CS268972B1

CS268972B1 - Agricultural machinery

Info

Publication number: CS268972B1
Application number: CS878752A
Authority: CS
Inventors: Petr Ing Kvapilik; Martin Kvapilik
Original assignee: Kvapilik Petr; Martin Kvapilik
Priority date: 1987-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS875287A1

Abstract

Zemědělský stroj s novou procesní technologií řeší problém realizace komplexní programovatelné přípravy zemědělské půdy, zejména pro vytváření modulárních integrovaných produktů v mobilních přípravnách zemědělské půdy a pro jejicn montáž do pozemku. Zemědělský stroí má řídící počítač a programované odebírá a přenáší zvolené vrstvy půdy z pozemku do mobilní programovatelné úpravny zemědělské půdy, tam z ní vytváří synergisticky působící integrované biologické, biochemické, chemické a biotechnologické modulární produkty a ty montuje zpět programované do pozemku. Řídící počítač komplexně stále monitoruje a archivuje veškerou činnost i analýzy půdy, se všemi i dosud nevyužívanými souvislostmi i pro případné sebezdokonalování činnosti. Koncepce je modulární, základní částí jsou modulární mobilní soupravy, využitelné případně i stacionárně. Využitelnost je také při rekultivaci pozemků, pro úpravy zdravotně škodlivě znečištěných pozemků. Řídicí počítač je dálkovým přenosem dat napojitelný na počítač s velkokapacitní pamětí, například i pro počítačovou projekci dokonalejších zemědělských postupů.The agricultural machine with new process technology solves the problem of implementing complex programmable preparation of agricultural land, especially for creating modular integrated products in mobile agricultural land preparation plants and for their installation in the plot. The agricultural machine has a control computer and, programmed, takes and transfers selected layers of soil from the plot to the mobile programmable agricultural land treatment plant, there it creates synergistically acting integrated biological, biochemical, chemical and biotechnological modular products and installs them back programmed into the plot. The control computer comprehensively constantly monitors and archives all activities and soil analyses, with all previously unused connections and for possible self-improvement of activities. The concept is modular, the basic part is modular mobile sets, which can be used stationary. It can also be used in land reclamation, for the treatment of health-harmful polluted land. The control computer can be connected to a computer with large-capacity memory via remote data transfer, for example for computer projection of more advanced agricultural practices.

Description

Vynález se týká zenědělského stroje nové generace s novou procesní technologií, zejaéna pro kooplexní programovatelnou synerglstlckou přípravu zemědělské pády, především pro aplikaci biotechnologických metod ošetření zemědělské pády. Nová procesní technologie využívá programovatelného přenosu určitých vrstev zemědělské pády ze zemědělského pozemku do mobilní programovatelné úpravny zemědělské půdy? která potom z ní vytváří integrované biologické, biochemické a biotechnologické uodulární produkty, a potom následného programovatelného přenosu upravených vrstev zemědělské půdy zpět na zemědělský pozeuek, metodami speciální povrchové montáže, zemědělský stroj je modulární koncepce, jeho podstatnou částí jsou modulární mobilní soupravy. .The invention relates to a new generation agricultural machine with a new process technology, designed for complex programmable synergistic preparation of agricultural land, especially for the application of biotechnological methods of agricultural land treatment. The new process technology uses programmable transfer of certain layers of agricultural land from an agricultural plot to a mobile programmable agricultural land treatment plant, which then creates integrated biological, biochemical and biotechnological modular products from it, and then subsequent programmable transfer of the modified layers of agricultural land back to the agricultural plot, using special surface assembly methods, the agricultural machine is a modular concept, its essential part is modular mobile kits. .

Dosavadní známé zemědělské stroje a procesní technologie bu3 upravují zemědělskou půdu bez výrazného vertikálního přesunu zemědělské půdy, což se zdůvodňuje energetickou úsporností, nebo ee nevyužívají programovatelná zařízení pro přípravu zenědělské půdy a pro vstupní a výstupní dávkovače.Existing known agricultural machines and process technologies either treat agricultural land without significant vertical movement of agricultural land, which is justified by energy efficiency, or do not use programmable devices for agricultural land preparation and for input and output dispensers.

