Высевающая секция с гусеницами
Предложена сельскохозяйственная сеялка, которая содержит множество высевающих секций, прикрепленных к ней для посева семян в поле. Высевающие секции содержат дозатор семян для поштучного разделения и высвобождения семян. Для создания канавки в поле, такой как борозда, предусмотрены нарезающие колеса или диски. Высевающая секция может содержать одну или более бесконечных гусениц для поддержки высевающей секции, когда она движется по полю. Гусеницы уменьшают уплотнение вокруг созданной борозды и обеспечивают более хорошее регулирование размещения семян на глубине. Кроме того, могут быть предусмотрены один или более цилиндров, которые регулируют глубину создаваемой борозды, также для регулирования глубины, на которой располагаются семена. Использование изобретения позволит обеспечить точное размещение семян с заданными расстояниями на заданной глубине. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 13 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
В данной заявке испрашивается приоритет согласно параграфу 119 35 раздела свода законов США по предварительной заявке № 62/018,140, поданной 27 июня 2014 года, включенной в данную заявку путем ссылки во всей своей полноте.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
В общем, изобретение относится к сельскохозяйственным орудиям. Более конкретно, но не исключительно, изобретение относится к высевающим секциям сельскохозяйственных сеялок, которые включают использование гусениц вместо колес.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Сельскохозяйственная сеялка для пропашных культур представляет собой машину, созданную для точного распределения семян в землю. Сеялка для пропашных культур обычно содержит горизонтальный брус для навешивания рабочих органов, прикрепленный к узлу сцепки для буксирования позади трактора. Высевающие секции устанавливают на брус для навешивания рабочих органов. В различных конфигурациях семена могут храниться в отдельных бункерах на каждой высевающей секции, или они могут содержаться в центральном бункере и доставляться в высевающие секции по мере необходимости. Высевающие секции содержат землеобрабатывающие инструменты для нарезания и заделывания семенной борозды и систему дозирования семян для распределения семян в семенную борозду. Колеса высевающих секций помогают в передвижении секции, а также выступают в качестве заделывающих устройств, чтобы закрывать семена, которые помещают в образованные канавки для посева.
Необходимо сделать максимальным урожай сельскохозяйственной культуры, размещая семена в земле с точно определенными интервалами и глубиной. Системы дозирования и посева семян сегодня стараются делать это, но по ряду причин имеют присущую им неточность. Высевающая секция нарезает канавку с помощью расходящихся дисков, вталкиваемых в землю с требуемой глубиной, на которую должны быть погружены семена. Затем канавка уплотняется колесами и другими устройствами. Существуют присущие процессам и устройству колебание типа почвы и влажности, а глубина канавки для семян может значительно варьировать. Вследствие того, что семена падают из дозирующего устройства через семяпровод в открытую канавку из движущегося трактора, а затем покрываются почвой, положение семян может значительно варьировать. Разделяющий семена интервал по определению также может значительно варьировать вследствие того, что скорость высевающей секции, движущейся по земле, рассчитывается из движения трактора и геометрии сеялки и при поворотах и других маневрах может значительно варьировать.
Кроме того, вследствие того, что дозатор семян может хаотично подпрыгивать по причине поля, семена могут кувыркаться в семяпроводе, ударяя его один или более раз, конкретно, если высевающая секция наклоняется на склоне и движется по пересеченной местности. Семена будут кувыркаться, так как они падают в неровную канавку, с какой бы ориентацией это не происходило, приземляясь перед покрытием их почвой. Если семена находятся не на дне канавки, они будут двигаться по мере того, как канавка заделывается падающей почвой.
Вследствие этого, в данной области существует необходимость в решении проблем, связанных с попыткой высевать семена на требуемой глубине и с требуемыми разделяющими интервалами.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вследствие этого, главная задача, особенность и/или преимущество изобретения состоит в преодолении или улучшении недостатков в данной области.
Согласно некоторым аспектам изобретения предоставлена сеялка для посева семян. Сеялка содержит брус для навешивания рабочих органов и множество высевающих секций, функционально прикрепленных к брусу для навешивания рабочих органов. Высевающие секции содержат нарезающие колеса или диски для создания борозды в земле, дозатор семян для высвобождения семян рядом с нарезающими колесами или дисками для высвобождения семян в борозду в земле, и гусеницы, расположенные по меньшей мере частично, снаружи нарезающих колес или дисков. Гусеницы выполнены с возможностью содействия передвижению сеялки и заделыванию борозды в земле после того, как в нее были высвобождены семена.
Вместо колес гусеничное транспортное средство движется на бесконечных гусеницах. Преимущество гусеничных движителей состоит в том, что вследствие того, что гусеницы находятся в контакте с большей площадью поверхности, чем колесное транспортное средство, они прикладывают значительно меньшую силу на площадь земли. Это делает их подходящими для использования на мягкой и неровной земле с низким трением, такой как возделанные и влажные почвы. Характеристика колес и гусениц состоит в том, что пока они вращаются или крутятся, передвигая транспортное средство, физическая площадь, которая контактирует с землей, часто называемая площадь контакта, не имеет относительной скорости или движения относительно земли. Для крутящегося колеса данная площадь контакта может быть очень маленькой, и время, которое площадь контакта не имеет относительной скорости относительно земли, является очень маленьким. Для гусеницы площадь контакта значительно больше, и значительно больше время, которое конкретная точка вдоль гусеницы не имеет относительной скорости относительно земли. Используя данный принцип, если вдоль крутящейся гусеницы и через нее, на требуемом расстоянии между семенами существует последовательность отверстий, а на внутренней стороне гусеницы установлен зонд и механизм подачи семян, указывающий через отверстие наружу, тогда с землей контактирует участок гусеницы с отверстием в ней, а между землей и сегментом гусеницы больше нет какого-либо относительного движения.
