SE538175C2 - Förfarande för styrning av markanliggningskraft hos åtminstone ett jordbearbetande verktyg hos ett lantbruksredskap, samt lantbruksredskap - Google Patents

Abstract

538 17 SAMMANDRAG Detta dokument visar ett forfarande for styrning av markanliggningskraft hos atminstone ett jordbearbetande verktyg (14a, 14b, 17a, 17b, 17, 18) 5 hos ett lantbruksredskap (1). FOrfarandet innefattar att framfora lantbruksredskapet Over jord som skall bearbetas, varvid atminstone ett hjul (15, 15a, 15b) hos lantbruksredskapet (1) och/eller ett dragfordon (2) bringas att rulla relativt jorden, att detektera en hojd (Nv) hos en jordvall som uppstar bredvid hjulet (15, 15a, 15b), sett i en framkorningsriktning, nar hjulet rullar 10 relativt jorden, och att styra markanliggningskraften baserat pa den detekterade hojden (Nv).

Description

538 17 FORFARANDE FOR STYRNING AV MARKANLIGGNINGSKRAFT HOS ATMINSTONE ETT JORDBEARBETANDE VERKTYG HOS ETT LANTBRUKSREDSKAP, SAMT LANTBRUKSREDSKAP Tekniskt omrade Detta dokument hanfor sig till ett forfarande for styrning av markanliggningskraft has ett lantbruksredskap, sasom en samaskin, en 5 kultivator, en harv eller en kombination darav.

Bakqrund Vid sadd av en groda med hjalp av samaskin, utnyttjas ibland redskap som trycker till jorden omedelbart efter det att ett fro placerats ut.

Exempel pa sadana redskap kan vara s.k. "tryckhjul", vilka visas i exem pelvis W02011119095A1.

Det tryck som tryckhjulet utovar pa jorden kan pa manga samaskiner stallas in for att passa till den jordtyp dar sadden skall utforas. Det är ' Ett problem uppstar emellertid am jordtypen varierar Over ett och samma fait. Pa den lattaste (losaste) jorden kan sadjupet dá ofta bli for start, till faljd av att jorden inte orkar bara upp trycket fran tryckhjulet, samtidigt som sadjupet kan bli for litet pa partier med hardare jord.

Det finns saledes ett behov av att astadkomma ett satt att under pagaende framkorning avkanna jordens hardhet, sa att lantbruksredskapet kan styras for astadkommande av optimalt marktryck och darav resulterande sadjup.

Sammanfattninq Ett andamal är saledes att astadkomma ett forbattrat fOrfarande och lantbruksredskap som gOr det mojligt att styra markanliggningskraft. Ett specifikt andamal är att astadkomma ett satt att med hog precision styra markanliggningskraft i realtid. 1 538 17 Uppfinningen definieras av de bifogade sjalvstandiga patentkraven. Utforingsformer framgar av de osjalvstandiga patentkraven, av den foljande beskrivningen samt av ritningarna.

Enligt en forsta aspekt astadkoms ett forfarande for styrning av markanliggningskraft hos atminstone ett jordbearbetande verktyg has ett lantbruksredskap. Forfarandet omfattar att framfora lantbruksredskapet over jord som skall bearbetas, varvid atminstone ett hjul has lantbruksredskapet och/eller ett dragfordon bringas att rulla relativt jorden, att detektera en MO has en jordvall som uppstar bredvid hjulet, sett i en framkorningsriktning, nar hjulet rullar relativt jorden, och att styra markanliggningskraften baserat pa den detekterade hojden.

Genom att detektera en jordvall som bildas nar jord pressas undan av hjulen är det mojligt att i realtid bestamma hur mjuk jorden är, vilket gOr det mojligt att kontinuerligt reglera markanliggningskraften has ett eller flera jordbearbetande redskap och/eller sabillar.

I fOrfarandet kan hojden detekteras bakom, sett i framkorningsriktningen, minst ett utjamnande redskap.

Hojden kan matas relativt en basniva, vilken definieras som ett forutbestamt radiellt avstand fran hjulets geometriska rotationscentrum.

Forfarandet kan innefatta att harleda ett avstand mellan en batten av ett av hjulet bildat hjulspar och ett hogsta pat av jordvallen, varvid markanliggningskraften styrs baserat pa det harledda avstandet.

