СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ МНОГОЗЕРНОВЫХ ДОЗ ГРАНУЛИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА С ПОМОЩЬЮ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МАШИНЫ, А ТАКЖЕ РАСПРЕДЕЛЯЮЩАЯ МАШИНА
METHOD AND APPARATUS FOR INTRODUCING MULTIGRAIN DOSES OF A GRANULATED MATERIAL USING AN AGRICULTURAL MACHINE, AND DISTRIBUTING MACHINE

Данное изобретение касается способа и устройства для внесения многозерновых доз гранулированного материала с помощью сельскохозяйственной машины, а также распределяющая машина.
Уровень техники
Сельскохозяйственные машины могут быть выполнены с возможностью внесения различных гранулированных материалов, например, посевного зерна или удобрений. У таких машин подлежащий внесению материал предоставляется как правило в баке или расходном бункере, откуда материал подается в дозирующее устройство, с помощью которого подлежащий внесению гранулированный материал дозируется, чтобы затем вноситься на поле. Так, в сочетании с посевными машинами известно разъединение посевного зерна с помощью дозирующего устройства, чтобы вносить отдельные посевные зерна на поле, по которому перемещается эта сельскохозяйственная машина. Может быть предусмотрено также внесение нескольких посевных зерен в одной дозе. В случае зерен удобрения внесение производится обычно в виде непрерывного потока гранул удобрения из бака на поле.
В документе EP 1 825 737 A1 раскрыты система и способ электронно-импульсного распределения химиката с семенным материалом. Эта система и этот способ используют трубку для раздачи семян, предназначенную для выгрузки семян, трубку для гранулята, предназначенную для выгрузки химиката, электрический клапан, предназначенный для открывания, так что химический гранулят может выдаваться из химической трубки для гранулята, и датчик приближения, который в соответствии с режимом работы связан с электрическим клапаном, причем этот датчик выполнен таким образом, что он детектирует семенной материал, который выдается из трубки для раздачи семенного материала. Такая система может также содержать дозирующий механизм для дозировки количества химиката, выдаваемого с семенным материалом. Дозирующий механизм управляется с помощью радиолокационного блока на соединенном с системой тракторе, и этот дозирующий механизм запрограммирован на то, чтобы выдавать заранее заданное количество химиката с семенным материалом.
Документ DE 10 2010 017 127 A1 касается комбинированной распределяющей машины, состоящей из сеялки точного высева с устройствами для разъединения посевных зерен и сошниками, а также машины для распределения удобрения с устройствами для дозирования удобрения и соответствующими устройствами для сбрасывания удобрений, причем зерна, разъединяемые устройствами для разъединения посевных зерен, с по меньшей мере приблизительно одинаковыми промежутками с помощью сошников могут сбрасываться в почву, а удобрения, дозируемые с помощью устройств для дозирования удобрения, посредством устройств для сбрасывания удобрений могут помещаться в почву по меньшей мере вблизи от опущенных в почву зерен. Эти устройства для дозирования удобрения подают дозированные удобрения в устройства для сбрасывания удобрений таким образом, что дозы удобрения для каждого зерна могут быть в установленном порядке помещены порционным образом на расстоянии друг от друга к каждому зерну в почве.
В документе DE 10 2015 110 079 A1 раскрыт способ внесения удобрений при выращивании картофеля, при котором в области соответствующих, картофельных гребней, картофельных грядок или т.п. форм грунта на сельскохозяйственных площадях, в которые сажаются семенные клубни, вносятся удобрения в жидком, газообразном или твердом состоянии. В продольном направлении рядков картофеля при этом создается структура, имеющая одну или несколько линий удобрения. Эта концепция предусматривает, что варьируемое по меньшей мере по своему составу, своему количеству, своей консистенции и/или своему положению относительно семенного клубня удобрение, регулируемое специально для участка поверхности, подается в ближнюю область к семенным клубням. Предусмотренное для этого выгрузочное приспособление имеет дозирующий блок, соединяемый с по меньшей мере двумя расходными бункерами, так что удобрение, смешиваемое в нем из по меньшей мере двух удобрений, через порционно захватывающую его систему подачи может переводиться в область картофельного гребня. При этом с помощью управляющего блока с использованием ЭВМ непосредственное внесение удобрений, соответствующей смеси удобрений и/или соответствующей количественной дозировки внесения удобрений в линии удобрения регулируется в зависимости от участка поверхности.