В течение данного времени отсутствия относительного движения зонд подачи семян может выдвигаться через отверстие в гусенице и в землю до тех пор, пока он не достигнет требуемой глубины, причем в данной точке он высвободит семя. Затем механизм зонда извлечет зонд перед тем, как данный участок гусеницы потеряет контакт с землей. Механизм зонда для семян может приводиться в действие множеством способов: в виде следящего элемента с кулачком, установленным на движущейся части гусеницы, или электромагнитом, гидравлическим или пневматическим цилиндром. Зонд во время втягивания заполняет отверстие зонда посредством сдавливания почвы по окружности зонда и вталкивания в отверстие. Семена дозируются общепринятым образом, но механически помещаются в зонд размещения или на него. Изобретение может быть использовано за счет наличия множества гусеничных высевающих секций, установленных на общепринятую сеялку или встроенных в многогусеничное транспортное средство, управляемое человеком, или автономное транспортное средство.
С существующими высевающими секциями перед нарезанием канавки часто готовят почву с помощью орудий. Несмотря на то, что впереди раскрытого устройства почва может быть подготовлена, не должно быть и нет необходимости нарезания или подготовки канавки для подачи семян. С данным изобретением транспортное средство для подачи семян передвигается гусеницами, которые по своей сути лучше работают в тяжелых и влажных условиях, чем колесное устройство. Семена располагаются и помещаются в почву с помощью зонда, который не падает из движущегося транспортного средства на неровной местности, через семяпровод с неровной формой, в постоянную канавку, но с неровной формой, а затем выдвигается снова из грязи, сваливающейся в открытую канавку.
Согласно дополнительным аспектам с высевающей секцией, содержащей вместо колес гусеницы, может использоваться стандартная система дозирования семян. Высевающая секция будет содержать нарезающие колеса или диски, которые могут находиться впереди или позади бруса для навешивания рабочих органов сеялки. Наличие нарезающих колес или дисков впереди бруса для навешивания рабочих органов может помочь уменьшить ширину машины в сложенной транспортировочной конфигурации и будет также помещать массу бруса для навешивания рабочих органов, которую необходимо перенести на высевающую секцию, непосредственно над ней, что может уменьшить величину прижимного усилия, требуемого для каждой высевающей секции.
В подобной конфигурации высевающая секция должна содержать систему дозирования, которая имеет опущенный дозатор семян, потенциально непосредственно над землей, и располагалась рядом и/или позади нарезающих колес или дисков. Семяпровод или желоб может использоваться для обеспечения равномерного опускания точки размещения семян в канавку, образованную нарезающими колесами или дисками. Наличие опущенного дозатора семян и семяпровода будет уменьшать величину отскакивания семян во время посева, что должно увеличить разделяющий интервал и глубину высеваемых семян, что, как отмечалось, будет способствовать повышению урожая сельскохозяйственной культуры.
В любом варианте осуществления гусеницы могут приводиться в движение за счет скорости трактора, тянущего посевное орудие, или ими можно управлять независимо с использованием двигателей на каждой из высевающих секций. Независимое управление высевающими секциями обеспечило бы большее управление посевом, поворотом и т.д. В подобной ситуации скорость гусениц могла бы выравниваться или определяться посредством системы управления, которая определяет скорость трактора, требуемое расстояние между семенами, почвенные условия и т.д., так что посевное орудие будет двигаться через поле и высевать, чтобы наилучшим образом оптимизировать урожай.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе высевающей секции, прикрепленной к участку бруса для навешивания рабочих органов сеялки, согласно некоторым аспектам изобретения.
Фиг.2 представляет собой вид сбоку в вертикальном разрезе высевающей секции по фиг.1.
Фиг.3 представляет собой вид спереди в вертикальном разрезе высевающей секции по фиг.1.
Фиг.4 представляет собой вид сверху в разрезе высевающей секции по фиг.1.
Фиг.5 представляет собой вид сзади в вертикальном разрезе высевающей секции по фиг.1.
Фиг.6 представляет собой вид снизу высевающей секции фиг.1.
Фиг.7 представляет собой вид в перспективе еще одной высевающей секции с гусеницами согласно аспектам изобретения.
Фиг.8 представляет собой вид в перспективе еще одной высевающей секции согласно аспектам изобретения.
Фиг.9 представляет собой вид сбоку в вертикальном разрезе высевающей секции по фиг.8.
Фиг.10 представляет собой вид сзади в вертикальном разрезе высевающей секции по фиг.8.
Фиг.11 представляет собой вид спереди в вертикальном разрезе высевающей секции по фиг.8.
Фиг.12 представляет собой вид снизу высевающей секции по фиг.8.
Фиг.13 представляет собой схему прижимной системы согласно аспектам изобретения.