Avstandet mellan sparbotten och valltoppen har visat sig utgora ett sarskilt bra matt pa hur mycket redskapet sjunker ner i jorden och darmed hur 25 hard jorden är.

Hojden kan detekteras vid sidan av ett hjul. Hjulet kan vara ett hjul has lantbruksredskapet eller ett hjul has ett dragfordon.

Alternativ, eller som komplement, kan hOjden detekteras mellan tva, tvars framkorningsriktningen, intilliggande hjul.

Med intilliggande avses hjul som roterar kring vasentligen samma geometriska rotationsaxel samt befinner sig mindre an 30 cm fran varandra, foretradesvis mindre an 20 cm Iran varandra eller mindre an 10 cm Iran varandra. 2 538 17 Forfarandet kan innefatta att stalla in en initial markanliggningskraft samt att styra markanliggningskraften baserat pa en detekterad forandring av hajden.

Forfarandet kan innefatta att markanliggningskraften reduceras nar okande hajd detekteras och/eller varvid markanliggningskraften okas nar minskande hajd detekteras.

Forfarandet kan vidare innefatta att styra markanliggningskraften som en forutbestamd funktion av den detekterade Forfarandet kan innefatta att 'Aden detekteras med hjalp av en anordning innefattande minst en av en slapsko, ett mathjul, en ultraljudsensor och en radarsensor.

I farfarandet kan markanliggningskraft styras simultant far hela lantbruksredskapet.

Alternativt kan markanliggningskraft styras far en eller flera radenheter.

Forfarandet kan vidare innefatta att avjamna jordvallen bakom, sett i framkorningsriktningen, en punkt dar detekteringen av jordvallens hajd sker. Lantbruksredskapet kan omfatta en samaskin.

Vid anvandning i samaskiner, bidrar forfarandet till att sakerstalla att ratt sadjup astadkoms.

Alternativt, eller som komplement kan lantbruksredskapet omfatta en kultivator eller en harv Vid anvandning i samband med kultivatorer och harvar bidrar forfarandet till att sakerstalla att ratt bearbetningsdjup astadkoms, vilket aven bidrar till att optimera energiforbrukningen.

Enligt en andra aspekt astadkoms ett lantbruksredskap, innefattande minst ett hjul, minst ett jordbearbetande verktyg, och minst en anordning for installning av en markanliggningskraft hos det jordbearbetande verktyget Lantbruksredskapet har en matanordning far matning av hojd hos en, sett i en framkorningsriktning, bredvid hjulet bildad jordvall.

Kort beskrivninq av ritninqarna Fig 1 visar en perspektivvy av en samaskin 1. 3 538 17 Fig 2 visar en sidovy av hjul och radenhet hos en samaskin 1. Fig 3 visar ett hjulpar has en samaskin 1, sett i en fardriktning. Fig 4 visar en modifierad samaskin 1'.

Detaljerad beskrivninq I det foljande kommer ett koncept for styrning av markanliggningskraft i ett lantbruksredskap att beskrivas med hanvisning till en samaskin. Det inses att konceptet är likaledes tillampbart pa anordningar for matning av andra typer av granuler an utsade, sasom exempelvis godning och/eller bekampningsmedel. Forfarandet är ocksa tillampbart pa andra typer av jordbearbetande lantbruksredskap, sasom plogar, harvar, kultivatorer samt pa kombinationsredskap, sasom samaskiner med kultivatorfunktion och/eller funktion for utmatning av sekundar groda, godning och/eller bekampningsmedel.

Fig 1 visar en samaskin 1, vilken dras av ett dragfordon 2. Samaskinen har en salada 10, fran vilken utsade matas och transporteras pneumatiskt till ett fordelarhuvud 11 samt darifran vidare via slangar 12 till en respektive sabill 13. En flakt 13 alstrar ett luftflode, vilket for utsadet fran ett nedre parti av saladan 10 till fordelarhuvudet 11 i form av ett utsadesblandat luftflode. I fordelarhuvudet 11 fordelas det utsadesblandade luftflodet till ett flertal slangar 12. Samaskinen 1 har ett flertal forbearbetande verktyg 14a, 14b, vilka har visas i form av kultivatortallrikar, ett flertal hjul 15, vilka dels bar upp samaskinen 1, dels bidrar till att packa jorden, ett flertal sabillar 17 samt ett flertal efterbearbetande verktyg 18.

