DE102011009761A1

DE102011009761A1 - Verfahren zur Optimierung der Verteilung von Mineraldünger

Info

Publication number: DE102011009761A1
Application number: DE201110009761
Authority: DE
Inventors: M.Sc. Stöcklin Volker; Nico Dingeldey; Dr. Rauch Norbert
Original assignee: RAUCH Landmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: RAUCH Landmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-08-02

Abstract

Bei einem Verfahren zur Optimierung der Verteilung von Mineraldünger mittels eines Zweischeibenstreuers zwischen der beim Fahrgassenfahren durch Überlappung der Streufächer erzielten gleichmäßigen Düngerverteilung im Feldinneren und der Düngerverteilung im Vorgewende bzw. den Grenzfahrgassen durch rechnerische Bestimmung von Übergangspunkten für den Übergang vom Feldinnern in das Vorgewende bzw. den Grenzfahrgassen und für den Übergang vom Vorgewende bzw. den Grenzfahrgassen in das Feldinnere werden an den Übergangspunkten Maßnahmen vorgenommen, die die Standardeinstellung des Streuers im Feldinneren hinsichtlich Dosiermenge und/oder Aufgabepunkt und/oder Drehzahl der Verteilerscheiben jeweils für rechts und/oder links verändern und werden die Übergangspunkte in Abhängigkeit von der Arbeitsbreite im Feldinneren und einem versuchstechnisch ermittelten Kennwert für die Flugeigenschaft des zu streuenden Düngers bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Verteilung von Mineraldünger mittels eines Zweischeibenstreuers zwischen der beim Fahrgassenfahren durch Überlappung der Streufächer erzielten gleichmäßigen Düngerverteilung im Feldinneren und der Düngerverteilung im Vorgewende bzw. den Grenzfahrgassen.
Im Feldinneren wird eine gleichmäßige Düngerverteilung durch die bei einer festgelegten Arbeitsbreite definierte Überlappung beim Anschlussfahren in den Fahrgassen erreicht. Eine gleichmäßige Düngerverteilung z. B. im Vorgewende und an den Feldgrenzen auf einem rechteckförmigen Feld und umso mehr auf einer von der Rechteckform abweichenden Feldform – ein sehr häufig vorkommender Fall – ist mittels Scheibendüngerstreuern schwierig zu erreichen. Grund ist die halbkreisförmige Düngerablage, bei dem die Menge innerhalb des Halbkreises von der Mitte jeweils zu den Randzonen rechts und links abnimmt.
Der Traktorfahrer und Bediener eines Scheibenstreuers hat bis heute immer versucht, die Problemzonen – hierzu zählen auch Baum- oder Strauchgruppen in einem Feld – durch Erfahrung und Augenschein dennoch gleichmäßig zu düngen. Mit den derzeit existierenden Scheibenstreuern hat er folgende Möglichkeiten der Handhabung

– einfache mechanisch angetriebene Zweischeibenstreuer mit hydraulisch schaltbarer Dosierung rechts-links sowie mit Grenzstreueinrichtung: Damit kann der Landwirt die Feldgrenzen, die er in der Regel einmal mit der Grenzstreueinrichtung umfährt, relativ gut abstreuen. Beim Feldstreuen kann er im Vorgewende bedingt ”rechtzeitig” aus- bzw. wieder einschalten und an schräg umlaufenden Feldstreifen die halbe Arbeitsbreite bedingt ”rechtzeitig” ein- und wieder ausschalten.
– mechanisch angetriebene Zweischeibenstreuer mit elektronisch regelbarer Dosierung: Damit kann der Landwirt in Verbindung mit einer Grenzstreueinrichtung die Feldgrenzen, die er in der Regel einmal umfährt, relativ gut abstreuen. Beim Feldinneren kann er im Vorgewende rechtzeitig aus- bzw. wieder einschalten. An schräg laufenden Feldstreifen kann die Dosiermenge dem Augenschein nach bestimmt heruntergeregelt und die halbe Arbeitsbreite ”rechtzeitig” aus- und wieder eingeschaltet werden.
– aufwendige, hydraulisch angetriebene Zweischeibenstreuer mit hydraulischem Antrieb der Verteilerscheiben und elektronisch regelbarer Dosierung rechts-links: Auch hier kann der Landwirt die Feldgrenzen, die er in der Regel einmal umfährt, relativ gut abstreuen. Beim Feldstreuen kann er im Vorgewende ”rechtzeitig” aus bzw. wieder einschalten. An schräg auslaufenden Feldstreifen kann die Drehzahl der Verteilerscheiben mit der Dosiermenge dem Augenschein nach heruntergeregelt und die halbe Arbeitsbreite ”rechtzeitig” aus- bzw. wieder eingeschaltet werden.

