RU2810233C2 - Agricultural liquid dispensing device - Google Patents
Agricultural liquid dispensing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810233C2 RU2810233C2 RU2021127565A RU2021127565A RU2810233C2 RU 2810233 C2 RU2810233 C2 RU 2810233C2 RU 2021127565 A RU2021127565 A RU 2021127565A RU 2021127565 A RU2021127565 A RU 2021127565A RU 2810233 C2 RU2810233 C2 RU 2810233C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- agricultural
- nozzles
- control unit
- boom
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 23
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 23
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 18
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 15
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 6
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройству для дозирования жидкости и способу дозирования жидкого средства по поверхности, подлежащей опрыскиванию, такой как сельскохозяйственное поле. Настоящее изобретение применяется на сельскохозяйственном поле для опрыскивания сельскохозяйственного поля жидким фитосанитарным средством, таким как удобрение, пестицид или средство другого типа.The present invention relates to a liquid dispensing device and a method for dispensing a liquid agent onto a surface to be sprayed, such as an agricultural field. The present invention is applied to an agricultural field for spraying an agricultural field with a liquid phytosanitary agent such as a fertilizer, pesticide or other type of agent.
Из практики известны сельскохозяйственные устройства для дозирования жидкости по поверхности поля, такого как сельскохозяйственное поле. Такие устройства содержат стрелу для опрыскивания или, в двух словах, стрелу, содержащую некоторое количество следующих друг за другом труб для транспортирования жидкости, подлежащей распылению. Следующие друг за другом трубы соединены с (продольной) секцией стрелы. Питающий трубопровод соединен со стрелой и продолжается от емкости для жидкого средства вдоль длины стрелы. Питающий трубопровод соединен с помощью ответвлений со вспомогательным питающим трубопроводом, который продолжается от стрелы к трубным секциям и к опрыскивающим соплам, которые на нем расположены. Сопла отрегулированы с возможностью распыления жидкого средства на объект назначения, который, в общем, является землей или растениями на сельскохозяйственном поле. Для получения удовлетворительного результата расстояние между соплами и заданным объектом часто составляет приблизительно 25 см, 37,5 см или 50 см.Agricultural devices are known from practice for dispensing liquid over the surface of a field, such as an agricultural field. Such devices contain a spray boom or, in a nutshell, a boom containing a number of successive pipes for transporting the liquid to be sprayed. Successive pipes are connected to the (longitudinal) boom section. The supply pipeline is connected to the boom and extends from the liquid container along the length of the boom. The supply pipeline is connected by branches to an auxiliary supply pipeline, which extends from the boom to the pipe sections and to the spray nozzles that are located on it. The nozzles are adjusted to spray a liquid agent onto a target object, which is generally soil or plants in an agricultural field. To obtain a satisfactory result, the distance between the nozzles and the target object is often approximately 25 cm, 37.5 cm or 50 cm.
Во время работы сельскохозяйственного устройства жидкое средство забирается из емкости для его хранения, такой как контейнер, и в дальнейшем перекачивается по продольным питающим трубопроводам, образованным трубами, к опрыскивающим соплам или просто соплам.During operation of the agricultural device, liquid product is withdrawn from a storage container, such as a container, and is subsequently pumped through longitudinal supply lines formed by pipes to spray nozzles or simply nozzles.
В общем, насос соединен с перепускным клапаном для создания давления жидкого средства перед питающими трубопроводами, которое пропорционально квадрату скорости перемещения стрелы на сельскохозяйственном поле, что обеспечивает постоянный общий расход распыляемого жидкого средства на единицу обрабатываемой поверхности. Такие перепускные клапаны часто расположены в трубных секциях, которые образуют питающий трубопровод, или на указанных трубных секциях. Обычная стрела может иметь длину до 36 м или даже 55 м. На нерельефном поле стрела является горизонтальной, и все сопла расположены на одной и той же высоте относительно земли.In general, the pump is connected to a bypass valve to create a liquid pressure upstream of the supply lines that is proportional to the square of the speed of movement of the boom in the agricultural field, thereby ensuring a constant total flow rate of spray liquid per unit area being treated. Such bypass valves are often located in the pipe sections that form the supply pipeline, or on said pipe sections. A typical boom can be up to 36 m or even 55 m long. On a non-terrain field, the boom is horizontal and all nozzles are located at the same height relative to the ground.
Поскольку многие сельскохозяйственные поля имеют неплоскую топографию с подъемами, например, склонами и/или откосами и/или вершинами/впадинами, высота и/или угол стрелы относительно земли или растений, подлежащих опрыскиванию, должны регулироваться для поддержания требуемого расстояния между соплами и землей или растениями, подлежащими опрыскиванию. По этой причине известные устройства обычно содержат средства для регулирования высоты труб согласно топологии сельскохозяйственного поля, так чтобы их выпуски и соответствующие сопла были расположены на разных высотах относительно друг друга. Регулирование высоты и наклона стрелы относительно поверхности земли ведет к различиям в давлении, которые зависят от высоты разделяющего их столба жидкости и плотности жидкости. Поскольку расход из сопла пропорционален квадратному корню давления, расход жидкого средства отличается для каждого сопла, так что жидкое средство на каждой единице поверхности распыляется неравномерно. Например, в случае обычной прямолинейной стрелы длиной 36 м, перемещающейся по откосу 11% для распыления жидкого удобрения плотностью 1,32 при среднем давлении 1,5 бар, сопло, расположенное у нижнего конца стрелы, забирает на 18% больше жидкого удобрения, чем сопло, расположенное у верхнего конца стрелы, поскольку разность высот 3,9 м ведет к разнице гидростатических давлений в этих соплах, которые соответственно составляют 1,76 бар и 1,24 бар. Такой расход вызывает значительную неоднородность (18% в этом примере) в обработке сельскохозяйственного поля между двумя последовательными разделенными проходами и, как следствие, различия в росте растений, расположенных на расстоянии меньше 1м друг от друга.Since many agricultural fields have non-flat topography with elevations, such as slopes and/or slopes and/or peaks/valleys, the height and/or angle of the boom relative to the ground or plants to be sprayed must be adjusted to maintain the required distance between the nozzles and the ground or plants to be sprayed. For this reason, known devices usually contain means for adjusting the height of the pipes according to the topology of the agricultural field, so that their outlets and corresponding nozzles are located at different heights relative to each other. Adjusting the height and inclination of the boom relative to the ground leads to differences in pressure that depend on the height of the liquid column separating them and the density of the liquid. Since the flow rate from the nozzle is proportional to the square root of the pressure, the flow rate of the liquid agent is different for each nozzle, so that the liquid agent is not uniformly sprayed on each surface unit. For example, in the case of a typical 36 m straight boom traveling along an 11% slope to spray 1.32 density liquid fertilizer at an average pressure of 1.5 bar, the nozzle located at the lower end of the boom picks up 18% more liquid fertilizer than the nozzle , located at the upper end of the boom, since the difference in height of 3.9 m leads to a difference in hydrostatic pressure in these nozzles, which are respectively 1.76 bar and 1.24 bar. This flow rate causes significant heterogeneity (18% in this example) in the cultivation of an agricultural field between two successive divided passes and, as a result, differences in the growth of plants located less than 1 m apart.
Кроме того, определенные стандарты требуют максимального расхождения 10% между объемами жидкого средства, которые распыляются на единицу поверхности во время одной и той же операции опрыскивания. Сельхозпроизводители часто требуют, чтобы это расхождение ограничивалось только 5%.In addition, certain standards require a maximum variation of 10% between the volumes of liquid product that are sprayed per unit surface during the same spray operation. Farmers often require that this discrepancy be limited to only 5%.