Различные варианты осуществления предложенного изобретения будут подробно описаны со ссылкой на чертежи, при этом одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые элементы на нескольких изображениях. Ссылка на различные варианты осуществления не ограничивает объем правовых притязаний изобретения. Фигуры, представленные в данном документе, не являются ограничениями различных вариантов осуществления согласно изобретению и представлены для пояснения изобретения на примерах.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В общем, изобретение относится к высевающим секциям для использования с посевным орудием, таким как сельскохозяйственная сеялка. Сеялки обычно тянут трактором или другим сельскохозяйственным транспортным средством или прикрепляют к нему. Большинство сеялок содержат дышло, имеющее первый конец, содержащий сцепку, и противоположный второй конец. Второй конец сцепки может содержать или иным образом быть соединен с центральным брусом для навешивания рабочих органов. Дышло может быть телескопическим по своей природе, так что оно может выдвигаться и втягиваться по длине, или может быть выполнено иным образом, так что оно складывается назад или не складывается, как известно в сельскохозяйственной промышленности. Как будет понятно, высевающие секции изобретения могут использоваться в общем с любыми и всеми типами сеялок. По бокам бруса для навешивания рабочих органов могут располагаться первое и второе крылья. Крылья обычно являются идентичными друг другу и могут быть зеркальным отображениями друг друга. Крылья также содержат брусья для навешивания рабочих органов. На главный брус для навешивания рабочих органов и/или крыльевые брусья для навешивания рабочих органов устанавливают множество высевающих секций, которые выполнены с возможностью посева одного или более типов семян. Например, высевающая секция может содержать бункеры или другие системы подачи семян, например, пневматические системы подачи семян, для предоставления семян из центрального или насыпного бункера. Затем семена дозируются в высевающей секции и помещаются в канавке, созданной нарезающими колесами, рыхлительными лапами, культиваторами и/или дисками. Затем канавку заделывают, или иным образом передвигают почву, чтобы заделать канавку, высевая таким образом семена.
Высевающая секция и ее составные элементы являются ключевыми для оптимизации посева одного или более типов семян в поле. Например, чтобы сделать максимальным урожай сельскохозяйственной культуры, отдельные семена и/или типы семян могут наилучшим образом расти при посеве на оптимальную глубину и с оптимальным расстоянием между каждым семенем. Вследствие этого, работа дозатора семян высевающей секции состоит в распределении, размещении или иным образом перемещении семян в образованную канавку, которая идеально образована на предпочтительной глубине таким образом, что семена располагаются на идеальном расстоянии друг от друга для оптимизации условий произрастания, типов семян и иным образом для увеличения и/или максимизации урожая сельскохозяйственной культуры. Чертежи изобретения показывают и предоставляют варианты осуществления и/или аспекты новых высевающих секций для использования с сельскохозяйственными сеялками. Высевающие секции, как будет показано и описано, содержат аспекты, которые помогают в оптимизации глубины посева и расстояния между семенами по мере того, как сеялка движется через поле для того, чтобы сделать максимальным урожай, получаемый убираемой сельскохозяйственной культурой. Как будет понятно, высевающие секции изобретения предоставляют множество преимуществ над существующими сеялками.
Фиг.1-6 показывают высевающую секцию 10 согласно некоторым вариантам осуществления и/или аспектам изобретения. Следует заметить, что высевающая секция 10, показанная на чертежах, не содержит колес, таких как транспортировочные колеса и/или копирующие колеса, которые традиционно находятся на стандартных высевающих секциях. Вместо них высевающая секция 10, показанная на чертежах, содержит бесконечные гусеницы 22 для использования при передвижении высевающей секции по полю посредством транспортировки и тому подобное. Бесконечные гусеницы, как будет понятно, обеспечивают множество преимуществ по сравнению с использованием колес, включая, но без ограничения содействие и обеспечение оптимизированных условий посева для посева различных типов семян. Гусеницы могли бы иметь форму, чтобы образовывать форму нарезанной канавки для улучшенного заделывания канавки. Кроме того, гусеницы могут повышать плавность хода, которая будет уменьшать вибрацию, что будет улучшать падение семян. А другие преимущества включают пониженное уплотнение вокруг борозды по сравнению со стандартными высевающими секциями с колесами, а также более хорошее регулирование глубины семян при посеве семян посредством высевающей секции.
Вследствие этого, как показано на чертежах, предоставлена высевающая секция 10. Высевающей секцией 10 может быть одна из множества высевающих секций, которые находятся на сельскохозяйственной сеялке (не показано). Для целей раскрытия будет показана и описана только одна высевающая секция 10 из множества высевающих секций сеялки, и следует понимать, что дополнительные высевающие секции будут идентичными или почти идентичными по конфигурации высевающей секции, показанной на фиг.1-6.
Высевающая секция 10 функционально прикреплена к одному из брусьев 12 для навешивания рабочих органов сеялки. Как отмечалось ранее, сеялка может содержать центральный брус для навешивания рабочих органов и/или крыльевые брусья для навешивания рабочих органов, продолжающиеся от центрального бруса для навешивания рабочих органов. Высевающая секция 10 может быть прикреплена к любому брусу для навешивания рабочих органов сеялки. Высевающая секция 10 содержит раму 14, которая прикреплена к брусу 12 для навешивания рабочих органов. Рама может быть металлической или из другого прочного материала, способного противостоять силам, воздействующим на высевающую секцию 10 сеялки, и который также может поддерживать массу высевающей секции. Рама 14 может быть прикреплена к брусу 12 для навешивания рабочих органов на соединительном элементе 26, которым может быть штифт. Как лучше всего показано на фиг.2, рама 14 шарнирно соединена с брусом 12 для навешивания рабочих органов на соединительном элементе 26 таким образом, что рама 14 способна поворачиваться относительно бруса 12 для навешивания рабочих органов. Подобный поворот будет обеспечивать возможность регулирования высевающей секции 10, когда высевающая секция 10 и сеялка двигаются по полю и испытывают изменяющиеся условия, например, почвенные условия, изменения шага, подъема и тому подобное.
