СИСТЕМА И СПОСОБ ВЫДАЧИ СЕМЯН И ОБРАБАТЫВАЮЩЕГО МАТЕРИАЛА
SYSTEM AND METHOD OF DELIVERING SEEDS AND PROCESS MATERIAL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Изобретение относится к системам и способам выдачи семян и обрабатывающих материалов, способствующих успешному развитию или выращиванию семян.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Иногда желательно обработать семена или почву вокруг семян защитным средством, ускорителем роста или другими обрабатывающими материалами, способствующими успешному выращиванию или развитию семян. К тому же, семена могут быть выданы в первой операции, а обрабатывающий материал может быть применен в отдельной второй операции, или семена и обрабатывающий материал могут быть выданы в одной и той же операции. Схожим образом обрабатывающий материал может быть непрерывно выдан вдоль борозды, в которой уже заложены семена, или обрабатывающий материал может быть выдан выборочно для близкого соответствия местоположениям семян в борозде. Современные системы для высевания выдают семена и обрабатывающий материал в одной и той же операции для максимизации эффективности и выборочно выдают обрабатывающий материал для минимизации потерь.
[0003] В одной такой системе первая трубка выдает семена, а вторая трубка выдает обрабатывающий материал в борозде перед семенами. Однако любой обрабатывающий материал, остающийся во второй трубке или на ней, может каплями попадать непосредственно на семена и потенциально повреждать их. В еще одной системе датчик может распознавать выдачу семян, и управляемый с помощью электроники клапан, расположенный в нижнем конце второй трубки и в пределах борозды может открываться в ответ на распознанную выдачу семян для выдачи обрабатывающего материала. Однако управляемый с помощью электроники клапан, включая провода, соединенные с ним, могут быть повреждены грязью или камнями в борозде, и доступ к ним для очистки, ремонта или замены может быть затруднен.
[0004] Это обсуждение уровня техники предназначено для предоставления информации, относящейся к настоящему изобретению, при этом она не обязательно является уровнем техники.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Варианты реализации настоящего изобретения решают вышеописанные и другие проблемы и ограничения путем расположения трубки для доставки обрабатывающего материала перед трубкой для доставки семян (относительно направления перемещения) таким образом, что уменьшена вероятность любого попадания капель обрабатывающего материала на семена, и путем размещения трубки для доставки обрабатывающего материала между двойными дисками нарезающего борозду колеса таким образом, что нижняя часть трубки для доставки обрабатывающего материала и нижний клапан, связанный с ней, экранируются дисками, и, таким образом, уменьшается вероятность их повреждения грязью или камнями в борозде. Кроме того, верхний управляемый с помощью электроники клапан расположен выше борозды во время работы, и нижний активированный давлением клапан расположен ближе к борозде или в пределах борозды во время работы, в результате чего минимизирована потенциальная возможность повреждения верхнего клапана и улучшена доступность для его обслуживания и ремонта.
[0006] Согласно одному варианту реализации система для выдачи семян и обрабатывающего материала в борозде вдоль направления перемещения содержит первый и второй ориентированные под углом друг к другу диски, выполненные с возможностью создания борозды, первую трубку, вторую трубку, первый управляемый с помощью электроники клапан и второй клапан. Первая трубка связана с первым бункером, содержащим семена, имеет первое выходное отверстие и выполнена с возможностью периодической выдачи одного или более семян через первое выходное отверстие в борозду. Вторая трубка связана с вторым бункером, содержащим обрабатывающий материал, и имеет верхний конец, нижний конец и второе выходное отверстие в нижнем конце, причем указанное второе выходное отверстие расположено между первым и вторым ориентированными под углом друг к другу дисками, и выполнена с возможностью выдачи обрабатывающего материала через второе выходное отверстие в борозду. Первый управляемый с помощью электроники клапан расположен в верхнем конце второй трубки таким образом, что во время работы по существу находится за пределами борозды, и выполнен с возможностью управления перемещением обрабатывающего материала из второго бункера во вторую трубку. Второй клапан расположен в нижнем конце второй трубки таким образом, что во время работы по существу находится в борозде, и выполнен с возможностью управления выпуском обрабатывающего материала во второй трубке из второго выходного отверстия, при этом второй клапан является запорным клапаном, выполненным с возможностью открытия и закрытия в ответ на давление, прикладываемое обрабатывающим материалом во второй трубке.