Раскрытие существа изобретения
Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить способ и устройство для внесения многозерновых доз гранулированного материала с помощью сельскохозяйственной машины, а также распределяющую машину, которые позволяют улучшить внесение гранулированного материала.
Для решения этой задачи разработан способ внесения многозерновых доз гранулированного материала с помощью сельскохозяйственной машины согласно независимому пункту 1 формулы изобретения. Далее, предложено устройство для внесения многозерновых доз гранулированного материала для сельскохозяйственной машины согласно независимому пункту 10 формулы. Кроме того, предусмотрена распределяющая машина, которая выполнена, например, как посевная машина. Варианты выполнения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Согласно одному варианту выполнения предлагается способ внесения многозерновых доз гранулированного материала с помощью сельскохозяйственной машины. При этом способе в баке предоставляется гранулированный материал, например, удобрение. Гранулированный материал из бака подается в дозирующее устройство. С помощью дозирующего устройства создаются многозерновые дозы гранулированного материала, т.е. дозы, которые содержат несколько зерен гранулированного материала. Многозерновые дозы гранулированного материала с помощью дозирующего устройства выдаются в устройство для внесения, причем многозерновые дозы при этом частично или полностью выдаются дискретно в виде разнесенных по времени дозировок. Разнесенные по времени дозировки вносятся с помощью устройства для внесения, вследствие чего на поле, по которому перемещается сельскохозяйственная машина, создаются отдельные многозерновые места дозирования. Непрерывно подаваемый гранулированный материал для создания многозерновых доз собирается в накопителе дозирующего устройства, а выпускное устройство накопителя для дискретной выдачи дозировок с интервалами во времени нагружается потоком текучей среды и за счет этого открывается, чтобы высвободить разнесенные по времени дозировки для внесения.
Согласно следующему аспекту предложено устройство для внесения многозерновых доз гранулированного материала для сельскохозяйственной машины. Это устройство имеет бак, который предназначен для размещения гранулированного материала. Далее, указанное устройство имеет дозирующее устройство, а также подающее устройство, предназначенное для непрерывной подачи гранулированного материала из бака дозирующего устройства. Предусмотрен накопитель, содержащий дозирующее устройство и предназначенный для сбора непрерывно подаваемого гранулированного материала для создания многозерновых доз. Открывающее устройство для дискретной выдачи дозировок гранулированного материала выполнено с возможностью нагружения выпускного устройства дозирующего устройства с интервалами во времени потоком текучей среды и открытия его за счет этого, причем многозерновые дозы при этом частично или полностью выдаются дискретно как разнесенные по времени дозировки. Указанное устройство содержит устройство для внесения, которое предназначено для того, чтобы принимать разнесенные по времени дозировки из выпускного устройства дозирующего устройства и выдавать их, вследствие чего на поле, по которому перемещается сельскохозяйственная машина, могут создаваться отдельные многозерновые места дозирования.
Далее представлена распределяющая машина с устройствами.
С помощью дозирующего устройства из подаваемого потока гранулированного материала, например, удобрения или посевного зерна из бака к дозирующему устройству создаются разъединенные многозерновые дозы, каждая из которых в таком случае целиком или частично может выдаваться как соответствующая дозировка с разнесением по времени, так что исходя из поданного потока гранулированного материала к дозирующему устройству образуется дискретная последовательность дозировок. Таким образом это позволяет выдавать многозерновые дозы с определенными временными интервалами на поле, например, в полевую борозду.
Подача гранулированного материала из бака к дозирующему устройству, будь то в форме непрерывного или прерывистого (дискретного) потока материала, может продолжаться во время создания и выдачи многозерновых доз. Альтернативно может быть предусмотрено кратковременное прерывание по меньшей мере во время выдачи многозерновых доз из дозирующего устройства к устройству для внесения. При этом в таком случае речь может идти о квази-непрерывном подводе гранулированного материала из бака. Такое кратковременное прерывание может быть в несколько раз короче, чем временной промежуток между двумя следующими друг за другом дозировками, которые выдаются.
Для создаваемых в дозирующем устройстве многозерновых доз может быть предусмотрена выдача каждой полностью или лишь частично в рамках одной дозировки. Поскольку после выдачи одной дозы остаток этой многозерновой дозы остается в дозирующем устройстве, то образуется начальное количество для следующей создаваемой многозерновой дозы.
