RU2727841C1 - Системы, способы и устройство выбора разновидности материала для возделывания сельскохозяйственных культур - Google Patents

Abstract

Высевающая секция сеялки выполнена с возможностью посева множества разновидностей семян и содержит бункер для семян, имеющий множество отделений для приема семян, каждое из которых имеет проход и выполнено с возможностью приема разных разновидностей семян из множества разновидностей семян, область накопителя семян, исполнительный механизм для перемещения семян и дозатор семян. Исполнительный механизм для перемещения семян расположен между бункером для семян и областью накопителя семян. При этом исполнительный механизм для перемещения семян содержит затвор, выполненный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. Затвор содержит область поверхности и открытую область и выполнен с возможностью выборочного вращения вокруг вертикальной оси для выравнивания открытой области затвора с проходом каждого из множества отделений по отдельности. Причем когда открытая область затвора выровнена с проходом одного из отделений, указанная открытая область открывает сообщение семян, принятых в одном отделении, с областью накопителя семян при блокировании областью поверхности затвора прохода всех других из множества отделений для предотвращения сообщения семян, принятых в каждом из всех других из множества отделений, с областью накопителя семян. Дозатор семян выполнен с возможностью выдачи семян, сообщающихся с областью накопителя семян, из одного отделения, с которым посредством открытой области затвора сообщается область накопителя семян. Изобретение позволит во время посева обеспечить быстрый переход между типами вносимых материалов для ограничения перемешивания между разными типами семян. 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последние годы возможность регулирования вариантов внесения материалов для возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от конкретного участка (известно как «точное земледелие») повысила интерес к варьированию типов вносимых материалов по всему полю. В частности, успехи генетики семян и агрономических исследований повысили потребность в решениях, позволяющих варьировать типы семян в поле во время операции посева. Некоторые предложенные решения связаны с переключением между типами вносимых материалов, подаваемых в дозирующие блоки, что может приводить к перемешиванию типов вносимых материалов в дозирующих блоках и, таким образом, к областям в поле с перемешанными вносимыми материалами. Таким образом, в данной области существует потребность в системах, способах и устройстве для эффективного выбора и варьирования типов вносимых сельскохозяйственных материалов во время работы в поле для быстрого перехода между типами вносимых материалов для ограничения перемешивания между типами семян.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ.1 представляет собой вертикальный вид сбоку варианта осуществления сеялки для пропашных культур.

ФИГ.2 представляет собой вертикальный вид сбоку варианта осуществления высевающей секции сеялки.

ФИГ.3 схематично иллюстрирует вариант осуществления системы выбора разновидности семян.

ФИГ.4 представляет собой вертикальный вид спереди варианта осуществления выборочной подачи семян в дозатор семян из разных вспомогательных бункеров.

ФИГ.5 представляет собой вертикальный вид сбоку варианта осуществления ФИГ.4.

ФИГ.6 иллюстрирует вариант осуществления способа смены разновидностей семян.

ФИГ.7 представляет собой вертикальный вид сбоку еще одного варианта осуществления выборочной подачи семян в дозатор семян из разных вспомогательных бункеров.

ФИГ.8 иллюстрирует еще один вариант осуществления способа смены разновидностей семян.

ФИГ.9 представляет собой еще один вариант осуществления выборочной подачи семян в дозатор семян, показывающий вид в перспективе с частичным разрезом бункера для семян высевающей секции, разделенного на отделения, и использование исполнительного механизма для перемещения семян в виде вращающихся затворов.

ФИГ.10 представляет собой вид сверху в плане варианта осуществления ФИГ.9, показывающий вращающийся затвор.

ФИГ.11 представляет собой вид в поперечном разрезе по линии X-X ФИГ.10.

ФИГ.12 представляет собой вид в поперечном разрезе по линии Y-Y ФИГ.10.

ФИГ.13 представляет собой вид сверху в плане вращающегося затвора ФИГ.10.

ФИГ.14 представляет собой вид в поперечном разрезе варианта осуществления бункера для семян высевающей секции, аналогичного ФИГ.12, но с четырьмя отделениями, и показывающий вариант осуществления устройства подачи в накопитель семян.

ОПИСАНИЕ

Системы и Устройство Выбора Разновидностей Материала

Далее со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые ссылочные номера обозначают идентичные или соответствующие детали на нескольких изображениях, ФИГ.1 иллюстрирует сеялку 10, имеющую раму 12, содержащую проходящий поперек брус 14 для навешивания рабочих органов. На брусе 14 для навешивания рабочих органов установлено множество высевающих секций 200 с разнесением в поперечном направлении. Предпочтительно, чтобы рама 12 поддерживала множество бункеров 110 для насыпных материалов с пневматической системой передачи семян в высевающие секции 200.