Nevýhodou dosavadních znáných technologií je jen statisticky dosahovaná kvalita zpracovávaných vrstev zemědělské půdy. To limituje možnosti profesionálně dokonalého uspořádání jednotlivých vrstev půdy tak, jak to vyžaduje optieální obsluha skutečných fyziologických potřeb rostlin a ostatních součástí půdního ekosystému To je zspřičiněno například i tía, že kolísá výškově úroveň terénu v rámci šířky záběru doesvadnich známých zemědělských strojů. Dále tím, že zemědělská půda není homogenní, že obsehuje kameny, hroudy, trsy neplánovaných rostlin a podobně. Akční ústroji dosavadních zemědělských strojů nelze dokonale, rychle a levně tímto různorodým a kombinovaným podmínkám přizpůsobovat, protože jde o statistické režimy práce a jen o statistickou kvalitu detailního zpracování půdy, provádí se v praxi předávkovávání hnojiv, ochranných preparátů, složek rostlinné výživy, semen a podobně. Tyto neoptlmální dávky jsou dále náhodně odplávovány deštěm, větrem-a podobně, pokud se uprevují spodní vrstvy půdy, jde o značně nepřesné procesní technologie kultivace zeminy. Dosavadní znáué zemědělské stroje neumožňují efektivně a spolehlivě uskutečňovat naprogramovanou vzájemnou interakci různých oblastí půdy, která by v případě své realizace přinášela významné efekty.The disadvantage of the currently known technologies is only the statistically achieved quality of the processed layers of agricultural soil. This limits the possibilities of professionally perfect arrangement of individual soil layers as required by the optimal operation of the actual physiological needs of plants and other components of the soil ecosystem. This is caused, for example, by the fact that the terrain level fluctuates in height within the width of the previously known agricultural machines. Furthermore, the agricultural land is not homogeneous, that it contains stones, clods, clumps of unplanned plants and the like. The action mechanisms of the currently known agricultural machines cannot be perfectly, quickly and cheaply adapted to these diverse and combined conditions, because these are statistical work modes and only the statistical quality of detailed soil processing, in practice, an overdose of fertilizers, protective preparations, plant nutrition components, seeds and the like is carried out. These suboptimal doses are further randomly washed away by rain, wind, etc., if the lower layers of soil are loosened, these are very inaccurate process technologies of soil cultivation. The existing agricultural machines do not allow for the effective and reliable implementation of the programmed mutual interaction of various soil areas, which, if implemented, would bring significant effects.

Nevýhody dosevadních zemědělských strojů s dosavadními procesními technologie·! nemá zemědělský stroj s novou procesní technologií podle vynálezu, obsahující alespoň jednu uodulární nobilní soupravu, alespoň jednu uodulární programovatelnou přípravnu zemědělské půdy, alespoň jeden uodulární prograuovatelný vstupní dávkovač, alespoň jeden uodulární prograuovatelný výstupní dávkovač, alespoň jeden řídící počíteč, jehož podstata spočívá v tou, že alespoň jedna modulární souprava zemědělského stroje je opatřena alespoň jednou uodulární programovatelnou přípravnou zemědělské půdy spojenou s alespoň jedním modulární· programovatelný· vstupní· dávkovače·, přičeaž alespoň jedna aodulární programovatelná přípravna zemědělské půdy je spojena s alespoň jedni· uodulární· progranovatelnýu výstupní· dávkovače· a alespoň jedno část alespoň jedné Modulární soupravy je spojena s alespoň jedni· řídící· počítače·.Disadvantages of existing agricultural machines with existing process technologies! does not have an agricultural machine with a new process technology according to the invention, comprising at least one modular noble set, at least one modular programmable agricultural soil preparation unit, at least one modular programmable input dispenser, at least one modular programmable output dispenser, at least one control computer, the essence of which lies in the fact that at least one modular set of the agricultural machine is provided with at least one modular programmable agricultural soil preparation unit connected to at least one modular programmable input dispenser, while at least one modular programmable agricultural soil preparation unit is connected to at least one modular programmable output dispenser and at least one part of at least one modular set is connected to at least one control computer.