В документе FR2963873 описывается устройство для дозирования жидкого средства по поверхности. Устройство содержит продольную штангу, с которой соединено некоторое количество последовательно расположенных труб, каждая из которых снабжена регулятором давления. Давления жидкого средства внутри продольного питающего трубопровода и последовательно расположенных труб измеряются и сравниваются друг с другом, и когда существует разница давлений между трубами, например, из-за наклона стрелы, выполняется компенсация разницы давлений для выравнивания давления между различными трубами. Это решение позволяет соплам распылять жидкость приблизительно с одинаковым расходом.Document FR2963873 describes a device for dispensing a liquid agent onto a surface. The device contains a longitudinal rod to which a number of successively located pipes are connected, each of which is equipped with a pressure regulator. The pressures of the liquid agent inside the longitudinal supply pipeline and the successive pipes are measured and compared with each other, and when there is a pressure difference between the pipes, for example due to the inclination of the boom, pressure difference compensation is performed to equalize the pressure between the different pipes. This solution allows the nozzles to spray liquid at approximately the same flow rate.
Недостаток этого решения состоит в том, что требуются дополнительные механические компоненты в виде последовательно расположенных труб, клапанов и регуляторов, что ведет к увеличению веса устройства. Увеличенный вес, в свою очередь, увеличивает расходы по эксплуатации и увеличивает потребность в материальных ресурсах, необходимых для выполнения процесса изготовления. По существу, все известные устройства имеют недостаток, состоящий в том, что дополнительные компоненты или дополнительные элементы требуют регулирования давления в питающем трубопроводе и/или продольном питающем трубопроводе, что ведет к увеличению расходов и утяжелению конструкции.The disadvantage of this solution is that additional mechanical components are required in the form of serial pipes, valves and regulators, which leads to increased weight of the device. The increased weight, in turn, increases operating costs and increases the need for material resources needed to complete the manufacturing process. Essentially, all known devices have the disadvantage that additional components or additional elements require regulation of the pressure in the supply line and/or the longitudinal supply line, which leads to increased costs and weight of the structure.
Настоящее изобретение служит для устранения или, по меньшей мере, значительного уменьшения вышеуказанных проблем с помощью более простого и более точного устройства для дозирования жидкого средства.The present invention serves to eliminate or at least significantly reduce the above problems by providing a simpler and more accurate liquid dispensing device.
С этой целью изобретение предлагает сельскохозяйственное устройство для дозирования жидкого средства, распыляемого по поверхности, подлежащей опрыскиванию, такой как сельскохозяйственное поле; указанное устройство содержит:To this end, the invention provides an agricultural device for dispensing a liquid product to be sprayed onto a surface to be sprayed, such as an agricultural field; the specified device contains:
- по меньшей мере, одну стрелу, содержащую продольный питающий трубопровод для транспортирования жидкого средства и множество сопел, которые расположены по длине стрелы, причем каждое сопло функционально связано с продольным питающим трубопроводом;- at least one boom containing a longitudinal supply pipeline for transporting a liquid agent and a plurality of nozzles that are located along the length of the boom, each nozzle being functionally connected to the longitudinal supply pipeline;
- емкость для жидкого средства, которая соединена с продольным питающим трубопроводом для подачи в продольный питающий трубопровод жидкого средства, подлежащего распылению;- a container for liquid agent, which is connected to the longitudinal supply pipeline for supplying liquid agent to be sprayed into the longitudinal supply pipeline;
- узел регулирования давления, содержащий, по меньшей мере, один блок управления соплами, который выполнен с возможностью управления открыванием и закрыванием одного или нескольких соответствующих сопел;- a pressure control unit containing at least one nozzle control unit, which is configured to control the opening and closing of one or more corresponding nozzles;
- средства обнаружения наклона для определения наклона продольного питающего трубопровода относительно горизонтали;- tilt detection means for determining the tilt of the longitudinal supply pipeline relative to the horizontal;
причем узел регулирования давления и/или, по меньшей мере, один блок управления соплами выполнен с возможностью вычисления рабочих данных сопел для каждого соответствующего сопла, причем рабочие данные сопел, по меньшей мере, содержат время закрывания, время открывания и максимальное время закрывания, причем рабочие данные сопел вычисляются на основе входных параметров, по меньшей мере, включающих в себя данные по наклону, передаваемые средствами обнаружения наклона, и положение сопла на продольном питающем трубопроводе, и блок управления соплами также выполнен с возможностью приведения в действие каждого одного или нескольких соответствующих сопел на основе расчетных рабочих данных для сопел с целью получения равномерного распыления жидкого средства по поверхности сельскохозяйственного поля, подлежащего опрыскиванию.wherein the pressure control unit and/or at least one nozzle control unit is configured to calculate nozzle operating data for each corresponding nozzle, wherein the nozzle operating data at least comprises a closing time, an opening time and a maximum closing time, wherein the operating data the nozzle data is calculated based on the input parameters at least including the tilt data transmitted by the tilt detection means and the position of the nozzle on the longitudinal supply pipe, and the nozzle control unit is also configured to actuate each one or more corresponding nozzles on based on calculated operating data for the nozzles in order to obtain a uniform spray of the liquid product over the surface of the agricultural field to be sprayed.
Следует отметить, что в сельскохозяйственном устройстве по изобретению время закрывания и время открывания главным образом определяет количество жидкости, которое распыляется в определенном месте. Это, по существу, означает, что время закрывания/открывания, также именуемое в заявке временем открывания/закрывания, используется для получения равномерного распыления жидкого средства.It should be noted that in the agricultural device of the invention, the closing time and opening time mainly determine the amount of liquid that is sprayed at a certain location. This essentially means that the closing/opening time, also referred to herein as the opening/closing time, is used to obtain a uniform spray of the liquid agent.
Преимущество сельскохозяйственного устройства по изобретению состоит в том, что, поскольку выпуск из сопел регулируется посредством управления временем открывания/закрывания сопел, использование механических элементов исключается, и получают сельскохозяйственное устройство, имеющее небольшой вес. Небольшой вес сельскохозяйственного устройства, в свою очередь, ведет к меньшему укатыванию почвы, лучшему распределению веса и меньшему расходу топлива.An advantage of the agricultural device of the invention is that since the discharge from the nozzles is controlled by controlling the opening/closing time of the nozzles, the use of mechanical elements is eliminated, and an agricultural device having a light weight is obtained. The low weight of the agricultural implement, in turn, leads to less soil rolling, better weight distribution and lower fuel consumption.
Следует отметить, что уменьшение веса по сравнению с существующими устройствами, достигается в нескольких местах. Прежде всего, использование трубных секций, на которых расположены сопла, в устройстве по изобретению полностью исключается. Это означает, что, поскольку сопла (непосредственно) соединены с питающим трубопроводом на продольной стреле, а не с отдельными трубными секциями, значительно уменьшается вес конструкции. Во-вторых, также исключаются промежуточные секции питающего трубопровода между продольным питающим трубопроводом на стреле и трубными секциями, что дополнительно снижает вес конструкции. В-третьих, использование перепускных клапанов для увеличения давления в каждой из трубных секций в устройстве по изобретению также исключается, поскольку количество распыляемой жидкости регулируется посредством использования времени открывания/закрывания каждого из сопел. Другими словами, разница давлений в продольном питающем трубопроводе компенсируется с помощью времени открывания/закрывания каждого из клапанов.It should be noted that weight reduction compared to existing devices is achieved in several places. First of all, the use of pipe sections on which the nozzles are located is completely eliminated in the device according to the invention. This means that since the nozzles are (directly) connected to the supply piping on the longitudinal boom, rather than to individual pipe sections, the weight of the structure is significantly reduced. Secondly, intermediate sections of the supply pipeline between the longitudinal supply pipeline on the boom and the pipe sections are also eliminated, which further reduces the weight of the structure. Thirdly, the use of bypass valves to increase the pressure in each of the pipe sections in the device according to the invention is also eliminated, since the amount of liquid sprayed is controlled by using the opening/closing time of each of the nozzles. In other words, the pressure difference in the longitudinal supply pipeline is compensated by the opening/closing time of each valve.
Другое преимущество сельскохозяйственного устройства по изобретению состоит в том, что использование существующих компонентов на стреле для регулирования выпуска и исключение дополнительных механических компонентов позволяет уменьшить износ сельскохозяйственного устройства и, соответственно, снизить расходы на техническое обслуживание сельскохозяйственного устройства.Another advantage of the agricultural implement of the invention is that the use of existing components on the boom to control output and the elimination of additional mechanical components reduces wear on the agricultural implement and therefore reduces the maintenance costs of the agricultural implement.