Обращаясь к ФИГ.2, проиллюстрирован вариант осуществления, в котором высевающей секцией 200 является высевающая секция сеялки. Предпочтительно, чтобы высевающая секция 200 была шарнирно соединена с брусом 14 для навешивания рабочих органов с помощью параллелограммного навесного устройства 216. Предпочтительно, чтобы исполнительный механизм 218 был выполнен с возможностью приложения подъемного и/или прижимного усилия к высевающей секции 200. Предпочтительно, чтобы электромагнитный клапан (не показано) был пневматически соединен с исполнительным механизмом 218 для изменения подъемного и/или прижимного усилия, прикладываемого исполнительным механизмом. Предпочтительно, чтобы нарезающая система 234 содержала два нарезающих диска 244, установленных с возможностью качения на продолжающейся вниз стойке 254 и выполненных с возможностью нарезания v-образной борозды 38 в почве 40. Пара копирующих колес 248 шарнирно поддерживается парой соответствующих рычагов 260 копирующих колес; высота копирующих колес 248 относительно нарезающих дисков 244 устанавливает глубину борозды 38. Регулирующий глубину балансир 268 ограничивает ход вверх рычагов 260 копирующих колес и, таким образом, ход вверх копирующих колес 248. Предпочтительно, чтобы датчик прижимного усилия (не показано) был выполнен с возможностью подачи сигнала, связанного с величиной усилия, прикладываемого копирующими колесами 248 к почве 40; в некоторых вариантах осуществления датчик прижимного усилия содержит измерительный стержень, вокруг которого балансир 268 шарнирно соединен с высевающей секцией 200, такой как измерительные стержни, раскрытые в заявке на патент США заявителя № 12/522,253 (опубликованной под № US 2010/0180695), раскрытие которой включено настоящим в данный документ посредством ссылки.

Продолжая со ссылкой на ФИГ.2, предпочтительно, чтобы на высевающей секции 200 был установлен дозатор 300 семян, такой как дозатор, раскрытый в международной заявке заявителя № PCT/US2012/030192 («192 заявка»), раскрытие которой включено настоящим в данный документ посредством ссылки, выполненный с возможностью помещения семян 42 в борозду 38, например, через семяпровод 232, выполненный с возможностью направления семян в сторону борозды. В других вариантах осуществления семяпровод 232 заменен высевающим транспортером, таким как транспортер, раскрытый в международной заявке заявителя № PCT/US2012/057327 («'327 заявка») или предварительной заявке заявителя № 62/192,309, которые включены сюда путем ссылки. В альтернативных вариантах осуществления на высевающей секции 200 может быть установлено множество дозаторов 300 семян, выполненных с возможностью помещения семян 42 в одну и ту же борозду 38, например, через один и тот же семяпровод 232 или высевающий транспортер.

Со ссылкой на ФИГ.2, 4 и 5, дозатор 300 семян предпочтительно содержит боковой корпус 500 для семян, имеющий первый вспомогательный бункер 532-1 для хранения семян 42, подлежащих размещению дозатором семян, и второй вспомогательный бункер 532-2 для хранения семян 42, подлежащих размещению дозатором семян. Предпочтительно, чтобы дозатор 300 семян содержал вакуумный боковой корпус 340, содержащий вакуумный порт 342 для создания разрежения внутри вакуумного бокового корпуса 340. Предпочтительно, чтобы дозатор 300 семян содержал высевающий диск 320, содержащий множество отверстий для семян (не показано); предпочтительно, чтобы высевающий диск 320 разделял внутренние объемы вакуумного бокового корпуса 340 и бокового корпуса 500 для семян. Во время работы семена 42, перемещаемые из вспомогательных бункеров 532 в накопитель 520 семян бокового корпуса 500 для семян, улавливаются отверстиями для семян вследствие разрежения в вакуумном боковом корпусе 340, а затем высвобождаются в семяпровод 232 (или высевающий транспортер). Предпочтительно, чтобы дозатор 300 семян приводился в действие от отдельных электроприводов 315. Предпочтительно, чтобы каждый привод 315 был выполнен с возможностью приведения в действие высевающего диска 320 внутри дозатора 300 семян. Предпочтительно, чтобы каждый электропривод представлял собой такой электропривод, как электропривод вариантов осуществления, раскрытых в международной заявке № PCT/US2013/051971 и/или патенте США № 7,617,785, оба раскрытия которых включены сюда во всей своей полноте путем ссылки. В альтернативных вариантах осуществления привод 315 может представлять собой гидравлический привод или другой двигатель, выполненный с возможностью приведения в действие высевающего диска. В одном варианте осуществления дозатор 300 семян может иметь размер, чтобы сделать минимальным объем накопителя 520 семян для того, чтобы в накопителе 520 семян было меньше семян, которыми необходимо управлять при приближении границы разновидности.