De forbearbetande verktygen 14a, 14b kan ha till funktion att luckra upp och/eller jamna till jorden for att astadkomma optimala saddforhallanden. De efterbearbetande verktygen 18 kan ha till funktion att trycka till och/eller tacka Over utsadet for att astadkomma optimala vaxtforhallanden.

I fig 1 visas en matanordning 16 i form av en slapsko for matning av en 30 hOjd has en vid sidan av hjulet 15 bildad jordvall. Genom att mata en vinkel med vilken slapskon bojer av eller vrids relativt lantbruksredskapet är det mojligt att bestamma hojden has jordvallen. 4 538 17 I fig 2 visas en detalj av samaskinen 1 sedd i genomskarning langs en linje parallell med en framkorningsriktning. Den i fig 2 visade samaskinen 1 har tallriksforsedda sabillar 17a, 17b samt hjul 15. Som illustreras i fig 2, foreligger en normalniva N. Nar hjulet rullar over jorden kommer, pa grund av lantbruksredskapets tyngd, ett spar Ns nedat fran normalnivan N att bildas. Vid sidan av sparet, och alltsa vid sidan av hjulet, bildas en vall Nv, vars hojd har visat sig vara proportionell mot markens hardhet.

Den i fig 2 visade matanordningen 16' omfattar en arm 161, vilken kan (men inte maste) vara fjaderbelastad och/eller dampad samt ett hjul 162, vilket ligger an mot vallens ovre parti och darmed foljer vallens hojdvariation under det att lantbruksredskapet framfors.

Genom att mata en vinkel has armen 161, exempelvis ett rotationslage kring hjulets 15 rotationsaxel, är det mojligt att bestamma hojden hos jordvallen.

I fig 2 visas aven ett exempel pa en hojdinstallningsanordning 19, vilken kan omfatta en hydraulcylinder 191, som paverkar en hjulrams lage i forhallande till ovriga lantbruksredskapet 1 och darmed aven paverkar hur markanliggningskraften fOrdelas mellan hjulen 15, 15a, 15b och verktygen 14a, 14b, 17, 17a, 17b, 18.

Som referensniva kan en punkt hos lantbruksredskapet utnyttjas. Detta kan vara en punkt pa lantbruksredskapets huvud ram eller en punkt som är rorlig relativt huvudramen, sasom hjulramen 192, eller specifikt hjulets geometriska rotationsaxel. I praktiken kan darmed det som mats vara avstandet Dt mellan hjulets geometriska rotationsaxel och toppen av vallen Nv. Med kannedom am hjulets totala radie, eventuellt med toleranser eller kompensation for deformation has hjulet, kan avstandet Db till sparets botten beraknas, liksom hojdskillnaden Dd mellan sparets batten och och toppen av vallen.

I fig 3 visas ett dubbelhjul, omfattande tva intill varandra liggande hjul 30 15a, 15b. Dubbelhjulet bildar respektive sidojordvallar Vs1, Vs2 samt en mittjordvall Vm, mellan hjulen 15a, 15b, sett i tvarriktningen.

En matanordning 16 är har anordnad att mata hojden has mittjordvallen Vm. 538 17 I fig 4 visas en detalj fran fig 1, dar vallen Vs och matanordningen 16 i form av en slapsko visas tydligare samt dar aven en vallavjamnare 20 anordnats for att ta bort den av hjulet 15 bildade vallen. Vallavjamnaren kan astadkommas med hjalp av ett eller flera utjamnarverktyg (sasom sokandens CROSSBOARDC), en eller flera kultivatortallrikar, en eller flera kultivatorpinnar eller liknande.

Utover ovan visade matanordningar som baseras pa att vallens hojd kanns av mekaniskt, är det mojligt att utnyttja matanordningar som arbetar med ultraljud, mikrovagor eller ljus (exempelvis lasertriangulering, slapljus eller liknande) och som mater ett avstand mellan en kand punkt (sasom matsensorns placering) och jordvallens topp.

