UA126857C2 - Система переривистої подачі агрохімікату разом з насінням за допомогою електронного керування з використанням механізму транспортування насіння - Google Patents

Abstract

Винахід стосується системи переривистої подачі агрохімікату разом з насінням за допомогою електронного керування та включає механізм транспортування насіння, прикріплений до висівної секції сівалки, датчик насіння, який виявляє дозований випуск насіння з механізму транспортування насіння, трубопровід для агрохімікатів, який розподіляє агрохімікати в механізм транспортування насіння для забезпечення розподілення агрохімікатів разом з насінням у міру виходу насіння та агрохімікату з механізму транспортування насіння, електронну систему з інтерфейсом керування, яка забезпечує розподілення певної кількості агрохімікату разом з насінням в механізм транспортування насіння, електричний імпульсний клапан, який забезпечує розподілення агрохімікатів з трубопроводу для агрохімікатів, коли датчик насіння виявляє розподілення насіння.

Description

ПЕРЕХРЕСНЕ ПОСИЛАННЯ НА СПОРІДНЕНІ ЗАЯВКИ

Ця патентна заявка претендує на пріоритет за заявкою США Мо 15/208,605, поданої 13 липня 2016 року, під назвою "Переривиста подача агрохімікату разом з насінням за допомогою електронної системи з використанням механізму транспортування насіння"

Повний зміст заявки США Мо 15/208,605 включено в цей документ за посиланням.

РІВЕНЬ ТЕХНІКИ

1. Галузь техніки

Винахід стосується розподілення насіння та інсектицидів і, конкретніше, переривистої подачі агрохімікату за допомогою електронного керування в безпосередній близькості до насіння шляхом виявлення проходження насіння через механізм транспортування насіння та випуску агрохімікату, причому внесення насіння та агрохімікату оптимізується відповідно до різних швидкостей відносно грунту висівної секції сівалки. 2. Опис попереднього рівня техніки

На ринках, що потребують використання хімічних речовин, часто небезпечних, Агентство з охорони навколишнього середовища та інші контролюючі органи встановлюють більш суворі правила щодо транспортування, обробки, розпилення, утилізації та звітності про фактичне використання хімічних речовин. Ці правила, разом з проблемами охорони здоров'я, викликали потребу у продуктах, які вирішують питання щодо належної хімічної обробки.

Для зменшення кількості хімікатів для обробки збільшують концентрацію хімікату, що застосовується. Це підвищує вартість хімікатів на одиницю ваги і також потребує більш точних систем дозування. Наприклад, типові існуючі системи дозування агрохімікатів використовують механічний ланцюговий дозатор. Звичайний експлуатаційний знос цих механічних дозаторів може змінювати витрату продукту, що застосовується, до 15 95. Для однієї типової хімічної речовини, наприклад РЕогсег-, піретроїдного типу інсектициду, яку випускає компанія Зупдепіа

Стор Ргоїесіоп, перевищення норми внесення на 15595 може підвищити вартість цього інсектициду на Ф51500 на площі 500 акрів і може викликати небажану відповідну реакцію сільськогосподарських культур, наприклад, фітотоксичність рослин або незареєстровану кількість залишків пестицидів в культурі або на ній, або сприяти виникненню такої відповідної реакції.

Зо Оскільки багато з існуючих систем дозування агрохімікатів є механічними системами, то будь-яке ведення обліку та звітності в цілому доводиться здійснювати вручну.

Вищевикладене ілюструє недоліки, які, як відомо, є в багатьох існуючих системах подачі матеріалу. Таким чином, очевидно, що було б доцільно створити альтернативу, спрямовану на подолання одного або більше згаданих недоліків. У зв'язку з цим, пропонується відповідна альтернатива, що включає в себе ознаки, більш повно розкриті далі.

Протягом останнього десятиліття системи посадки і розподілення хімікатів для розподілення насіння та інсектицидів, гербіцидів, фунгіцидів, поживних речовин, регуляторів росту рослин або добрив зробили обробку насіння і хімічних рідин або гранул менш небезпечними для сільськогосподарських працівників завдяки створенню закритих контейнерних систем, наприклад, таких, які описані у патентах США Мо 5,301,848 і Мо 4,971,255, включених у цьому документі як посилання, і системи ЗтагВох?, яку постачає компанія АММАС Спетісаї

Согрогайоп, що є підрозділом компанії Атегісап Мапдчага Согрогайоп. Стисло, як описано в патенті США Мо 5,301,848, доступ до контейнера та з нього в закритій контейнерній системі здійснюється через єдиний отвір у нижній стінці контейнера, що забезпечує важливі переваги порівняно з незнімною конструкцією контейнера з відкритим верхом у відкритій контейнерній системі.

Закриті контейнерні системи передбачають знімний контейнер, який попередньо заповнюють хімічними токсичними речовинами, наприклад інсектицидами, добривами, гербіцидами та іншими пестицидами або іншими агрохімікатами, тим самим усуваючи необхідність відкривати і висипати мішки хімічних продуктів в бункери для зберігання. Оскільки закрита контейнерна система практично закрита для повітря, сільськогосподарські працівники мають меншу можливість для контакту з хімічними продуктами, тим самим зменшуючи вплив на шкіру та інгаляційний вплив небезпечних хімічних речовин.

У цей час існує галузева програма подвоєння врожаю кукурудзи за 20 років завдяки використанню нових технологій. Сьогодні більшість хімікатів, які застосовуються під час посадки, призначені для обробки нематод, грунтових комах, бур'янів у посівній зоні, фунгіцидів і бактерицидів, західних кукурудзяних жуків, вторинних шкідників тощо. Проводяться дослідження щодо інших продуктів, наприклад, органічних продуктів, продуктів для підвищення родючості, фунгіцидів, мікроелементів, стимуляторів росту, нової області генної технології РНК- бо сайленсингу або РНК-інтерференції тощо.