[0007] Согласно различным вариантам реализации система для высевания дополнительно содержит любой один или более из следующих дополнительных признаков. Обрабатывающий материал имеет форму жидкости, твердого вещества, порошка, гранулы или кристалла и может быть удобрением, инсектицидом, гербицидом, фунгицидом или ускорителем роста или содержать вышеуказанные вещества. Первый и второй клапаны выполнены с возможностью выпуска обрабатывающего материала на одно или более семян, рядом с ними или позади них и перед ними (относительно направления перемещения). Система для высевания дополнительно содержит форсунку, соединенную с вторым выходным отверстием второго трубопровода и выполненную с возможностью распыления обрабатывающего материала по существу в соответствии с круговым шаблоном вокруг одного или более семян. Система для высевания дополнительно содержит управляющее устройство, выполненное с возможностью управления первым управляемым с помощью электроники клапаном относительно выдачи обрабатывающего материала. Система для высевания может содержать множество таких высеивающих узлов.
[0008] Кроме того, каждый из вышеуказанных вариантов реализации и вариантов осуществления альтернативно характеризуется как способ на основании их функциональных средств.
[0009] Это раскрытие сущности изобретения не предназначено для идентификации существенных признаков настоящего изобретения и не предназначено для использования для ограничения объема охраны настоящего изобретения, определенного пунктами приложенной формулы. Эти и другие аспекты настоящего изобретения описаны ниже более подробно.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0010] Варианты реализации настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
[0011] ФИГ. 1 показывает систему для высевания, выполненную в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения, буксируемую трактором по полю;
[0012] ФИГ. 2 показывает перспективный вид одного варианта реализации компонента высеивающего узла системы для высевания, показанной на ФИГ. 1, с нарезающим борозду колесом и прикрепленным закрывающим борозду колесом;
[0013] ФИГ. 3 показывает в разрезе вид сбоку части высеивающего узла, показанного на ФИГ. 2, с прикрепленным нарезающим борозду колесом;
[0014] ФИГ. 4 показывает вид сбоку высеивающего узла, показанного на ФИГ. 3, с прикрепленным нарезающим борозду колесом;
[0015] ФИГ. 5 показывает вид снизу высеивающего узла, показанного на ФИГ. 3, с прикрепленным нарезающим борозду колесом;
[0016] ФИГ. 6 показывает вид снизу высеивающего узла, показанного на ФИГ. 3, без нарезающего борозду колеса;
[0017] ФИГ. 7 показывает перспективный вид высеивающего узла, показанного на ФИГ. 3, с прикрепленным нарезающим борозду колесом;
[0018] ФИГ. 8 показывает перспективный вид высеивающего узла, показанного на ФИГ. 3, без нарезающего борозду колеса; и
[0019] ФИГ. 9 показывает блок-схему способа работы высеивающего узла, показанного на ФИГ. 3.
[0020] Чертежи не предназначены для ограничения настоящего изобретения конкретными вариантами реализации, которые они показывают. Чертежи не обязательно являются масштабированными.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0021] Ниже приведено подробное описание вариантов реализации настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи. В вариантах реализации достаточно подробно описаны аспекты настоящего изобретения для предоставления специалистам возможности практической реализации настоящего изобретения. Также могут быть использованы другие варианты реализации, и могут быть выполнены изменения без отступления от объема охраны настоящего изобретения, определенного пунктами приложенной формулы. Таким образом, следующее описание не является ограничительным. Объем охраны настоящего изобретения определен только пунктами приложенной формулы наряду с полным объемом охраны эквивалентов, которые позволяют такие пункты.
