CN111655023B - 精密气动播种机及其调节方法 - Google Patents

Abstract

一种精密气动播种机(100)包括：至少一个播种单元(1)，该播种单元(1)具有穿孔盘(18)选择器装置(10)，其用于选择种子并且具有承受压力差的相对的表面(18a，18b)；播种管道(17)，其与所述选择器装置相关联；施压装置(34)，其与所述盘相关联，用于向所述表面施加所述压力差；沿所述播种管道的喷射器(40)，其由压缩空气分配器(42)来供给，用于以气动方式使由所述选择器装置挑选出的种子沿着所述播种管道加速；以及改变压力的装置(43)，其用于改变供给至喷射器的压缩空气的压力，所述用于改变压力的装置根据将要播种的种子的类型来校准，或者能够根据将要播种的种子的类型来校准。

Description

精密气动播种机及其调节方法

技术领域

本发明涉及一种精密气动播种机，并且涉及一种调节精密气动播种机的方法。

背景技术

精密农用播种机被广泛使用，在精密农用播种机中，通过穿孔盘式种子选择器以气动方式来选择种子并且挑选出种子，该穿孔盘式种子选择器的相对的表面承受压力差。在大多数情况下，选择器盘被容纳于盒形壳体中，并且将所述壳体的内部分成两个不同的区域。在第一区域中限定用于抽吸种子的腔室，通过形成于壳体中的开口来将所述腔室维持在大气压力下。通过将第二区域连接到强力离心风扇的吸气口，来使该区域承受真空。这样做的话，经由选择器盘的孔从第一区域向第二区域抽吸的空气确保了种子附着在每个孔处，以便随后将种子放置于播种管道中，并且从播种管道进入土地中。

EP2702849公开了前述类型的播种机，该播种机具有设置在播种管道中的喷射器，以根据用户的选择，来加快种子的下落速度，或者仅利用重力引起的下落。该文献还公开了调节供给至喷射器的压缩空气的压力的可能性。

该文献描述了这些改变，但是仅限于根据被播种的土地的水分含量来调节播种机。

US2014/182495公开了一种精密播种机，在该精密播种机中设置有漏斗，该漏斗被设置为靠近转盘式种子分配器。通过改变分配器内部的盘的一侧的正施压和相对侧的负施压两者，来调节种子的下落速度，以抵消由播种单元的向前移动的速度所引起的种子弹跳。

EP266722公开了将种子束缚在喷射器中，并且随后通过压缩空气脉冲将种子“发射”到播种犁沟中。

发明内容

然而，本发明源于以下观察：其他因素也会有利地或不利地影响对播种机的调节以及将压缩空气供给至喷射器的方式，特别是在为了提高播种速度而不妨碍播种机精度的情况下。

本发明所解决的问题的在于提供一种精密的气动播种机和相关的调节方法，其允许提高播种机的播种速度，并且不妨碍播种机的精度，反而优化了播种机的能够获得的播种均匀性。

根据本发明，通过按照所附权利要求获得的精密气动播种机和相关的用于调节精密气动播种机的方法来解决该问题。

附图说明

根据下文以非限制性示例的方式并且参照附图示出的本发明的实施例的详细描述，本发明的特征和优点将变得更加清楚，在附图中：

图1是根据本发明所获得的播种机的示意图；

图2是描述用于调节图1的播种机的方法的主要步骤的图；

图3至图5分别是根据本发明的调节方法的表格和播种机的两条特有校准曲线；

图6是图1的播种机所包括的播种单元的侧视图；

图7是用于选择种子的装置的透视爆炸图。

具体实施方式

在附图中，附图标号1表示用于精密农用播种机的播种单元整体。在图1中示意性地示出这种类型的播种机整体，其中，用附图标号100来表示该播种机，并且该播种机以其习知的方式包括单元固持杆101，多个播种单元1固定至该单元固持杆101，所述多个单元彼此间隔。

每个播种单元1包括：支架2；安装件3，优选地，安装件3为铰接平行四边形的形状，单元1的支架2通过安装件3连接到单元固持杆；储槽，其包括用于容纳种子的料斗4；一个或者多个犁刀5，犁刀5例如是盘式犁刀，用于开出播种犁沟；一对轮6，其用于调节播种深度；以及犁沟覆盖装置7，其用于封闭被犁刀5开出的犁沟，并由此重新覆盖种子。

附图标号10表示用于选择种子的装置整体，该装置由料斗4通过重力给料，并且被设计以在播种犁沟内以恰当的深度和间距一次分配一个种子。

种子选择器装置10包括壳体，壳体由盒形主体11和盖子13形成，盒形主体11固定地安装在支架2上。盒形主体和盖子可以彼此铰接，或者更简单地，可以通过螺栓14连接，拧松螺栓14允许从搁置盖子的开口上将盖子完全取下。

在盒形主体11中形成连接部15，储槽4、用作通气孔的开口以及落种管道17与该连接部接合。选择器盘18(优选地，通过多边形联接部19和相应的毂20)与电动机或者其他装置的驱动轴21接合，以使该盘围绕其自身的轴线旋转。