Крім того, зростаючою проблемою в усьому світі є постійне зниження загальної популяції медоносних бджіл з кожним роком. Повідомляється, що пневматичні сівалки з висівними апаратами всмоктувального типу викидають інсектицидний пил від обробки насіння, і це, можливо, впливає на популяцію бджіл. Цей вплив на нецільові види може бути потенційно знижений в закритій системі.

Так, у патентній заявці США Мо 2007/0193483 описана електронна система з переривистою подачею хімікату з насінням, за якої система та відповідний метод включають у себе трубопровід насіння для розподілення насіння, трубку хімікату для розподілення хімічних гранул, датчик наближення, який пов'язаний з електричним клапаном, при цьому датчик виконаний з можливістю фіксувати розподілення насіння з трубопроводу насіння. Система також може включати в себе механізм дозування.

Дослідження показали неефективність використання звичайного способу розподілення гранульованих хімікатів, під час якого гранульовані хімікати розкидають по всій довжині насіннєвої борозни, в яку висаджено насіння. Замість цього, розподілення менших кількостей гранульованих інсектицидів та інших пестицидів у безпосередній близькості до насіння не тільки забезпечує бажаний ефект усунення комах або шкідників, але й зменшує кількість хімічної речовини, яка використовується для отримання такого ефекту. Таким чином, результат є більш економічним, екологічно безпечним і менш шкідливим при збереженні бажаного ефекту гранульованих хімікатів.

Існує потреба в системі розподілення хімікатів, яка б більш точно регулювала кількість хімікатів, що розподіляються з насінням.

Крім того, існує потреба в системі розподілення хімікатів, яка подає хімікат у безпосередній близькості до насіння.

Крім того, існує потреба в оптимізації внесення насіння і хімікатів відповідно до різних швидкостей відносно грунту висівної секції сівалки.

СУТЬ ВИНАХОДУ

У широкому аспекті цей винахід втілено у вигляді системи для переривистої подачі агрохімікату разом з насінням за допомогою електронного керування. З висівною секцією сівалки з'єднано механізм транспортування насіння, виконаний з можливістю розподілення

Зо насіння. З механізмом транспортування насіння функціонально з'єднаний датчик насіння, виконаний з можливістю виявлення розподілення насіння з механізму транспортування насіння.

Для забезпечення розподілення агрохімікатів разом з насінням по мірі виходу насіння та агрохімікату з механізму транспортування насіння передбачений трубопровід для агрохімікатів, виконаний з можливістю розподілення агрохімікатів у механізм транспортування насіння.

Передбачена електронна система з інтерфейсом керування, функціонально з'єднана з системою розподілення агрохімікатів та трубопроводом для агрохімікатів. Електронна система з інтерфейсом керування виконана з можливістю розподілення певної кількості агрохімікату разом з насінням у механізм транспортування насіння. З трубопроводом для агрохімікатів та електронною системою з інтерфейсом керування функціонально з'єднаний електричний імпульсний клапан. Він виконаний з можливістю відкриття для розподілення агрохімікатів з трубопроводу для агрохімікатів, коли датчик насіння виявляє випуск насіння. Механізм транспортування насіння виконаний з можливістю забезпечення швидкості випуску насіння, з якою насіння та агрохімікат виходять з механізму транспортування насіння, яка є пропорційною швидкості відносно грунту висівної секції сівалки, щоб мінімізувати перевертання насіння для оптимізації точного внесення насіння та агрохімікату зр різних швидкостей відносно грунту висівної секції сівалки.

В одному варіанті здійснення винаходу механізм транспортування насіння і трубопровід для агрохімікатів знаходяться в об'єднаному блоці для точного внесення гранульованого хімікату разом з насінням. В іншому варіанті здійснення винаходу механізм транспортування насіння являє собою блок з лопатевою ремінною передачею. В інших варіантах здійснення винаходу механізм транспортування насіння може являти собою блок щіткового ременя або вузол висівного диску з комірками для насіння.

Цей винахід пропонує удосконалене і більш точне внесення агрохімікатів разом з насінням.

Під час застосування нових високошвидкісних сівалок удосконалення методів внесення агрохімікатів особливо необхідні. Розміщення агрохімікату в механізмі транспортування насіння забезпечує таке удосконалене внесення. Цей винахід використовує призначення механізму транспортування насіння, яке полягає в тому, щоб прискорити горизонтальну швидкість насіння до швидкості, необхідної для запобігання відскоку насіння та забезпечення точного внесення. У відомих механізмах транспортування насіння, де агрохімікат розміщується окремо, агрохімікати бо (зазвичай гранульовані) можуть відскакувати і розкидатися з великими швидкостями, якщо швидкість внесення цих агрохімікатів відрізняється від швидкості сівалки. Аналогічним чином, коли у борозну розбризкуються рідкі агрохімікати, спостерігається ефект розсіювання від високої швидкості сівалки, який даний винахід мінімізує.

СТИСЛИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ

Фіг. 1 - перспективний вигляд системи переривистої подачі хімікату разом з насінням за допомогою електронного керування згідно з одним варіантом здійснення винаходу.

Фіг. 2 - схематичний вигляд збоку системи переривистої подачі хімікату разом з насінням за допомогою електронного керування згідно з одним варіантом здійснення винаходу.

Фіг. 3 - схематичне зображення розподіленої системи керування електронною системою для переривистої подачі хімікату разом 3 насінням, об'єднаної з блоком головного мікроконтролера, який має дисплей і клавіатуру для інтерфейсу оператора.

Фіг. 4А - ілюструє один варіант здійснення системи дозування та блоку пам'яті системи переривистої подачі хімікату разом з насінням за допомогою електронного керування.

Фіг. 48 - розгорнутий перспективний вигляд варіанта здійснення системи дозування з використанням електромагніта і односкатного дифузора дозатора клинового типу.