[0022] В настоящем описании ссылка на "один вариант реализации", "вариант реализации" или "варианты реализации" означает, что относящиеся к ним признак или признаки, содержатся по меньшей мере в одном варианте реализации настоящего изобретения. Отдельные ссылки на "один вариант реализации", "вариант реализации" или "варианты реализации" в настоящем описании не обязательно относятся к тому же самому варианту реализации и не являются взаимно исключающими, если это не указано конкретно. В частности, признак, структура, действие и т.п., описанные в одном варианте реализации, также могут содержаться в других вариантах реализации, но могут и не содержаться. Таким образом, конкретные варианты реализации настоящего изобретения могут включать в себя множество комбинаций и/или объединений вариантов реализации, описанных в настоящей заявке.
[0023] В широком понимании настоящее изобретение обеспечивает систему высевания, выполненную с возможностью выдачи семян и выдачи обрабатывающего материала в борозду в одной операции. В частности, трубка для доставки обрабатывающего материала расположена перед трубой для доставки семян (относительно направления перемещения) таким образом, что выпущенный обрабатывающий материал с меньшей вероятностью попадает на выданные семена, и трубка для доставки обрабатывающего материала расположена между двойными дисками нарезающего борозду колеса таким образом, что нижняя часть трубки для доставки обрабатывающего материала и нижний клапан, связанный с ней, экранируются дисками, и, таким образом, уменьшена вероятность их повреждения грязью или почвой в борозде. Кроме того, верхний управляемый с помощью электроники клапан по существу расположен выше борозды во время работы, и нижний активируемый давлением клапан расположен ближе к борозде или по существу в пределах борозды во время работы, в результате чего минимизирован риск повреждения и улучшена доступность для обслуживания и ремонта верхнего клапана.
[0024] Как показано на ФИГ. 1, первый вариант реализации системы 10 для высевания может содержать высеивающее устройство 12 и может буксироваться позади трактора 14 или другого транспортного средства в направлении перемещения по полю 16. Высеивающее устройство 12 может быть выполнено в виде сеялки для пропашных культур или содержать такую сеялку, рядовую сеялку или подобное устройство, выполненное с возможностью выборочной выдачи семян. Как показано на ФИГ. 2-8, высеивающее устройство 12 может содержать множество разнесенных блоков высевания 18, причем каждый высеивающий узел 18 выполнен с возможностью нарезания борозды 20 с использованием нарезающего борозду колеса 22, содержащего первый и второй ориентированные под углом друг к другу диски 24а, 24b, или другой механизм, который выдает семена 26 и обрабатывающий материал в борозду 20 с использованием системы 28 для выдачи, и закрытия борозды 20 с использованием закрывающего борозду колеса 30 или другого механизма. Согласно различным вариантам реализации обрабатывающий материал может иметь форму жидкости, твердую форму, форму порошка, гранул или кристаллическую форму и может быть удобрением, инсектицидом, гербицидом, фунгицидом или ускорителем роста или содержать вышеуказанные вещества.
[0025] Система 28 для выдачи может содержать: первый выдающий семена трубопровод 32, соединенный с первым бункером 34, содержащим семена 26; второй выдающий обрабатывающий материал трубопровод 36, соединенный с вторым бункером 38, содержащим обрабатывающий материал 40; первый управляемый с помощью электроники клапан 42; второй механически активируемый клапан 44; и управляющее устройство 46.
[0026] Первый выдающий семена трубопровод 32 может быть трубкой, каналом или другим направленным семяпроводом, выполненным с возможностью направления семян 26 из первого бункера 34 в борозду 20. Первый трубопровод 32 может содержать первое выходное отверстие 48, а система 28 для выдачи может быть выполнена с возможностью периодической выдачи одного или более семян 26 через первое выходное отверстие 48. К тому же, система 28 для выдачи может дополнительно содержать дозатор 50, выполненный с возможностью управления перемещением семян 26 из первого бункера 34 в первый трубопровод 32. Согласно различным вариантам реализации дозатор 50 может быть активирован с помощью электроники или механически.