Bei der bekannten Verfahrensweise ist das Streuergebnis, nämlich die Düngerverteilung von der Erfahrung und dem guten Augenschein des Landwirts und damit maßgeblich von der individuellen Sorgfalt abhängig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Landwirt ein automatisiertes Verfahren an die Hand zu geben, das ohne Abhängigkeit von Erfahrung und Augenschein eine gleichmäßige Düngerverteilung auf dem gesamten Feld gewährleistet, wobei von einer Standardeinstellung des Streuers für eine gewünschte Dosiermenge auf einer gewünschten Arbeitsbreite für die Streuarbeit inmitten des Feldes ausgegangen wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst durch rechnerische Bestimmung von Übergangspunkten für den Übergang vom Feldinnern in die Übergangszone und für den Übergang von der Übergangszone in das Feldinnere, wobei an den Übergangspunkten Maßnahmen vorgenommen werden, die die Standardeinstellung des Streuers im Feldinneren hinsichtlich Dosiermenge und/oder Aufgabepunkt und/oder Drehzahl der Verteilerscheiben jeweils für rechts und/oder links verändern und die Übergangspunkte in Abhängigkeit von der Arbeitsbreite im Feldinneren und einem versuchstechnisch ermittelten Kennwert für die Flugeigenschaft des zu streuenden Düngers bestimmt werden.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass neben der Arbeitsbreite, vor allem die Flugeigenschaft des zu streuenden Düngers einen maßgeblichen Einfluss bei der Düngerverteilung in den problematischen Übergangszonen hat. Die Arbeitsbreite und ein Kennwert für die Flugeigenschaft des Düngers lassen sich in eine rechnerische Abhängigkeit bringen, aufgrund der an den Übergangspunkten eine oder mehrere der Maßnahmen zur Änderung der Standardeinstellung des Zweischeibenstreuers ergriffen werden.
In vorteilhafter Ausführung ist vorgesehen, dass die Übergangspunkte als Abstandsmaße von einer Feldgrenze bestimmt werden.
In weiterhin vorteilhafter Ausführung ist vorgesehen, dass an den Übergangspunkten mittels GPS die vorgesehenen Maßnahmen automatisch geschaltet werden. Die Arbeitsbreite und der Kennwert für die Flugeigenschaft des Düngers werden vorzugsweise in einem elektronischen Bedienterminal eingegeben.
Zusätzlich zur Arbeitsbreite und dem Kennwert für die Flugeigenschaft des Düngers wird zweckmäßigerweise das Abstreuverhalten der Verteilerscheiben berücksichtigt.
Das Abstreuverhalten der Verteilerscheiben hängt von dem jeweiligen Typ der Verteilerscheibe oder von der Länge und/oder der Winkelanstellung der auf der Verteilerscheibe sitzenden Wurfflügel ab.
Auch der Kennwert für die Flugeigenschaft des Düngers hängt von der Abstreueigenschaft der Verteilerscheibe und deren Drehzahl ab.
In vorteilhafter Ausführung ist vorgesehen, dass die Arbeitsbreite im Vorgewende und die Arbeitsbreite in der Grenzfahrgasse bei der Bestimmung der Übergangspunkte berücksichtigt werden, soweit sie unterschiedlich von der Arbeitsbreite im Feldinneren sind.
Die Übergangspunkte werden als Abstandsmaße von der Achsmitte der Verteilerscheiben oder anderer Bezugspunkte der Steuer/Traktorkombination bestimmt.
Die an den Übergangspunkten vorgesehenen Maßnahmen zur Änderung der Standardeinstellung werden vorzugsweise mittels GPS automatisch geschaltet.