Фіг. 4С - поздовжній розріз вздовж ліній 4С-4С фіг. 4А.

Фіг. 40 - розріз вздовж ліній 40-40 фіг. 4А.

Фіг. 4Е - розріз вздовж ліній 4Е-4Е фіг. 4А.

Фіг. 4Е - частково відкрита діафрагма.

Фіг. 40 - інший варіант виконання дифузора з однією пластиною.

Фіг. БА - вигляд однієї з дугоподібних основних пластин дифузора, які використовуються у вузлі двоскатного дифузора дозатора.

Фіг. 5В - перспективний вигляд, частково у поперечному перерізі, вузла двоскатного дифузора дозатора, встановленого в системі дозування.

Фіг. 5С - система дозування з фіг. 58, частково у поперечному перерізі.

Фіг. 6 - схематичне зображення системи дозування з похилим шнеком.

Фіг. 7А - схематичне зображення механізму транспортування насіння, в якому використаний блок з лопатевою ремінною передачею.

Фіг. 7В - схематичне зображення механізму транспортування насіння, в якому використаний

Зо щітковий ремінь.

Фіг. 7С - схематичне зображення механізму транспортування насіння, в якому використаний вузол висівного диску з комірками для насіння.

Фіг. 70 - інший варіант виконання конструкції, в якому вузол трубопроводу для агрохімікату забезпечує проходження агрохімікату через отвір у насіннєпровід.

Одні й ті самі елементи або частини на всіх кресленнях позначені однаковими символами, тоді як еквівалентні елементи мають позначення зі штрихом.

ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ

На фіг. 1 ї 2 показана система 10 переривистої подачі хімікату разом з насінням за допомогою електронного керування згідно з одним варіантом здійснення винаходу. Система 10 містить відсік 12 для насіння і один або більше відсіків 14 для зберігання агрохімікату, наприклад, інсектициду або інших пестицидів. Система 10 переривистої подачі хімікату разом з насінням за допомогою електронного керування може бути розміщена зверху висівної секції 16 сівалки, і її можна знімати. Таким чином, систему 10 можна повертати до розподільника насіння та інсектициду для повторного наповнення.

Висівна секція 16 сівалки може слідувати за блоком копача канавок для насіння (не показаний) або може включати блок копача канавок для насіння (не показаний). У будь-якому випадку в грунті викопується насіннєва борозна 18. Висівна секція 16 сівалки включає в себе диск 20 сошника для розкриття насіннєвої борозни 18, щоб відкрити насіннєву борозну 18, в яку дозовано вносяться насіння і агрохімікат (наприклад, гранульований); і, зарівнювальні колеса 22, які загортають грунт для покриття насіннєвої борозни 18. Глибину канавок для насіння регулює вузол 24 копіювального колеса регулятора заглиблення, показаний з частковим вирізом (який іноді також називають "вузлом опорного колеса". Хоча на фіг. 1 і 2 показана одна система 10, слід розуміти, що типові сівалки включають багато систем, наприклад, двадцять чотири такі системи.

Система 10 містить механізм 26 транспортування насіння, прикріплений до висівної секції 16 сівалки, виконаної з можливістю розподілення насіння. Механізм 26 транспортування насіння виконує функцію висівного транспортера і може являти собою, наприклад, блок з лопатевою ремінною передачею, вузол щіткового ременя або інші вузли висівного транспортера, як описано нижче більш детально.

З механізмом 26 транспортування насіння функціонально з'єднаний датчик 30 насіння (див., наприклад, фіг. 2), виконаний з можливістю виявляти розподілення насіння з механізму 26 транспортування насіння. Датчиком 30 насіння може бути, наприклад, датчик присутності, з'єднаний з механізмом транспортування насіння для виявлення присутності насіння; як правило, ним може бути датчик, чутливий до світлового променя або інфрачервоного випромінювання; або мікрохвильовий пристрій.

Датчик 30 насіння може розташовуватися зовні на механізмі 26 транспортування насіння, як показано. Як варіант, датчик 30 насіння може бути розташований всередині механізму 26 транспортування насіння або всередині у будь-якому місці вздовж довжини або поперечного перерізу або в іншому місці в системі 10, де він може виявляти присутність насіння, яке розподіляється з механізму 26 транспортування насіння, з метою синхронізації розподілення гранульованого хімікату.

Трубопровід 32 для агрохімікату (наприклад, трубка) (див. фіг. 2) виконано з можливістю розподілення агрохімікату з отвору трубопроводу в механізм 26 транспортування насіння для забезпечення розподілення агрохімікату разом з насінням по мірі їх виходу з механізму транспортування насіння. Агрохімікат може бути сухим або рідким.

Електронна система 36 з інтерфейсом керування функціонально з'єднана з системою 38 дозування агрохімікату і трубопроводом 32 для агрохімікату. Електронна система 36 з інтерфейсом керування виконана з можливістю розподілення певної кількості агрохімікату разом насінням в механізм 26 транспортування насіння. Системою дозування хімікатів може бути, наприклад, система ЗтагіВох", що постачається компанією АММАС СПетіса! Согрогаїйоп, дочірньою компанією американської корпорації Атегісап Мапдиага. Або можуть бути використані інші відповідні системи дозування, наприклад системи дозування, що їх випускає компанія Ргесібіоп Ріапіпд С, Тремонт, штат Іллінойс, або, наприклад, компанія Кіпле

Мапигасіигіпу, Іпс., Уільямсбург, штат Айова. Система дозування може використовувати дозатор для сухих або рідких речовин, тобто може бути насосом.

З трубопроводом 32 для агрохімікату та електронною системою 36 з інтерфейсом керування функціонально з'єднаний електричний імпульсний клапан 39, розташований між отвором трубопроводу 32 для агрохімікату і системою 38 дозування агрохімікату. Електричний

Зо імпульсний клапан 39 виконаний з можливістю відкриття для розподілення агрохімікату з отвору трубопроводу 32 для агрохімікату, коли датчик 30 насіння виявляє розподілення насіння.