Со ссылкой на ФИГ.4 и 5, предпочтительно, чтобы семена выборочно подавались в накопитель 520 семян из одного из вспомогательных бункеров 532-1, 532-2 за один раз путем выборочного приведения в действие одного или более исполнительных механизмов 550 для перемещения семян, которые приводят в действие загрузчики 560-1, 560-2 семян. Загрузчик 560 семян при приведении в действие перемещает семена из связанного с ним вспомогательного бункера 532 в накопитель 520 семян. В варианте осуществления, показанном на ФИГ.5, каждый загрузчик 560 семян содержит шнек 564 (например, цилиндрический шнек, имеющий внутренние витки). Предпочтительно, чтобы каждый загрузчик 560 семян дополнительно содержал шнек 562 для предварительной загрузки, который предпочтительно загружает семена в шнек 564 и предпочтительно встряхивает семена на дне связанного с ним вспомогательного бункера 532. Предпочтительно, чтобы впускной конец шнека 564 находился вертикально ниже, чем выпускной конец шнека для того, чтобы семена не проходили по шнеку под действием силы тяжести, а вместо этого проходили только при выборочном приведении в действие шнека. Например, шнек (например, боковая стенка шнека, вращающаяся и/или центральная ось шнека, вектор транспортировки, вдоль которого семена подаются шнеком) может располагаться под углом A (например, между 0 и 90 градусов; между 10 и 80 градусов; между 20 и 70 градусов; между 30 и 60 градусов; между 40 и 50 градусов; между 0 и 10 градусов; между 10 и 20 градусов; между 20 и 30 градусов; между 30 и 40 градусов; между 50 и 60 градусов; между 60 и 70 градусов; между 70 и 80 градусов; между 80 и 90 градусов; приблизительно 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 или 90 градусов; 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 или 90 градусов) относительно горизонтальной плоскости H.

Во время работы вспомогательные бункеры 532-1, 532-2 наполняют первой и второй разновидностями семян, соответственно. Стадия наполнения может осуществляться центральной системой распределения семян, проиллюстрированной на ФИГ.1, или оператором вручную. Предпочтительно, чтобы семена не перемещались в накопитель 520 семян ни из одного из вспомогательных бункеров 532 до тех пор, пока один из исполнительных механизмов 550 для перемещения семян не приводит в действие связанный с ним загрузчик 560 семян. Беря загрузчик 560-1 семян в качестве примера, когда исполнительный механизм 550-1 для перемещения семян приводит в действие загрузчик 560-1 семян, за счет работы исполнительного механизма для перемещения семян семена предпочтительно перемещаются из вспомогательного бункера 532 в накопитель 520 семян. В варианте осуществления, показанном на ФИГ.5, когда исполнительный механизм для перемещения семян приводится в действие (т.е., приводится во вращение), вращение шнека 562 предварительной загрузки толкает семена во внутренний объем шнека 564 и во вращение шнека 564 вследствие движения внутренних витков 565, проходящих вдоль внутренней поверхности шнека 564.

В альтернативных вариантах осуществления каждый загрузчик 560 семян может иметь другую конструкцию, выполненную с возможностью выборочного перемещения семян или обеспечения перемещения семян из вспомогательного бункера 532 в накопитель 520 семян. Некоторые такие варианты осуществления включают вращающиеся устройства, лопастные колеса, дозирующие колеса или затворы. На ФИГ.7 проиллюстрирован один такой альтернативный вариант осуществления, где загрузчик семян содержит дозирующий элемент 700, имеющий два дозирующих затвора 710-1, 710-2, предпочтительно выполненных с возможностью приема семян (например, вертикально под нижним выпуском) из вспомогательных бункеров 532-1, 532-2, соответственно. В первом положении (например, в ориентации, в которой проиллюстрирован дозирующий затвор 710-1) дозирующий затвор предотвращает прохождение семян из связанного с ним вспомогательного бункера под действием силы тяжести в накопитель 520 семян и предпочтительно принимает и сохраняет дозу семян из связанного с ним вспомогательного бункера во внутреннем объеме дозирующего затвора. Во второй ориентации (например, в ориентации, в которой проиллюстрирован дозирующий затвор 710-2), семена удерживаются в связанном с ним вспомогательном бункере за счет контакта с боковой стенкой дозирующего затвора и не имеют возможности поступать во внутренний объем дозирующего затвора. В третьем положении (не проиллюстрированном, но предпочтительно 180 градусов от ориентации, в которой проиллюстрирован дозирующий затвор 710-1), дозирующий затвор разрешает прохождение семян из внутреннего объема дозирующего затвора под действием силы тяжести в накопитель семян. Предпочтительно, чтобы первый и второй дозирующие затворы 710-1, 710-2 были ориентированы друг относительно друга (например, под 90 градусов) таким образом, чтобы первый дозирующий затвор находился в первой ориентации, когда второй дозирующий затвор расположен во второй ориентации. Предпочтительно, чтобы во время работы исполнительный механизм 550 для перемещения семян выборочно поворачивал дозирующие затворы 710 между первым, вторым и третьим положениями для выборочного дозирования семян в накопитель 520 семян. Например, для дозирования регулируемого количества семян из вспомогательного бункера 532-1, первый дозирующий затвор 710-1 предпочтительно поочередно поворачивается между первой и третьей ориентациями, в то время как второй дозирующий затвор остается во втором положении или проходит диапазон положений, в котором семена не попадают во внутренний объем второго дозирующего затвора. В альтернативном варианте осуществления дозирующий затвор может содержать открытое положение, в котором семена имеют возможность проходить из связанного с ним бункера в накопитель семян.