Die Arbeitsbreite und der Kennwert für die Flugeigenschaft des Düngers werden mit Vorteil in einem elektronischen Bedienterminal eingegeben.
Um eine gleichmäßige Düngerverteilung zu erreichen, müssen die Fahrgeschwindigkeit des Streuers bzw. des Traktors und/oder die Positioniergeschwindigkeit des Dosierorgans berücksichtigt werden. Mit Positioniergeschwindigkeit des Dosierorgans ist die Geschwindigkeit angesprochen, mit der das Dosierorgan aus der Dosierstellung in die Schließstellung bzw. umgekehrt bewegt wird.
In weiterer vorteilhafter Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Abstreuverhalten der Verteilerscheiben in Abhängigkeit von dem Typ der Verteilerscheiben oder von der Länge und/oder der Winkelanstellung der auf der Verteilerscheibe sitzenden Wurfflügel berücksichtigt wird.
Ferner wird der Kennwert der Flugeigenschaft des gestreuten Düngers in Abhängigkeit von der Abstreueigenschaft der Verteilerscheibe und deren Drehzahl berücksichtigt.
Bei der Fahrt vom Feldinneren in das Vorgewende bzw. den Grenzfahrgassen ergibt sich bei gleicher Arbeitsbreite bei einem hohen Kennwert ein kleiner Abstand des Übergangspunkts zur Feldgrenze und bei einem niedrigen Kennwert ein größerer Abstand zur Feldgrenze.
Umgekehrt ergibt sich bei der Fahrt aus dem Vorgewende bzw. den Grenzfahrgassen in das Feldinnere bei gleicher Arbeitsbreite und einem hohen Kennwert ein größerer Abstand des Übergangspunktes zur Feldgrenze und bei einem niedrigeren Kennwert ein kleinerer Abstand zur Feldgrenze.
Schließlich ergibt sich bei gleicher Arbeitsbreite bei einem hohen Kennwert ein größerer Abstand zwischen dem Übergangspunkt vom Feldinneren in das Vorgewende bzw. den Grenzfahrgassen und dem Übergangspunkt vom Vorgewende bzw. den Grenzfahrgassen in das Feldinnere, während sich für einen kleineren Kennwert ein kleinerer Abstand ergibt.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass der Typ der Verteilerscheibe und/oder deren Würfflügellänge und/oder die Winkelanstellung der Wurfflügel an dem elektronischen Bedienterminal eingegeben werden. Dergleichen ist von Vorteil, wenn die Drehzahl der Verteilerscheiben gemessen und berücksichtigt wird.
Bei schräg verlaufenden Feldrändern ist vorgesehen, dass bei einem unter 85 Grad bis > 0 Grad schräg zur Fahrgasse im Feldinneren verlaufenden Vorgewende bzw. Grenzfahrgasse die Übergangspunkte als Abstandsmaße zwischen dem Achsmittelpunkt der Verteilerscheiben und dem Schnittpunkt einer fahrgassenparallelen Linie durch die Zweischeibenstreuermitte mit der Feldgrenze definiert sind.
Für den gleichen Fall ist vorgesehen, dass die Übergangspunkte für das jeweilige Dosierorgan rechts/links getrennt berechnet werden.
Für den gleichen Fall ist vorgesehen, dass die Standardeinstellungen innerhalb der Übergangspunkte oder einer Teilstrecke rechts/links nacheinander verändert werden.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Winkel zwischen der Fahrgasse im Feldinnern und dem Vorgewende bzw. der Grenzfahrgasse in der Berechnung der Übergangspunkte für die jeweiligen Dosierorgane berücksichtigt wird.