Електричним імпульсним клапаном 39 може бути, наприклад, комерційно доступний клапан регулювання потоку повітря або механічний клапан. Система ЗтагіВох? сьогодні використовує електромагніт з електричним керуванням. Електричний імпульсний клапан 39 відкривається і закривається по мірі необхідності внесення агрохімікату разом з насінням.

Може бути доцільним, щоб електричний імпульсний клапан був розташований максимально близько до отвору для випуску насіння, щоб переривиста подача агрохімікату не встигла втратити свою цілісність і перетворитися на безперервний потік.

Механізм 26 транспортування насіння виконаний з можливістю забезпечення швидкості випуску насіння, при якій насіння виходить з механізму транспортування насіння пропорційно швидкості руху відносно грунту висівної секції сівалки, щоб мінімізувати перевертання насіння, таким чином оптимізуючи точне внесення насіння за різних швидкостей відносно грунту висівної секції сівалки 16. Безпосереднє внесення агрохімікату в механізм транспортування насіння перед виходом зберігає швидкість випуску насіння узгодженою зі швидкістю відносно грунту висівної секції сівалки.

Хоча механізм 26 транспортування насіння проілюстровано з його використанням із закритим контейнером, синхронізована подача насіння та агрохімікату, розкрита в даному описі, де насіння і хімікат об'єднані в механізмі транспортування насіння, є кращою незалежно від типу контейнера, використовуваного для доставки хімікатів. Для фермера має велике значення, коли навіть дуже безпечні хімікати з відкритих контейнерних систем дозовано подаються шляхом синхронізованої подачі разом з насінням.

На фіг. З показана спрощена схема висівної секції 16 сівалки, що включає розподілену систему керування системою дозованої подачі матеріалу. Система дозованої подачі, показана на фіг. 3, наведена як ілюстрація, а не обмеження. Крім того, запропоновану даним винаходом систему дозованої подачі матеріалу можна використовувати з іншими типами сільськогосподарської техніки, але головним чином її використовують з висівними машинами.

Хоча на кресленнях показана однорядна висівна машина, сівалки можуть бути багаторядними і охоплювати, можливо, 48 або більше рядів.

У наведеному прикладі розподілена система керування включає в себе головний бо мікроконтролер 40 (який також може називатися головним блоком керування або головним контролером), який з'єднується з рядом субконтролерів 41 (див. фіг. 4А), зв'язаних з системою дозування 38, яка керує роботою дозатора. (Застосований тут термін субконтролер також може бути відомий як вторинний контролер, підпорядкований контролер або контролер для висівної секції). Субконтролери 41 виконують команди, отримані від головного блоку керування 40, шляхом подачі електричної енергії до системи дозування 38. Контейнер 14 для агрохімікату може містити блок пам'яті для зберігання інформації, що відноситься до матеріалу в контейнері 14 ї до дозатора системи дозування 38 (див. також фіг. 2 і 4А). Ця інформація використовується головним блоком керування (тобто головним мікроконтролером або головним контролером 40) і субконтролерами 41 для належного дозування агрохімікату. Субконтролер 41 може бути з'єднаний з пристроєм радіочастотної ідентифікації (КРІО), який з'єднується із запам'ятовуючим пристроєм в контейнері 14 для агрохімікату. Субконтролер 41 також може бути підключений до датчика рівня, розташованого у головному блоці, який використовується для підключення дозатора до контейнера 14 для агрохімікату.

Система розподілення матеріалу, показана на кресленнях, являє собою розподілену систему керування, яка використовує комп'ютер 40 головного мікроконтролера, розташований в кабіні оператора або інтегрований в бортовий головний дисплей і систему керування трактором.

Комп'ютером 40 може бути комерційно доступний пристрій, наприклад планшет ІРадФб або інші комерційно доступні планшети, або інші інтелектуальні пристрої. Як вже зазначалося, система розподілення матеріалу використовується, як правило, у поєднанні з висівною секцією 16 сівалки, яка прикріплена до трактора фермера (не показаний) і тягнеться ним. Кожна висівна секція 16 сівалки включає в себе бункер для насіння і висівний апарат 12 і один або більше контейнерів для агрохімікату (тобто, як правило, один контейнер 14 для агрохімікату) і відповідний дозатор (тобто систему дозування) 38. Агрохімікати можуть бути сухими, гранульованими або рідкими. Агрохімікати включають, зокрема, інсектициди, гербіциди, фунгіциди, добрива та інші агрохімікати. Вони також можуть включати гормони росту, стимулятори росту та інші речовини для підвищення врожаю. Головний контролер 40 передає командно-керуючу інформацію через високошвидкісний послідовний канал зв'язку 50, через блок 45 розподілення живлення, підключений до джерела живлення 19, субконтролерам 41, підключеним до окремих систем дозування 38. Високошвидкісній послідовний канал зв'язку

Зо може бути бездротовим. Кожна секція відповідає одному рядку для посіву в полі. Кожна окрема система дозування 38 керується власним підпорядкованим контролером або контролером для висівної секції (тобто субконтролером) 41 (див. фіг. 4А). Система дозування 38 включає в себе електронну запам'ятовуючу схему 80 і дозатор 72 (див. фіг. 4А). Система дозування 38 може бути постійно прикріплена до базового контейнера 74 або контейнера 14 для агрохімікату.

Система дозування 38 може бути прикріплена з використанням відомої системи кріплення з контролем злому. Контролер для висівної секції, тобто субконтролер 41, функціонально з'єднаний з датчиком 62 потоку матеріалу (див. фіг. 4А), який сполучається з контейнером 14, (наприклад, базовим контейнером 74). Датчик 62 потоку матеріалу виявляє присутність або відсутність потоку з контейнера 14 для агрохімікату (наприклад, базового контейнера 74).