Также показан прижимной цилиндр 16, расположенный между брусом 12 для навешивания рабочих органов и рамой 14. Прижимной цилиндр 16 содержит корпус 28 и шток 30. Как известно, шток 30 способен выдвигаться и втягиваться относительно корпуса 28. Прижимным цилиндром 16 может быть гидравлический цилиндр, пневматический цилиндр, электрический исполнительный механизм и/или какая-то их комбинация. Следует понимать, что для конфигурации высевающей секции тип прижимного цилиндра не является особенно важным за исключением того, что прижимной цилиндр 16 должен быть способен обеспечивать высевающей секции 10 достаточное прижимное усилие, чтобы посевные условия (например, глубина, нагрузка и т.д.) сохранялись или почти сохранялись на протяжении постоянно изменяющихся условий поля. Цилиндр 16 содержит крепление 32, обеспечивающее возможность шарнирного и/или с возможностью поворота соединения цилиндра 16 с брусом 12 для навешивания рабочих органов. Шток 30 соединен с рамой 14 креплением 34, которое также представляет собой шарнирное крепление. Цилиндр 16 может быть соединен в обоих местах, например, штифтами. Вследствие этого, цилиндр 16 способен поворачиваться относительно и того и другого к брусу 12 для навешивания рабочих органов и на нем, а также к раме 14 и на ней. Это будет обеспечивать возможность предоставления цилиндром 16 прижимного усилия высевающей секции 10 с различными углами. В дополнение, так как цилиндр 16 способен поворачиваться относительно рамы 14 и бруса 12 для навешивания рабочих органов, сила, обеспечиваемая цилиндром 16, будет удерживаться в общем в направлении вниз в отличие от бокового направления. Примеры подобных обеспечивающих прижимную силу цилиндров можно найти в заявке США № 13/457815, а также в заявке США № 61/968820, которые обе включены в данную заявку посредством ссылки во всей своей полноте. Кроме того, следует понимать, что также могут содержаться другие типы цилиндров, не описанных или раскрытых или не включенных в данный документ. Например, для замены прижимного цилиндра 16 может использоваться опорный механизм. Для сохранения определенного прижимного усилия на высевающей секции 10 также могут использоваться другие типы механизмов, такие как сжимаемые или несжимаемые текучие среды.
На противоположном конце рамы 14 может быть расположен дозатор 18 семян, который расположен по меньшей мере частично позади пары сошниковых дисков 20. Сошниковые диски 20, как показано на чертежах, расположены под углом друг относительно друга, и также могут быть известны, как дисковые ножи. Например, как показано спереди на фиг.2, сошниковые диски 20 расположены под углом друг к другу впереди, в то время, как сзади, как показано на фиг.6, сошниковые диски расположены под углом друг от друга. Это позволяет сошниковым дискам создавать в почве канавку по мере того, как сеялка передвигается трактором по полю. Угол сошниковых дисков 20 будет обеспечивать ширину канавки, создаваемой сошниковыми дисками. Кроме того, глубина канавки может определяться глубиной сошниковых дисков в почве. Например, как описано в отношении прижимного цилиндра 16, глубина сошниковых дисков и, таким образом, канавки, создаваемой с их помощью, может регулироваться посредством увеличения величины прижимного усилия, обеспечиваемого цилиндром 16. Выдвижение штока 30 может передвигать раму вниз, что, в свою очередь, будет двигать или толкать сошниковые диски 20 дальше в почву, создавая таким образом более глубокую канавку. Однако, как будет понятно, сошниковые диски не требуются во всех аспектах изобретения, и могут быть предоставлены другие пути регулирования глубины без использования цилиндра. Кроме того, для создания борозды, в которую помещают семена, кроме колес могут использоваться другие составные элементы.
Обычно рядом с сошниковыми дисками 20, а в некоторых вариантах осуществления непосредственно позади сошниковых дисков, расположен дозатор 18 семян. Дозатором 18 семян может быть стандартный дозатор, такой как дозатор, раскрытый в заявке США № 13/829726, который включен в данную заявку посредством ссылки во всей своей полноте. Например, дозатор 18 семян может содержать корпус дозатора для размещения в нем высевающего диска. Семена предоставляются в дозатор семян, например, семенным резервуаром в высевающей секции или, например, какой-либо системой подачи семян в дозатор семян высевающей секции. Например, доставлять семена по мере необходимости из центрального или насыпного бункера сеялки в каждую высевающую секцию может пневматическая система подачи семян. Однако, следует учитывать, что тип системы подачи семян в дозатор 18 семян каждой из высевающих секций изобретения не ограничен указанным изобретением. Кроме того, предусматривается, что дозатором семян может быть дозатор семян мультигибридного типа, который допускает посев одного из множества типов, разновидностей и/или гибридов семян, со сменой семян, когда сеялка движется по полю. Подобные дозаторы семян раскрыты в заявке США № 14/478222, включенной настоящим посредством ссылки во всей своей полноте.
В дополнение, дозатор 18 семян может содержать устройство поштучного разделения, помещенное внутри корпуса дозатора. Устройство поштучного разделения работает с высевающим диском, обеспечивая, чтобы в каждом семенном отверстии на высевающем диске располагалось единственное семя. Это будет повышать эффективность посева, так что единовременно будет высеваться только одно семя. Кроме того, следует понимать, что дозатором семян может быть механический (например, с цепным приводом, с приводом от земли, пальчатого типа, щеточного типа или какая-либо их комбинация) или пневматический дозатор семян, например, вакуумный дозатор или дозатор положительного давления. При использовании пневматического дозатора семян, в дозатор предоставляется давление воздуха, например, посредством воздушного шланга или отдельного источника разрежения или другого источника воздуха на самой высевающей секции. Данное изобретение не должно ограничиваться конкретным типом дозатора семян.