Другое преимущество сельскохозяйственного устройства по изобретению состоит в том, что рабочие данные сопел включают в себя данные по наклону в режиме реального времени для сельскохозяйственного поля, подлежащего опрыскиванию, что позволяет использовать сельскохозяйственное устройство на любом заданном поле без модификации применительно к конкретном месту или сельскохозяйственному полю.Another advantage of the agricultural device of the invention is that the operating data of the nozzles includes real-time tilt data for the agricultural field to be sprayed, which allows the agricultural device to be used in any given field without site or field specific modification.
В предпочтительном варианте выполнения по изобретению сельскохозяйственное устройство содержит две стрелы, которые продолжаются наружу от противоположных сторон сельскохозяйственного устройства, причем стрелы продолжаются наружу, по существу, перпендикулярно центральной оси транспортного средства, которая продолжается от заднего конца транспортного средства к переднему концу транспортного средства.In a preferred embodiment of the invention, the agricultural implement comprises two arms that extend outward from opposite sides of the agricultural implement, the arms extending outwardly substantially perpendicular to the central axis of the vehicle, which extends from the rear end of the vehicle to the front end of the vehicle.
Преимущество наличия двух стрел с противоположных сторон сельскохозяйственного устройства состоит в том, что устройство является относительно устойчивым и может распылять жидкость, подлежащую распылению, на большой поверхности.The advantage of having two booms on opposite sides of the agricultural device is that the device is relatively stable and can spray the liquid to be sprayed over a large surface area.
В варианте выполнения по изобретению, по меньшей мере, одна стрела может содержать один или несколько шарниров, выполненных с возможностью обеспечения поворота части стрелы относительно соседней части, по меньшей мере, одной стрелы, во время опрыскивания, и может содержать поворотные средства, расположенные у каждого шарнира или рядом с каждым шарниром, причем поворотные средства выполнены с возможностью поворачивания соседних частей относительно друг друга на угол 0 - 90°.In an embodiment of the invention, at least one boom may include one or more hinges configured to allow a portion of the boom to rotate relative to an adjacent portion of at least one boom during spraying, and may include pivoting means located at each hinge or next to each hinge, and the rotating means are configured to rotate adjacent parts relative to each other at an angle of 0 - 90°.
Преимущество наличия, по меньшей мере, одной стрелы с шарнирами и соответствующими поворотными средствами состоит в том, что образованы секции стрелы, выполняющие независимое поворачивание, что обеспечивает более точное местоположение стрелы над (наклонной) поверхностью сельскохозяйственного поля или растениями, подлежащими опрыскиванию. Независимые секции, которые образованы благодаря наличию шарниров, могут быть расположены под различными углами поворота относительно друг друга, что позволяет каждой секции располагаться более точно над полем, подлежащим опрыскиванию. В результате обеспечивается более точная высота сопла над сельскохозяйственным полем по сравнению с известными устройствами, в которых стрела может поворачиваться только как одно целое относительно центральной части сельскохозяйственного устройстваThe advantage of having at least one boom with hinges and associated pivoting means is that sections of the boom are formed that are independently pivotable, allowing for more precise positioning of the boom above the (inclined) surface of the agricultural field or the plants to be sprayed. The independent sections, which are formed by the presence of hinges, can be positioned at different angles of rotation relative to each other, which allows each section to be positioned more accurately over the field to be sprayed. The result is a more precise height of the nozzle over the agricultural field compared to known devices in which the boom can only be rotated as one piece relative to the central part of the agricultural device
Это имеет особое преимущество в отношении сельскохозяйственных полей, которые имеют различные углы наклона на относительно коротком расстоянии, поскольку различные секции могут быть расположены таким образом, чтобы точно следовать контуру сельскохозяйственного поля, подлежащего опрыскиванию.This is of particular advantage in relation to agricultural fields that have different slope angles over a relatively short distance, since the different sections can be positioned to precisely follow the contour of the agricultural field to be sprayed.
В варианте выполнения по изобретению средства обнаружения наклона могут быть расположены в одном или нескольких шарнирах, у одного или нескольких шарниров, или рядом с одним или несколькими шарнирами.In an embodiment of the invention, the tilt detection means may be located in one or more hinges, at one or more hinges, or adjacent to one or more hinges.
Преимущество расположения средств обнаружения наклона в шарнирах, у шарниров или в шарнирах (как одно целое с ними) обеспечивает точное обнаружение наклона сельскохозяйственного поля и/или угол поворота секции рядом с шарнирами. Кроме того, наклон стрелы (секций) и сельскохозяйственного поля может измеряться посредством одного измерения.The advantage of locating the tilt detection means in the hinges, at the hinges, or in the hinges (as an integral part thereof) provides accurate detection of the slope of the agricultural field and/or the angle of rotation of the section adjacent to the hinges. In addition, the inclination of the boom (sections) and the agricultural field can be measured through one measurement.
Благодаря наличию такой компоновки, можно даже сравнивать друг с другом данные по наклону сельскохозяйственного поля и угол поворота частей стрелы, если требуется, и обнаруживать разницу между углом соответствующей части стрелы и углом наклона поля, подлежащего опрыскиванию. Это сравнение в дальнейшем может использоваться в вычислении рабочих данных сопел.Thanks to this arrangement, it is even possible to compare the slope data of the agricultural field and the rotation angle of the boom parts with each other, if required, and detect the difference between the angle of the corresponding boom part and the slope angle of the field to be sprayed. This comparison can later be used in calculating the operating data of the nozzles.
В варианте выполнения по изобретению одно или несколько поворотных средств могут быть образованы в виде выдвижной штанги или гидроцилиндра, причем в не выдвинутом состоянии выдвижной штанги соответствующие части стрелы расположены на одной линии друг с другом, а в выдвинутом состоянии выдвижной штанги соответствующие части стрелы расположены под углом относительно друг друга.In an embodiment of the invention, one or more rotating means can be formed in the form of a telescopic boom or a hydraulic cylinder, wherein in the non-extended state of the telescopic boom the corresponding parts of the boom are located in line with each other, and in the extended state of the telescopic boom the corresponding parts of the boom are located at an angle relative to each other.
Преимущество использования выдвижной штанги в качестве поворотного средства состоит в том, что такая штанга образует эффективное и прочное поворотное средство, способное выдерживать вес соединенных с ней секций стрелы.The advantage of using a boom as a swing means is that the boom provides an efficient and strong swing means that can support the weight of the boom sections connected to it.
Другое преимущество использования выдвижной штанги в качестве поворотного средства состоит в том, что она обеспечивает непрерывный диапазон, в котором соединенные секции штанги могут поворачиваться относительно друг друга. Предпочтительным является то, что выдвижная штанга соединена с верхней стороной или нижней стороной секций стрелы, хотя выдвижная штанга также может быть установлена внутри секций стрелы.Another advantage of using a retractable rod as a rotating means is that it provides a continuous range over which the connected rod sections can rotate relative to each other. Preferably, the extension arm is connected to the top or bottom side of the boom sections, although the extension arm may also be mounted within the boom sections.
В варианте выполнения по изобретению средства обнаружения наклона выполнены с возможностью определения вылета выдвижной штанги, причем блок управления соплами выполнен с возможностью включения вылета выдвижной штанги в вычисление рабочих данных сопел.In an embodiment of the invention, the tilt detection means are configured to detect the extension of the extension rod, wherein the nozzle control unit is configured to include the extension of the extension rod in the calculation of the operating data of the nozzles.
Вылет выдвижной штанги показывает угол поворота соответствующих частей стрелы и. кроме того, наклон стрелы относительно сельскохозяйственного поля, подлежащего опрыскиванию. Благодаря включению вылета в рабочие данные сопел, угол наклона стрелы может быть вычислен относительно простым образом без необходимости установки на стрелу дополнительных датчиков и/или измерительных устройств.The extension of the retractable boom shows the angle of rotation of the corresponding parts of the boom and. in addition, the inclination of the boom relative to the agricultural field to be sprayed. By including the reach in the nozzle operating data, the boom angle can be calculated in a relatively simple manner without the need to install additional sensors and/or measuring devices on the boom.
