SI25648A

SI25648A - Traktorski priključek za rahljanje in globinsko dognojevanje zemlje

Info

Publication number: SI25648A
Application number: SI201800141A
Authority: SI
Inventors: Branko Kos
Original assignee: BMK - Engineering d.o.o. Brežice
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2019-12-31
Also published as: WO2019239363A1; EP3809812C0; EP3809812A1; EP3809812B1

Abstract

Traktorski priključek za rahljanje in globinsko dognojevanje s tritočkovnim traktorskim priključkom in priključkom za kardansko gred ima sklop za rahljanje in sklop za globinsko dognojevanje, pri čemer sklop za globinsko dognojevanje obsega dvojni spiralni polž (8), ki s svojo obliko omogoča doziranje natančne količine gnojila, pri čemer je dvojni spiralni polž (8) gnan z elektromotorjem (12), ki ga krmili krmilna naprava (18), ki je hkrati tudi gonilnik elektromotorja (12).

Description

TRAKTORSKI PRIKLJUČEK ZA RAHLJANJE IN GLOBINSKO DOGNOJEVANJE ZEMLJE

Predmet izuma

Predmet izuma je traktorski priključek za rahljanje in globinsko dognojevanje zemlje, kije namenjen za obdelovanje zemlje v vinogradih in sadovnjakih.

Tehnični problem

Tehnični problem, ki ga rešuje izum, je zasnovati traktorski priključek za rahljanje in globinsko dognojevanje zemlje, ki bo omogočal natančno odmerjanje gnojila pri globinskem gnojenju glede na gnojilni načrt in s tem dodajanje optimalne količine gnojila glede na potrebe rastlin.

Stanje tehnike

Znan je traktorski priključek za rahljanje in globinsko dognojevanje zemlje, ki je opisan v patentu SI21870 (Kos) istega izumitelja. Navedeni traktorski priključek za rahljanje in globinsko dognojevanje, ki je preko tritočkovnega traktorskega priključka povezan s traktorjem, ima konzolni nosilec, ki je usmerjen v nasprotni smeri vožnje. Na konzolnem nosilcu je v navpični smeri proti tlom pritrjena nosilna noga, ki ima na prostem koncu razporejen prečni krak, na katerem je nihajno uležiščena rahljalna plošča v obliki rahljalnega lemeža. Rahljalna plošča je povezana z nihajnim drogom, ki je preko ekscentričnega čepa na konzolnem nosilcu gnan z odgonom, ki ga preko kardanskega priključka poganja traktorski motor. Običajno ima traktorski priključek dve nosilni nogi, na kateri je razporejena po ena rahljalna plošča.

Traktorski priključek obsega tudi sklop za globinsko dognojevanje. Sklop za globinsko dognojevanje obsega vsebnik za gnojilo, ki ima v območju izstopne odprtine nameščen dozator gnojila v obliki lopatastega kolesa. Le to je preko verižnega pogona gnano z zobatim kolesom, ki je nihajno uležajeno na konzolnem nosilcu in se kotali po obdelovani zemlji. Funkcija lopatastega kolesa je predvsem potiskanje gnojila iz vsebnika v cevno povezavo, da je le to vedno napolnjeno z gnojilom. Hitrost vrtenja lopatastega kolesa je sorazmerna vrtenju zobatega kolesa, katerega hitrost vrtenja je sorazmerna hitrosti pomikanja priključka oziroma traktorja. S tem je doseženo razmerje med hitrostjo pomika priključka po zemlji in količino gnojila, ki izteka. Pred pričetkom dela mora uporabnik nastaviti tudi količino gnojila na enoto pomika zobatega kolesa, kar stori s prestavo verižnega prenosa. Razmerje ostane enako ves čas dela neodvisno od zahtev gnojenja. Če se glede na gnojilni načrt zahteva drugačna količina gnojila, mora uporabnik delo prekiniti in nastaviti novo razmerje. Lopatasto telo je gnano in krmiljeno z zobatim kolesom. V primeru neravne in neenakomerne površine tal pride do neenakomernega vrtenja zobatega kolesa, ki ni odvisno od hitrosti premikanja priključka in s tem tudi do neenakomernega vrtenja lopatastega kolesa. Posledično je neenakomerna in nepravilna tudi količina doziranega gnojila. Poleg tega lahko lopatasto telo pri enaki hitrosti, vendar pri različni nasipni višini gnojila v vsebniku potiska različne količine gnojila v cevi. Posledično so rastline, kljub enaki kvaliteti zemlje različno obdelane, kar vodi v različno kvaliteto sadja. Lopatasto kolo mora dodajati enako količino gnojila v obe cevi rahljalnih nog, kar ni moč vedno zagotoviti. Funkcija lopatastega kolesa je zgolj potisk količine gnojila, ki se trenutno nahaja v na lopatah v dostavni cevi. Posledično rastline, ki so sosednje v smeri vožnje in prečno na smer vožnje, dobijo različno količino gnojila, kljub enaki sestavi tal. Kvaliteta sadja je s tem neenakomerna.

