RU2783602C1 - Method for sowing row crops - Google Patents
Method for sowing row crops Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783602C1 RU2783602C1 RU2022108939A RU2022108939A RU2783602C1 RU 2783602 C1 RU2783602 C1 RU 2783602C1 RU 2022108939 A RU2022108939 A RU 2022108939A RU 2022108939 A RU2022108939 A RU 2022108939A RU 2783602 C1 RU2783602 C1 RU 2783602C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sowing
- seeder
- coordinates
- needle
- seed
- Prior art date
Links
- 238000009331 sowing Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001863 plant nutrition Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 102100000672 SMPX Human genes 0.000 description 1
- 108060007673 SMPX Proteins 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам посева семян пропашных культур.The invention relates to the field of agriculture, in particular to methods for sowing seeds of row crops.
Существующие сеялки располагают механизмом контроля нормы дифференцированного высева, то есть с автоматическим изменением нормы посева в зависимости от прохождения того или иного участка поля. Известна сеялка [1], которая с помощью долотовидных сошников обеспечивает точность укладки и заделки посевного материала на вспаханном поле, на обработанном культиватором поле и по прямому посеву. При этом глубина посева централизованно устанавливается на каждой группе сошников с помощью рукоятки. Сошники имеют параллелограммную подвеску, что предотвращает возможность несоблюдения желаемой глубины посева при различных или изменяющихся скоростях (вверх-вниз, на развороте, при различной плотности почвы и т.д.) и прочих неровностях почвы. Механизм дозирования высева семян снабжен гидромотором, изменяющим частоту вращения выходного вала по команде управляющих воздействий бортового компьютера, в который закладывается карта увлажнения - с выделением поливных и неполивных зон почвы на поле и алгоритм изменения норм высева, в зависимости от наличия влаги в почве. Таким образом, достигается равномерное распределение семян в рядке и уменьшение или увеличение нормы высева на разных участках поля.Existing seeders have a mechanism for controlling the rate of differentiated seeding, that is, with an automatic change in the sowing rate depending on the passage of one or another section of the field. Known seeder [1], which with the help of chisel coulters ensures the accuracy of the placement and placement of seed on a plowed field, on a field treated with a cultivator and on direct sowing. In this case, the sowing depth is centrally set on each group of coulters using a handle. The coulters have a parallelogram suspension, which prevents the possibility of non-compliance with the desired sowing depth at different or changing speeds (up and down, on a turn, with different soil density, etc.) and other soil irregularities. The seed sowing dosing mechanism is equipped with a hydraulic motor that changes the rotational speed of the output shaft at the command of the on-board computer control actions, into which a moisture map is laid - with the allocation of irrigated and non-irrigated soil zones on the field and an algorithm for changing seeding rates, depending on the presence of moisture in the soil. Thus, a uniform distribution of seeds in a row and a decrease or increase in the seeding rate in different parts of the field are achieved.
Данный способ не позволяет оперативно управлять координатами высева семян на площади и глубиной заделки при посеве каждого семени.This method does not allow you to quickly control the coordinates of sowing seeds on the area and the depth of sowing when sowing each seed.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ посева пропашных культур [2], заключающийся в том, что перед посевом в электронное управляющее устройство сеялки предварительно загружают программу управления исполнительными механизмами подачи семян нечетных и четных секций сеялки, произвольный шаг посева t, координаты линий отсчета расстояний, перпендикулярных направлению движения сеялки, при достижении которых активируется или деактивируется измерительное устройство, установленное на сеялке для измерения пройденного пути и связанное с электронным управляющим устройством сеялки, которое в начале первого прохода посредством электрической цепи управляет включением исполнительных механизмов подачи семян нечетных секций сеялки при пересечении сеялкой линии отсчета расстояний, включением исполнительных механизмов подачи семян четных секций на расстоянии t/2 в направлении движения сеялки от линии отсчета расстояний и последующим включением исполнительных механизмов подачи семян четных и нечетных секций сеялки на расстоянии заданного шага t посева после предыдущего включения исполнительных механизмов подачи семян соответствующих секций сеялки, а также сохраняет в своей памяти расстояние х от места последнего срабатывания исполнительного механизма подачи семян нечетных или четных секций сеялки до линии отсчета расстояний в направлении движения сеялки.The closest technical solution, chosen as a prototype, is the method of sowing row crops [2], which consists in the fact that before sowing into the electronic control device of the seeder, the program for controlling the actuators for supplying seeds of odd and even sections of the seeder is preloaded, an arbitrary sowing step t, coordinates of distance reference lines perpendicular to the direction of movement of the seeder, upon reaching which the measuring device is activated or deactivated, installed on the seeder to measure the distance traveled and connected to the electronic control device of the seeder, which at the beginning of the first pass, by means of an electric circuit, controls the activation of the actuating mechanisms for supplying seeds of odd sections seeders when the seeder crosses the distance reference line, switching on the actuating mechanisms for supplying seeds of even sections at a distance t / 2 in the direction of movement of the seeder from the distance reference line and then turning on the actuators mechanisms for supplying seeds of even and odd sections of the seeder at a distance of a given step t of sowing after the previous activation of the actuators for supplying seeds of the corresponding sections of the seeder, and also stores in its memory the distance x from the place of the last actuation of the actuator for supplying seeds of odd or even sections of the seeder to the distance reference line in the direction of the seed drill.