[0027] Второй трубопровод 36, выдающий обрабатывающий материал, может быть трубкой, каналом или другим направляющим устройством, выполненным с возможностью направления обрабатывающего материала 40 из второго бункера 38 в борозду 20. Второй трубопровод 36 может содержать верхний конец 52, нижний конец 54 и второе выходное отверстие 56, расположенное в нижнем конце 54. Система 28 для выдачи может быть выполнена с возможностью периодической выдачи обрабатывающего материала 40 через второе выходное отверстие 56. Согласно одному варианту реализации второе выходное отверстие 56 может быть расположено перед первым выходным отверстием 48 относительно направления перемещения (которое указано большой обращенной вправо стрелкой на ФИГ. 3) и между первым и вторым ориентированными под углом друг к другу дисками 24а, 24b нарезающего борозду колеса 22. Расположение второго выходного отверстия 56 между первым и вторым дисками 24а, 24b уменьшает риск повреждения от грязи и камней и уменьшает риск загрязнения первого выходного отверстия 48 аэрозолем при высоких скоростях или давлениях.
[0028] Первый управляемый с помощью электроники клапан 42 может быть расположен в верхнем конце 52 второго трубопровода 36 таким образом, чтобы находиться по существу за пределами борозды 20 во время работы, и может быть выполнен с возможностью управления перемещением обрабатывающего материала 40 из второго бункера 38 в направлении к второму клапану 44. Расположение первого клапана 42 за пределами борозды 20 устраняет размерные и другие конструкционные ограничения, уменьшает риск повреждения и облегчает очистку и обслуживание первого клапана 42.
[0029] Второй механически активируемый клапан 44 может быть расположен в нижнем конце 54 второго трубопровода 36 таким образом, чтобы находиться по существу в борозде 20 во время работы, и может быть выполнен с возможностью управления выпуском обрабатывающего материала 40 из второго выходного отверстия 56 в борозду 20. Согласно одному варианту реализации второй клапан 44 может быть активирован давлением, или это может быть запорный клапан, выполненный с возможностью открытия и закрытия в ответ на давление, прикладываемое обрабатывающим материалом 40 во втором трубопроводе 36. Таким образом, при использовании первый клапан 42 может обеспечить возможность перемещения определенного объема обрабатывающего материала 40 из второго бункера 38 в направлении к второму клапану 44 в ответ на электрический управляющий сигнал от управляющего устройства 46, а второй клапан 44 может выпустить указанный объем обрабатывающего материала 40 во втором трубопроводе 36 в борозду 20 в ответ на давление, прикладываемое указанным объемом обрабатывающего материала 40 во втором трубопроводе 36. Расположение второго клапана 44 непосредственно выше второго выходного отверстия 56 облегчает управление инерцией обрабатывающего материала 40 и уменьшает риск кавитации, которая могла бы иметь место в противном случае. Поскольку вторым клапаном 44 управляют механическим способом (например, посредством изменения давления), электрические провода не уложены вдоль второго трубопровода 36 для управления вторым клапаном 44.
[0030] Согласно различным вариантам реализации первый и второй клапаны 42, 44 могут быть выполнены с возможностью размещения обрабатывающего материала 40 на семена 26, рядом с ними, перед ними и позади них (относительно направления перемещения) или в соответствии с определенным шаблоном вокруг одного или более семян 26. Вместе с этим, система 22 для выдачи дополнительно может содержать форсунку 58, соединенную с вторым выходным отверстием 56 второго трубопровода 36 и выполненную с возможностью распыления обрабатывающего материала 40 в образце вокруг одного или более семян 26.