Dandanašnji je pri pridelavi sadja, še zlasti grozdja za pridelavo vina, zelo pomembno, da se dosega visoka in enakomerna kvaliteta grozdja z najboljšimi možnimi lastnostmi. Zgolj na osnovi zelo kvalitetnega grozdja se lahko pridela vrhunsko vino.

Rešitev tehničnega problema

Tehnični problem je rešen s traktorskim priključkom za rahljanje in globinsko dognojevanje zemlje, katerega glavna značilnost je podana v prvem neodvisnem patentnem zahtevku. Nadaljnje značilnosti so opisane v odvisnih patentnih zahtevkih.

Traktorski priključek za rahljanje in globinsko dognojevanje zemlje po izumu omogoča natančno doziranje gnojila v zemljo skladno z gnojilnim načrtom, ki se lahko spreminja glede na odsek obdelovalne površine. Traktorski priključek po izumu omogoča spreminjanje količine dovedenega gnojila med samim postopkom rahljanja in globinskega gnojenja ne da bi bilo treba uporabniku ustavljati traktor in spreminjati nastavitve na stroju.

Traktorski priključek za rahljanje in globinsko dognojevanje zemlje po izumu omogoča namestitev senzorjev za dinamično analizo zemlje med samim obratovanjem, kot so senzorji za kemično analizo zemlje, ki merijo količino kalija, fosforja, magnezija v tleh, senzor za vlago, senzor za zbitost zemlje,

Na osnovi izmerjenih vrednosti in primerjave s predhodno določenimi vrednostmi se določi potrebna količina gnojila, ki se jih nato preko sklopa za dognojevanje posreduje v zemljo.

Rešitev tehničnega problema bo podrobneje predstavljena z izvedbenim primerom in sliko, ki kaže

Sl. 1 Traktorski priključek, shematski prikaz

Traktorski priključek 100 za rahljanje in globinsko dognojevanje zemlje po izumu, ki je preko tritočkovnega priključka priključen na traktor, obsega sklop 110 za rahljanje zemlje in sklop 120 za globinsko dognojevanje.

Sklop 110 za rahljanje zemlje obsega konzolni nosilec 1, prednostno dva konzolna nosilca, ki sta obrnjena v nasprotni smeri vožnje traktorja, in na vsakem konzolnem nosilcu 1 razporejeno nosilno nogo 2, usmerjeno v bistvu navpično proti tlom. Na prostem koncu vsakokratne nosilne noge 2 je razporejen nosilec 3, na katerem je nihajno uležajena rahljalna plošča 4 v obliki glavnega lemeža. Traktorski priključek 100 ima kardanski priključek 17, preko katerega je gnano zobniško gonilo 10. Zobniško gonilo 10 s pomočjo ekscentrične gredi 11 poganja drog 5 v obliki rezilnega noža. Drog 5 je s svojim drugim koncem pritrjen na rahljalni plošči 4, ki je uležajena na nosilcu 3 rahljalne plošče tako, da med delovanjem niha za določen kot, pri tem dviguje zemljo in jo s tem rahlja. Drog 5 ima funkcijo prenosa gibanja na rahljalno ploščo 4 in rezanje travne ruše, da nosilna noga 2 lažje prodira v nastavljeno globino. Vzdolž rahljalne plošče 4 je za doseganje večje razrahljanosti moč namestiti dodatni lemež 15, ki zlasti v peščenih tleh preprečuje zasipanje zrahljane zemlje. Na zadnjem delu konzolnega nosilca 1 je izveden poravnalni valj za poravnavanje površine zemlje.