Výhodou zeačdčlekého stroje s kvalitativně novou procesní technologií podle vynálezu je, že je Modulární koncepce, tedy stavebnicově rozšířitelný a rekonfigurovatelný pro různé účely. Deho podstatnou částí je uodulární «obilní souprava, která odebírá na vstupní příjezdové straně «obilní soupravy jednotlivé vrstvy půdy -z pozeaku, nebo jen určité oblasti těchto vrstev, prostřednictví· Modulárních programovatelných vstupních dávkovačů, foton je tato půda přemísťována do nobílní programovatelné přípravny zemědělské půdy. Zde je půda upravena kvalitativně, jsou z ni odstraněny nevhodné složky, například kaněny, je doplněna vhodnými přisedaní, popřípadě sadbou. Takto upravená půdo je poton odváděno do Modulárních progranovatelných výstupních dávkovačů, kde dostává vhodný rozněr, tvar, popřípadě konzistenci a je vrácena na výstupní straně nobilní soupravy zpět na zemědělský pozemek, ve vhodnéa pořadí, poloze, vzájemné konfiguraci. Výhoda uvedené procesní technologie, kterou uskutečňuje tento zemědělský stroj, je v tou, že dosažitelná kvalita úpravy půdy je vyšší než doeavadní, jelikož úpravný proces je jen nepa2 CS 268972 81 trnč závislý na lokální geometrické kvalitě původního vstupního povrchu zemčdělakého pozemku. Tím je kompenzována nevýhoda vyšší energetické národnosti, úprava půdy může být detailně reprodukovatelná, regulovatelná a adaptivně řízena. Adaptivní řízeni může být odvozeno od okamžitých rychlých analýz vlastností aktuálního půdního materiálu. Může být organizováno i samoučení systému, pro dosahování optima podle nějakého zvoleného aktuálního kritéria optimality. Modulární koncepce s využití· řídicího počíteče umožňuje organizovat programované rekonfigurovatelnou strukturu modulární programovatelné přípravny zemědělské půdy, například řízeným přepínáním a aktivací modulů. Řídící počítač může být systémem dálkového přenosu dat spojen s větším počítačem, který nemusí být s výhodou mobilní a může kapacitou své paměti, svou rychlostí a příslušenstvím umožňovat aplikaci umělé inteligence. Výstup upravené půdy může s výhodou mít podobu pokládaného koberce, přičemž tento koberec může být složen z různých vertikálních a horizontálních vrstev, které mohou mít s výhodou vzájemně odlišnou, avšak integrující kvalitu. Modulární mobilní souprava může část vstupní půdy využít 1 jako auroviny pro zhotovení hliněných kontejnerů, například lisováním nebo válcováním, do kterých může být organizovaně vložen kompozitní obsah, včetně semínek, sazeniček, žížal, kultur mikroorganismů, výživy, růstových stimulátorů a podobně. Modulární mobilní souprava může také plnit kontejnery s naprogramovanou dobou rozpadu, například z fólií, zejména z bioplastů. Tyto kontejnery nohou být ukládány do různých hloubek do půdy, v náležitém pořadí, v náležitých vzájemných vzdálenostech ve třech osách. Výstupní tvar upravené půdy může být Opatřen různými otvory, například provzdušňovacími nebo výstupky pro identifikaci, manipulaci, orientaci a aretaci vzájemné polohy a podobně. Půda nebo její složky, může být zvlhčována kapalinou v rozprášeném stavu, nebo sycena nebo transportována tekutinou, kapalinou, nebo plynem, řízeného tlaku. Půda a její složky mohou být přepravovány uvnitř modulární mobilní soupravy s výhodou programovaně, prostřednictvím například pásového, karuselového, šnekového, nebo potrubního dopravníku. Modulární mobilní souprava může s výhodou být vybavena systémem sít, pro třídicí a separační účely, pro odstraňování kamenů, dřeva podobně, které mohou být potom zvláštním programovatelným výstupním dávkovačem vyvedeny mimo, pro účely sběru odpadu. Vstupní příjezdová strana mobilní soupravy může s výhodou být opatřena půdní frézou, která může pracovat obdobně, jako pracuje silniční fréza při odstraňování poškozeného povrchu asfaltové silnice, pro účely recyklizační opravy vozovek. Zásadní souhrnou výhodou je možnost programovatelného', pohotově adaptibilního, vytváření anohavrstvé prostorové struktury zemědělské půdy přesně definovaných a nebývalých vlastností. Tyto vlastnosti lze i předem počítačově projektovat. Například lze plánovat účelové optimální dotace do půdy y podobě dávek určitých mikroorganismů a jejich kombinací, určité rostlinné výživy, léčiv, semen, bioproduktů, dávek žížal a brouků a jiných živočichů a symbiontů, dávek vhodných sazenlček symbiontických rostlin a podobně. Pro tyto účely může být s výhodou budována příslušná velká databanka, znaloatní a expertní systémy, budována poradenská a servisní služba. Projektované vlastnosti lze počítačově realizovat právě prostřednictvím tohoto zemědělského stroje podle vynálezu. Řídicí počítač může navíc současně přesně a levně archivovat a analyzovat všechny informace, a časovými, prostorovými a konsekvenčními souvislostmi. To ueožňuje velmi objektivně, spolehlivě e levně archivovat všechna opatření, prováděná na konkrétním zemědělském pozemku i zařadu roků. Tyto Informace jsou dále integrované využitelné pro vodohospodářské a pícninářské účely, pro plány hnojení, rekultivací, osevní plány, plány ochrany a výživy rostlin a podobně, výhoda je tedy v komplexním podchycení mnoha souvislostí, v nebývalém rozsahu a přesnosti.The advantage of the machine with a qualitatively new process technology according to the invention is that it is a modular concept, i.e. modularly expandable and reconfigurable for