[0031] Управляющее устройство 44 может быть выполнено с возможностью управления работой первого управляемого с помощью электроники клапана 42 в отношении выдачи обрабатывающего материала 40 и дозатора 50 в отношении выдачи семян 26. Согласно различным вариантам реализации управляющее устройство 44 может содержать электронные аппаратные средства и/или программное обеспечение, может передавать управляющие сигналы беспроводным способом или посредством кабеля и может быть выполнено в виде одиночного управляющего блока для системы 10 для высевания, выполненного с возможностью управления множеством высеивающих узлов 18, в виде отдельного управляющего блока для каждой из множества групп высеивающих узлов 18 или в виде отдельного управляющего блока для каждого из высеивающих узлов 18.
[0032] Согласно одному варианту реализации высеивающие узлы 18 в целом могут выполнять свои функции выдачи по существу одновременно. Однако при некоторых обстоятельствах высеивающие узлы 18 могут выполнять свои функции выдачи в разное время. Например, когда высеивающее устройство 12 поворачивает, внутренние высеивающие узлы могут перемещаться медленнее, чем наружные высеивающие узлы, в результате чего внутренние высеивающие узлы могут выдавать с меньшей частотой, чем наружные высеивающие узлы. В обоих случаях управляющее устройство 44 может управлять синхронизацией выдачи.
[0033] Как показано на ФИГ. 9, при использовании приведенный в качестве примера вариант реализации высеивающего узла 18 может функционировать по существу согласно следующему способу. На этапе 100, когда высеивающий узел 18 продвигается в направлении перемещения, нарезающее борозду колесо 22 образует борозду 20, в которую могут быть выданы семена 26 и обрабатывающий материал 40, как показано на чертеже. На этапе 102 первый управляемый с помощью электроники клапан 42 открывается для обеспечения возможности перемещения определенного объема обрабатывающего материала 40 из второго бункера 38 во второй трубопровод 36 для доставки обрабатывающего материала, как показано на чертеже. На этапе 104 объем обрабатывающего материала 40 во втором трубопроводе 36 может прикладывать давление к второму активируемому давлением клапану 44 и таким образом принуждать второй клапан 44 к открытию и выдачи обрабатывающего материала 40 в борозду 20, как показано на чертеже. Затем на этапе 106 семена 26 освобождаются из первого бункера 34 для перемещения через первый трубопровод 32 для выдачи семян в борозду 20, как показано на чертеже. Этапы 102 и 104 могут повторяться на этапе 108 для выдачи второго объема обрабатывающего материала 40 в борозду 20 перед семенами 26, как показано на чертеже. Затем на этапе 110 закрывающее борозду колесо 30 закрывает борозду 20 поверх семян 26 и обрабатывающего материала 40, как показано на чертеже. Затем при необходимости весь способ может быть повторен много раз, когда высеивающий узел 18 пересекает поле 16.
[0034] Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает несколько преимуществ по сравнению с уровнем техники. В частности, трубка для доставки обрабатывающего материала 36 расположена перед трубкой для доставки семян 32 (относительно направления перемещения) таким образом, что уменьшена вероятность попадания обрабатывающего материала 40 на выданные семена 26, а также расположена между первым и вторым ориентированными под углом друг к другу двойными дисками 24а, 24b нарезающего борозду колеса 22 таким образом, что нижняя часть 54 трубки для доставки обрабатывающего материала 36 и нижний клапан 44, связанный с ней экранируются дисками 24а, 24b и, таким образом, уменьшена вероятность их повреждения грязью или камнями в борозде 20. Кроме того, во время работы верхний первый клапан 42 по существу расположен выше борозды 20, а нижний второй клапан 44 расположен ближе к борозде 20 или по существу в пределах борозды, что минимизирует вероятность повреждения первого клапана 42 и увеличивает его доступность для обслуживания и ремонта.
[0035] Несмотря на то, что изобретение описано и рассмотрено на примере одного или более вариантов реализации, показанных на сопроводительных чертежах, подразумевается, что в настоящей заявке могут быть использованы эквиваленты и выполнены замены без отступления от объема охраны настоящего изобретения, определенного в пунктах приложенной формулы.
[0036] Описанное таким образом на примере одного или более вариантов реализации настоящее изобретение, которое заявлено как новое и нуждается в защите патентом, содержит следующее.