Eine weiterhin vorteilhafte Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass bei einem unter ca. 75 Grad bis > 0 Grad schräg zur Fahrgasse im Feldinneren verlaufenden Vorgewende bzw. Grenzfahrgasse die Dosiermenge der dem Vorgewende bzw. der Grenzfahrgasse zugewandten Zweischeibenstreuerseite und/oder die Drehzahl und/oder der Aufgabepunkt einseitig verändert werden.
Für den gleichen Fall kann vorgesehen sein, dass die Dosiermenge und/oder die Drehzahl und/oder der Aufgabepunkt beidseitig jedoch unterschiedlich verändert werden.
Grundsätzlich ist von Vorteil, wenn während des Schließens des Dosierorgans der Aufgabepunkt verlagert wird.
Schließlich ist von Vorteil, wenn die aktuelle Position des Streuers in Bezug zur Feldform und zu den Fahrgassen bei der Berechnung der Übergangspunkte und bei Einstellung des Streuers berücksichtigt wird.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Draufsicht beim Streuen auf einem Feld mit einem rechtwinklig zu den Fahrgassen im Feldinnern angeordneten Vorgewende und
2 eine schematische Draufsicht auf ein Feld mit schräg zu den Fahrgassen im Feld verlaufenden Grenzfahrgassen.
Bei beiden Ausführungsbeispielen laufen die Fahrgassen 2 im Feldinnern 1 parallel zueinander. Im Gegensatz zu der entzerrenden Darstellung in 1 fährt der Traktor mit dem Zweischeibenstreuer bei der Hin- und Rückfahrt in benachbarten Fahrgassen 3, 4, so dass sich die Streufächer von Fahrgassen 3 zu Fahrgasse 4 überlappen. Die Fahrgasse 5 im Vorgewende 6 schließt einen Winkel α von 90° mit den Fahrgassen 3, 4 im Feldinnern ein. Bei der Fahrt des Traktors von der Fahrgasse 3 im Feldinnern 1 in das Vorgewende 6 werden die Dosierorgane im Abstand A von der Feldgrenze 7 abgeschaltet. Dies ist zugleich der Übergangspunkt. Bei der Rückfahrt aus dem Vorgewende 6 in das Feldinnere 1 werden die Dosierorgane im Abstand E von der Feldgrenze 7 eingeschaltet. Dies ist der Übergangspunkt bei der Rückfahrt.
Bei den Ausführungsbeispiel nach 2 mit einer schräg zu den Fahrgassen 2 im Feldinnern verlaufenden Feldgrenze 8 mit entsprechend schräg verlaufender Grenzfahrgasse 9 bzw. einem schiefen Vorgewende wird dieser Bereich zunächst mit einer Grenzstreueinrichtung mit einem zur Feldgrenze 8 steil abfallenden Streubild 10 abgestreut, während auf der dem Feldinnern 1 zugekehrten Seite ein normaler halbseitiger Streufächer 11 ausgebildet ist. Um eine gleichmäßige Düngerverteilung bei der Anfahrt des Traktors in der Fahrgasse 2 im Feldinnern auf die schräg verlaufende Grenzfahrgasse 9 zu erreichen, wird der halbseitige Streufächer 15 auf der der Grenzfahrgasse 9 zugekehrten Seite mit den im einleitenden Teil der Beschreibung genannten Maßnahmen eingeengt, bis der in 2 oben gezeigte Traktor schließlich den Abstand A von der Feldgrenze erreicht und die Dosierorgane abgeschaltet werden. Auf der Rückfahrt (mittlerer Traktor) werden die Dosierorgane im Abstand E (Übergangspunkt) von der Feldgrenze eingeschaltet. Mit den im einleitenden Teil der Beschreibung genannten Maßnahmen wird bei einem dem Feldinneren zugekehrten normalen halbseitigen Streufächer 12 auf der der Grenzfahrgasse zugekehrten Seite ein eingeengter Streufächer erzeugt, der sich dann allmählich aufweitet, bis er die normale Form bei Erreichen der nächstäußeren parallelen Fahrgasse 14 erreicht.