В некоторых вариантах осуществления для определения уровня заполнения накопителя 520 семян предоставлен датчик 570 уровня заполнения (ФИГ.4). Датчик 570 уровня заполнения может представлять собой оптический датчик, предоставленный в накопителе 520 семян (например, в паре с источником света, который виден, только когда накопитель семян не заполнен до порогового уровня). В качестве альтернативы, датчик 570 уровня заполнения может содержать датчик расстояния (например, акустический, ультразвуковой), выполненный с возможностью измерения расстояния между датчиком и верхней поверхностью семян, собранных в накопителе 520 семян. В качестве альтернативы, датчик 570 уровня заполнения может представлять собой емкостный датчик. В некоторых вариантах осуществления первый датчик уровня заполнения может быть предоставлен для определения, заполнен ли накопитель семян до первого уровня, а второй датчик уровня заполнения может быть предоставлен для определения, заполнен ли накопитель семян до второго (например, более высокого или более полного) уровня. Датчик 570 уровня заполнения упрощает систему за счет отсутствия необходимости подсчета количества семян, добавленных в накопитель 520 семян или розданных из него. Размещение датчика 570 уровня заполнения в накопителе семян может быть основано на объеме накопителя семян в месте расположения, а также на знании объема каждого семени для перевода в приблизительное количество семян. В некоторых вариантах осуществления счетчик семян для подсчета количества семян, которые поданы в накопитель 520 семян, отсутствует. В одном варианте осуществления для семян кукурузы датчик 570 уровня заполнения выполнен таким образом, чтобы выявленный уровень семян содержал в накопителе 520 семян по меньшей мере 150 семян. Когда уровень в накопителе 520 семян падает ниже, датчик 570 уровня заполнения посылает в исполнительный механизм для перемещения семян сигнал, чтобы открыть путь прохождения в требуемый бункер для семян (описываемый ниже) для добавления в накопитель 520 семян больше семян. Объем накопителя 520 семян может быть сделан минимальным за счет уменьшения пространства, например, за счет содержания дефлектора (не показано) для заполнения части объема.

Размещение датчика 570 уровня заполнения может содействовать переключению с одного типа семян на второй тип семян для того, чтобы при приближении границы между зонами разновидностей семян прервать подачу из одного вспомогательного бункера для того, чтобы сделать минимальным количество семян первого типа в накопителе 520 семян перед пересечением границы. Непосредственно перед пересечением границы в накопитель 520 семян можно добавлять семена второго типа. Предпочтительно, чтобы в накопителе семян всегда имелись семена для того, чтобы посев был максимальным. Некоторые семена одного типа могут быть посеяны в другой зоне, но установленная ошибка сведена к минимуму. Зная количество семян в накопителе 520 семян в датчике 570 уровня заполнения и нарастание скорости трактора, для переключения типов семян может использоваться временная задержка.

Исполнительные механизмы 550 для перемещения семян могут содержать электрические двигатели. В некоторых вариантах осуществления с единственным исполнительным механизмом, единственный исполнительный механизм 550 для перемещения семян может приводить в действие оба загрузчика 560 семян. В одном варианте осуществления с единственным исполнительным механизмом, единственный исполнительный механизм 550 для перемещения семян имеет выходной вал, который при приведении в действие в первом направлении приводит в действие в первом направлении первый загрузчик семян, который перемещает семена, и приводит в действие во втором (например, противоположном) направлении второй загрузчик семян, который не перемещает семена; таким образом, когда единственный исполнительный механизм для перемещения семян приходит в движение в первом направлении, только первый загрузчик семян доставляет семена. В еще одном варианте осуществления с единственным исполнительным механизмом единственный исполнительный механизм для перемещения семян приводит в действие оба загрузчика 560 семян посредством муфты (например, муфты свободного хода) для того, чтобы, когда исполнительный механизм для перемещения семян приводит в действие свой выходной вал в первом направлении, в движение приходит только первый загрузчик семян, а когда исполнительный механизм для перемещения семян приводит в действие выходной вал во втором (например, противоположном) направлении, в движение приходит только второй загрузчик семян.

Датчик 150 семян (например, оптический или электромагнитный датчик семян, выполненный с возможностью генерирования сигнала, обозначающего прохождение семени) предпочтительно установлен на семяпроводе 232 (или высевающем транспортере) и выполнен с возможностью подачи световых или электромагнитных волн поперек пути семян 42. Заделывающая система 236, содержащая одно или более заделывающих колес, шарнирно соединена с высевающей секцией 200 и выполнена с возможностью заделывания борозды 38.