Sklop 120 za globinsko dognojevanje obsega vsebnik 6, v katerem se nahaja gnojilo za gnojenje. V spodnjem delu vsebnika 6 je razporejen zaprt dozator 7, v katerem je na izhodu razporejen dvojni spiralni polž 8, ki s svojo obliko določa točno količino gnojila in ga dovaja, dostavnima cevema 9, ki potekata vzdolž vsakokratne nosilne noge 2. Spiralni polž 8 je gnan z elektromotorjem 12, ki se nahaja v bližini vsebnika 6. Gnojilo se transportira po dostavnih ceveh 9, ki potekata ob nosilni nogi 2 do nosilca 3 in pod rahljalno ploščo 4, kjer se nahaja izstopna odprtina 18 za iztok gnojila. Gnojilo izteka iz izstopne odprtine 18 dostavne cevi 9 na krivuljni stožec 16, ki je pritrjen na nosilcu 3 tako, daje vrh stožca bližje ustju dostavne cevi 9. Gnojilo pod tlakom zadene ob krivuljni stožec 16, zdrsi po plašču krivuljnega stožca 16 in tako doseže širši prostor zrahljane zemlje pod rahljalno ploščo 4.

Sestavni del sklopa 120 za globinsko dognojevanje je tudi turbinsko puhalo 13, ki je gnano preko jermenskega prenosa s kardansko gredjo. Iz puhala izhaja cev 14, ki se priključi na dostavno cev 9, za povečanje tlaka gnojila v dostavni cevi 9. S tem se doseže širši prostor zrahljane zemlje pod rahljalno ploščo 4.

Elektromotor 12 in s tem spiralni polž 8 sta krmiljena s krmilno napravo 18, ki krmili njuno delovanje v odvisnosti od hitrosti gibanja traktorja in traktorskega priključka. Zaznavanje dejanske hitrosti gibanja traktorskega priključka 100 se izvaja s pomočjo zobatega kolesa 19, kije nihajno pritrjen na konzolnem nosilcu 1. Zobato kolo 19 ima senzor za merjenje vrtilne hitrosti 20, npr. obliki tahometerskega merilnika, ki informacijo o trenutno izmerjeni hitrosti posreduje sprejemniku v krmilni napravi 18. Krmilna naprava 18 vsebuje predhodno vnesene informacije o gnojilnem načrtu, kot je območje, ki ga je treba gnojiti in njegovi razsežnosti, vrsta gnojila, ki se gnoji, kemijska sestava zemlje. Uporabnik vstavi informacije v krmilno napravo 18 preko upravljalne enote 21, ki se nahaja prednostno v kabini traktorja in je preko standardne traktorske žične povezave povezana s krmilno napravo 18. Krmilna naprava 18 informacije o trenutno izmerjeni hitrosti traktorskega priključka s pomočjo matematičnega algoritma in predhodno vstavljenih podatkov o gnojilnem načrtum pretvori v hitrost vrtenja spiralnega polža 8, ki tako dodaja ustrezno, natančno količino gnojila iz vsebnika 6 v vsakokratno dostavno cev 9.

Da se prepreči poškodovanje spiralnega polža 8 zaradi npr. vnosa tujka skupaj z gnojilom v polžnico, je gred elektromotorja 12 opremljena s senzorjem za merjenje napetosti, ki preko brezstične ali mehanske povezave posreduje informacije o obremenitvi gredi krmilni napravi 18. Krmilna naprava 18 na osnovi prejetih informacij o napetosti na gredi elektromotorja krmili njegovo delovanje in s tem krmili in kontrolira delovanje spiralnega polža 8.