Внесение предоставляемых с интервалами во времени дозировок может осуществляться через выпускную линию устройства для внесения, которая может проходить в вертикальном направлении, будь то под углом около 90° к поверхности почвы или наклонно к ней, и имеет выпускное отверстие, через которое гранулированный материал может выдаваться на поле.
Выдаваемые последовательно друг за другом дозировки могут быть одинаковыми и разными по содержащемуся в них количеству зерен.
При подаче гранулированного материала из бака к дозирующему устройству этот гранулированный материал может транспортироваться исключительно под действием силы тяжести. Альтернативно может быть предусмотрен дополняющий поток воздуха, который ускоряет движение гранулированного материала к дозирующему устройству.
Гранулированный материал в течение заранее заданного промежутка времени собирается в накопителе или накапливается, чтобы затем выдать созданную таким образом многозерновую дозу по истечении предварительно заданного промежутка времени. В зависимости от подачи гранулированного материала из бака и в зависимости от промежутка времени между следующими друг за другом событиями для открывания накопителя на многозерновую дозу гранулированный материал собирается (дозируется) в заранее заданном объеме перед выдачей.
Поток текучей среды с помощью открывающего устройства может предоставляться в виде потока газа, например, в виде потока воздуха, в частности, в форме разнесенных по времени импульсов потока текучей среды, каждый из которых вызывает открытие выпускного устройства накопителя за предварительно задаваемый промежуток времени открытия, после чего накопитель (выпускное устройство) снова закрывается, и гранулированный материал снова собирается для следующей многозерновой дозы. Поток текучей среды может соответственно предоставляться в виде последовательности периодических импульсов открытия. Указанный накопитель в этом или в других вариантах выполнения может быть расположен, например, на входе или внутри выпускной линии, через которую дозы вносятся на поле. Предоставляемые с интервалами во времени потоки текучей среды или выбросы текучей среды приводят к дискретной или импульсной выдаче многозерновых дозировок/доз, которые в свою очередь были подготовлены путем подвода гранулированного материала из бака.
Может быть предусмотрено, что открывающие выпускное устройство потоки текучей среды создаются с частотой повторений, зависящей от скорости перемещения сельскохозяйственной машины.
В качестве гранулированного материала может предоставляться удобрение, и на поле могут создаваться отдельные многозерновые места дозирования удобрения. При этом предоставляются дозированные многозерновые порции удобрения и с интервалами во времени вносятся на поле.
Многозерновые места дозирования удобрения на поле могут создаваться в привязке к каждому отдельно образованному месту посева с одним или несколькими посевными зернами. При таком варианте осуществления сельскохозяйственная машина выполнена с возможностью внесения как семенного материала, так и придаваемого ему удобрения. Для этого могут быть предусмотрены отдельные баки или расходные бункеры, из которых в таком случае соответствующий материал вносится раздельно. Внесение одной дозы посевных зерен (отдельное зерно или несколько посевных зерен) может осуществляться с координацией по времени с внесением доз удобрения, так что в одном варианте выполнения на одну дозу посевного зерна вносится одна доза удобрения, например, таким образом, что обе дозы размещаются в одном и том же месте дозирования или по выбору на определенном расстоянии друг от друга на поле. Координирование по времени режима работы дозирующего устройства и устройства для внесения посевного зерна, с одной стороны, и удобрения, с другой стороны, может быть реализовано с помощью управляющего устройства, например, за счет того, что это управляющее устройство предоставляет скоординированные по времени запускающие импульсы, чтобы координировать выполнение дозирования и внесения соответствующей дозы.
Поток текучей среды может по линии подачи текучей среды подаваться в выпускное устройство накопителя, которое расположено по меньшей мере на отдельных участках в подводящей линии, по которой гранулированный материал подается из бака дозирующего устройства. Гранулированный материал из бака может окружать линию подачи текучей среды с одной или с нескольких сторон. Подаваемый гранулированный материал, например, непрерывный приток движется в таком случае наружу по отношению к внешней поверхности линии подачи текучей среды.