various purposes. Its essential part is a modular «grain set», which takes individual layers of soil from the soil, or only certain areas of these layers, on the input side of the «grain set». This soil is then transferred to a modular programmable agricultural soil preparation plant. Here, the soil is qualitatively treated, unsuitable components, for example, weeds, are removed from it, it is supplemented with suitable additives, or possibly with seedlings. The soil thus treated is then conveyed to the Modular Programmable Output Dispensers, where it receives a suitable size, shape, or consistency and is returned on the output side of the noble set back to the agricultural plot, in a suitable order, position, and mutual configuration. The advantage of the aforementioned process technology, which is implemented by this agricultural machine, is that the achievable quality of soil treatment is higher than conventional, since the treatment process is only slightly dependent on the local geometric quality of the original input surface of the agricultural plot. This compensates for the disadvantage of higher energy consumption, soil treatment can be reproduced in detail, regulated, and adaptively controlled. Adaptive control can be derived from immediate rapid analyses of the properties of the current soil material. Self-learning of the system can also be organized to achieve the optimum according to some selected current optimality criterion. The modular concept using a control computer allows for the organization of a programmed reconfigurable structure of a modular programmable agricultural soil preparation plant, for example by controlled switching and activation of modules. The control computer can be connected by a remote data transmission system to a larger computer, which preferably does not have to be mobile and can, by its memory capacity, its speed and accessories, enable the application of artificial intelligence. The output of the treated soil can preferably be in the form of a laid carpet, and this carpet can be composed of various vertical and horizontal layers, which can preferably have a mutually different, but integrating quality. The modular mobile kit can use part of the input soil 1 as a substrate for making clay containers, for example by pressing or rolling, into which composite contents can be inserted in an organized manner, including seeds, seedlings, earthworms, microorganism cultures, nutrition, growth stimulants and the like. The modular mobile kit can also fill containers with a programmed disintegration time, for example from films, in particular from bioplastics. These containers of the legs can be placed at different depths in the soil, in the appropriate order, at appropriate mutual distances in three axes. The output shape of the treated soil can be provided with various openings, for example, aeration or protrusions for identification, manipulation, orientation and locking of the relative position and the like. The soil or its components can be moistened with a liquid in a sprayed state, or saturated or transported by a fluid, liquid or gas, of controlled pressure. The soil and its components can be transported inside the modular mobile set preferably programmed, by means of, for example, a belt, carousel, screw or pipe conveyor. The modular mobile set can preferably be equipped with a system of screens, for sorting and separation purposes, for removing stones, wood, etc., which can then be brought out by a special programmable output dispenser, for waste collection purposes. The entrance side of the mobile unit can be advantageously equipped with a soil milling machine, which can work similarly to the way a road milling machine works when removing a damaged asphalt road surface, for the purposes of recycling road repairs. The fundamental overall advantage is the possibility of programmable, readily adaptable, creation of a multi-layer spatial structure of agricultural land with precisely defined and unprecedented properties. These properties can also be designed in advance by computer. For example, it is possible to plan purposeful optimal subsidies to the soil in the form of doses of certain microorganisms and their combinations, certain plant nutrition, medicines, seeds, bioproducts, doses of earthworms and beetles and other animals and symbionts, doses of suitable seedlings of symbiotic plants, and the like. For these purposes, it is advantageous to build a relevant large data bank, knowledge and expert systems, and build an advisory and service service. The designed properties can be realized by computer precisely by means of this agricultural machine according to the invention. The control computer can also simultaneously accurately and cheaply archive and analyze all information, and with temporal, spatial and consequential connections. This makes it possible to very objectively, reliably and cheaply archive all measures carried out on a specific agricultural plot and over a number of years. This information is further integrated and usable for water management and forage purposes, for fertilization plans, reclamation, seeding plans, plant protection and nutrition plans and the like, the advantage is therefore in the comprehensive capture of many connections, in an unprecedented scope and accuracy.