Расположение дозатора 18 семян непосредственно позади сошниковых дисков 20 и/или рядом с ними будет обеспечивать множество преимуществ. Например, существуют проблемы, когда дозатор семян расположен на брусе для навешивания рабочих органов или около него, или расположен иным образом выше над землей. Семена должны претерпевать некоторое падение из точки высвобождения из дозатора семян в канавку. В процессе данного падения или свободного падения семена могут испытывать внешние силы, такие как сталкивание, отскакивание в семяпроводе и тому подобное. Это может влиять на синхронизацию семян в канавке, а также на размещение семян в канавке, что может влиять на расстояние между соседними семенами. Проблема может быть больше на склоне или на другой наклонной области. Вследствие этого, как показано на чертежах, дозатор семян, расположенный в общем рядом с землей и непосредственно позади сошниковых дисков, устранит и/или ослабит некоторые из предшествующих проблем. Так как семена имеют очень короткое расстояние между точкой 19 их высвобождения, как показано на фиг.5, и дном канавки 21, как показано на фиг.5, будет меньше вероятность влияния внешних условий на падение семян. Например, как показано на фиг.5, расстояние, которое отмечено маленькой «h», является относительно небольшим по сравнению со стандартными высевающими секциями. Вследствие этого, после того, как семена были поштучно разделены в дозаторе семян, точка их высвобождения будет находиться в точке, где не будет или будут небольшие внешние силы, воздействующие на семена, перед достижением ими дна канавки. Это значительно улучшит эффективность распределения семян, а также в образованной канавке может иметься ослабление всякого отскакивания или закручивания семян. Считается, что при опущенном размещении дозатора семян на высевающей секции 10 содержаться другие выгоды, очевидные специалистам в данной области техники.
Кроме того, следует отметить, что несмотря на то, что стандартные высевающие секции содержат колеса, такие как копирующие колеса для заделывания канавки, образованной сошниковыми дисками; по меньшей мере в некоторых случаях это оказывается недостатком. Например, колеса имеют маленькую площадь поверхности в контакте с землей, так что большой является величина массы на указанной маленькой площади поверхности колеса на земле. Это может вызывать уплотнение почвы больше, чем требуется для посева, заделывания канавки или иного передвижения по полю. Вследствие этого, аспект изобретения включает замену колес на высевающей секции бесконечными гусеницами 22. Гусеницы 22, как показано на чертежах, могут быть резиновыми или из любого другого материала. Гусеницы будут обеспечивать меньшее давление на землю вследствие того, что гусеницы содержат большую площадь поверхности в контакте с землей в конкретное время. Как отмечалось, в конкретный момент времени колеса имеют маленькую площадь поверхности в контакте с землей. Это является причиной того, что вся масса находится на данной маленькой площади поверхности. Распределение массы по большей площади поверхности уменьшит величину давления, ощущаемого по всей площади поверхности, что будет уменьшать уплотнение и давление на землю в конкретный момент времени.
Бесконечные гусеницы обеспечивают также дополнительные преимущества. Например, бесконечные гусеницы имеют больший коэффициент полезного действия, например, высокую производительность и оптимизированную систему слежения. Тяга бесконечных гусениц является большой даже на скользких поверхностях, таких как грязь, снег и другие окружающие условия. Использование бесконечных гусениц обеспечивает возможность более хорошей работы высевающих секций на пересеченной местности, которая может быть причиной большего количества передвижения и/или повышенных усилий на колесах и, таким образом, на сеялке. Протекторы бесконечных гусениц будут способны обеспечивать возможность более легкого передвижения высевающей секции по указанной пересеченной местности. Как упоминалось, при использовании бесконечных гусениц давление или воздействие на землю меньше по сравнению с колесами. Это является следствием большей площади поверхности, на которой способна распределяться масса высевающей секции по длине бесконечной гусеницы. Еще одним преимуществом является увеличенный период времени, который почва содержится или удерживается под профилем гусеницы. Данная локализация почвы помогает уменьшить 'образование гребней позади машины' в ситуациях с большой скоростью, а также помогает удерживать на месте полевой мусор в то время, как его разрезают сошниковые диски, и удерживает его на месте до тех пор, пока семена не будут помещены в канавку и заделаны. Также при использовании бесконечных гусениц имеется возможность более хорошей маневренности. И другие преимущества, выгоды и тому подобное будут очевидны за счет использования бесконечных гусениц в отношении замены колес.
Как показано на чертежах, бесконечные гусеницы установлены на множество катков 24, которые располагают гусеницы с промежутками, передвигают гусеницы и обеспечивают величину площади поверхности гусеницы в контакте с землей в конкретный момент времени. Катки 24 гусениц могут включать зеркальное размещение между парой гусениц таким образом, что катки 24 соединены осями 36, которые могут предусматривать передвижение катками гусениц с одинаковыми или аналогичными скоростями. Однако, в некоторых вариантах осуществления, катки могут содержать отдельное управление для каждой отдельной гусеницы с каждой стороны высевающей секции 10. Конфигурация катков не должна ограничиваться конфигурацией, показанной на чертежах, и следует понимать, что в качестве части изобретения может быть включена в общем любая конфигурация, которая обеспечивает возможность установки и приведения в действие бесконечной гусеницы для высевающей секции. Кроме того, следует понимать, что гусеницы высевающих секций могут приводиться в движение множеством способов. Гусеницы могут просто приводиться в движение за счет передвижения по полю трактора, тянущего сеялку с множеством высевающих секций с гусеницами. В подобных вариантах осуществления скорость и работа гусениц будет определяться самим трактором. Кроме того, следует понимать, что каждая высевающая секция содержит один или более двигателей для индивидуального приведения в действие гусениц высевающей секции 10. Моторы или двигатели, которые могут представлять собой электрические, внутреннего сгорания или другие двигатели, могут предусматривать отдельное управление высевающими секциями.