Sklop 120 za globinsko dognojevanje je moč nadgraditi s senzorji 22 za dinamično kemično analizo zemlje, ki merijo trenutne vrednosti kemijskih elementov, kot so fosfor, kalij, magnezij, vsebnost vode, in tudi zbitost tal. Senzorji 22 so nameščeni na nosilni nogi 2 v območju rahljalne plošče 4, ki se med obratovanjem vedno nahaja v zemlji. Informacije o izmerjenih vrednostih senzorji posredujejo sprejemniku krmilne naprave in se nato v krmilni napravi 18 s pomočjo matematičnega algoritma določi količina gnojila, ki ustreza trenutnim lastnostim zemlje. Le ta se primerja z vrednostmi v gnojilnem načrtu in v primeru razlikovanja se določi nova natančna količina gnojila, kije ustrezna za zemljo, ki se trenutno rahlja in dognojuje.

Postopek globinskega dognojevanja s traktorskim priključkom po izumu poteka v naslednjih korakih:

a. vnos podatkov o gnojilnem načrtu, kot so vrsta gnojila, količina gnojila v vsebniku (opcijsko), dimenzijsko območje na katerem se bo izvajalo globinsko dognojevanje, razporeditev rastlin v krmilno napravo 18 s pomočjo upravljalne enote 21, ki se nahaja v traktorski kabini in je v izvedbenem primeru preko standardne traktorske žične povezave povezana s krmilno napravo 18; povezava med upravljalno enoto 21 in krmilno enoto 18 je v primeru izbire ustreznih enot lahko tudi brezžična;

b. kalibriranje sklopa 120 za globinsko dognojevanje, ki obsega tehtanje določene začetne iztočene količine gnojila na osnovi vnesenega gnojilnega načrta in vnos te količine v krmilno napravo 18;

c. merjenje hitrosti gibanja traktorskega priključka 100 s kolesom 19 s tahometrskim senzorjem in posredovanje te informacije krmilni naravi 18;

d. določitev količine gnojila na osnovi izmerjenih vrednosti hitrosti s pomočjo matematičnega algoritma, kije del krmilne naprave 18;

e. primerjanje na osnovi hitrosti traktorja določene količine gnojila z vrednostmi v gnojilnem načrtu in v primeru odstopanja določitev hitrosti vrtenja spiralnega polža 8 oziroma gredi elektromotorja 12;

f. iztekanje točno določene količine gnojila iz dozatorja 7 v dostavni cevi 9, na koncu katerih gnojilo izteka pod tlakom na krivuljni stožec 16 in se razprši po razrahljani zemlji.

V primeru nadgraditve sklopa 120 za globinsko dognojevanje s senzorji 22 za dinamično kemično analizo zemlje, postopek globinskega dognojevanja vsebuje korake:

c. merjenje hitrosti gibanja traktorskega priključka 100 s kolesom 19 s tahometrskim senzorjem, izvajanje dinamične kemične analize zemlje s senzorji 22 za dinamično kemično analizo in posredovanje informacij o izmerjenih vrednostih krmilni naravi 18;

d. določitev količine gnojila na osnovi izmerjenih vrednosti hitrosti in dinamične kemične analize zemlje s pomočjo matematičnega algoritma, ki je del krmilne naprave 18;