В процесі експлуатації головний блок керування (тобто головний контролер) 40 отримує від оператора заданий ритм дозування, який він задає за допомогою дисплея 42 і клавіатури 44.

Головний блок керування 40 контролює швидкість відносно грунту висівної секції 16 сівалки за допомогою датчика швидкості 46. На основі заданого ритму дозування, швидкості відносно грунту і основних характеристик дозатора створюються командні дані для блоку керування висівною секцією (тобто субконтролера 41). В одному прикладі блок керування дозуванням для дозатора типу електромагніту використовує фіксований ритм для приведення в дію дозатора, 0,5 секунди, і змінює час включеного стану (або робочого циклу) дозатора на 10-50 95. Блок керування висівною секцією змінює робочий цикл, заданий головним блоком 40 керування, для врахування фактичних даних калібрування дозатора, які були отримані від запам'ятовуючого пристрою 80. Блок керування висівною секцією продовжує керувати роботою дозатора зі швидкістю і робочим циклом, визначеними головним блоком керування 40, доки не будуть отримані нові команди від головного блоку керування 40. Головний блок керування 40 може обчислювати кількість агрохімікату, що залишається в контейнері для агрохімікату.

Головний контролер 40 з'єднаний з блоком 45 розподілення живлення, який, в свою чергу, з'єднаний зі з'єднувальними коробками 55 за допомогою високошвидкісних послідовних каналів зв'язку 50. Блок керування висівною секцією може включати в себе датчик 62 потоку матеріалу (фіг. 4А) як частину його електронної схеми. Датчик потоку виявляє потік матеріалу з контейнера 14. Головний блок керування 40 може контролювати показання датчиків 62 потоку і генерувати необхідні візуальні і звукові сигнали. Датчик 62 потоку може включати в себе бо джерело інфрачервоного світла, розташоване навпроти детектора інфрачервоного світла. Ці два елементи можуть бути встановлені на друкованій платі, яка є частиною блоку 41 керування висівною секцією. (В платі між джерелом світла і датчиком світла виконано отвір.) Як варіант, датчик 62 потоку може бути окремим блоком, функціонально з'єднаним з блоком 41 керування висівною секцією. Дозований продукт спрямовується між датчиком світла і джерелом світла.

Логічна схема, зв'язана з датчиком 62 потоку, контролює наявність потоку на основі періодичних переривань світла, що досягає датчика світла. Оптимальний потік викликатиме періодичні переривання світла. Неперерване світло буде сигналізувати про те, що матеріал не витікає з контейнера 14. Повністю перерване світло буде означати відсутність потоку матеріалу через трубопровід після датчика 62 потоку.

На фіг. 4А представлено вигляд збоку системи дозування 38 агрохімікату. Система дозування 38 включає дозатор 72 і запам'ятовуючий пристрій 80. До нижньої частини базового контейнера 74 або контейнера 14 для агрохімікату прикріплена опорна пластина 73. До опорної пластини 73 прикріплений електромеханічний дозатор 72. Зображений дозатор 72 використовує електромагніт 76. Електромагніт 76 знаходиться всередині корпусу 78 дозатора. Електромагніт 76 збуджується блоком керування висівною секцією для відведення якоря електромагніту від отвору для дозування матеріалу (не показаний), тим самим дозволяючи агрохімікату витікати самопливом з контейнера 74.

Електромагніт 76 повинен бути герметично відокремлений від хімікату. Хімікат, що потрапляє в електромагніт 76, може викликати його передчасний вихід з ладу. Електромагніт 76 закрито кришкою для запобігання потрапляння в нього хімікату.

В нижній частині системи дозування 38 розташований випускний отвір. В зображеному варіанті виконання в межах випускного отвору розміщено знімний елемент 81 з каліброваним отвором. Датчик 62 потоку виконаний з можливістю виявляти більшу швидкість потоку у впускному отворі, ніж у випускному отворі. Для регулювання швидкості потоку дозатора передбачено механізм регулювання. Можна використовувати знімну касету 82 з каліброваним отвором.

Хімікат треба подавати в електричний імпульсний клапан 39 рівномірним потоком, щоб імпульсний клапан 39 точно подавав однакову кількість на імпульс. Тому у кращому варіанті хімікат змішують шляхом дифузії у безперервний потік перед введенням в електричний

Зо імпульсний клапан 39 і, в кінцевому підсумку, в механізм транспортування насіння. Це можна зробити за допомогою дифузора. Як видно на фіг. 48, дозатор (або дозуючий пристрій) 72 може використовувати односкатного дифузора клинового типу 84 дозатора. Дифузор дозатора 84 включає основний корпус 86, що має практично круглий поперечний переріз, скошений верхній торець і нижній торець, і обмежує собою поздовжню центральну вісь. Основний корпус 86 містить поздовжній центральний отвір 88, що проходить від верхнього торця до нижнього торця.

Центральний отвір 88 виконує функцію відсіку для електромагніту 76 системи дозування гранульованого хімікату. Первинний випускний отвір 90 проходить від верхнього торця до нижнього торця (для більшої частини матеріалу, що виходить при нормальних вертикальних умовах експлуатації). Декілька рознесених вирізаних ділянок 92 на зовнішній поверхні корпусу визначають декілька вторинних випускних отворів (у випадку, коли первинний випускний отвір закупорюється або при експлуатації на схилах, або при підйомах та спусках).

На фіг. 4С показаний поздовжній розріз, що проходить через дифузор 84 і електромагніт, а також показаний знімний елемент 81 з каліброваним отвором і знімна касета 82 з каліброваним отвором. Електромагніт 76 показаний суцільними лініями і не в розрізі. Дифузор 84 показаний у розрізі, і він проходить через дві вирізані ділянки 94, показані по обидва боки від дифузора 84.