Для открывания выпускного устройства накопителя может переставляться перемещаемый запорный элемент. Для открывания перемещаемых запорных элементов напротив них может располагаться, например, выход линии подачи текучей среды, который по выбору снабжен выходным соплом, так что выдаваемый с интервалами во времени поток текучей среды может «толкать» указанный один или несколько перемещаемых запорных элементов для открывания выпускного устройства. Эти запорные элементы могут быть предварительно напряжены против такого перемещения, так что они после окончания потока текучей среды могут автоматически снова возвращаться в свое исходное положение, в котором это выпускное устройство накопителя заперто. Может быть предусмотрено несколько запорных элементов, которые вместе запирают выпускное устройство накопителя. Эти запорные элементы могут иметь, например, щеточный или мембранный элементы, которые являются упруго гибкими, например, в качестве реакции на поток текучей среды для открывания выпускного устройства накопителя. Эти запорные элементы могут быть выполнены с возможностью, в качестве реакции на поток текучей среды, открывать выпускное устройство накопителя по меньшей мере в средней области. Один или несколько запорных элементов могут устанавливаться наклонно относительно продольного направления выпускной линии, подключающейся к накопителю, например, для образования воронкообразной формы, в которую помещаются многозерновые дозы перед выдачей из накопителя.
Накопитель может иметь дозирующие отсеки для приема каждым одной из многозерновых доз. Эти несколько дозирующих отсеков в одном примере могут одновременно заполняться с помощью потока гранулированного материала. Указанные дозирующие отсеки могут быть расположены в дозировочной камере дозирующего устройства, в которую помещается гранулированный материал, чтобы там распределяться по дозирующим отсекам.
Указанные дозирующие отсеки могут быть расположены раздельно на поворотном конструктивном элементе таким образом, что каждый из этих дозирующих отсеков с помощью поворотного конструктивного элемента может перемещаться к выпускному устройству и от него. Поворотный конструктивный элемент может быть выполнен с тарельчатым питателем или с лопастным питателем, на котором образованы дозирующие отсеки, например, на плоской стороне тарельчатого питателя, который может быть ориентирован, по существу, в горизонтальном направлении, причем дозирующие отсеки расположены со стороны крышки. Указанные дозирующие отсеки могут быть открыты к распределительной рампе, на которую падает поток гранулированного материала из бака, чтобы вносить гранулированный материал посредством распределительной рампы в дозирующие отсеки.
Для внесения многозерновых доз из соответствующего дозирующего отсека может быть предусмотрено, что донное отверстие дозирующего отсека приводится по меньшей мере в частичное перекрытие с отверстием выпускного устройства накопителя, так что гранулированный материал многозерновой дозы через оба отверстия попадает в выпускную линию. Для этого приданное отверстию выпускного устройства запорное устройство может открываться с помощью предоставляемого с интервалами во времени потока текучей среды. Для этого поток (импульс) текучей среды может подаваться через отверстие дозирующего отсека на запорное устройство.
Эти дозировки по меньшей мере на одном участке транспортировочного пути в устройстве для внесения, например, в содержащейся в нем выпускной линии (например, спускной трубе) могут транспортироваться с ускорением с помощью управляемого потока воздуха. Этот управляемый поток воздуха поддерживает обусловленное силой тяжести движение гранулированного материала на его транспортировочном пути в устройстве для внесения, например, в выпускной линии или в выпускной или спускной трубе. Управляемый поток воздуха может быть образован отдельно или частично потоком текучей среды, который с интервалами во времени подается на выпускное устройство накопителя, чтобы дискретно открывать его для выдачи многозерновых доз.
Указанные дозировки могут выдаваться дозирующим устройством с частотой по меньшей мере 5 дозировок в секунду, предпочтительно с частотой по меньшей мере 20 дозировок в секунду (частота в Гц). Например, могут быть предусмотрены частоты внесения до около 30 Гц или до около 40 Гц. В таком случае с этой частотой дозировки могут размещаться на поле. Может быть предусмотрено, что для сельскохозяйственной машины в рабочем режиме определяется скорость перемещения и устанавливается частота внесения в зависимости от этого, т.е., например, при высоких скоростях применяется бόльшая частота внесения. Частота внесения может также регулироваться для того, чтобы получать разные расстояния между местами дозирования на поле.
Рассмотренные выше в сочетании со способом варианты выполнения могут предусматриваться соответственно в связи с устройством для внесения многозерновых доз гранулированного материала для сельскохозяйственной машины. То же относится и к распределяющей машине с таким устройством.
Описание примеров выполнения
В дальнейшем будут подробно рассмотрены другие примеры выполнения с отсылкой к чертежам. При этом на чертежах показано следующее.