В качестве недостатков можно отметить то, что при реализации этого способа высев семян производится включением или выключением четных и нечетных секций сеялки, что не обеспечивает возможность дифференцированно распределять семена каждым высевающим сошником по глубине и площади посева.As disadvantages, it can be noted that when implementing this method, the sowing of seeds is carried out by turning on or off the even and odd sections of the seeder, which does not provide the ability to differentially distribute seeds by each sowing coulter in depth and sowing area.
Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение дифференцированного распределения семян в почве на основе цифрового мониторинга границ поля и характеристик поля и почвы, что обеспечивает рациональную площадь питания растениям и позволит сократить затраты на семенной материал.The technical objective of the present invention is to provide a differentiated distribution of seeds in the soil based on digital monitoring of field boundaries and field and soil characteristics, which provides a rational area for plant nutrition and will reduce the cost of seed material.
Поставленная задача достигается тем, что перед посевом в терминал управления сеялкой загружают результаты цифрового мониторинга границ поля и характеристики поля и почвы, полученные, например, с помощью беспилотных летательных аппаратов. Используя спутниковую систему навигации, устанавливают сеялку на линию первого прохода. С помощью терминала управления виртуально разбивают площадь поля на прямоугольные участки со сторонами, равными ширине захвата и кинематической длине сеялки, определяют количество семян, которое нужно распределить на участке и генерируют координаты высева и глубины заделки каждого семени последовательно для каждого участка в отдельности. Начинают движение сеялки и с помощью гидравлических устройств, управляемых с терминала управления, в соответствии с полученными координатами настраивают положение высевающих игольчатых сошников индивидуально в горизонтальной плоскости, задавая величину хода и скорость возвратно-поступательного перемещения по направлению движения сеялки и перпендикулярно направлению движения сеялки для выхода на координаты высева. По сигналу с терминала управления производят дифференцированный по глубине высев каждого семени, задавая величину хода и скорость возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости высевающего игольчатого сошника также с помощью гидравлического устройства. Скорость перемещения высевающих игольчатых сошников контролируется терминалом управления, причем при достижении координат высева семени высевающим игольчатым сошником на время его срабатывания на глубину заделки семени и выхода в исходное положение скорость перемещения относительно поверхности почвы поддерживается нулевой. Координаты срабатывания крайних высевающих игольчатых сошников сеялки сохраняются в памяти терминала управления и затем используются для определения координат срабатывания высевающих игольчатых сошников при втором и последующих проходах сеялки.The task is achieved by the fact that before sowing, the results of digital monitoring of the field boundaries and the characteristics of the field and soil, obtained, for example, using unmanned aerial vehicles, are loaded into the seeder control terminal. Using a satellite navigation system, set the seeder on the line of the first pass. Using the control terminal, the field area is virtually divided into rectangular sections with sides equal to the working width and the kinematic length of the seeder, the number of seeds to be distributed on the site is determined, and the sowing coordinates and planting depth of each seed are sequentially generated for each plot separately. The movement of the seeder is started and, using hydraulic devices controlled from the control terminal, in accordance with the received coordinates, the position of the sowing needle coulters is adjusted individually in the horizontal plane, setting the amount of travel and the speed of reciprocating movement in the direction of movement of the seeder and perpendicular to the direction of movement of the seeder to reach the seeding coordinates. By a signal from the control terminal, seeding of each seed is differentiated by depth, setting the stroke rate and the speed of reciprocating movement in the vertical plane of the sowing needle coulter also using a hydraulic device. The speed of movement of the sowing needle coulters is controlled by the control terminal, and when the seed sowing coordinates are reached by the sowing needle coulter, the movement speed relative to the soil surface is maintained at zero for the time of its operation to the seed placement depth and exit to the initial position. The actuation coordinates of the outer sowing needle coulters of the seeder are stored in the memory of the control terminal and then used to determine the coordinates of actuation of the sowing needle coulters during the second and subsequent passes of the seeder.
На чертеже приведена принципиальная схема способа посева пропашных культур, где 1 - гидравлические устройства; 2 - высевающий игольчатый сошник; - кинематическая длина сеялки.The drawing shows a schematic diagram of the method of sowing row crops, where 1 - hydraulic devices; 2 - sowing needle coulter; - kinematic length of the seeder.