Отдельное управление скоростью и работой гусениц в каждой высевающей секции может предоставлять дополнительные выгоды. Отдельное управление гусеницами может помогать при повороте или других маневрах гусениц. Например, если гусеницы приводятся в движение отдельными двигателями, одна сторона может приводиться в движение с иной скоростью, чем другая, когда траектория сеялки не является прямой линией. Отдельное управление может помогать при буксировании сеялки по пересеченной местности, на склонах или тому подобное. Например, когда трактор движется вверх по склону или по иной пересеченной местности, для буксирования сеялки может потребоваться большая мощность. Наличие отдельного управления гусеницами каждой из высевающих секций будет обеспечивать возможность не только буксирования высевающих секций, но вместо этого может помогать при управлении ими самими, что уменьшит величину мощности, требуемой трактору. Еще остаются другие выгоды.
Как показано на чертежах, высевающая секция 10 содержит пару гусениц 22 на противоположных сторонах сошниковых дисков 20 и дозатора 18 семян. Так как высевающая секция 10 не имеет традиционных заделывающих колес, гусеницы могут быть расположены на противоположных сторонах сошниковых дисков 20 и дозатора 18 семян для того, чтобы помогать при заделывании канавки, образованной с их помощью. Может быть определена ширина гусениц и расстояние между парой гусениц, чтобы наилучшим образом заделывать канавку после помещения в нее семян. Кроме того, как обсуждалось, заделывание канавки посредством использования бесконечных гусениц будут предоставлять выгоды по сравнению с использованием колес. Как показано на фиг.5, гусеницы имеют ширину «w», а как показано на фиг.2, в конкретный момент времени будут иметь длину «l» в контакте с землей. Использование стандартного расчета площади, ширина x длину, будет обеспечивать величину площади поверхности в контакте с землей в конкретный момент времени. Таким образом, масса высевающей секции 10 будет распределяться по всей площади двух бесконечных гусениц в контакте с землей. Это будет предотвращать или ослаблять избыточное уплотнение при заделывании канавки за счет использования бесконечных гусениц, так как в конкретной точке отсутствует вся масса сеялки и/или высевающих секций, как это происходит с колесами. Вместо этого, бесконечные гусеницы будут способны более мягко заделывать канавку, чтобы закрывать посеянные в ней семена. Данная большая площадь поверхности будет обеспечивать меньшую величину прижимного усилия, требуемого цилиндром 16, чем требовалось ранее.
Однако, с излишне прикладываемым прижимным давлением не будет увеличения уплотнения, вследствие площади гусениц в контакте с землей. Большая площадь поверхности будет рассеивать уплотнение прижимного давления.
Фиг.7 представляет собой еще один вариант осуществления высевающей секции 40, включающий использование бесконечных гусениц 52 для высевающей секции. Как и ранее, высевающая секция 40, показанная на фиг.7, будет одна из множества высевающих секций, используемых с сеялкой (не показано) для посева одного или более типов семян. Высевающая секция 40, показанная на фиг.7, содержит сошниковые диски 42, расположенные между парой бесконечных гусениц 52. Дозатор 44 семян обычно расположен позади сошниковых дисков 42, но на данной фигуре, он показан поднятым выше дискового сошника или сошниковых дисков 42. Дозатор 44 семян соединен с креплением 46, которое, в свою очередь, соединено с опорным кронштейном 50, который соединен с осью 56 катков 54 бесконечных гусениц 52. Направление движения высевающей секции 40 показано стрелкой 58.
Высевающая секция 40 будет соединена с брусом для навешивания рабочих органов сеялки, как описано прежде. Дозатор семян будет принимать семена из источника семян, например, посредством пневматического шланга 47 подачи семян, показанного на фиг.7. Дозатор 44 семян будет иметь конфигурацию, показанную и описанную прежде. Например, дозатор 44 будет содержать корпус с высевающим диском и устройством поштучного разделения семян в нем. Дозатором семян также будет дозатор семян пневматического или механического типа, а потенциально может быть дозатор семян мультигибридного типа для посева одного из множества типов семян. Для учета варьирующих типов дозаторов семян, в нем будут содержаться связанные составные элементы. Например, пневматический шланг, такой как вакуумный шланг, или разрежение может иметься в самом дозаторе семян, когда дозатор семян представляет собой дозатор семян вакуумного типа. Кроме того, на фиг.7 показано, что из нижнего участка дозатора 44 семян продолжается семяпровод 48. Семяпровод принимает семена, высвобождающиеся из отверстия высевающего диска в дозаторе семян, после поштучного разделения в нем. Затем семена падают через семяпровод 48 и в канавку, созданную дисковыми сошниками или сошниковыми дисками 42. Обычно семяпровод 48 может быть выполнен с возможностью расположения между сошниковыми дисками 42 или позади них для помещения семян на оптимальную глубину и с оптимальным расстоянием относительно семян впереди или позади. Конфигурация может помогать в оптимизации глубины семян и размещения для оптимизации урожая сельскохозяйственной культуры.
Кроме того, высевающая секция 40 включает использование бесконечных гусениц 52. Гусеницы установлены на катках 54, которые могут содержать оси 56, продолжающееся между ними. Оси будут помогать обеспечивать, чтобы катки 54 и, таким образом, гусеницы 52 двигались по существу с одинаковым числом оборотов и/или скоростью. Гусеницы могут быть из любого материала, способного обеспечивать силу сцепления и качение на катках, такого как резина и тому подобное. В дополнение, как с высевающей секцией 10 прежде, гусеницы 52 могут приводиться в движение за счет скорости трактора, или могут быть независимо управляемыми, например, посредством содержания в каждой высевающей секции 40 одного или более двигателей.