zemědělský stroj podle vynálezu má použití především v zemědělství, zahradnictví, lesnictví, při rekultivacích pozemků. V robotizované podobě je využitelný pro zneškodňování zdravotně nebezpečných látek v povrchových vrstvách půdy.The agricultural machine according to the invention is used primarily in agriculture, horticulture, forestry, and land reclamation. In a robotic form, it can be used for the disposal of substances hazardous to health in the surface layers of soil.

CS 268972 81EN 268972 81

Předmět vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, který představuje zemědělský stroj složený ze dvou modulárních mobilních souprav v paralelním uspořádání, a axonometrickém pohledu.The subject of the invention is schematically illustrated in the attached drawing, which represents an agricultural machine composed of two modular mobile sets in parallel arrangement, and in axonometric view.

zemědělský stroj je tvořen modulárně mobilní soupravou 2, modulární programovatelnou přípravnou zemědělské půdy 3, modulárním programovatelným vstupním dávkovačem 4, modulárním programovatelným výstupním dávkovačem 5, řídicím počítačem 6, technologiekou dávkou vstupní zemědělské půdy 11, technologickou dávkou výstupní zemědělské půdy 14 a půdní frézou 25. zemědělský stroj je znázorněn složený ze dvou modulárních mobilních souprav 2 v paralelním uspořádání. Přitom vpravo je modulární mobilní souprava 2 znázorněna s technologickou dávkou vstupní zemědělské půdy 11, jejíž relativní pohyb je znázorněn plochou Šipkou. Tento relativní pohyb je vyvolán vlastním pohybem celé modulární mobilní soupravy 2 ve smyslu šipek, znázorněných na obvodech jejích znázorněných pojezdových kol. Namísto pojezdových kol ovšem může být použito koncepce pásového vozidla a podobně. Technologická dávka vstupní zemědělské půdy 11 přichází do modulárního programovatelného vstupního dávkovače 4, který je znázorněn na vstupu opatřený například nabírací půdní frézou 25 a který je dále napojen na modulární programovatelnou přípravnu zemědělské půdy 3. Pravou šipkou směřující zprava doleva je znázorněn schematicky směr pohybu technologické dávky vstupní zemědělské půdy 11 z modulárního programovatelného vstupního dávkovače 4 do modulární přípravny zemědělské půdy 3. Do této modulární přípravny zemědělské půdy 3 mohou s výhodou přicházet materiály z dalších jiných napojených modulárních programovatelných vstupních dávkovačů 4, pohyb těchto přísadových materiálů je znázorněn malými svislými šipkami, z modulární přípravny zemědělské půdy 3 je levou šipkou směřující zprava doleva znázorněn schematicky pohyb technologické dávky výstupní zemědělské půdy 14 do modulárního programovatelného výstupního dávkovače 5, ze kterého potom vystupuje ven z modulární mobilní soupravy 2. Relativní pohyb technologické dávky výstupní zemědělské půdy 14 vůči modulární mobilní soupravě 2 je znázorněn v levém okraji plochou šipkou. V horní části modulární mobilní soupravy 2 je znázorněn řídicí počítač 6 pro řízení modulárních programovatelných vstupních dávkovačů 4 a alespoň jednoho modulárního programovatelného výstupního dávkovače 5, modulární programovatelné přípravny zemědělské půdy 3, popřípadě pro řízení pohybu modulární mobilní soupravy 2. obrazová příloha nemůže vystihnout všechny další možné varianty uspořádání zemědělského stroje podle vynálezu, protože je jich značný počet, zemědělský stroj podle vynálezu lze dále například doplnit řídicím dálkovým přenosem dat nebo kabinou pro řidiče a obsluhu.The agricultural machine consists of a modular mobile set 2, a modular programmable agricultural soil preparation 3, a modular programmable input dispenser 4, a modular programmable