Практически предложенный способ может быть реализован следующим образом.In practice, the proposed method can be implemented as follows.
Перед посевом в терминал управления сеялкой загружают результаты цифрового мониторинга границ поля, характеристики поля и почвы. Данные для цифрового мониторинга характеристик поля и почвы могут быть получены при помощи спутниковых систем и беспилотных летательных аппаратов.Before sowing, the results of digital monitoring of field boundaries, field and soil characteristics are loaded into the seeder control terminal. Data for digital monitoring of field and soil characteristics can be obtained using satellite systems and unmanned aerial vehicles.
Используя спутниковую систему навигации, устанавливают сеялку на линию первого прохода и с помощью терминала управления виртуально разбивают площадь поля на прямоугольные участки со сторонами, равными ширине захвата сеялки и кинематической длине сеялки (фиг.). Определяют количество семян, которое нужно распределить на участке и генерируют координаты высева и глубины заделки каждого семени. Эту операцию проводят вначале на участке, располагающемся перед сеялкой, а в дальнейшем последовательно на других участках по мере перемещения сеялки.Using a satellite navigation system, the seeder is installed on the line of the first pass and, using the control terminal, the field area is virtually divided into rectangular sections with sides equal to the width of the seeder and the kinematic length of the seeder (fig.). The number of seeds to be distributed on the plot is determined and the coordinates of sowing and planting depth of each seed are generated. This operation is carried out first in the area located in front of the seeder, and then sequentially in other areas as the seeder moves.
Начинают движение сеялки и с помощью гидравлических устройств 1 (фиг.), управляемых с терминала управления, в соответствии с полученными координатами настраивают положение высевающих игольчатых сошников 2 (на фиг. показан крайний высевающий игольчатый сошник) индивидуально. Для этого высевающие игольчатые сошники 2 сеялки по сигналу с терминала управления с помощью гидравлических устройств 1 осуществляют с заданной величиной хода и скоростью возвратно-поступательное перемещения по направлению движения сеялки и перпендикулярно направлению движения сеялки для выхода на координаты высева.The seeder starts moving and with the help of hydraulic devices 1 (Fig.) controlled from the control terminal, in accordance with the received coordinates, the position of the sowing needle coulters 2 (the outer sowing needle coulter is shown) is adjusted individually. To do this, the sowing needle coulters 2 of the seeder, upon a signal from the control terminal using
Высев семени происходит следующим образом. При движении сеялки по сигналу с терминала управления каждый высевающий игольчатый сошник 2, перемещаясь перпендикулярно линии движения и по ходу движения со скоростью, превышающей скорость движения сеялки, выходит на координаты высева семени в горизонтальной плоскости, производит дифференцированный по глубине высев семени, в соответствии с заданной величиной хода и скоростью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, высевающий игольчатого сошника осуществляет прокол почвы и сброс семени на строго заданную глубину. Причем скорость перемещения высевающего игольчатого сошника 2 контролируется терминалом управления, при достижении координат высева семени высевающим игольчатым сошником на время его срабатывания на глубину заделки семени и выхода в исходное положение скорость его перемещения относительно поверхности почвы поддерживается нулевойSowing the seed is as follows. When the seeder moves according to a signal from the control terminal, each sowing needle coulter 2, moving perpendicular to the line of motion and in the direction of movement at a speed exceeding the speed of the seeder, reaches the seed sowing coordinates in the horizontal plane, produces a seed sowing differentiated in depth, in accordance with a given by the magnitude of the stroke and the speed of reciprocating movement in the vertical plane, the sowing needle coulter punctures the soil and dumps the seed to a strictly specified depth. Moreover, the speed of movement of the sowing needle coulter 2 is controlled by the control terminal, when the sowing needle coulter reaches the coordinates of sowing the seed, for the time of its operation to the depth of seed placement and exit to its original position, the speed of its movement relative to the soil surface is maintained at zero
Координаты срабатывания крайних высевающих игольчатых сошников сеялки сохраняются в памяти терминала управления и используются для определения координат срабатывания высевающих игольчатых сошников при втором и последующих проходах сеялки.The actuation coordinates of the outer sowing needle coulters of the seeder are stored in the memory of the control terminal and are used to determine the coordinates of actuation of the sowing needle coulters during the second and subsequent passes of the seeder.
Таким образом, предложенный способ посева семян обеспечивает возможность оперативно в реальном масштабе времени на основе данных мониторинга дифференцировать распределение каждого семени при посеве, управляя положением и скоростью перемещения высевающих игольчатых сошников, т.е. распределять семена при посеве по трем координатам, обеспечивая рациональную площадь питания и глубину посева семени для конкретного участка поля. Это позволит сократить затраты на семенной материал.Thus, the proposed method of sowing seeds provides the ability to quickly and in real time, based on monitoring data, differentiate the distribution of each seed during sowing, controlling the position and speed of movement of the sowing needle coulters, i.e. distribute seeds during sowing in three coordinates, providing a rational area of nutrition and seed sowing depth for a specific area of the field. This will reduce the cost of seed material.