Другим преимуществом измерения вылета с помощью средств наклона и включения вылета в рабочие данные сопел является то, что при определении частоты открывания/закрывания сопел также принимается в расчет автоматическая компенсация разницы давлений из-за наклона. Другими словами, время и частота открывания/закрывания сопел включают в себя все соответствующие данные, необходимые для равномерного опрыскивания сельскохозяйственного поля.Another advantage of measuring reach using tilt means and including reach in the nozzle operating data is that the automatic compensation of pressure differences due to tilt is also taken into account when determining the frequency of opening/closing of the nozzles. In other words, the timing and frequency of opening/closing of the nozzles includes all the relevant data needed to spray the agricultural field evenly.
В варианте выполнения по изобретению сельскохозяйственное устройство может содержать запоминающее устройство, выполненное с возможностью хранения и/или корректировки контурной карты поверхности сельскохозяйственного поля, подлежащего опрыскиванию, причем запоминающее устройство функционально соединено с блоком управления соплами и средствами обнаружения наклона, и средства обнаружения наклона, кроме того, предпочтительно выполнены с возможностью измерения и передачи в запоминающее устройство данных о наклоне поверхности сельскохозяйственного поля относительно горизонтали.In an embodiment of the invention, the agricultural device may comprise a memory device configured to store and/or adjust a contour map of the surface of an agricultural field to be sprayed, the memory device being operatively connected to the nozzle control unit and the tilt detection means, and the tilt detection means, in addition , preferably configured to measure and transmit to a storage device data on the inclination of the surface of an agricultural field relative to the horizontal.
Сельскохозяйственное устройство с помощью средств обнаружения наклона обеспечивает прямое измерение наклона сельскохозяйственного поля, подлежащего опрыскиванию. Дополнительно или как вариант может быть предусмотрено косвенное измерение для определения наклона на месте расположения сельскохозяйственного устройства и/или непосредственно рядом с этим местом. С этой целью сельскохозяйственное устройство содержит запоминающее устройство, в котором хранится контурная карта сельскохозяйственного поля, подлежащего распылению, и которое используется для определения местоположения сельскохозяйственного устройства относительно контурной карты.The agricultural device, through its tilt detection means, provides a direct measurement of the slope of the agricultural field to be sprayed. Additionally or alternatively, an indirect measurement may be provided to determine the inclination at the location of the agricultural device and/or immediately adjacent to this location. To this end, the agricultural device includes a memory that stores a contour map of the agricultural field to be sprayed and is used to determine the location of the agricultural device relative to the contour map.
Преимущество наличия такой конструкции состоит в том, что местоположение сопел относительно наклона можно подтвердить с помощью различных или дополнительных источников. Предпочтительным является то, что местоположение сельскохозяйственного устройства на сельскохозяйственном поле определяется с помощью устройств определения местоположения, например, с помощью GPS, хотя с этой целью также могут использоваться другие средства определения местоположения, такие как геозонирование, опоры радиорелейной связи и/или другие дополнительные средства.The advantage of having this design is that the location of the nozzles relative to the inclination can be confirmed using different or additional sources. Preferably, the location of the agricultural device in the agricultural field is determined using location devices, for example, using GPS, although other means of determining location, such as geofencing, radio relay towers and/or other additional means, can also be used for this purpose.
В варианте выполнения по изобретению сельскохозяйственное устройство дополнительно может содержать детектор скорости, который выполнен с возможностью измерения скорости перемещения устройства, причем скорость перемещения передается блоку управления соплами и должна быть включена в качестве входного параметра для вычисления рабочих данных сопел.In an embodiment of the invention, the agricultural device may further comprise a speed detector, which is configured to measure the speed of movement of the device, wherein the speed of movement is transmitted to the nozzle control unit and must be included as an input parameter for calculating the operating data of the nozzles.
Скорость движения сельскохозяйственного устройства определяет, помимо прочего, количество жидкого средства, которое распыляется на поверхность сельскохозяйственного поля в течение заданного периода времени. Таким образом, следует рассматривать как преимущество включение скорости движения во входные параметры для вычисления рабочих данных сопел. Скорость движения предпочтительно напрямую связана с максимальным временем закрывания, так чтобы количество жидкого средства, дозируемого на поверхность сельскохозяйственного поля, соответствовало заданной скорости движения сельскохозяйственного устройства.The speed of movement of the agricultural device determines, among other things, the amount of liquid that is sprayed onto the surface of the agricultural field over a given period of time. Therefore, it should be considered an advantage to include the motion speed as an input parameter for calculating the nozzle operating data. The speed of movement is preferably directly related to the maximum closing time, so that the amount of liquid agent dispensed onto the surface of the agricultural field corresponds to the predetermined speed of movement of the agricultural device.
В варианте выполнения максимальное время закрывания зависит от скорости движения сельскохозяйственного устройства, причем максимальное время закрывания уменьшается с увеличением скорости движения сельскохозяйственного устройства и наоборот.In an embodiment, the maximum closing time depends on the speed of movement of the agricultural device, and the maximum closing time decreases with increasing speed of movement of the agricultural device and vice versa.
Преимущество использования обратной зависимости между скоростью движения и максимальным временем закрывания множества сопел состоит в том, что количество жидкого средства, которое дозируется на сельскохозяйственное поле, подлежащее опрыскиванию, становится независимым от скорости движения и, таким образом, по существу, является постоянным для каждой заданной скорости сельскохозяйственного устройства. Это представляет особый интерес с учетом того, что, в общем, существует тенденция к увеличению средней скорости движения сельскохозяйственных устройств. Связь между скоростью движения и максимальным временем закрывания обеспечивает боле высокую конечную скорость и одновременно определяет, что количество дозируемого жидкого средства остается, по существу, постоянным даже во время ускорения или торможения сельскохозяйственного устройства.The advantage of using an inverse relationship between the speed of movement and the maximum closing time of a plurality of nozzles is that the amount of liquid product that is dosed onto the agricultural field to be sprayed becomes independent of the speed of movement and is thus essentially constant for each given speed agricultural device. This is of particular interest given that, in general, there is a tendency for the average speed of movement of agricultural implements to increase. The relationship between the travel speed and the maximum closing time ensures a higher final speed and at the same time determines that the amount of liquid agent dispensed remains essentially constant even during acceleration or deceleration of the agricultural device.
В варианте выполнения по изобретению сельскохозяйственное устройство может быть самодвижущимся транспортным средством, причем сельскохозяйственное устройство может содержать некоторое количество колес, по меньшей мере, один датчик угла, который функционально соединен с управляемым колесом из некоторого количества колес, причем, по меньшей мере, один датчик угла выполнен с возможностью измерения угла соответствующего колеса относительно центральной оси, которая продолжается от заднего конца к переднему концу транспортного средства, по существу, параллельно направлению движения, и данные по углу передаются блоку управления соплами и должны быть включены в качестве входных параметров для вычисления рабочих данных сопел.In an embodiment of the invention, the agricultural device may be a self-propelled vehicle, wherein the agricultural device may comprise a number of wheels, at least one angle sensor, which is operatively connected to a steered wheel of the number of wheels, wherein the at least one angle sensor configured to measure the angle of the corresponding wheel with respect to a central axis that extends from the rear end to the front end of the vehicle substantially parallel to the direction of travel, and the angle data is transmitted to the nozzle control unit and must be included as input parameters for calculating the nozzle operating data .