Claims

Verfahren zur Optimierung der Verteilung von Mineraldünger mittels eines Zweischeibenstreuers zwischen der beim Fahrgassenfahren durch Überlappung der Streufächer erzielten gleichmäßigen Düngerverteilung im Feldinneren (1) und der Düngerverteilung im Vorgewende (6) bzw. den Grenzfahrgassen (9) durch rechnerische Bestimmung von Übergangspunkten für den Übergang vom Feldinnern (1) in das Vorgewende (6) bzw. den Grenzfahrgassen (9) und für den Übergang vom Vorgewende bzw. den Grenzfahrgassen in das Feldinnere, wobei an den Übergangspunkten Maßnahmen vorgenommen werden, die die Standardeinstellung des Streuers im Feldinneren hinsichtlich Dosiermenge und/oder Aufgabepunkt und/oder Drehzahl der Verteilerscheiben jeweils für rechts und/oder links verändern und die Übergangspunkte in Abhängigkeit von der Arbeitsbreite im Feldinneren und einem versuchstechnisch ermittelten Kennwert für die Flugeigenschaft des zu streuenden Düngers bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsbreite im Vorgewende (6) und die Arbeitsbreite in der Grenzfahrgasse (9) bei der Bestimmung der Übergangspunkte berücksichtigt werden, soweit sie unterschiedlich von der Arbeitsbreite im Feldinneren (1) sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangspunkte als Abstandsmaße (E, A) von der Achsmitte der Verteilerscheiben oder anderen Bezugspunkten der Steuer/Traktorkombination bis zu einer Feldgrenze (7, 8) bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Übergangspunkten mittels GPS die vorgesehenen Maßnahmen automatisch geschaltet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsbreite und der Kennwert für die Flugeigenschaft des Düngers in einem elektronischen Bedienterminal eingegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Positioniergeschwindigkeit der Dosierorgane bei der Berechnung der Übergangspunkte berücksichtigt werden/wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der rechnerischen Bestimmung der Übergangspunkte das Abstreuverhalten der Verteilerscheiben berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreuverhalten der Verteilerscheiben in Abhängigkeit von dem Typ der Verteilerscheiben oder von der Länge und/oder der Winkelanstellung der auf der Verteilerscheibe sitzenden Wurfflügel berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennwert der Flugeigenschaft des eingesetzten Düngers auch in Abhängigkeit von der Abstreueigenschaft der Verteilerscheibe und deren Drehzahl berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Fahrt vom Feldinneren (1) in das Vorgewende (6) bzw. den Grenzfahrgassen (9) sich bei gleicher Arbeitsbreite bei einem hohen Kennwert der Flugeigenschaften ein kleinerer Abstand des Übergangspunktes zur Feldgrenze und bei einem niedrigeren Kennwert ein größerer Abstand zur Feldgrenze ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Fahrt aus dem Vorgewende (6) bzw. den Grenzfahrgassen (9) in das Feldinnere (1) sich bei gleicher Arbeitsbreite bei einem hohen Kennwert der Flugeigenschaften ein größerer Abstand des Übergangspunktes zur Feldgrenze und bei einem niedrigeren Kennwert ein kleiner Abstand zur Feldgrenze ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei gleicher Arbeitsbreite bei einem hohen Kennwert der Flugeigenschaften ein größerer Abstand zwischen dem Übergangspunkt vom Feldinnern (1) in das Vorgewende (6) bzw. den Grenzfahrgassen (9) und dem Übergangspunkt vom Vorgewende (6) bzw. den Grenzfahrgassen (9) in das Feldinnere (1) ergibt und sich entsprechend für einen kleineren Kennwert ein kleinerer Abstand ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Typ der Verteilerscheibe und/oder deren Würfflügellänge und/oder die Winkelanstellung der Wurfflügel an dem elektronischen Bedienterminal eingegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Verteilerscheiben gemessen und berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem unter 85 Grad bis > 0 Grad schräg zur Fahrgasse im Feldinneren verlaufenden Vorgewende bzw. Grenzfahrgasse (9) die Übergangspunkte als Abstandsmaße (E, A) zwischen dem Achsmittelpunkt der Verteilerscheiben und dem Schnittpunkt einer fahrgassenparallelen Linie durch die Zweischeibenstreuermitte mit der Feldgrenze (8) definiert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem unter 85 Grad bis > 0 Grad schräg zur Fahrgasse (2) im Feldinneren (1) verlaufenden Vorgewende bzw. Grenzfahrgasse (9) die Übergangspunkte für das jeweilige Dosierorgan rechts/links getrennt berechnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem unter 85 Grad bis > 0 Grad schräg zur Fahrgasse (2) im Feldinneren (1) verlaufenden Vorgewende bzw. Grenzfahrgasse (9) die Standardeinstellungen innerhalb der Übergangspunkte oder einer Teilstrecke rechts/links nacheinander verändert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen der Fahrgasse (2) im Feldinnern (1) und dem Vorgewende (6) bzw. der Grenzfahrgasse (9) in der Berechnung der Übergangspunkte für die jeweiligen Dosierorgane berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem unter ca. 75 Grad bis > 0 Grad schräg zur Fahrgasse (2) im Feldinneren (1) verlaufenden Vorgewende (6) bzw. Grenzfahrgasse (9) die Dosiermenge der dem Vorgewende (6) bzw. der Grenzfahrgasse (9) zugewandten Zweischeibenstreuerseite und/oder die Drehzahl und/oder der Aufgabepunkt einseitig verändert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem unter ca. 75 Grad bis > 0 Grad schräg zur Fahrgasse (2) im Feldinneren (1) verlaufenden Vorgewende (6) bzw. Grenzfahrgasse (9) die Dosiermenge der dem Vorgewende (6) bzw. der Grenzfahrgasse (9) zugewandten Zweischeibenstreuerseite und/oder die Drehzahl und/oder der Aufgabepunkt beidseitig jedoch unterschiedlich verändert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schließens der Dosierorgane der Aufgabepunkt verlagert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Position des Streuers in Bezug zur Feldform und zu den Fahrgassen (2, 9) bei der Berechnung der Übergangspunkte und bei Einstellung des Streuers berücksichtigt wird.