Обращаясь к ФИГ.3, проиллюстрирована система 100 выбора разновидности семян. Предпочтительно, чтобы система 100 содержала множество бункеров 110 для насыпных материалов (например, два бункера 110a и 110b для насыпных материалов, как проиллюстрировано). Предпочтительно, чтобы первый бункер 110a для насыпного материала содержал первую разновидность семян (например, первую разновидность семян кукурузы или первую разновидность сои); предпочтительно, чтобы второй бункер 110b для насыпного материала содержал вторую разновидность семян (например, вторую разновидность семян кукурузы или вторую разновидность сои). Каждый бункер для насыпного материала предпочтительно пневматически соединен с отдельным устройством 115 захвата семян. Каждое устройство 115 захвата семян предпочтительно установлено на нижнем выпуске связанного с ним бункера 110 для насыпного материала. Предпочтительно, чтобы каждое устройство 115 захвата семян было пневматически соединено с источником P пневматического давления и выполнено для перемещения захваченных воздухом семян по множеству семяпроводов 120 в высевающие секции 200. Через множество семяпроводов 120a бункер 110a для насыпного материала и устройство 115a захвата предпочтительно входят в систему передачи семян с первым вспомогательным бункером 532-1 дозатора 300 семян каждой высевающей секции 200 вдоль бруса 14 для навешивания рабочих органов. Во время работы из бункера 110a для насыпного материала подается первая разновидность семян в первый вспомогательный бункер 532-1 дозатора 300 семян каждой высевающей секции 200. Через множество семяпроводов 120b бункер 110b для насыпного материала и устройство 115b захвата предпочтительно входят в систему передачи семян со вторым вспомогательным бункером 532-2 дозатора 300 семян каждой высевающей секции 200 вдоль бруса 14 для навешивания рабочих органов. Во время работы из бункера 110b для насыпного материала подается вторая разновидность семян во второй вспомогательный бункер 532-2 дозатора 300 семян каждой высевающей секции 200.

Продолжая со ссылкой на ФИГ.3, привод 315 предпочтительно расположен в системе передачи данных с контроллером 160 привода. Контроллер привода предпочтительно выполнен с возможностью генерирования сигнала управления привода, соответствующего требуемой скорости вращения высевающего диска. Контроллер 160 привода предпочтительно расположен в системе передачи данных с устройством 190 контроля за работой сеялки. Устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно содержит память, процессор и пользовательский интерфейс. Устройство контроля за работой сеялки предпочтительно выполнено с возможностью подачи контроллеру 160 привода сигналов управления приводами и/или требуемой скорости вращения высевающего диска. Устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно расположен в системе передачи данных с приемником 195 GPS, установленным либо на сеялке 10, либо на тракторе, используемом для буксирования сеялки. Устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно расположен в системе передачи данных с датчиком 197 скорости (например, с радиолокационным датчиком скорости), установленным либо на сеялке 10, либо на тракторе. Как использовано в данном документе, «передача данных» может относиться к любой из электрической связи, электронной связи, беспроводной (например, радио) связи или связи с помощью любой другой среды, приспособленной для передачи аналоговых сигналов или цифровых данных.

Продолжая со ссылкой на ФИГ.3, каждый вакуумный порт 342 предпочтительно пневматически соединен с источником 170 разрежения через вакуумный трубопровод 172.

Продолжая со ссылкой на ФИГ.3, дозатор 300 семян высевающей секции 200 предпочтительно расположен в системе передачи семян (например, выполнен с возможностью помещения семян в) семяпровод 232 (или высевающий транспортер), связанный с высевающей секцией 200. Датчик 150 семян, связанный с семяпроводом 232 каждой высевающей секции 200 предпочтительно расположен в системе передачи данных с устройством 190 контроля за работой сеялки.

Продолжая со ссылкой на ФИГ.3, устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно расположен в системе передачи данных с датчиком 570 уровня заполнения, связанным с дозатором 300 и одним или более исполнительных механизмов 550 для перемещения семян, связанных с дозатором 300.

ФИГ.9-13 иллюстрируют еще один вариант осуществления выборочной подачи семян в дозатор 300 семян, при этом первый вспомогательный бункер 532-1 и второй вспомогательный бункер 532-2 являются отдельными отделениями 932 внутри бункера 910 для семян высевающей секции. ФИГ.9 представляет собой вид сверху в перспективе, показывающий частичный разрез бункера 910. ФИГ.10 представляет собой частичный вид сверху в плане. ФИГ.11 представляет собой вид в поперечном разрезе, если смотреть по линии X-X ФИГ.10. ФИГ.12 представляет собой вид в поперечном разрезе, если смотреть по линии Y-Y ФИГ.10. Должно быть понятно, что бункер 910 может быть разделен на множество отделений 932, причем каждое содержит другую разновидность семян. Бункер 910 для семян высевающей секции показан с первым отделением 932-1 и вторым отделением 932-2, разделенными разделительной панелью 934. Первое отделение 932-1 имеет первый проход 933-1 для семян, а второе отделение 932-2 имеет второй проход 933-2 для семян, которые оба связаны с исполнительным механизмом 950 для перемещения семян. Чтобы обеспечить подачу семян под действием силы тяжести через первый проход 933-1 для семян и второй проход 933-2 для семян в дне бункера 910 для семян высевающей секции расположен исполнительный механизм 950 для перемещения семян. Исполнительный механизм для перемещения семян связан с накопителем 520 семян и вращается валом 951 и двигателем 952.