Как показано на фиг.7, бесконечные гусеницы 52 высевающей секции 40 обычно выполнены таким образом, что катки находятся непосредственно впереди и позади друг друга, когда находятся на плоской или по существу горизонтальной поверхности. Это немного отличается от высевающей секции 10, показанной и описанной прежде. Вследствие этого, изобретение содержит в общем любую конфигурацию бесконечных гусениц 52 для использования с высевающей секцией из множества высевающих секций сеялки.
Таким образом, в данном документе были показаны и описаны высевающие секции с бесконечными гусеницами, заменяющими колеса. Как упоминалось, использование бесконечных гусениц является полезным и иным образом предпочтительным по сравнению с использованием колес по многим причинам, включая, но без ограничения, распределение массы на площадь бесконечной гусеницы, величину прижимного усилия, требуемую для сохранения требуемой глубины канавки, большие возможности и маневренность высевающей секции, лучшее управление высевающей секцией в неоптимальных условиях, таких как дождь или грязь, и тому подобное. Также должны быть включены дополнительные преимущества, конкретно не оговоренные. Кроме того, в качестве части изобретения предусматриваются дополнительные аспекты и/или варианты осуществления изобретения.
Например, в некоторых вариантах осуществления, спланированное преимущество может состоять в том, что благодаря тому, что гусеницы находятся в контакте с большей площадью поверхности, чем колесное транспортное средство, они будут прикладывать к площади земли меньшую силу. Кроме того, в то время, как гусеница крутится или поворачивает с транспортным средством, физическая площадь, которая контактирует с землей, которая будет известна, как площадь контакта, не имеет относительной скорости или движения относительно земли. У гусениц площадь контакта больше, чем у колес, и время, которое конкретная точка вдоль гусеницы не имеет относительной скорости относительно земли, больше, чем у колес. Вследствие этого, согласно некоторым вариантам осуществления изобретения вдоль крутящейся бесконечной гусеницы и сквозь нее может быть расположена последовательность отверстий, которые совпадают с требуемым расстоянием между семенами. На внутренней стороне гусеницы могут быть установлены зонд и механизм подачи семян, которые направлены наружу через отверстия. Когда участок бесконечной гусеницы имеет отверстие, и он контактирует с землей и, таким образом, отсутствует относительная скорость или движение между землей и гусеницей, зонд подачи семян, содержащий семя, может выдвигаться через указанное отверстие и гусеницу в землю до тех пор, пока он не достигнет требуемой глубины, причем в данной точке семя высвободится из зонда. Затем зонд может быть извлечен перед тем, как участок гусеницы потеряет контакт с землей. Например, перед тем, как часть отверстия продвигается вдоль траектории.
Подобный механизм зонда для семян может приводиться в действие множеством способов, например, включая, но без ограничения, следящий элемент с кулачком, установленным на движущейся части гусеницы, электромагнитом, гидравлическим цилиндром или пневматическим цилиндром. Также могут быть предоставлены дополнительные исполнительные механизмы. Затем зонд втягивается для приема другого семени, причем в данный момент он выдвигается через следующее отверстие, чтобы посеять семя в указанное отверстие, которое совпадает с требуемым расстоянием от предыдущего семени. В дополнение, зонд во время втягивания заполняет отверстие зонда посредством сдавливания почвы по окружности зонда и вталкивания его в отверстие. В подобной ситуации, семена могут дозироваться общепринятым дозатором семян, но могут механически помещаться в зонд размещения или на него. Таким образом, подобная ситуация может иметься с сеялкой, имеющей множество высевающих секций, при этом указанный блок зонда расположен в каждой высевающей секции.
Преимущества системы обеспечивают, что семена располагаются и помещаются в почву с помощью зонда, а не падают из движущегося транспортного средства на ровной местности через семяпровод с неровной формой, и в неподвижную канавку, но с неровной формой, а затем снова передвигается из скопления грязи в открытой канавке. Таким образом, использование зонда будет повышать эффективность достижения семенами своей требуемой глубины и с требуемым расстоянием между соседними семенами. Подобное использование зонда устранит многие отклонения, которые вызывают проблемы с посевом, такие как отскакивание семян, сила тяжести, неровная местность и тому подобное.
Фиг.8-12 показывают различные изображения еще одной высевающей секции, содержащей бесконечные гусеницы, что обеспечивает такие же выгоды и/или преимущества, как показаны и описаны прежде. Высевающая секция аналогична высевающей секции фигур 1-6, но содержит отклонения, которые могут предоставлять возможность дополнительных вариантов использования, выгод и/или преимуществ по сравнению с вариантами использования, известными в данной области. Например, могут быть включены дополнительные аспекты, связанные с глубиной нарезающего диска. Глубину можно регулировать вручную или автоматически, например, посредством системы 60 регулирования глубины, как показано на фиг.13. В автоматизированной системе на высевающей секции могут содержаться датчики 62 и исполнительные механизмы 64 для определения почвенных характеристик, характеристик семян, типа семян и т.д. Данные, собираемые датчиками, могут определять колебания глубин семян, которые будут оптимальными для посева. Если необходимо изменить глубину, исполнительные механизмы могут манипулировать гусеницами, или исполнительные механизмы могут работать непосредственно с нарезающими дисками для регулирования глубины создаваемой канавки. Это может быть система с разомкнутым контуром, в которой изменение глубины проделывает оператор, например, в кабине трактора, или это может быть замкнутая система управления, в которой глубина канавки непрерывно изменяется на основании изменений в окружающих условиях посева. Также предусматривается, что используется некоторая ее комбинация.