На фіг. 40 показано переріз, звернений вниз до дифузора 84. Заштриховане коло посередині є спрощеним схематичним перерізом електромагніту 76. На фіг. 4Е показано переріз, звернений вниз до знімного елемента 81 з каліброваним отвором і знімної касети 82 з каліброваним отвором. Фіг. 4Е є аналогічною фіг. 4Е, за винятком частково відкритого каліброваного отвору.

Використання знімного елемента 81 з каліброваним отвором і знімної касети 82 з каліброваним отвором не обмежується використанням в електромагнітному дозаторі і їх можна використовувати в інших дозаторах, відомих в цій галузі. Крім того, їх можна використовувати, наприклад, зі шнековим дозуючим пристроєм, описаним нижче.

Замість клинового односкатного дифузора дозатора можна використовувати дифузор, що містить одну пластину. Як показано на фіг. 40, підковоподібна пластина 95 дифузора розташована так, що її перша, верхня частина, розташована поблизу верхнього торця електромагніту. Підковоподібна пластина дифузора розташована з нахилом відносно поздовжньої осі електромагніту. Підковоподібна пластина дифузора виконує роль скатної пластини для гранульованого хімікату, що дозовано подається в зоні електромагніта 76. Між бо двома кінцями підковоподібної пластини дифузора утворений зазор 96, який служить випускним отвором для випуску гранульованого хімікату. У першій верхній частині підковоподібної пластини дифузора виконано переливну виїмку 97. З внутрішньої поверхні підковоподібної пластини дифузора виступають два опорні виступи 98. На поверхні підковоподібної пластини дифузора виконані два бічні отвори 99 для дроту. Згадані виступи вигинаються під час використання для підтримки електромагніта.

На фіг. 5А-5С показаний варіант виконання дозатора, що включає в себе двоскатний дифузор 100 дозатора, тобто дозатор з модифікованою конструкцією з двома спіралями.

Двоскатний дифузор 100 дозатора включає в себе пару елементів 102 дифузора, причому кожен елемент 102 містить дугоподібну основну пластину 104 дифузора, розташовану таким чином, щоб її перший кінець знаходився близько до верхнього торця електромагніта.

Дугоподібна основна пластина дифузора розташована з нахилом відносно поздовжньої осі електромагніта і виконує роль скатної пластини для гранульованого хімікату, що дозовано подається в зоні електромагніта. Від нижнього кінця дугоподібної основної пластини дифузора відходить діафрагма 106. Ця діафрагма має принаймні один випускний отвір 108 для випуску гранульованого хімікату з частини 109 дозуючого дифузора. Від верхнього кінця дугоподібної основної пластини 104 дифузора відходить гнучка певною мірою стрічка 107, щоб підтискати елемент 102 дифузора до корпусу дозатора.

Хоча цей винахід було розглянуто щодо електромагнітних систем дозування агрохімікатів, можна використовувати й інші типи систем дозування відповідно до принципів цього винаходу.

Наприклад, система дозування агрохімікатів може включати шнековий дозатор. На фіг. 6 показана система дозування 110 з похилим шнеком, яка включає впускний отвір 112 для агрохімікату, похилий шнек 114, електродвигун 116 і випускний отвір 118, і все це розміщено в корпусі 120. Перевага віддається використанню похилого шнека порівняно з вертикальними або горизонтальними шнеками. Він забезпечує більш рівномірну подачу. Якщо для дозування використовувати вертикальний шнек, доведеться вирішити декілька проблем. Одна з них полягає в тому, що коли вертикальний шнек зупиняється, матеріал скочується або стікає назад вниз до витків шнека, а потім виникає затримка в потоці матеріалу, коли він починає знову рухатись. Крім того, щоб отримати потік з нормальною швидкістю, матеріал повинен підштовхуватися до боків трубопроводу шнека доцентровою силою, щоб забезпечити тертя,

Зо необхідне для того, щоб витки шнека рухали матеріал. Це вимагає більшої потужності і спричиняє нелінійну швидкість потоку, оскільки швидкість шнека збільшується, через що необхідно регулювати точність потоку.

Використання горизонтального шнека має переваги порівняно з використанням вертикального шнека. Однак краще за все використовувати похилий шнек, оскільки в нефіксованих положеннях, тобто під час використання в польових умовах, мінливість потоку в горизонтальному шнеку більше, ніж у похилому шнеку. Нахил похилого шнека зазвичай становить від 15 до 30 градусів. Коли шнек нахилений зверху вниз, відбувається більша зміна потоку, ніж коли шнек постійно знаходиться над рівнем потоку. Крім того, під час використання похилого шнека на його кінці буде більше продукту для більш швидкого потоку після того, як шнек почне рухатися з вимкненого положення, і матеріал утримується від протікання через кінцеві витки шнека під час перебування у вимкненому стані.

Система дозування агрохімікату може використовувати гідравлічний насос, якщо використовується рідкі агрохімікати. Можна застосовувати різні відповідні гідравлічні насоси, що використовуються в стандартній сільськогосподарській практиці, наприклад, відцентрові насоси, поршневі насоси та діафрагмові насоси для внесення рідких агрохімікатів.

На фіг. 7А показана нижня частина механізму 26 транспортування насіння, показаного на фіг. 2, що містить блок 130 з лопатевою ремінною передачею. В блоці 130 лопатевою ремінною передачею насіння подається на лопаті 132. Агрохімікат надходить у блок 130 з лопатевою ремінною передачею по трубопроводу 131 (зазвичай це труба) для забезпечення розподілення агрохімікату разом з насінням, оскільки насіння і агрохімікат виходять з блоку 130 з лопатевою ремінною передачею. Блок 130 з лопатевою ремінною передачею може приводитися в рух шківом 134. Корпус 136 блоку 130 з лопатевою ремінною передачею взаємодіє з лопатями 132 для випуску насіння та агрохімікату з блоку 130 з лопатевою ремінною передачею зі швидкістю випуску, пропорційною швидкості відносно грунту висівної секції сівалки, щоб мінімізувати перевертання насіння для оптимізації точного внесення насіння при різних швидкостях відносно грунту висівної секції сівалки.