Список источниковList of sources
1. Сеялка PRIMERA DMC с цифровым управлением нормы высева при дифференцированном посеве в зависимости от плодородия почвы / В.А. Милюткин, М.А. Канаев, А.В. Калашников [и др.] // Цифровая трансформация сельского хозяйства: проблемы и перспективы: матер. Всерос.науч.-практич. конф. Чебоксары, 2020. С. 50-57.1. Seeder PRIMERA DMC with digital seed rate control for differentiated sowing depending on soil fertility / V.A. Milyutkin, M.A. Kanaev, A.V. Kalashnikov [et al.] // Digital transformation of agriculture: problems and prospects: mater. All-Russian scientific-practical. conf. Cheboksary, 2020. S. 50-57.
2. Пат. №2709967 РФ, МПК А01С 7/18. Способ посева пропашных культур / А.Ю. Попов. - №2019125365; заявл. 2019.08.12, опубл. 2019.12.23.2. Pat. No. 2709967 RF, IPC А01С 7/18. The method of sowing tilled crops / A.Yu. Popov. - No. 2019125365; dec. 2019.08.12, publ. 2019.12.23.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2783602C1 true RU2783602C1 (en) | 2022-11-15 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1766300A1 (en) * | 1990-08-27 | 1992-10-07 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Seeding machine |
US5915313A (en) * | 1997-03-21 | 1999-06-29 | Case Corporation | Multiple-type seed dispensing system |
RU2369069C1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-10-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) | Checkrow planting |
WO2009143399A2 (en) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Deere & Company | System and method for controlling a planter |
RU188098U1 (en) * | 2018-07-17 | 2019-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | 3D PRINTER FOR CREATING PHYTOCENOSIS |
RU2709967C1 (en) * | 2019-08-12 | 2019-12-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Method of sowing tilled crops |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1766300A1 (en) * | 1990-08-27 | 1992-10-07 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Seeding machine |
US5915313A (en) * | 1997-03-21 | 1999-06-29 | Case Corporation | Multiple-type seed dispensing system |
RU2369069C1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-10-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) | Checkrow planting |
WO2009143399A2 (en) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Deere & Company | System and method for controlling a planter |
RU188098U1 (en) * | 2018-07-17 | 2019-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | 3D PRINTER FOR CREATING PHYTOCENOSIS |
RU2709967C1 (en) * | 2019-08-12 | 2019-12-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Method of sowing tilled crops |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11266060B2 (en) | System and method for controlling the operation of a seed-planting implement based on cover crop density | |
JP7076969B2 (en) | Fertilization equipment, fertilization methods and programs | |
RU2453897C2 (en) | Method and device for application materials under agricultural crops | |
US11154018B2 (en) | Method for optimizing an operating parameter of a machine for application of agricultural material to a field and a corresponding machine | |
US20200390022A1 (en) | System and method for controlling the operation of a seed-planting implement based on topographical features present within a field | |
US6070673A (en) | Location based tractor control | |
US11375655B2 (en) | System and method for dispensing agricultural products into a field using an agricultural machine based on cover crop density | |
CA2095462C (en) | Variable rate application system | |
US6079340A (en) | Apparatus for customizing the rate at which farming material is applied to an agricultural field | |
US20170094894A1 (en) | Controlling an agricultural vehicle based on sensed inputs | |
BR102017017890A2 (en) | MOBILE MACHINE AND METHODS FOR ADJUSTING A MOBILE CONTROLLED SUBSYSTEM AND GENERATING A ROUTE FOR A MOBILE VEHICLE | |
CN109714947A (en) | System, equipment and method for seed passive in farmland orientation | |
WO2011005449A1 (en) | Trenching device and system | |
US20140277965A1 (en) | GPS Planting System | |
CN106444445A (en) | Precise-control fertilization control system | |
JP2020113121A (en) | Farming system | |
Schueller et al. | Spatially-variable fertilizer and pesticide application with GPS and DGPS | |
RU2783602C1 (en) | Method for sowing row crops | |
US20230172097A1 (en) | Method and apparatus for use in establishing or re-establishing plant life in a land area | |
Rogovskii et al. | Engineering management of two-phase coulter systems of seeding machines for implementing precision farming technologies. | |
JP7158291B2 (en) | farming system | |
CN103766048A (en) | Radar measurement and control precision seeder | |
Ahmad et al. | Variable rate technology and variable rate application | |
EP3395147B1 (en) | Agricultural implement for on-the-go soil nitrate testing | |
JP7158292B2 (en) | farming system |