Например, цилиндр 16 прижимного усилия может быть соединен с вычислительной системой 66, такой как устройство интеллектуального управления, которое, в свою очередь, соединено с датчиками 62 и/или исполнительными механизмами 64. Датчики 62 могут получать и доставлять данные в вычислительную систему 66, которая определяет, на основании входных данных и алгоритмов, имеется ли необходимость в изменении величины прижимного усилия, обеспечиваемого одним или более исполнительными механизмами 64, для регулирования глубины борозды, создаваемой нарезающими колесами или дисками 20. Система 60 будет обеспечивать более постоянную глубину борозды, создаваемой даже при постоянно изменяющихся характеристиках почвы, погоде, типах почвы и других изменениях полевых окружающих условий.
В данном документе было показано и описано изобретение высевающей секции с использованием бесконечных гусениц. Другие аспекты, очевидные специалистам в данной области техники, должны считаться частью изобретения. Например, передвижение дозатора семян относительно бруса для навешивания рабочих органов и/или сошниковых дисков может варьироваться, чтобы предусмотреть различные типы семян, и тому подобное. Кроме того, аспекты могут включаться, заменяться или перемещаться, чтобы предусмотреть использование мультигибридного посева. Кроме того, следует понимать, что показанные и описанные чертежи предназначены только для иллюстративных целей и не должны рассматриваться, как иллюстрирующие изобретение во всей полноте.
1. Сеялка, содержащая:
брус для навешивания рабочих органов;
множество высевающих секций, функционально прикрепленных к брусу для навешивания рабочих органов;
при этом высевающие секции содержат:
a. нарезающие элементы для создания борозды в земле;
b. дозатор семян для высвобождения семян рядом с нарезающими колесами для высвобождения семян в борозду в земле; и
c. бесконечные гусеницы, расположенные по меньшей мере частично снаружи нарезающих колес;
d. при этом гусеницы выполнены с возможностью содействия передвижению сеялки и заделыванию борозды в земле после того, как в нее были высвобождены семена.
2. Сеялка по п. 1, в которой нарезающие элементы высевающих секций расположены по меньшей мере частично впереди бруса для навешивания рабочих органов относительно направления движения сеялки.
3. Сеялка по п. 1, дополнительно содержащая прижимной цилиндр, функционально соединяющий брус для навешивания рабочих органов с каждой из высевающих секций.
4. Сеялка по п. 3, в которой прижимной цилиндр продолжается между брусом для навешивания рабочих органов и элементом рамы высевающей секции.
5. Сеялка по п. 4, в которой прижимной цилиндр представляет собой гидравлический цилиндр, пневматический цилиндр, электрический исполнительный механизм или какую-либо их комбинацию.
6. Сеялка по п. 4, в которой прижимной цилиндр представляет собой опору.
7. Сеялка по п. 1, дополнительно содержащая один или более двигателей, соединенных с гусеницами для приведения их в движение.
8. Сеялка по п. 1, в которой гусеницы содержат эластомерный материал.
9. Сеялка по п. 1, в которой дозатор семян расположен выше гусениц.
10. Высевающая секция для использования с сеялкой, содержащая:
нарезающие диски для создания борозды в земле;
дозатор семян для высвобождения семян рядом с нарезающими колесами для высвобождения семян в борозду в земле; и
бесконечные гусеницы, расположенные по меньшей мере частично снаружи нарезающих колес;
при этом бесконечные гусеницы выполнены с возможностью содействия передвижению сеялки и заделыванию борозды в земле после того, как в нее были высвобождены семена.
11. Высевающая секция по п. 10, дополнительно содержащая прижимной цилиндр, функционально прикрепленный к нарезающим дискам для регулирования глубины борозды, создаваемой нарезающими дисками.
12. Высевающая секция по п. 11, дополнительно содержащая систему регулирования прижимного усилия, функционально соединенную с прижимным цилиндром для автоматического изменения глубины борозды на основании измеренных характеристик.
13. Высевающая секция по п. 12, в которой система регулирования прижимного усилия содержит вычислительную систему и один или более датчиков, электрически соединенных с вычислительной системой для предоставления в нее измеренных данных.
14. Высевающая секция по п. 13, в которой датчики измеряют почвенные характеристики.
15. Высевающая секция по п. 14, в которой почвенная характеристика содержит одно из температуры почвы или влажности почвы.
16. Высевающая секция по п. 15, в которой прижимной цилиндр представляет собой гидравлический цилиндр, пневматический цилиндр, электрический исполнительный механизм или какую-либо их комбинацию.
17. Высевающая секция по п. 10, дополнительно содержащая один или более двигателей, соединенных с гусеницами для приведения их в движение.
18. Высевающая секция для использования с сельскохозяйственным орудием, содержащая:
нарезающие диски для создания борозды в земле;
дозатор семян для высвобождения семян рядом с нарезающими колесами для высвобождения семян в борозду в земле;
семяпровод, соединенный с дозатором семян для направления семян из дозатора семян в борозду в земле;
систему подачи семян, функционально соединенную с дозатором семян для предоставления семян в дозатор; и
бесконечную гусеницу, выполненную с возможностью содействия передвижению сеялки и заделыванию борозды в земле после того, как в нее были высвобождены семена.
19. Высевающая секция по п. 18, дополнительно содержащая прижимной цилиндр, функционально соединенный с нарезающими дисками для регулирования глубины борозды, создаваемой дисками.
20. Высевающая секция по п. 18, в которой семяпровод расположен рядом с бесконечной гусеницей для высвобождения семян через отверстие в гусенице.