Фиг. 1 схематичное изображение устройства для внесения многозерновых доз гранулированного материала для сельскохозяйственной машины;
Фиг. 2 схематичное изображение в перспективе другого устройства для внесения многозерновых дозировок гранулированного материала для сельскохозяйственной машины;
Фиг. 3 изображение устройства по Фиг. 2, вид сверху, и
Фиг. 4 схематичное изображение в перспективе одной борозды на поле с отделенными друг от друга или находящимися на расстоянии друг от друга местами дозирования.
На Фиг. 1 показано схематичное изображение устройства для внесения многозерновых доз гранулированного материала, например, удобрения для сельскохозяйственной машины, в частности, распределяющей машины, например, посевной машины. Подлежащий внесению гранулированный материал 2 предоставляется в баке или расходном бункере 1. Гранулированный материал 2 из бака 1 подается в дозирующее устройство 3, например, в виде непрерывного потока. В показанном примере направляемый гранулированный материал 2 попадает к накопителю 4, который выполнен с запорными элементами 5, 6, так что гранулированный материал 2 собирается на этих запорных элементах 5, 6, вследствие чего предоставляется многозерновая доза. Если была создана предварительно задаваемая многозерновая доза, через линию 7 подачи текучей среды выдается воздушный импульс или воздушный удар в направлении запорных элементов 5, 6, вследствие чего они отжимаются вниз для открывания выдачи 8 накопителя 4 (не показан), так что гранулированный материал 2 может выдаваться вниз на одном участке выпускной линии 9, откуда выдаваемая таким образом из накопителя 4 доза может вноситься на поле. После окончания потока текучей среды эти запорные элементы 5, 6 снова возвращаются в свое исходное положение по Фиг. 1, так что накопитель 4 закрыт, чтобы снова собрать многозерновую дозу гранулированного материала 2. Поток текучей среды выдается с периодическими промежутками, так что через временные промежутки (дискретно) выдаются дозировки гранулированного материала 2, которые затем вносятся на поле.
Указанные запорные элементы 5, 6 выполнены, например, со щетками или с гибкими мембранными элементами, которые после окончания воздушного удара снова перемещаются назад в показанное на Фиг. 1 закрытое положение. В показанном варианте выполнения эти запорные элементы 5, 6 установлены наклонно вниз и образуют воронку 10, в которой собирается гранулированный материал 2.
С помощью устройства на Фиг. 1 подвод гранулированного материала 2 из бака 1 преобразуется в последовательность разнесенных по времени и тем самым дискретно выдаваемых дозировок гранулированного материала 2. В посевной машине, выполненной с возможностью дозированной выдачи как посевного зерна, так и удобрения, это позволяет на отдельное зерно семенного материала выдавать на поле отдельные дозы гранулированного материала 2, как это показано, например, на схематичном изображении по Фиг. 4.
На Фиг. 2 и Фиг. 3 показаны схематичные изображения другого устройства для внесения многозерновых дозировок гранулированного материала 2 для сельскохозяйственной машины. Для одинаковых признаков используются те же ссылочные позиции, что и на Фиг. 1. В примере на Фиг. 2 и Фиг. 3 накопитель 4 выполнен с тарельчатым питателем 20, на стороне крышки которого образовано несколько дозирующих отсеков 21, каждый из которых открывается к распределительной рампе 22, так что помещенный на распределительную рампу 22 гранулированный материал 2 (ср. Фиг. 2) попадает в дозирующие отсеки 21. Тарельчатый питатель 20 поворачивается, чтобы расположенное с донной стороны отверстие дозирующих отсеков 21 привести в перекрытие с отверстием выпускной линии 9, так что принятая в дозирующий отсек 21 многозерновая доза может вноситься вниз через выпускную линию 9. С этой целью импульс 23 воздушного потока подается на отверстия, чтобы открыть запорное устройство, как это уже было описано выше. При этом можно дополнительно предусмотреть поток воздуха, который течет в выпускную линию 9 и там ускоряет движение гранулированного материала 2 к полю.
Тарельчатый питатель поворотно установлен в камере 24.
Также с помощью устройства на Фиг. 2 и Фиг. 3 можно, например, дозированно вносить в почву 42 на поле удобрение 40 согласно выполнению на Фиг. 4 с одним или несколькими посевными зернами 41.
Признаки, раскрытые в вышеизложенном описании, в формуле изобретения, а также на чертежах, могут быть существенными для изобретения как по отдельности, так и в любой комбинации для реализации различных вариантов осуществления.