Сельскохозяйственное устройство может быть выполнено в виде самодвижущегося транспортного средства, которое предпочтительно содержит некоторое количество колес, из которых некоторые являются управляемыми для изменения направления движения устройства. Однако во время изменения направления устройства, например, при повороте, расстояние, которое должны проходить стрелы и, в частности, наружные концы этих стрел, с каждой стороны устройства различаются для разных сторон устройства. Другими словами, стрела на радиально внутренней стороне окружности поворота должна проходить меньшее расстояние, чем стрела, которая расположена на радиально наружной стороне устройства. Как результат, количество жидкого средства, распыляемого на поверхность сельскохозяйственного поля на наружной стороне радиуса значительно меньше количества жидкого средства, распыляемого на поверхность сельскохозяйственного поля на внутренней стороне радиуса.The agricultural device can be made in the form of a self-propelled vehicle, which preferably contains a number of wheels, some of which are steerable to change the direction of movement of the device. However, during a change in the direction of the device, such as when turning, the distance that the arms, and in particular the outer ends of these arms, must travel on each side of the device differs for different sides of the device. In other words, the boom on the radially inner side of the turning circle must travel a shorter distance than the boom that is located on the radially outer side of the device. As a result, the amount of liquid agent sprayed onto the surface of the agricultural field on the outer side of the radius is significantly less than the amount of liquid agent sprayed onto the surface of the agricultural field on the inner side of the radius.
Для устранения этой проблемы, по меньшей мере, одно из управляемых колес сельскохозяйственного устройства по этому варианту выполнения оснащено датчиком угла для обнаружения изменений в направлении относительно центральной оси сельскохозяйственного устройства, которая продолжается от заднего конца устройства к переднему концу устройства. Следует отметить, что термины «устройство», «сельскохозяйственное устройство» и «транспортное средство» используются на равных основаниях.To overcome this problem, at least one of the steering wheels of the agricultural implement of this embodiment is equipped with an angle sensor for detecting changes in direction relative to the central axis of the agricultural implement, which extends from the rear end of the implement to the front end of the implement. It should be noted that the terms “device”, “agricultural device” and “vehicle” are used on equal terms.
Преимущество обнаружения угла поворота и в дальнейшем использование информации для вычисления рабочих данных сопел позволяют использовать время открывания/закрывания сопел на стрелах для корректировки разницы в расстояниях, которые проходят стрелы на разных сторонах (т.е. наружный радиус и внутренний радиус) сельскохозяйственного устройства. Как результат, количества жидкого средства, подлежащего распылению на поверхность с обеих сторон, становятся, по существу, равными.The advantage of detecting the rotation angle and then using the information to calculate the operating data of the nozzles allows the opening/closing timing of the nozzles on the booms to be used to correct for differences in the distances the booms travel on different sides (i.e., outer radius and inner radius) of the agricultural implement. As a result, the amounts of liquid agent to be sprayed onto the surface on both sides become substantially equal.
В варианте выполнения по изобретению сельскохозяйственное устройство может быть транспортным средством, которое должно буксироваться другим транспортным средством.In an embodiment of the invention, the agricultural device may be a vehicle that must be towed by another vehicle.
Сельскохозяйственное устройство также может быть представлено в виде транспортного средства, которое должно буксироваться, и/или может быть соединено с трейлером для буксирования. Для менее значительных применений и/или в целях взаимозаменяемости сельскохозяйственное устройство может быть образовано в виде транспортного средства, такого как трейлер, выполненного с возможностью буксирования другим транспортным средством, таким как трактор. Сельскохозяйственное устройство также может быть объединено с трейлером или быть его неотъемлемой частью с целью распыления жидкого средства на сельскохозяйственном поле.The agricultural implement may also be in the form of a vehicle that must be towed and/or may be coupled to a trailer for towing. For smaller applications and/or for interchangeability purposes, the agricultural device may be configured as a vehicle, such as a trailer, capable of being towed by another vehicle, such as a tractor. The agricultural device may also be combined with or an integral part of a trailer for the purpose of spraying a liquid product onto an agricultural field.
Преимущество обеспечения наличия устройства в виде отдельного буксируемого транспортного средства состоит в том, что его легче взять в долгосрочную аренду, краткосрочную аренду и/или совместное использование различными сторонами, поскольку от участвующей стороны требуется только обеспечение наличия транспортного средства для буксирования сельскохозяйственного устройства.The advantage of providing the unit as a separate towable vehicle is that it is easier to rent long term, short term and/or shared between different parties since the party involved is only required to provide a vehicle to tow the agricultural implement.
В варианте выполнения по изобретению блок управления соплами может содержать некоторое количество электроклапанов, причем каждый электроклапан связан с одним или некоторым количеством клапанов, и каждый электроклапан выполнен с возможностью приема рабочих данных сопел для настройки открывания и закрывания соответствующих сопел.In an embodiment of the invention, the nozzle control unit may comprise a number of solenoid valves, each solenoid valve being coupled to one or more of the valves, and each solenoid valve being configured to receive nozzle operating data to adjust the opening and closing of the respective nozzles.
Использование электроклапанов в блоке управления соплами обеспечивает несколько преимуществ по сравнению с обычными клапанами. Преимущество электроклапанов состоит в том, что они не требуют особого ухода и имеют высокую надежность. Другое преимущество электроклапанов состоит в том, что они потребляют небольшую мощность и имеют непрерывный диапазон регулирования и регулируются не только посредством включения/выключения.The use of solenoid valves in the nozzle control unit provides several advantages over conventional valves. The advantage of electrovalves is that they do not require special maintenance and are highly reliable. Another advantage of solenoid valves is that they consume little power and have a continuous control range and are not only regulated by on/off.
В варианте выполнения по изобретению электроклапаны могут быть соединены друг с другом посредством связи или с помощью шины.In an embodiment of the invention, the solenoid valves can be connected to each other by means of a link or a bus.
В предпочтительном варианте выполнения шина представляет собой CAN-шину.In a preferred embodiment, the bus is a CAN bus.
В целях изобретения следует отметить, что CAN-шина является шиной по стандарту Controller Area Network, которая используется для получения надежного устройства для обеспечения и управления связью, т.е. сигналами, между различными электроклапанами.For the purposes of the invention, it should be noted that the CAN bus is a Controller Area Network bus, which is used to provide a reliable device for providing and controlling communication, i.e. signals between different solenoid valves.
Благодаря соединению с помощью CAN-шины между электрокапанами устанавливается устойчивая, надежная и относительно низкая по стоимости связь. Кроме того, использование соединения с помощью CAN-шины уменьшает необходимость в (медной) проводке, что снижет вес сельскохозяйственного устройства.Thanks to the connection via CAN bus, a stable, reliable and relatively low-cost connection is established between the electric valves. In addition, the use of a CAN bus connection reduces the need for (copper) wiring, which reduces the weight of the agricultural device.
В варианте выполнения по изобретению электроклапаны могут регулироваться с помощью PWM-сигнала по формуле рабочего цикла (DC), причем формула рабочего цикла определяется как DC = T2 / (T1+T2).In an embodiment of the invention, the solenoid valves can be controlled by a PWM signal according to a duty cycle (DC) formula, where the duty cycle formula is defined as DC = T2 / (T1+T2).
В целях изобретения следует отметить, что PWM означает широкоимпульсную модуляцию. PWM обеспечивает преимущество, состоящее в том, что она модулирует сигнал клапанам с наименьшими затратами.For the purposes of the invention, it should be noted that PWM stands for Pulse Wide Modulation. PWM provides the advantage that it modulates the signal to the valves at the lowest cost.
Изобретение также относится к способу дозирования жидкого средства по поверхности поля, например, сельскохозяйственного поля; способ содержит следующие этапы:The invention also relates to a method for dispensing a liquid product over the surface of a field, for example an agricultural field; the method contains the following steps:
- обеспечение наличия устройства по любому из предыдущих вариантов выполнения;- ensuring the availability of a device according to any of the previous embodiments;
- определение наклона продольного питающего трубопровода и/или стрелы относительно горизонтали, используя средства обнаружения наклона;- determining the inclination of the longitudinal supply pipeline and/or boom relative to the horizontal, using inclination detection means;
- передача данных по наклону от средств обнаружения наклона узлу регулирования давления и/или блоку управления соплами;- transmission of tilt data from tilt detection means to the pressure control unit and/or nozzle control unit;
- вычисление с помощью узла регулирования давления и/или блока управления соплами и на основе данных по наклону и положения сопла рабочих данных сопел, по меньшей мере, содержащих время закрывания T1, время открывания T2 и максимальное время закрывания каждого сопла для обеспечения равномерного дозирования жидкого средства по поверхности сельскохозяйственного поля.- calculating, using the pressure control unit and/or the nozzle control unit and based on the data on the inclination and position of the nozzle, the operating data of the nozzles, at least containing the closing time T1, the opening time T2 and the maximum closing time of each nozzle to ensure uniform dosing of the liquid product on the surface of an agricultural field.