На ФИГ.10 и 13 исполнительный механизм 950 для перемещения семян показан более подробно. В этом варианте осуществления исполнительный механизм 950 для перемещения семян представляет собой вращающийся затвор, который вращается вокруг вертикальной оси A-A. В исполнительном механизме 950 для перемещения семян имеется отверстие 953, которое вращается с выравниванием с проходом 933 для семян, обеспечивая за счет этого прохождение семян из соответствующего отделения 932 с прохождением через проход 933 и отверстие 953 в накопитель 520 семян ниже. Углом α, создающим отверстие, может быть любой угол, который обеспечивает связь одного отделения 932 или никаких отделений 932 с накопителем 520 семян. Должно быть понятно, что с увеличением количества отделений, угол α будет уменьшаться. Для показанного варианта осуществления с двумя отделениями, угол α меньше чем 120°. В еще одном варианте осуществления угол α меньше чем 90° или приблизительно 80°. Эта конфигурация вращающегося затвора проще в работе по сравнению с падающим затвором или вращающимся затвором, вращающимся вокруг горизонтальной оси в том, что в качестве приводного усилия для перемещения семян может быть использована сила тяжести.

Должно быть понятно, что по мере увеличения количества отделений отверстия 953 могут стать настолько маленькими, что прохождение семян может быть слишком медленным для подачи в накопитель 520 семян. Как показано на ФИГ.14, бункер 910 для семян может быть разделен на четыре отделения 932-1, 932-2, 932-3, 932-4, причем устройство подачи 970 в накопитель семян расположен под отделениями, которые связаны с накопителем 950 семян дозатора 300 семян. В этом варианте осуществления первый исполнительный механизм 950-1 для перемещения семян выполнен с возможностью связи с первым отделением 932-1 и вторым отделением 932-2, а второй исполнительный механизм 950-2 для перемещения семян выполнен с возможностью связи с третьим отделением 932-3 и четвертым отделением 932-4. Во время работы один из исполнительных механизмов 950-1 или 950-2 для перемещения семян может получить команду открытия, чтобы обеспечить прохождение семян через один из соответствующих проходов 933-1, 933-2, 933-3, 933-4 для семян в устройство 970 подачи в накопитель семян.

Исполнительный механизм 950 для перемещения семян может дополнительно содержать датчик 960 на эффекте Холла для установки домашнего положения вращающегося затвора и определения вращения исполнительного механизма 950 для перемещения семян вокруг вертикальной оси.

Польза системы состоит в упрощении каждой высевающей секции за счет того, что для посева множества типов семян в каждой высевающей секции необходим только один дозатор семян. Это уменьшает количество деталей и стоимость.

Способы Управления Приводом

Обращаясь к ФИГ.6, проиллюстрирован способ 1000 выбора разновидности семян, высеваемых высевающими секциями 200 системы 100 выбора разновидностей. На стадии 1005 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно имеет доступ к карте разновидностей семян, предпочтительно хранящейся в памяти устройства контроля за работой сеялки. Карта разновидностей семян предпочтительно содержит файл (например, векторный файл), связывающий требуемые типы семян с привязкой к местности. В других вариантах осуществления для независимого управления исполнительными механизмами для перемещения семян можно использовать две отдельные карты; в таких вариантах осуществления первая карта предпочтительно подает первому исполнительному механизму для перемещения семян команды не перемещать семена в местах, в которых вторая карта подает второму дозатору команды перемещения семян и наоборот.

На стадии 1010 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно повторно определяет уровень семенного пула (например, количество семян, высоту семян или число семян) в накопителе семян первой разновидности, хранящихся во вспомогательном бункере 532-1. Например, устройство 190 контроля за работой сеялки может определять уровень семенного пула на основании сигнала из датчика 570 уровня заполнения. В качестве альтернативы или дополнительно, устройство 190 контроля за работой сеялки может определять уровень семенного пула на основании оцененного количества семян, перемещенных загрузчиками 560-1 семян (например, на основании числа оборотов выходного вала исполнительного механизма 550 для перемещения семян) во время предшествующего периода времени и/или числа посеянных семян (например, на основании импульсов датчика семян или измеренных или скомандованных оборотов высевающего диска) за один и тот же период времени.

На стадии 1010, если устройство 190 контроля за работой сеялки определяет, что уровень семенного пула ниже критического порогового уровня (например, уровня, необходимого для работы дозатора семян), устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно подает загрузчику 560 семян команду перемещения семян в накопитель 520 семян (например, до тех пор, пока уровень семенного пула снова не совпадет с критическим пороговым уровнем).

На стадии 1015 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно получает скорость высевающей секции 200, используя один из способов, раскрытых в '327 заявке. На стадии 1020 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно оценивает время до ближайшей границы разновидности, например, путем деления расстояния до границы разновидности на скорость высевающей секции.