У патентній публікації ОБ 2015/0195988 під назвою "Пристрій, системи та способи подачі насіння" розкрито пристрій і способи подачі насіння, в яких висівний транспортер подає насіння від дозатора в борозну заданим чином для забезпечення точності розміщення насіння в межах борозни. Патентна публікація 05 2015/0195988 включена в даному описі у всій повноті як посилання.

На фіг. 7В показаний інший варіант виконання механізму транспортування насіння, в якому застосовано вузол 138 щіткового ременя з трубопроводом 139 для подачі агрохімікату та насіння зі швидкістю випуску, пропорційною швидкості відносно грунту висівної секції сівалки, щоб мінімізувати перевертання насіння для оптимізації точного внесення насіння при різних швидкостях відносно грунту висівної секції сівалки. У показаному варіанті виконання зі щітковим ременем 142 застосовано шків 140.

На фіг. 7С показний інший варіант виконання механізму транспортування насіння, в якому застосовано вузол 144 висівного диску з комірками для насіння з трубопроводом 146 для агрохімікату для забезпечення подачі агрохімікату та насіння зі швидкістю випуску, пропорційною швидкості відносно грунту висівної секції сівалки, щоб мінімізувати перевертання насіння для оптимізації точного внесення насіння при різних швидкостях відносно грунту висівної секції сівалки.

На фіг. 70 показаний інший варіант виконання, в якому труба 120 для агрохімікату забезпечує подачу агрохімікату через отвір в насіннєпроводі 122.

Механізм транспортування насіння, прикріплений до висівної секції сівалки, доцільно використовувати для роботи з висівною секцією сівалки, яка працює на високій швидкості.

Висока швидкість, як цей термін використовується в даному описі, становить від приблизно 11,2 до приблизно - 25,7 км/год. Однак цей винахід можна також використовувати при і більш низьких швидкостях.

У вищенаведеному детальному описі різні варіанти здійснення пристроїв та/або способів викладені за допомогою схематичних зображень, блок-схем та/або прикладів. Оскільки такі схематичні зображення, блок-схеми та/або приклади передбачають одну або більше функцій та/або операцій, для фахівців в цій галузі очевидно, що кожна функція та/або операція в межах таких схематичних зображень, блок-схем або прикладів може бути реалізована окремо та/або спільно за допомогою широкого спектра апаратних засобів, програм, мікропрограм або фактично будь-якої їх комбінації. В одному варіанті здійснення деякі частини описаного предмету винаходу можуть бути реалізовані за допомогою прикладних інтегральних схем

Зо (АБІС), програмованих користувачем матриць логічних елементів (ЕРСА), процесорів цифрових сигналів (О5Р), процесорів загального призначення (ОРР), блоків мікроконтролерів (МСИ) або інших інтегрованих форматів. Однак фахівці в цій галузі розуміють, що деякі аспекти варіантів здійснення, розкритих тут, повністю або частково, можуть бути еквівалентно реалізовані в інтегральних схемах, у вигляді однієї або більше комп'ютерних програм, що працюють в одному або більше комп'ютерах (наприклад, у вигляді однієї або більше комп'ютерних програм, що працюють в одній або більше комп'ютерних систем), у вигляді однієї або більше комп'ютерних програм, що працюють в одному або декількох процесорах (наприклад, у вигляді однієї або більше комп'ютерних програм, що працюють в одному або декількох мікропроцесорах), у вигляді мікропрограм або фактично будь-якої їх комбінації, і що розробка схем та/або написання коду для програм та/або мікропрограм в світлі наведеного опису вкладається в рівень компетентності фахівця в даній галузі техніки.

Крім того, фахівцям в цій галузі зрозуміло, що механізми заявленого предмета винаходу, можуть бути розподілені у вигляді програмного продукту в різних формах, і що ілюстративний варіант здійснення предмета винаходу, описаний в цьому документі, можна застосовувати незалежно від конкретного типу носія сигналів, що використовується для фактичного здійснення розподілу. Приклади носія сигналу включають, зокрема, наступні: носій записуваного типу, наприклад гнучкий диск, жорсткий диск, компакт-диск (СО), цифровий відеодиск (ОМО), магнітну стрічку з інформацією в цифровій формі, запам'ятовуючий пристрій комп'ютера тощо; і засіб передачі, наприклад засіб цифрового та/або аналогового зв'язку (наприклад, волоконно- оптичний кабель, хвилевід, канал дротового зв'язку, канал бездротового зв'язку (наприклад, передавач, приймач, логічний елемент передачі, логічний елемент прийому тощо).

Фахівці в цій галузі техніки визнають, що рівень техніки просунувся до такого ступеня, коли між реалізаціями аспектів систем за допомогою апаратних засобів, програм та/або мікропрограм залишається мало відмінностей; застосування апаратних засобів, програм та/або мікропрограм - це зазвичай (але не завжди, в тому розумінні, що у певних обставинах вибір між апаратними засобами та програмними засобами може стати значущим) проектне рішення, що являє собою вибір оптимального співвідношення витрат та ефективності. Для фахівців в цій галузі техніки очевидно, що існують різні засоби, за допомогою яких можуть бути здійснені способи та/або системи, та/або інші технології, описані в цьому документі (наприклад, апаратні 60 засоби, програми та/або мікропрограми), і що кращий засіб буде змінюватися в залежності від обставин, в яких використовуються способи та/або системи, та/або інші технології. Наприклад, якщо розробник визначає, що швидкість і точність є першочерговими, він може зробити вибір на користь головним чином апаратних засобів та/або мікропрограм; або ж, якщо першорядне значення має експлуатаційна гнучкість, то розробник може віддати перевагу реалізації в основному програмних засобів; або, знову ж таки, альтернативно, розробник може вибрати певну комбінацію апаратних засобів, програми та/ або мікропрограми. Отже, існує кілька можливих засобів, за допомогою яких описані тут способи та/або пристрої, та/або інші технології, можуть бути здійснені, причому жодний з цих засобів не є по суті кращим за інший, оскільки будь-який засіб, який буде використовуватися, є вибором, що залежить від обставин, в яких цей засіб буде використовуватися, і конкретних задач (наприклад, швидкість, експлуатаційна гнучкість або передбачуваність) для розробника, причому кожна з них може змінюватися. Фахівці в цій галузі техніки визнають, що оптичні аспекти реалізації зазвичай використовують оптико-орієнтовані апаратні засоби, програми та/або мікропрограми.