Способ по изобретению имеет сходные эффекты и преимущества, как и вышеописанное сельскохозяйственное устройство.The method of the invention has similar effects and advantages as the above-described agricultural device.
Другое преимущество способа по изобретению состоит в том, что вычисление рабочих данных сопел может корректироваться согласно конкретным условиям посредством включения и/или исключения параметров, которые относятся к конкретному полю, подлежащему опрыскиванию. Это, к примеру, может включать в себя приспосабливание вычисления для выборочного включения данных по наклону поля, тип сельскохозяйственного растения, подлежащего опрыскиванию, и конкретную геометрию поля, например количество криволинейных участков.Another advantage of the method of the invention is that the calculation of nozzle operating data can be adjusted according to specific conditions by including and/or excluding parameters that are relevant to the particular field to be sprayed. This, for example, may include tailoring the calculation to selectively include data on field slope, type of crop to be sprayed, and specific field geometry, such as the number of curved areas.
В варианте выполнения способа по изобретению этап определения наклона продольного питающего трубопровода и/или стрелы относительно горизонтали дополнительно может содержать картографирование поверхности поля на основе измеряемых данных по наклону для создания и/или корректировки контурной карты поверхности поля и хранение контурной карты в запоминающем устройстве сельскохозяйственного устройства, причем запоминающее устройство предпочтительно расположено в блоке управления соплами.In an embodiment of the method according to the invention, the step of determining the inclination of the longitudinal supply pipeline and/or the boom relative to the horizontal may further comprise mapping the field surface based on the measured inclination data to create and/or correct a contour map of the field surface and storing the contour map in the storage device of the agricultural device, wherein the memory device is preferably located in the nozzle control unit.
Наклон продольного питающего трубопровода и/или стрелы, как вариант или дополнительно, может выполняться с помощью картографирования и хранения географической и контурной информации по сельскохозяйственному полю, подлежащему опрыскиванию, и последующего использования хранящейся информации для определения положения и требуемого наклона стрелы и/или продольного питающего трубопровода. Предпочтительно, запоминающее устройство находится в блоке управления соплами, поскольку блок управления соплами также выполнен с возможностью вычисления рабочих данных сопел, которые в этом варианте выполнения способа включают в себя данные по наклону, нанесенные на карту, и текущее местоположение сельскохозяйственного устройства по изобретению.The tilting of the feeder and/or boom can optionally or additionally be accomplished by mapping and storing geographic and contour information of the agricultural field to be sprayed and then using the stored information to determine the position and required tilt of the boom and/or feeder. . Preferably, the storage device is located in the nozzle control unit, since the nozzle control unit is also configured to calculate operating data of the nozzles, which in this embodiment of the method includes mapped inclination data and the current location of the agricultural device of the invention.
В варианте выполнения способа по изобретению способ может включать в себя этапы измерения скорости движения устройства и/или измерения угла одного или нескольких управляемых колес устройства, установленных на самодвижущемся устройстве, и вычисление рабочих данных сопел, причем вычисление дополнительно основано на скорости движения устройства и/или угле управляемых колес.In an embodiment of the method of the invention, the method may include the steps of measuring the speed of movement of the device and/or measuring the angle of one or more steering wheels of the device mounted on the self-propelled device, and calculating operating data of the nozzles, wherein the calculation is further based on the speed of movement of the device and/or angle of the steered wheels.
Преимущество измерения скорости движения и/или угла поворота, который может быть выполнен сельскохозяйственным устройством, обеспечивает более равномерное распыление на сельскохозяйственном поле во время движения, включая сюда повороты и/или ускорение/торможение устройства на поле.The advantage of measuring the speed of movement and/or the angle of rotation that can be performed by the agricultural device provides a more uniform spray on the agricultural field during movement, including turns and/or acceleration/braking of the device in the field.
В варианте выполнения способа по изобретению блок управления соплами может содержать электроклапаны, и способ дополнительно может содержать получение электроклапанами рабочих данных сопел для соответствующих сопел и управление электроклапанами с помощью PWM-сигнала по формуле рабочего цикла (DC) DC = T2 / (T1+T2).In an embodiment of the method according to the invention, the nozzle control unit may comprise solenoid valves, and the method may further comprise the solenoid valves receiving nozzle operating data for the respective nozzles and controlling the solenoid valves using a PWM signal according to the duty cycle (DC) formula DC = T2 / (T1+T2) .
Изобретение описано выше в качестве примера. Следует понимать, что специалисты в рассматриваемой области могут внедрить другие варианты изобретения без фактического отклонения от объема изобретения. Другие преимущества, признаки и детали изобретения объясняются на основе предпочтительных вариантов изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:The invention is described above by way of example. It should be understood that those skilled in the art may implement other embodiments of the invention without actually departing from the scope of the invention. Other advantages, features and details of the invention are explained on the basis of preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг. 1A – перспективный вид примера сельскохозяйственного устройства по изобретению;fig. 1A is a perspective view of an example of an agricultural device according to the invention;
фиг. 1B – устройство из фиг. 1, в котором стрелы находятся в выдвинутом состоянии;fig. 1B - device from FIG. 1, in which the booms are in an extended state;
фиг. 2 – сельскохозяйственное устройство из фи. 1b, в котором одна из стрел повернута относительно сельскохозяйственного устройства;fig. 2 – agricultural device from phi. 1b, in which one of the booms is rotated relative to the agricultural device;
фиг. 3 – детальный вид части повернутой стрелы устройства из фиг. 1b; иfig. 3 is a detailed view of part of the rotated boom of the device from FIG. 1b; And
фиг. 4 – пример соединений между различными компонентами регулирования примера устройства по изобретению.fig. 4 is an example of connections between various control components of an example device according to the invention.
Согласно примеру изобретения (см. фиг. 1A, 1B) сельскохозяйственное устройство 2 представляет собой самоходное устройство 2, содержащее колеса 4a, 4b, 4c, 4d, которые соединены с узлом привода (не показан), и кабину 6 водителя, из которой оператор может управлять сельскохозяйственным устройством 2. Сельскохозяйственное устройство 2 также содержит емкость 8 для жидкого средства в виде бака 8, в котором содержится жидкое средство, подлежащее дозированию по поверхности S. В этом примере сельскохозяйственное устройство 2 содержит две стрелы 10, 12. Стрела 10 оснащена продольным питающим трубопроводом 14 и множеством сопел 18a – 18x, которые распределены по длине стрелы 10. Каждое из сопел 18a – 18x соединено по текучей среде с продольным питающим трубопроводом 14 стрелы 10, причем продольный питающий трубопровод 14 имеет концевой участок 22, который сообщается по текучей среде с емкостью 8 для жидкого средства. According to an example of the invention (see Fig. 1A, 1B), the agricultural device 2 is a self-propelled device 2 containing wheels 4a, 4b, 4c, 4d, which are connected to a drive unit (not shown), and a driver's cabin 6, from which the operator can control the agricultural device 2. The agricultural device 2 also contains a container 8 for liquid product in the form of a tank 8, which contains the liquid product to be dispensed over the surface S. In this example, the agricultural device 2 contains two booms 10, 12. The boom 10 is equipped with a longitudinal feed pipeline 14 and a plurality of nozzles 18a - 18x, which are distributed along the length of the boom 10. Each of the nozzles 18a - 18x is fluidly connected to the longitudinal supply pipeline 14 of the boom 10, and the longitudinal supply pipeline 14 has an end section 22, which is in fluid communication with capacity 8 for liquid product.
