选具有环状构造并且定义了实心轮胎的胎圈区域和胎面区域之间的中间区域；胎圈区域、中间区和胎面区依次相邻连接，并且分别从最近到最远的距离相对于所述中心孔径向排列。

根据上述方法的一个实施例，中间区域具有锥形构造并远离胎圈区域汇聚，并且由第二材料或第三材料、或由类似于第二材料或第三材料的材料制成。

Claims (14)

1.用于精密播种机中播种单元的压种轮(1)，包括具有圆盘形状的实心轮胎(2)，所述实心轮胎(2)具有用于把所述实心轮胎(2)安装在轮毂(4)上的中心孔(3)，所述实心轮胎(2)包括从所述中心孔(3)径向延伸的第一部分(7)以及至少一个从所述第一部分(7)径向延伸的第二部分(8)，其特征在于：所述第一部分(7)由具有第一弹性模量值(E1)的第一材料(7a)制成，所述第二部分(8)由具有第二弹性模量值(E2)的第二材料(7b)制成，且所述第一弹性模量值(E1)大于所述第二弹性模量值(E2)，所述第一部分(7)与第二部分(8)具有不同的变形性，所述第一部分(7)是刚性的，相对地，所述第二部分是软的。

2.根据权利要求1所述的压种轮(1)，其中所述第一弹性模量值(E1)在2.5-3.5Mpa之间，所述第二弹性模量值(E2)在0.5-1.5MPa之间。

3.根据权利要求2所述的压种轮(1)，其中所述第一材料(7a)的弹性模量值为3.2MPa，所述第二材料(7b)的弹性模量值为0.9MPa。

4.根据上述权利要求中任意一项所述的压种轮(1)，其中所述第一部分(7)具有环形构造并且定义了所述实心轮胎(2)中的胎圈区域(T)，所述第二部分(8)为环形并且位于所述实心轮胎(2)中的胎圈区域(T)与胎面区域(B)之间的中间区域(I)，所述胎圈区域(T)、中间区域(I)和胎面区域(B)依次相邻连接并且分别相对于所述中心孔(3)按最近到最远的距离径向排列。

5.根据权利要求4所述的压种轮(1)，包括具有环形构造的第三部分(9)，所述第三部分位于所述第一部分(7)和所述第二部分(8)之间，所述第三部分(9)由具有第三弹性模量值(E3)的第三材料(7c)制成，所述第三弹性模量值(E3)介于所述第一弹性模量值(E1)和所述第二弹性模量值(E2)之间。

6.根据权利要求4所述的压种轮(1)，所述中间区域(I)具有锥形构造以远离所述胎圈区域(T)汇聚并且由所述第二材料(7b)制成。

7.根据权利要求5所述的压种轮(1)，其中所述中间区域(I)具有锥形构造以远离所述胎圈区域(T)汇聚并且由所述第三材料(7c)制成。

8.根据权利要求7所述的压种轮(1)，所述具有锥形构造的中间区域(I)包括肩部(10)，所述肩部(10)在所述中间区域(I)和所述胎面区域(B)之间具有连接面，并且所述肩部(10)之间形成的角度为22°。

9.根据上述权利要求1至权利要求3中任意一项所述的压种轮(1)，其中所述第一材料(7a)的硬度在60-80肖氏A之间，所述第二材料(7b)的硬度在35-50肖氏A之间。

10.根据上述权利要求1至权利要求3中任意一项的压种轮(1)，其中所述实心轮胎(2)为圆盘形状并且所述实心轮胎(2)的最大直径(D3)与最大厚度(S1)之间的尺寸比(R)介于5和15之间。

11.播种机，包括压种轮(1)，所述压种轮(1)包括圆盘状的实心轮胎(2)，所述实心轮胎(2)包括中心孔(3)，其特征在于：所述实心轮胎(2)包括由具有第一弹性模量值(E1)的第一材料(7a)制成的第一部分(7)和由具有第二弹性模量值(E2)的第二材料(7b)制成的第二部分(8)，所述第一部分为从中心孔径向延伸的环形构造，而所述第二部分为从所述第一部分径向延伸的环形构造，且所述第一弹性模量值(E1)大于所述第二弹性模量值(E2)，所述第一部分(7)与第二部分(8)具有不同的变形性，所述第一部分(7)是刚性的，相对地，所述第二部分是软的。

12.根据上述权利要求中任意一项所述的压种轮(1)的制造方法，包括：

-提供一种用于形成包括在压种轮(1)中的实心轮胎(2)的模具；

-把具有2.5到3.5mpa之间的第一弹性模量值的第一材料(7a)注射或灌注到所述模具中，以形成具有第一弹性模量值(E1)的所述实心轮胎(2)的第一部分(7)；

-把具有介于0.5到1.5mpa之间的第二弹性模量值的第二材料(7b)注射或灌注到所述模具中，以形成具有第二弹性模量值(E2)的所述实心轮胎(2)的第二部分(8)，所述第一弹性模量值(E1)不同于所述第二弹性模量值(E2)，以及；

-完成所述实心轮胎(2)的成型并将其从所述模具中取出。

13.根据前一权利要求所述的方法，包括：在注射或灌注所述第二材料(7b)之前或之后，将第三材料(7c)注射或灌注到所述模具中的所述第一部分和所述第二部分之间，所述第三材料(7c)具有介于所述第一弹性模量值(E1)和所述第二弹性模量值(E2)之间的第三弹性模量值(E3)。

14.根据权利要求13所述的方法，包括：

-以环形构造形成所述第一部分以定义所述实心轮胎的胎圈区域；

-以环形构造形成所述第二部分以定义位于所述实心轮胎的胎圈区域和胎面区域之间的中间区域，所述胎圈区域、所述中间区域和所述胎面区域依次相邻连接分别相对于所述中心孔按最近到最远的距离径向排列；

-所述中间区域形成锥形构造并远离胎圈区域汇聚，并且所述中间区域由第二材料或第三材料制成。