Як зазначалося вище, інші варіанти здійснення і конфігурації можуть бути розроблені в межах об'єму винаходу та формули винаходу, що додається.

Claims (13)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Система переривистої подачі агрохімікату разом з насінням за допомогою електронного керування, яка містить: механізм транспортування насіння, прикріплений до висівної секції сівалки, виконаний з можливістю транспортування та дозування насіння; датчик насіння, функціонально з'єднаний з механізмом транспортування насіння та виконаний з можливістю виявлення насіння в механізмі транспортування насіння; трубопровід для агрохімікатів, виконаний з можливістю розподілення агрохімікатів в механізмі транспортування насіння; електронну систему з інтерфейсом керування, функціонально з'єднану з системою дозування агрохімікатів та трубопроводом для агрохімікатів, причому електронна система з інтерфейсом керування виконана з можливістю розподілення агрохімікату в напрямку насіння у механізмі транспортування насіння; електричний імпульсний клапан, функціонально з'єднаний з трубопроводом для агрохімікатів та електронною системою з інтерфейсом керування та виконаний з можливістю відкриття для розподілення агрохімікату з трубопроводу для агрохімікатів у разі виявлення насіння датчиком насіння таким чином, що насіння та агрохімікат об'єднані в механізмі транспортування насіння із забезпеченням синхронізованого розподілення агрохімікату з насінням під час виходу насіння та агрохімікату з механізму транспортування насіння.

2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що механізм транспортування насіння та трубопровід для агрохімікатів знаходяться в об'єднаному блоці для точного внесення агрохімікату разом з насінням.

3. Система за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що механізм транспортування насіння містить одне з такого: блок з лопатевою ремінною передачею, блок щіткового ременя і вузол висівного диска з комірками для насіння.

4. Система за п. 3, яка відрізняється тим, що механізм транспортування насіння виконаний з можливістю забезпечення швидкості випуску насіння для насіння та агрохімікату під час виходу з механізму транспортування насіння, яка є пропорційною швидкості відносно грунту висівної секції сівалки з можливістю мінімізувати перевертання насіння для оптимізації точного внесення насіння та гранульованого агрохімікату за різних швидкостей відносно грунту висівної секції сівалки.

5. Система за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що механізм транспортування насіння містить насіннєпровід.

6. Система за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що додатково містить систему дозування агрохімікатів, причому система дозування агрохімікатів включає в себе дифузор дозатора.

7. Система за п. 6, яка відрізняється тим, що дифузор дозатора являє собою односкатний дифузор дозатора або двоскатний дифузор дозатора.

8. Система за будь-яким із пп. 1-5, яка додатково містить систему дозування агрохімікату, причому система дозування агрохімікату включає похилий шнек.

9. Система за будь-яким із пп. 1-5, яка додатково містить систему дозування агрохімікату, причому система дозування агрохімікату включає в себе гідравлічний насос.

10. Система за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що механізм транспортування насіння, прикріплений до висівної секції сівалки, виконаний з можливістю використання з висівною секцією сівалки, яка працює зі швидкістю між приблизно 11,2 та приблизно 25,7 км/год.

11. Система за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що зазначений електричний імпульсний клапан розташований близько до отвору для вивантаження насіння з механізму транспортування насіння, так що переривиста подача агрохімікату не встигає втратити цілісність і перетворитися на безперервний потік.

12. Спосіб переривистої подачі агрохімікату разом з насінням за допомогою електронного керування, при якому: а) розподіляють насіння з використанням механізму транспортування насіння, прикріпленого до висівної секції сівалки; БЮ) виявляють насіння в механізмі транспортування насіння за допомогою датчика насіння, функціонально з'єднаного з механізмом транспортування насіння; с) розподіляють агрохімікат у напрямку насіння в механізмі транспортування насіння за допомогою трубопроводу для агрохімікатів для дозованої подачі агрохімікатів в механізм транспортування насіння; а) розподіляють агрохімікат разом з насінням в механізмі транспортування насіння за допомогою електронної системи з інтерфейсом керування, функціонально з'єднаної з системою дозування агрохімікатів та трубопроводом для агрохімікатів; е) синхронізують подачу агрохімікатів з трубопроводу для агрохімікатів з виявленням датчиком насіння в механізмі транспортування насіння за допомогою електричного імпульсного клапана, функціонально з'єднаного з трубопроводом для агрохімікатів та електронною системою з інтерфейсом керування, таким чином, що насіння та агрохімікат об'єднані в механізмі транспортування насіння із забезпеченням синхронізованого розподіленням агрохімікату з насінням під час виходу насіння та агрохімікату з механізму транспортування насіння.

13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що механізм транспортування насіння виконаний з можливістю забезпечення швидкості випуску насіння для насіння та агрохімікату під час виходу з механізму транспортування насіння, яка є пропорційною швидкості відносно грунту висівної Зо секції сівалки з можливістю мінімізувати перевертання насіння для оптимізації точного внесення насіння та гранульованого агрохімікату за різних швидкостей відносно грунту висівної секції сівалки.