Matanordningen 16, 16' kan kopplas till en styrenhet (ej visad), som kan, men inte maste, vara utformad att styra ovriga funktioner hos lantbrukredskapet. Exempelvis kan styrenheten ha funktionalitet for att styra hela lantbruksredskapets marktryck och/eller att styra enskilda radenheters eller verktygs marktryck eller billtryck. Sadan styrning kan ske genom att ett eller flera verktygs (inklusive radenheter eller sabillar) hojdlage i forhallande till lantbruksredskapets ram modifieras. Detta astadkoms oftast med hjalp av hydraulik och/eller pneumatik.

Genom att sanka verktyget i forhallande till ramen astadkoms storre markanliggningskraft och bearbetningsdjup. Ramen kan i sin tur ha ett flertal hjul 15, 15a, 15b som kan bara en del av lantbruksredskapets vikt. Alternativt eller som komplement kan lantbruksredskapet helt eller delvis baras upp, pa i sig kant satt, av dragfordonet. 6

Claims (16)

538 17 PATENTKRAV

1. Forfarande for styrning av markanliggningskraft hos atminstone ett jordbearbetande verktyg (14a, 14b, 17a, 17b, 17, 18) has et lantbruksredskap (1), omfattande: att framfora lantbruksredskapet (1) Over jord som skall bearbetas, varvid atminstone ett hjul (15, 15a, 15b) has lantbruksredskapet och/eller ett dragfordon (2) bringas att rulla relativt jorden, att detektera en hojd (Nv) has en jordvall som uppstar bredvid hjulet (15, 15a, 15b), sett i en framkorningsriktning, nar hjulet rullar relativt jorden, och att styra markanliggningskraften baserat pa den detekterade hOjden (Nv).

2. Forfarande enligt krav 1, varvid hojden detekteras bakom, sett i framkorningsriktningen, minst ett utjamnande redskap (14a, 14b).

3. Forfarande enligt krav 1 eller 2, varvid hojden mats relativt en basniva, vilken definieras som ett forutbestamt radiellt avstand fran hjulets 20 (15, 15a, 15b) geometriska rotationscentrum.

4. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, vidare innefattande att harleda ett avstand (Dd) mellan en batten av ett av hjulet (15, 15a, 15b) bildat hjulspar och ett hogsta parti av jordvallen, varvid markanliggnings25 kraften styrs baserat pa avstandet (Dd).

5. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid hojden detekteras vid sidan av hjulet (15, 15a, 15b).

6. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid hojden detekteras mellan tva, tvars framkorningsriktningen, intilliggande hjul (15a, 15b). 7 538 17

7. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, vidare innefattande att stalla in en initial markanliggningskraft samt att styra markanliggningskraften baserat pa en detekterad forandring av hojden (Nv).

8. Forfarande enligt krav 7, varvid markanliggningskraften reduceras nar okande hojd (Nv) detekteras och/eller varvid markanliggningskraften okas nar minskande höjd (Nv) detekteras.

9. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, vidare innefattande 10 att under framkorning styra markanliggningskraften som en forutbestamd funktion av den detekterade hojden (Nv).

10. FOrfarande enligt nagot av faregaende krav, varvid hajden detekteras med hjalp av en anordning (16, 16') innefattande minst en av en 15 slapsko, ett mathjul, en ultraljudsensor och en radarsensor.

11. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid markanliggningskraften styrs simultant for hela lantbruksredskapet (1).

12. Forfarande enligt nagot av krav 1-10, varvid markanliggningskraften styrs fOr en eller flera radenheter.

13. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid lantbruksredskapet (1) omfattar en samaskin.

14. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid lantbruksredskapet (1) omfattar en kultivator eller en harv.

15. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, vidare innefattande 30 att avjamna jordvallen bakom, sett i framkorningsriktningen, en punkt dar detekteringen av jordvallens hojd sker.

16. Lantbruksredskap (1), innefattande minst ett hjul (15, 15a, 15b), 8 538 17 minst ett jordbearbetande verktyg (14a, 14b, 17a, 17b, 17, 18), och minst en anordning (19) for installning av en markanliggningskraft has det jordbearbetande verktyget (14a, 14b, 17a, 17b, 17, 18), kann eteckn at av en matanordning (16, 16') for matning av hojd (NV) has en, sett i en framkorningsriktning, bredvid hjulet bildad jordvall, varvid anordningen for installning av en markanliggningskraft är anordnad att styra markanliggningskraften i beroende av den detekterade !Aden has jordvallen. 9 538 17 1 / 2 14a 14b 15 16 17 18