На стадии 1025 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно определяет, что время до границы разновидности меньше чем пороговый уровень переключения. Пороговый уровень переключения может соответствовать времени, необходимому для наполнения накопителя семян до критического порогового уровня.

На стадии 1030 при проведении определения стадии 1025 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно прекращает приводить в действие первый исполнительный механизм 550-1 для перемещения семян. Затем устройство 190 контроля за работой сеялки может необязательно дождаться посева семян из накопителя 520 семян до определения, что достигнут критический пороговый уровень (или другой пороговый уровень наполнения, например, более высокий или низкий пороговый уровень наполнения), когда семена первой разновидности высеваются из накопителя 520 семян. Затем устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно начинает приводить в действие второй исполнительный механизм 550-2 для перемещения семян для того, чтобы перемещать семена второй разновидности из вспомогательного бункера 532-2 в накопитель 520 семян.

На стадии 1035, устройство контроля за работой сеялки предпочтительно подает второму приводу 315-2 команду скорости на основании применения карты норм, хранящейся в памяти устройства контроля за работой сеялки и связывающей требуемые нормы внесения с географическими локализациями.

Обращаясь к ФИГ.8, проиллюстрирован способ 8000 выбора разновидности семян, высеваемых высевающими секциями 200 системы 100 выбора видов. На стадии 8005 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно получает доступ к карте предписываемого посева, например, к карте, связывающей положения в поле с географической привязкой, с требуемыми нормами посева и/или требуемыми разновидностями семян.

На стадии 8010 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно определяет, требует ли карта предписаний переключения разновидностей в одном ряду, например, должна ли высевающая секция 200 чередовать типы семян во время посева для того, чтобы исполнить предписание. Определение стадии 8010 может происходить (1) на основании ввода пользователя; (2) путем определения, требует ли карта предписаний посева более чем одной разновидности семян в поле; или (3) путем определения, включает ли предписанный или требуемый план посева один проход высевающей секции, который проходит подобласти поля, для которых предписание требует двух или более разновидностей семян.

Если результат стадии 8010 «нет», то на стадии 8012 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно начинает работать в одногибридном режиме, описанном более подробно ниже. Если результат стадии 8010 «да», то в начале операции посева на стадии 8015 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно повторно (например, с равномерными интервалами, например, каждые 10 секунд или каждые 10 футов движения орудия) определяет близость каждой высевающей секции 200 к переключению разновидности в одном рядке.

Определение близости стадии 8015 может проводиться на основании самого короткого расстояния между совпадающим по времени (например, переданным GPS) положением орудия (например, высевающей секции 200 сеялки) и любой границы между зонами разновидностей семян вдоль текущего направления движения орудия. Близость может определяться в любых из следующих показателей: (1) расстояние (например, просто самое короткое расстояние, описанное в этом абзаце); время (например, расчетное время, необходимое для прохождения самого короткого расстояния на основании совпадающей по времени переданной радаром или GPS скорости орудия); или количество семян (например, количество семян, которое должно быть посеяно вдоль самого короткого расстояния на основании нормы посева или плотности посева, указанной в посевном предписании).

На стадии 8020 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно сравнивает близость, определенную на стадии 8015, с первым порогом близости (например, с пороговым расстоянием, временем или количеством семян в зависимости от типа близости, определенной на стадии 8015), и определяет, меньше ли близость, чем порог близости.

Если результат стадии 8020 «нет», то на стадии 8012 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно начинает работать в одногибридном режиме (описанном более подробно ниже) до тех пор, пока результатом стадии 8020 не будет «да». Если результат стадии 8020 «да», то на стадии 8022 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно начинает работать в многогибридном режиме (описанном более подробно ниже).

Один вариант осуществления одногибридного режима, начавшегося на стадии 8012, включает следующие стадии. На стадии 8014 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно определяет уровень семенного пула согласно одному из способов, описанных в данном документе в связи со способом 1000. На стадии 8014 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно приводит в действие первый загрузчик семян (например, приводит в действие исполнительный механизм для перемещения семян для того, чтобы первый загрузчик семян, например, первый шнек перемещал семена из первого бункера для семян в накопитель семян) при определении, что уровень семенного пула ниже «нижнего» порогового уровня, такого как уровень, описанный в данном документе в связи со способом 1000.