Стрела 12 оснащена продольным питающим трубопроводом 16 и множеством сопел 20a – 20x, которые распределены по длине стрелы 12. Каждое из сопел 20a – 20x соединено по текучей среде с продольным питающим трубопроводом 16 стрелы 12, причем продольный питающий трубопровод 16 имеет концевой участок 24, который сообщается по текучей среде с емкостью 8 для жидкого средства.The boom 12 is equipped with a longitudinal supply conduit 16 and a plurality of nozzles 20a - 20x, which are distributed along the length of the boom 12. Each of the nozzles 20a - 20x is fluidly connected to the longitudinal supply conduit 16 of the boom 12, and the longitudinal supply conduit 16 has an end portion 24, which communicates via fluid with the container 8 for the liquid agent.
В примере, показанном на фиг. 2, стрела 10 повернута на угол приблизительно 20°, что позволяет стреле 10 продолжаться параллельно наклонной поверхности. На фиг. 3 показано, что поворот стрелы 10 выполняется вокруг шарнира 33 посредством убирания выдвижной штанги 31 на предварительно заданную длину для задания требуемого угла поворота, так чтобы стрела 10 могла продолжаться параллельно наклонной поверхности, как показано на фиг. 2.In the example shown in FIG. 2, the boom 10 is rotated at an angle of approximately 20°, which allows the boom 10 to continue parallel to the inclined surface. In fig. 3 shows that the rotation of the boom 10 is accomplished around the hinge 33 by retracting the extension arm 31 to a predetermined length to set the desired rotation angle so that the boom 10 can continue parallel to the inclined surface, as shown in FIG. 2.
В этом примере стрелы 10, 12 являются складными и могут принимать положение хранения (см. фиг. 1A) и положение опрыскивания (см. фиг. 1B). В рабочем положении стрелы 10, 12 продолжаются наружу с противоположных сторон от сельскохозяйственного устройства 2 (см. фиг. 1B). В этом положении стрелы 10, 12 продолжаются, по существу, перпендикулярно центральной оси A, причем центральная ось A продолжается, по существу, параллельно направлению движения D от заднего конца 26 к переднему концу 28 устройства 2. В положении хранения каждая из стрел 10, 12 повернута внутрь на угол приблизительно 90° и сложена, так что каждая из стрел 10, 12 продолжается, по меньшей мере, частично параллельно центральной оси A сельскохозяйственного устройства 2 (см. фиг. 1A).In this example, the booms 10, 12 are foldable and can be adopted into a storage position (see FIG. 1A) and a spraying position (see FIG. 1B). In the operating position, the booms 10, 12 extend outward on opposite sides of the agricultural device 2 (see Fig. 1B). In this position, the booms 10, 12 extend substantially perpendicular to the central axis A, with the central axis A extending substantially parallel to the direction of movement D from the rear end 26 to the front end 28 of the device 2. In the storage position, each of the booms 10, 12 rotated inward at an angle of approximately 90° and folded so that each of the arms 10, 12 extends at least partially parallel to the central axis A of the agricultural device 2 (see FIG. 1A).
В другом примере настоящего изобретения стрела 10 и 12, соответственно, содержит секции 10a, 10b и 10c стрелы и секции 12a, 12b и 12c стрелы, которые могут иметь независимые углы наклона. В этом примере стрела 10 содержит три шарнира 30, 32, 34 и соответствующие поворотные средства 36, 38, 40, которые в этом примере образованы выдвижными штангами 36, 38, 40. Шарниры 30, 32, 34 фактически разделяют стрелу 10 на три секции 10a, 10b, 10c стрелы, которые могут поворачиваться на некоторый угол относительно друг друга.In another example of the present invention, the boom 10 and 12, respectively, include boom sections 10a, 10b and 10c and boom sections 12a, 12b and 12c, which may have independent angles of inclination. In this example, the boom 10 includes three hinges 30, 32, 34 and corresponding pivoting means 36, 38, 40, which in this example are formed by extension arms 36, 38, 40. The hinges 30, 32, 34 effectively divide the boom 10 into three sections 10a , 10b, 10c arrows that can be rotated at a certain angle relative to each other.
Сходным образом, стрела 12 содержит три шарнира 42, 44, 46 и соответствующие поворотные средства 48, 50, 52, которые в этом примере образованы выдвижными штангами 48, 50, 52. Шарниры 42, 44, 46 фактически разделяют стрелу 12 на три секции 12a, 12b, 12c стрелы, которые могут поворачиваться на некоторый угол относительно друг друга для получения, по меньшей мере, частично наклонной стрелы 12.Similarly, the boom 12 includes three hinges 42, 44, 46 and corresponding pivoting means 48, 50, 52, which in this example are formed by the extension arms 48, 50, 52. The hinges 42, 44, 46 effectively divide the boom 12 into three sections 12a , 12b, 12c booms, which can be rotated by some angle relative to each other to obtain an at least partially inclined boom 12.
Сельскохозяйственное устройство 2 также содержит средства 54 регулирования давления, которые содержат, по меньшей мере, один блок 56 управления соплами для управления открыванием и закрыванием одного или нескольких соответствующих сопел 18a – 18x, 20a – 20x на соответствующих стрелах 10, 12. В этом примере стрела 10 содержит датчики 58, 60, 62 обнаружения наклона, каждый из которых расположен рядом с соответствующим шарниром 30, 32, 34 для измерения расстояния H1, H2, H3 между частью соответствующего продольного питающего трубопровода 14, которая расположена на каждой из секций 10a, 10b, 10c стрелы, и поверхностью S, расположенной под указанной секцией 10a, 10b, 10c стрелы. Кроме того, стрела 12 также содержит датчики 64, 66, 68 обнаружения наклона, каждый из которых расположен рядом с соответствующим шарниром 42, 44, 46 для измерения расстояния H4, H5, H6 между частью соответствующего продольного питающего трубопровода 16, которая расположена на каждой из секций 12a, 12b, 12c стрелы, и поверхностью S, расположенной под указанной секцией 12a, 12b, 12c стрелы.The agricultural device 2 also includes pressure control means 54, which include at least one nozzle control unit 56 for controlling the opening and closing of one or more respective nozzles 18a - 18x, 20a - 20x on the respective booms 10, 12. In this example, the boom 10 includes tilt detection sensors 58, 60, 62, each of which is located adjacent to a corresponding hinge 30, 32, 34 for measuring the distance H1, H2, H3 between a portion of the corresponding longitudinal supply pipe 14, which is located on each of the sections 10a, 10b, 10c of the boom, and a surface S located under said section 10a, 10b, 10c of the boom. In addition, the boom 12 also includes tilt detection sensors 64, 66, 68, each of which is located adjacent to a corresponding hinge 42, 44, 46 for measuring the distance H4, H5, H6 between the portion of the corresponding longitudinal supply pipe 16, which is located on each of boom sections 12a, 12b, 12c, and a surface S located underneath said boom section 12a, 12b, 12c.
Узел 54 регулирования давления и блок 56 управления соплами выполнены с возможностью вычисления рабочих данных сопел для каждого соответствующего сопла 18a – 18x, 20a – 20x. Рабочие данные сопел, по меньшей мере, содержат время закрывания (T1), время открывания (T2) и частоту открывания/закрывания (F) для каждого из соответствующих сопел 18a – 18x, 20a – 20x и вычисляются на основе входных параметров. Входные параметры, по меньшей мере, включают в себя данные, передаваемые средствами 58, 60, 62, 64, 66, 68 обнаружения наклона, и положение соответствующих сопел 18a – 18x, 20a – 20x на соответствующих продольных питающих трубопроводах 14, 16. Блок 56 управления соплами также выполнен с возможностью приведения в действие соответствующих сопел 18a – 18x, 20a – 20x на основе расчетных рабочих данных для сопел с целью получения равномерного распыления жидкого средства по поверхности сельскохозяйственного поля, подлежащего опрыскиванию, и, в частности, опрыскивания растений 76 и/или сорняков 78.The pressure control unit 54 and the nozzle control unit 56 are configured to calculate the operating data of the nozzles for each corresponding nozzle 18a - 18x, 20a - 20x. The operating data of the nozzles at least contains a closing time (T1), an opening time (T2) and an opening/closing frequency (F) for each of the corresponding nozzles 18a - 18x, 20a - 20x and is calculated based on the input parameters. The input parameters at least include data transmitted by the tilt detection means 58, 60, 62, 64, 66, 68, and the position of the respective nozzles 18a - 18x, 20a - 20x on the respective longitudinal supply lines 14, 16. Block 56 the nozzle control is also configured to actuate the corresponding nozzles 18a - 18x, 20a - 20x based on the calculated operating data for the nozzles in order to obtain a uniform spray of the liquid product over the surface of the agricultural field to be sprayed, and in particular to spray the plants 76 and/ or weeds 78.