根据本发明的一个方面，提供测量系统35(仅在图1中示意性地示出)，用于测量所述播种机相对于被播种的土地的向前移动的速度，以根据由所述测量系统35测量的向前移动的速度来改变盘18的旋转速度。

在盒形主体11的底部12与选择器盘18之间限定用于抽吸种子的腔室23。通过设置于连接部15的下游的闸板(shutter)24，可以调节从料斗4下落到腔室23中的种子流，以划分所述种子流，或者可选地，中断所述种子流。检查门25设置在腔室23的最下部，以允许将腔室完全清空(如果需要的话)。

选择器盘18通过穿过其相对的表面18a和18b之间的一个或多个孔26的冠部在外周上进行接合。

在一些实施例中，施压装置34的施压管道与选择器盘18相关联，以用于在两个表面18a、18b之间施加压力差。

优选地，施压装置包括施压分配管道32，在一些实施例中，施压分配管道32延伸穿过径向肋结构36，该径向肋结构36例如凸起于盖子13上。根据本发明的另一个方面，管道32部分地集成在盖子13中，并且部分地在盒形主体11中延伸，这两个部分通过公/母联接的(male/female coupling)连接部32a和32b或另一类型的连接部(例如，带凸缘的连接部)连接。

在一些实施例中，与盒形主体11为一体的管道32的部分终止于形成在主体11上的第一壳式管汇(shell manifold)33中。

优选地，肋结构36被成形为使其延伸区(extent)的主要部分在覆盖件13上凸起。

根据其他方面，管道32形成于肋结构36中的部分被集成在盖子中，并且进而被盖子33b封闭，盖子33b可以被移开，以进行检查和清洁。应注意的是，肋结构36的相对于盖子凸起的部位有利地形成把手，该把手允许使用一只手抓住盖子13并且使盖子13远离主体11和朝向主体11移动。

通过施压装置，在限定于盘18与盖子13之间的区域中施加负压力，该压力小于大气压力，而在未施加负压力时，由于用于抽吸种子的腔室与外部环境之间的连通，所述大气压力被建立在盘的另一表面上。因此，抽吸腔室中的种子被抽吸到孔26中，以附着至盘18的相应表面，直到在盘18旋转的同时，以本身已知的方式中断吸气(aspiration)，从而使种子落入播种管道17中。

喷射器40被设置在播种管道中，该喷射器由管道17以及由源自压缩空气分配器(例如，正排量式鼓风机)42的压缩空气供应部41供给。喷射器40位于不靠近种子分配器的播种管道的中间区域中。该位置使得可以将种子从一侧(喷射器的上游)抽吸到播种管道中，并且从另一侧(喷射器的下游)以所需的速度发射种子。在一个实施例中，播种管道17包括至少一个直段17a和弯曲段17b，且喷射器40被设置在所述段之间的过渡区中。

分配器42包括改变压力的装置43，用于改变供给至喷射器的压缩空气的压力。

在一些实施例中，压缩机是其旋转速度可以通过用于改变压力的装置43来改变的压缩机，该装置43包括用于调节所述压缩机的速度的装置44。

可替代地，用于改变供给至喷射器的压缩空气的压力的装置包括分隔阀(partitioning valve)45，分隔阀45位于压缩空气分配器和喷射装置之间，该阀用作喷射器的流量的调节器。

在任何情况下，优选但非必要的是，压缩空气分配装置独立于用于对盘施压的系统，该系统通常由离心风扇104形成，所有的播种单元1都与离心风扇104的吸气口连接。

用于调节播种机100的方法包括步骤：根据将要播种的种子的类型和/或播种机向前移动的速度，来制作用于改变压力的装置的至少一条校准曲线。在图3、图4和图5的表格和图表中示出了这些校准曲线的示例，其中，纵坐标表示由压缩机42提供的压力的值，可选地，该压力与压缩机42的旋转速度(转/分钟)相关，并且横坐标表示与其相关联的农用牵引机的播种机100的向前移动的速度的值。校准曲线因种子的类型、或者种子的尺寸和/或所述种子的质量而不同。还将领会的是，在本发明的上下文中，还可以通过一组单点来示出校准曲线。实际上，如果仅根据种子的类型来限定曲线，则将通过用于改变压力的装置的单一校准值来示出该曲线，这些值与每个类型的种子相关。

在播种过程期间或播种过程之前，根据播种机向前移动的速度，根据由所需的校准曲线描述的过程，手动或自动地校准用于改变压力的装置。

可替代地，描述校准曲线的数据存储于计算机47的存储单元46中，将提供给喷射器的压力的数据和与播种机向前移动的速度相关的数据收集于该计算机中。

基于该数据(其由包含在计算机47中的软件来处理)，验证了播种机向前移动的速度和提供给喷射器的压力适应于针对所分配的种子类型而选择的校准曲线。

还可以将与播种土地的条件相关的数据馈送到计算机47，以使处理结果也适应于该参数。

实质上，使用根据本发明的调节方法能够获得以下优点：

·确保基于不同的种子类型(重、轻、大、小)的最佳的气动输送性能。

·确保当播种机向前移动的速度太慢时，下落速度不会太快，太快可能使种子溅出犁沟。

·喷射器的供应与给料设备(dosing apparatus)的真空空气供应分开操作：这始终确保对种子进行了选择，并且确保以合适的速度朝向土地发送种子。

·根据土地条件来校准系统。

Claims (18)