output dispenser 5, a control computer 6, a technological dose of input agricultural soil 11, a technological dose of output agricultural soil 14 and a soil tiller 25. The agricultural machine is shown consisting of two modular mobile sets 2 in a parallel arrangement. On the right, the modular mobile set 2 is shown with a technological dose of input agricultural soil 11, the relative movement of which is shown by a flat arrow. This relative movement is caused by the own movement of the entire modular mobile set 2 in the sense of the arrows shown on the circumferences of its shown running wheels. Instead of running wheels, however, a tracked vehicle concept or the like can be used. The technological batch of input agricultural soil 11 comes into the modular programmable input feeder 4, which is shown at the input equipped with, for example, a soil picker 25 and which is further connected to the modular programmable agricultural soil preparation plant 3. The right arrow pointing from right to left schematically shows the direction of movement of the technological batch of input agricultural soil 11 from the modular programmable input feeder 4 to the modular agricultural soil preparation plant 3. Materials from other connected modular programmable input feeders 4 can advantageously come into this modular agricultural soil preparation plant 3, the movement of these additive materials is shown by small vertical arrows, from the modular agricultural soil preparation plant 3 the left arrow pointing from right to left schematically shows the movement of the technological batch of output agricultural soil 14 to the modular programmable output feeder 5, from which it then exits the modular mobile set 2. The relative movement of the technological batch of output agricultural land 14 to the modular mobile set 2 is shown in the left margin by a flat arrow. In the upper part of the modular mobile set 2, a control computer 6 is shown for controlling the modular programmable input dispensers 4 and at least one modular programmable output dispenser 5, the modular programmable agricultural land preparation plant 3, or for controlling the movement of the modular mobile set 2. The pictorial appendix cannot capture all other possible variants of the arrangement of the agricultural machine according to the invention, because there are a considerable number of them; the agricultural machine according to the invention can be further supplemented, for example, with remote data control or a cabin for the driver and operator.

Claims

Agricultural machine, in particular for complex programmable synergistic preparation of agricultural land, in particular for the application of biotechnological methods of agricultural land treatment, for example during sowing, or during cultivation and reclamation of land, in particular for the creation of modular integrated products and for their installation in the land, comprising at least one modular mobile set, at least one modular programmable agricultural land preparation plant, at least one modular programmable input dispenser, at least one modular programmable output dispenser, at least one control computer, characterized in that at least one modular mobile set (2) of the agricultural machine is provided with at least one modular programmable agricultural land preparation plant (3) connected to at least one modular programmable input dispenser (4), wherein at least one modular programmable agricultural land preparation plant (3) is connected to at least one modular programmable output dispenser (5) and at least one part of at least one modular mobile set (2) is connected to at least one control computer (6).