Один вариант осуществления многогибридного режима, начинающегося на стадии 8022, включает следующие стадии. На стадии 8024 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно определяет уровень семенного пула согласно одному из способов, описанных в данном документе в связи со способом 1000. На стадии 8025 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно сравнивает уровень семенного пула с «критическим» пороговым уровнем, таким как уровень, описанный в данном документе в связи со способом 1000. «Критический» пороговый уровень предпочтительно соответствует более низкому пороговому уровню (например, более низкой высоте семенного пула, меньшему количеству семян), чем «нижний» пороговый уровень. «Критический» пороговый уровень может соответствовать количеству семян между 10 и 100 семян для семян кукурузы, например, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 или 90 семян. В некоторых вариантах осуществления «критический» пороговый уровень может определяться по ссылке на базу данных, связывающую один из множества «критических» пороговых уровней с разными комбинациями типов растительной массы, норм посева и скоростей орудия. На стадии 8026 при определении, что семенной пул ниже «критического» порогового уровня, устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно приводит в действие первый загрузчик семян. На стадии 8028 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно определяет, что близость к переключению разновидности (например, к границе переключения разновидности) соответствует второму порогу близости. Второй порог близости предпочтительно ниже, чем первый порог близости. В других вариантах осуществления на стадии 8028 устройство 190 контроля за работой сеялки вместо этого определяет, что близость к переключению разновидности соответствует уровню накопителя семян; например, путем определения, что значение близости, измеренное по семенам (или соответствующее количеству семян), соответствует количеству семян, которые должны быть посеяны. После проведения стадии 8028 определения устройство 190 контроля за работой сеялки необязательно откладывает стадию 8029 до тех пор, пока не пройдет необязательная задержка (например, пороговое время, пройденное пороговое расстояние, пороговое количество посеянных семян, выявленное датчиком 150 семян). На стадии 8029 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно прекращает приводить в действие первый загрузчик семян и начинает приводить в действие второй загрузчик семян. После стадии 8029 устройство 190 контроля за работой сеялки предпочтительно возвращается на стадию 8015, определяя близость к следующему переключению разновидности.

Вышеизложенное описание представлено, чтобы позволить специалисту в данной области сделать и использовать изобретение, и предоставлено в контексте данной заявки и ее требований. Различные модификации предпочтительного варианта осуществления устройства, и общие принципы и признаки системы и способов, описанных в данном документе, будут вполне понятны специалисту в данной области. Таким образом, настоящее изобретение не следует ограничивать вариантами осуществления устройства, системы и способов, описанных выше, и проиллюстрированных на фигурах чертежей, а, наоборот, оно должно трактоваться в самом широком смысле, согласующемся с сущностью и объемом прилагаемой формулы изобретения.

Claims (17)

1. Высевающая секция сеялки, выполненная с возможностью посева множества разновидностей семян, содержащая:

бункер для семян, имеющий множество отделений для приема семян, причем каждое из множества отделений имеет проход и выполнено с возможностью приема разных разновидностей семян из множества разновидностей семян;

область накопителя семян;

исполнительный механизм для перемещения семян, расположенный между бункером для семян и областью накопителя семян, причем исполнительный механизм для перемещения семян содержит затвор, выполненный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, причем затвор содержит область поверхности и открытую область, при этом затвор выполнен с возможностью выборочного вращения вокруг вертикальной оси для выравнивания открытой области затвора с проходом каждого из множества отделений по отдельности, причем когда открытая область затвора выровнена с проходом одного из отделений, указанная открытая область открывает сообщение семян, принятых в одном отделении, с областью накопителя семян при блокировании областью поверхности затвора прохода всех других из множества отделений для предотвращения сообщения семян, принятых в каждом из всех других из множества отделений, с областью накопителя семян; и

дозатор семян, выполненный с возможностью выдачи семян, сообщающихся с областью накопителя семян, из одного отделения, с которым посредством открытой области затвора сообщается область накопителя семян.

2. Высевающая секция сеялки по п. 1, дополнительно содержащая датчик на эффекте Холла, расположенный смежно с вращающимся затвором, для определения положения открытой области затвора.

3. Высевающая секция сеялки по п. 1, в которой исполнительный механизм для перемещения семян расположен внутри бункера для семян.

4. Высевающая секция сеялки по п. 1, в которой исполнительный механизм для перемещения семян расположен под бункером для семян.

5. Высевающая секция сеялки по п. 1, дополнительно содержащая датчик уровня заполнения, выполненный с возможностью определения наличия семян внутри области накопителя семян выше уровня заполнения.

6. Высевающая секция сеялки по п. 5, в которой датчик уровня заполнения определяет количество семян внутри области накопителя семян.

7. Высевающая секция сеялки по п. 1, дополнительно содержащая высевающий транспортер, выполненный с возможностью приема семян, выдаваемых из дозатора семян, и с возможностью помещения принятых семян в семенную борозду.

8. Высевающая секция сеялки по п. 1, дополнительно содержащая семяпровод, выполненный с возможностью приема семян, выдаваемых дозатором семян, и с возможностью помещения принятых семян в семенную борозду.

9. Высевающая секция сеялки по п. 1, дополнительно содержащая устройство подачи в область накопителя семян, расположенное между исполнительным механизмом для перемещения семян и накопителем семян.

10. Высевающая секция сеялки по п. 1, в которой исполнительный механизм для перемещения семян расположен в нижней части бункера для семян.

11. Высевающая секция сеялки по п. 1, которая имеет только один дозатор для семян.

12. Высевающая секция сеялки по п. 1, в которой дозатор семян расположен смежно с бункером для семян.

13. Высевающая секция сеялки по п. 1, в которой исполнительный механизм для перемещения семян расположен в бункере для семян, причем дозатор семян расположен смежно с бункером для семян, при этом высевающая секция сеялки имеет только один дозатор для семян.

Images