1.一种精密气动播种机(100)，包括：

至少一个播种单元(1)，所述播种单元(1)具有选择器装置(10)，所述选择器装置(10)用于选择种子，并且具有穿孔盘(18)，所述穿孔盘(18)具有承受压力差的相对的表面(18a，18b)；

播种管道(17)，所述播种管道(17)与所述选择器装置(10)相关联；

施压装置(34)，所述施压装置(34)与所述穿孔盘(18)相关联，用于向所述表面(18a，18b)施加所述压力差；

喷射器(40)，所述喷射器(40)沿着所述播种管道(17)设置，由压缩空气分配器(42)来供给，用于以气动方式使由所述选择器装置(10)单选出的种子沿着所述播种管道(17)加速；以及

改变压力的装置(43)，所述改变压力的装置(43)用于改变供给至所述喷射器(40)的压缩空气的压力；

其特征在于，所述喷射器(40)布置在所述播种管道(17)的中间区域中，不靠近用于选择种子的所述选择器装置(10)，所述喷射器(40)由所述播种管道(17)和压缩空气供应部(41)两者供给，所述压缩空气供应部(41)源自所述压缩空气分配器(42)；以及

所述改变压力的装置(43)能够根据将要播种的种子的类型被校准，所述精密气动播种机(100)还包括计算机(47)和存储单元(46)，所述存储单元(46)被配置以存储根据将要播种的种子的类型的所述改变压力的装置(43)的多个校准曲线，所述计算机(47)被配置为设置根据所述校准曲线的由所述改变压力的装置(43)执行的压力变化。

2.根据权利要求1所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述播种管道(17)包括至少一个直段(17a)和弯曲段(17b)，所述喷射器(40)设置在所述直段(17a)与所述弯曲段(17b)之间的过渡区域中。

3.根据权利要求1所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述压缩空气分配器(42)包括可变速的压缩机，并且所述改变压力的装置(43)包括用于调节所述压缩机的速度的装置。

4.根据权利要求2所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述压缩空气分配器(42)包括可变速的压缩机，并且所述改变压力的装置(43)包括用于调节所述压缩机的速度的装置。

5.根据权利要求1所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述改变压力的装置(43)包括分隔阀，所述分隔阀位于所述压缩空气分配器(42)与所述喷射器(40)之间。

6.根据权利要求2所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述改变压力的装置(43)包括分隔阀，所述分隔阀位于所述压缩空气分配器(42)与所述喷射器(40)之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述压缩空气分配器装置(42)独立于所述施压装置(34)。

8.根据前述权利要求1至6中任一项所述的精密气动播种机(100)，还包括测量系统(35)，所述测量系统(35)用于测量所述播种机相对于被播种的土地向前移动的速度，以根据由所述测量系统(35)测量的所述向前移动的速度来改变所述穿孔盘(18)的旋转速度。

9.根据前述权利要求7所述的精密气动播种机(100)，还包括测量系统(35)，所述测量系统(35)用于测量所述播种机相对于被播种的土地向前移动的速度，以根据由所述测量系统(35)测量的所述向前移动的速度来改变所述穿孔盘(18)的旋转速度。

10.根据前述权利要求8所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述改变压力的装置(43)还根据由所述测量系统(35)测量的所述播种机的所述向前移动的速度来校准。

11.根据前述权利要求9所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述改变压力的装置(43)还根据由所述测量系统(35)测量的所述播种机的所述向前移动的速度来校准。

12.根据前述权利要求8所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述测量系统(35)与所述穿孔盘(18)的所述旋转速度相关联。

13.根据前述权利要求9所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述测量系统(35)与所述穿孔盘(18)的所述旋转速度相关联。

14.根据前述权利要求10所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述测量系统(35)与所述穿孔盘(18)的所述旋转速度相关联。

15.根据前述权利要求11所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述测量系统(35)与所述穿孔盘(18)的所述旋转速度相关联。

16.根据权利要求8所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述改变压力的装置(43)的所述校准曲线根据将要播种的种子的类型和所述播种机的所述向前移动的速度来确定。

17.根据权利要求9所述的精密气动播种机(100)，其特征在于，所述改变压力的装置(43)的所述校准曲线根据将要播种的种子的类型和所述播种机的所述向前移动的速度来确定。

18.一种调节根据权利要求8-16中任一项所述的精密气动播种机(100)的方法，其特征在于，根据将要播种的种子的类型和播种机的向前移动的速度来制作所述改变压力的装置的多个校准曲线，以及在播种过程期间或在播种过程之前，根据由所述测量系统测量的所述播种机的向前移动的速度，根据由所述多个校准曲线中的一条校准曲线所描述的过程，来校准所述改变压力的装置。

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