Сельскохозяйственное устройство 2 в этом примере дополнительно содержит детектор 70 скорости и датчик 72 угла, которые функционально соединены с узлом 54 регулирования давления и блоком 56 управления соплами. Детектор 70 скорости выполнен с возможностью измерения скорости движения сельскохозяйственного устройства 2 и передачи информации о скорости узлу 54 регулирования давления и блоку 56 управления соплами с целью ее использования в качестве входного параметра для вычисления рабочих данных для сопла. Датчик 72 угла функционально соединен с одним из управляемых колес 4a, 4b и выполнен с возможностью измерения угла соответствующего колеса 4a, 4b относительно центральной оси A. Данные по углу передаются узлу 54 регулирования давления и блоку 56 управления соплами с целью их использования в качестве входных параметров для вычисления рабочих данных для сопла. Следует отметить, что эти дополнительные компоненты также могут отсутствовать в сельскохозяйственном устройстве 2, как показано в этом примере.The agricultural device 2 in this example further includes a speed detector 70 and an angle sensor 72, which are operatively connected to the pressure control unit 54 and the nozzle control unit 56. The speed detector 70 is configured to measure the speed of movement of the agricultural implement 2 and transmit the speed information to the pressure control unit 54 and the nozzle control unit 56 for use as an input parameter for calculating operating data for the nozzle. The angle sensor 72 is operatively connected to one of the steering wheels 4a, 4b and is configured to measure the angle of the corresponding wheel 4a, 4b relative to the central axis A. The angle data is transmitted to the pressure control unit 54 and the nozzle control unit 56 for use as input parameters to calculate the operating data for the nozzle. It should be noted that these additional components may also not be present in the agricultural device 2, as shown in this example.
Кроме того, сельскохозяйственное устройство 2 также может содержать запоминающее устройство 74, которое функционально соединено с узлом 54 регулирования давления и/или блоком 56 управления соплами и дополнительно с одним или несколькими компонентами из числа компонентов, к которым относятся детектор 70 скорости, датчик 72 угла и средства 58, 60, 62, 64, 66, 68 обнаружения наклона, для хранения собранных данных измерения. Кроме того, запоминающее устройство 74 в этом примере также используется для хранения и корректировки контурной карты поверхности поля, подлежащего опрыскиванию. Это требует, чтобы запоминающее устройство 74 было функционально соединено со средствами 58, 60, 62, 64, 66, 68 обнаружения наклона и, по меньшей мере, узлом 54 регулирования давления или блоком 56 управления соплами. Предпочтительно, чтобы средства 58, 60, 62, 64, 66, 68 обнаружения наклона также были выполнены с возможностью измерения и передачи в запоминающее устройство 74 данных о наклоне поверхности S сельскохозяйственного поля относительно горизонтали.In addition, the agricultural device 2 may also include a memory 74 that is operatively connected to the pressure control unit 54 and/or the nozzle control unit 56 and further to one or more of a speed detector 70, an angle sensor 72, and tilt detection means 58, 60, 62, 64, 66, 68 for storing the collected measurement data. In addition, the storage device 74 in this example is also used to store and update a contour map of the surface of the field to be sprayed. This requires that the memory device 74 be operatively coupled to the tilt detection means 58, 60, 62, 64, 66, 68 and at least the pressure control unit 54 or the nozzle control unit 56. Preferably, the inclination detection means 58, 60, 62, 64, 66, 68 are also configured to measure and transmit to the memory 74 the inclination of the surface S of the agricultural field relative to the horizontal.
На фиг. 4 показан пример возможных соединений между различными компонентами сельскохозяйственного устройства 2, включая сюда вспомогательные компоненты. Этот пример показывает узел 54 регулирования давления и блок 56 управления соплами, который является частью узла 54 регулирования давления, а также средства 58, 60, 62, 64, 66, 68 обнаружения наклона, каждое из которых соединено с запоминающим устройством 74. Вспомогательные компоненты в этом примере представляют собой датчик 72 угла и датчик 70 скорости, которые также соединены с запоминающим устройством 74 узлом 54 регулирования давления.In fig. 4 shows an example of possible connections between various components of the agricultural device 2, including auxiliary components. This example shows the pressure control assembly 54 and the nozzle control unit 56, which is part of the pressure control assembly 54, as well as the tilt detection means 58, 60, 62, 64, 66, 68, each of which is connected to the memory 74. The auxiliary components in in this example are an angle sensor 72 and a speed sensor 70, which are also connected to the memory 74 by a pressure control assembly 54.
Настоящее изобретение никоим образом не ограничивается до вышеприведенных предпочтительных вариантов выполнения. Испрашиваемые права определяются приведенной ниже формулой изобретения, в пределах объема которой могут быть предусмотрены многочисленные модификации.The present invention is in no way limited to the above preferred embodiments. The rights claimed are defined by the following claims, within the scope of which numerous modifications may be made.
Claims (38)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2022619 | 2019-02-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021127565A RU2021127565A (en) | 2023-03-21 |
| RU2810233C2 true RU2810233C2 (en) | 2023-12-25 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1173964A1 (en) * | 1983-07-13 | 1985-08-23 | Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства | Apparatus for accounting and monitoring the operation of agricultural machines to apply fertilizers |
| RU77585U1 (en) * | 2008-04-09 | 2008-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | WHEELED VEHICLE WITH SPRAYER |
| WO2012022903A1 (en) * | 2010-08-18 | 2012-02-23 | Exel Industries | Device and method for dispensing a liquid product that is to be sprayed onto a surface |
| WO2012032245A1 (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | Exel Industries | Spraying apparatus for agricultural machine with cartographic piloting |
| WO2018154490A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Bilberry Sas | Agricultural spraying control system |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1173964A1 (en) * | 1983-07-13 | 1985-08-23 | Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства | Apparatus for accounting and monitoring the operation of agricultural machines to apply fertilizers |
| RU77585U1 (en) * | 2008-04-09 | 2008-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | WHEELED VEHICLE WITH SPRAYER |
| WO2012022903A1 (en) * | 2010-08-18 | 2012-02-23 | Exel Industries | Device and method for dispensing a liquid product that is to be sprayed onto a surface |
| WO2012032245A1 (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | Exel Industries | Spraying apparatus for agricultural machine with cartographic piloting |
| WO2018154490A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Bilberry Sas | Agricultural spraying control system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11980902B2 (en) | Equalization of nozzle performance for sprayers | |
| US10842068B2 (en) | System and method for controlling the direction of travel of an agricultural implement | |
| US10172274B2 (en) | Autonomous or remote-controlled vehicle platform for spraying | |
| US10542666B2 (en) | Autonomous or remote-controlled vehicle platform for planting | |
| CA2349682C (en) | Agricultural product application tracking and control | |
| US10499561B2 (en) | Boom adjustment system and method | |
| US9380738B2 (en) | System and method for determining implement train position | |
| EP3406125B1 (en) | Autonomous or remote controlled vehicle platform for planting | |
| EP1051261B1 (en) | A sprayer boom | |
| US20220132830A1 (en) | Agriculture device for dispensing a liquid | |
| US20220201930A1 (en) | Systems and methods for precise distribution of fluidic agricultural commodities | |
| RU2810233C2 (en) | Agricultural liquid dispensing device | |
| EP1154685B1 (en) | Moveable spraying boom | |
| WO2018203067A1 (en) | Spray apparatus | |
| AU2021329040A1 (en) | Agriculture device for dispensing a liquid | |
| US20220264860A1 (en) | Systems and methods for irrigating agricultural fields |