Claims

Patentni zahtevki

1. Traktorski priključek (100) za rahljanje in globinsko dognojevanje s tritočkovnim traktorskim priključkom in priključkom za kardansko gred ima sklop (110) za rahljanje in sklop (120) za globinsko dognojevanje, pri čemer sklop (110) za rahljanje zemlje obsega konzolni nosilec (1), obrnjen v nasprotni smeri vožnje traktorja, na konzolnem nosilcu (1) razporejeno nosilno nogo (2), kije usmerjena v bistvu navpično proti tlom, na koncu nosilne noge (2) razporejen nosilec (3), na katerem je nihajno uležajena rahljalna plošča (4) v obliki glavnega lemeža, drog (5) v obliki rezilnega noža, ki je priključen na rahljalno ploščo (4) in jo dviguje, da slednja niha in rahlja zemljo, sklop (120) za globinsko dognojevanje obsega vsebnik (6) za gnojilo, ki ima v spodnjem delu razporejen dozator (7) z dozirnim kolesom, dostavni cevi (9), ki izhajata iz vsebnika (6), turbinsko puhalo (13), ki preko cevi (14) dovaja zrak pod tlakom v dostavni cevi (9) za povečanje tlaka gnojila v dostavni cevi (9), zobato kolo (19), ki je nihajno pritrjen na konzolnem nosilcu (1) za mejenje hitrosti traktorskega priključka (100), značilen po tem, da je dozirno kolo dvojni spiralni polž (8), ki s svojo obliko omogoča doziranje natančne količine gnojila, pri čemer je dvojni spiralni polž (8) gnan z elektromotorjem (12), ki ga krmili krmilna naprava (18), kije hkrati tudi gonilnik elektromotorja (12).
2. Traktorski priključek (100) po zahtevku 1, značilen po tem, da je gred elektromotorja (12) opremljena s senzorjem za merjenje napetosti, ki je v povezavi s krmilno napravo (18).
3. Traktorski priključek (100) po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilen po tem, da je vzdolž rahljalne plošče (4) nameščen dodatni lemež (15) za preprečevanje zasipanja zrahljane zemlje.
4. Traktorski priključek (100) po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilen po tem, daje na nosilcu (3) ob ustju dostavne cevi (9) pritrjen krivuljni stožec (16).
5. Traktorski priključek (100) po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilen po tem, da je na konzolnem nosilcu (1) nihajno pritrjeno zobato kolo (19) s senzorjem za merjenje vrtilne hitrosti (20).
6. Traktorski priključek (100) po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilen po tem, da sklop (120) za globinsko dognojevanje obsega upravljalno enoto (21), ki je povezana s krmilno napravo.
7. Traktorski priključek (100) po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilen po tem, da so na nosilni nogi (2) v območju rahljalne plošče (4), ki se med obratovanjem vedno nahaja v zemlji, nameščeni senzorji (22) za kemično analizo zemlje, ki merijo količino kalija, fosforja, magnezija, in/ali senzor za vlago in/ali senzor za zbitost zemlje.
8. Postopek globinskega dognojevanja s traktorskim priključkom po izumu poteka v naslednjih korakih:

a. vnos podatkov o gnojilnem načrtu, kot so vrsta gnojila, količina gnojila v vsebniku (opcijsko), dimenzijsko območje na katerem se bo izvajalo globinsko dognojevanje, razporeditev rastlin v krmilno napravo (18) s pomočjo upravljalne enote (21), ki se nahaja v traktorski kabini in je v izvedbenem primeru preko standardne traktorske žične povezave povezana s krmilno napravo (18); povezava med upravljalno enoto (21) in krmilno enoto (18) je v primeru izbire ustreznih enot lahko tudi brezžična;

napravo (18); povezava med upravljalno enoto (21) in krmilno enoto (18) je v primeru izbire ustreznih enot lahko tudi brezžična;

b. kalibriranje sklopa (120) za globinsko dognojevanje, ki obsega tehtanje določene začetne iztočene količine gnojila na osnovi vnesenega gnojilnega načrta in vnos te količine v krmilno napravo (18);

c. merjenje hitrosti gibanja traktorskega priključka (100) s kolesom (19) s tahometrskim senzorjem in posredovanje te informacije krmilni naravi (18);

d. določitev količine gnojila na osnovi izmerjenih vrednosti hitrosti s pomočjo matematičnega algoritma, kije del krmilne naprave (18);

e. primerjanje na osnovi hitrosti traktorja določene količine gnojila z vrednostmi v gnojilnem načrtu in v primeru odstopanja določitev hitrosti vrtenja spiralnega polža 8 oziroma gredi elektromotorja (12);

f. iztekanje točno določene količine gnojila iz dozatorja (7) v dostavni cevi (9), na koncu katerih gnojilo izteka pod tlakom na krivuljni stožec (16) in se razprši po razrahljani zemlji.
9. Postopek globinskega dognojevanja po zahtevku 8, pri katerem je korak c) merjenje hitrosti gibanja traktorskega priključka (100) s kolesom (19) s tahometrskim senzorjem, izvajanje dinamične kemične analize zemlje s senzorji (22) za dinamično kemično analizo in posredovanje informacij o izmerjenih vrednostih krmilni naravi (18);

in je korak d) določitev količine gnojila na osnovi izmerjenih vrednosti hitrosti in dinamične kemične analize zemlje s pomočjo matematičnega algoritma, ki je del krmilne naprave (18).