RU2849176C1 - Сеялка с немедленным подсевом и способ немедленного подсева для нее - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к сеялке с немедленным подсевом и способу немедленного подсева посредством такой сеялки. Сеялка с немедленным подсевом содержит станину, подсевающий аппарат (5) и систему (1) управления. Станина соединена с высевающим устройством (6), прикатывающим катком (4) и ходовым колесом (3) в порядке от направления вперед в ходе работы к направлению назад. Высевающее устройство (6) представляет собой высевающее устройство ложечного типа, при этом высевающий бункер (61) высевающего устройства (6) оснащен механизмом контроля на пропуски высева с возможностью срабатывания, когда каждая из высевающих ложечек совершает высев. Подсевающий аппарат (5) соединен со станиной и расположен между высевающим устройством (6) и прикатывающим катком (4), при этом подсевающий аппарат (5) снабжен приводным агрегатом (51), служащим источником энергии для подсева. Система (1) управления закреплена поверх станины и электрически связана с источником (2) электропитания, механизмом контроля на пропуски высева и приводным агрегатом (51), при этом система (1) управления служит для приема сигнала пропуска высева от механизма контроля на пропуски высева, вычисления координатной позиции подсева и отправки сигнала момента подсева приводному агрегату (51) в зависимости от координатной позиции подсева. Способ немедленного подсева посредством вышеуказанной сеялки заключается в том, что сеялку перемещают с постоянной скоростью, устанавливают абсолютную систему координат, началом отсчета в которой является позиция сеялки в начале работы, и определяют значение координаты подсевающего аппарата в абсолютной системе координат в режиме реального времени; когда механизм контроля на пропуски высева обнаруживает сигнал пропуска высева, система управления определяет, что произошел пропуск высева, и регистрирует значение координаты пустой лунки в абсолютной системе координат. При этом, когда система управления определит, что подсевающий аппарат достиг позиции подсева, то есть значение координаты подсевающего аппарата соответствует значению пустой лунки, приводят во вращение приводной агрегат подсевающего аппарата для выполнения немедленного подсева. Группа изобретений обеспечивает повышение качества высева и эффективности высева. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[1] Предлагаемое изобретение относится к области техники сеялок, в частности – к сеялке с немедленным подсевом и к способу немедленного подсева для нее.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[2] Сеялка точного высева обладает высокой рабочей скоростью и производительностью благодаря преимуществам своей конструкции, позволяющим высевать семена в грунт в надлежащий посевной сельскохозяйственный период и повышать урожайность. Однако из-за сложных полевых условий и полностью закрытого высевающего аппарата, процесс дозирования семян невозможно видеть и, как следствие, невозможно непосредственно контролировать качество выполнения операции только органами человеческого слуха и зрения. В случае закупорки семяпровода в ходе операции высева или столкновения сеялки с препятствием на неровной поверхности грунта в ходе работы, высевающий аппарат пропустит высев. При этом по завершении высева в поле семена культур будут засыпаны с помощью механизма заделки в почву. Работники не смогут своевременно обнаружить пропуск высева, если он произойдет, а подсев будет невозможно выполнить до тех пор, пока семена не взойдут. Цикл развития семян после подсева не будет совпадать с производственным циклом семян, высаженных первыми, что впоследствии приведет к снижению урожайности.

[3] Для устранения вышеуказанных проблем, в известной сеялке применяется система контроля на пропуски высева и, после высева высевающим аппаратом, проводится контроль на пропуски высева на лунках, однако, при всей сложности и дороговизне данной системы, доля успешных выявлений могла бы быть и выше. При этом применяемое подсевающее устройство имеет сложную конструкцию, и операция подсева также является сложной; данное подсевающее устройство неспособно обеспечить немедленный подсев, поэтому имеет место некоторое расхождение между позицией подсева и позицией высева и, как следствие, несоответствие позиции высева.

[4] С учетом вышесказанного, задача создания сеялки с немедленным подсевом и способа немедленного подсева для нее должна быть срочно решена специалистами в данной области техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[5] Предлагаемое изобретение направлено на преодоление, по меньшей мере, в некоторой степени вышеуказанных недостатков известных решений.

[6] Поэтому одной из целей предлагаемого изобретения является создание сеялки с немедленным подсевом для преодоления недостатка известной сеялки, состоящего в невозможности немедленного подсева.

[7] Другой целью предлагаемого изобретения является создание способа немедленного подсева.

[8] Техническим решением по предлагаемому изобретению является сеялка с немедленным подсевом, содержащая:

[9] станину, при этом станина соединена с высевающим устройством, прикатывающим катком и ходовым колесом в порядке от направления вперед в ходе работы к направлению назад; при этом высевающее устройство представляет собой высевающее устройство ложечного типа, при этом высевающий бункер высевающего устройства оснащен механизмом контроля на пропуски высева, при этом механизм контроля на пропуски высева срабатывает, когда каждая из высевающих ложечек совершает высев;

[10] подсевающий аппарат, при этом подсевающий аппарат соединен со станиной и расположен между высевающим устройством и прикатывающим катком, при этом подсевающий аппарат снабжен приводным агрегатом, при этом приводной агрегат служит источником энергии для подсева; и

[11] систему управления, при этом система управления закреплена поверх станины и электрически связана с источником электропитания, механизмом контроля на пропуски высева и приводным агрегатом; при этом система управления служит для приема сигнала пропуска высева от механизма контроля на пропуски высева, вычисления координатной позиции подсева и отправки сигнала момента подсева приводному агрегату в зависимости от координатной позиции подсева.

[12] Кроме того, механизм контроля на пропуски высева содержит фотоэлектрический датчик и детектирующие датчики; при этом фотоэлектрический датчик установлен на одной стороне высевающего бункера вблизи семенного ящика высевающего устройства, при этом детектирующие датчики установлены у выхода высевающего бункера; поворотный диск установлен вблизи выхода высевающего бункера, толкатель ложечки каждой из высевающих ложечек приводит поворотный диск во вращение в процессе приближения каждой из высевающих ложечек к выходу высевающего бункера, фотоэлектрический датчик обнаруживает толкатель ложечки в момент данного вращения, сигнал толкателя ложечки, захваченный фотоэлектрическим датчиком, поступает по обратной связи в систему управления, а система управления считывает сигнал высева от детектирующих датчиков и определяет, произошел ли пропуск высева.

[13] Кроме того, подсевающий аппарат содержит:

[14] толкатель, при этом выходной конец приводного агрегата связан с толкателем сцепным устройством, при этом толкатель выполнен с возможностью перемещения вверх и вниз в вертикальном направлении;

[15] лункоделательный агрегат ложечного типа, при этом нижний конец толкателя связан с лункоделательным агрегатом ложечного типа;

[16] ящик подсева, при этом ящик подсева расположен параллельно толкателю и, по меньшей мере, частично связан с ним;

[17] подсевающее устройство, при этом подсевающее устройство расположено у нижней части ящика подсева и сообщено с ним;

[18] семяпровод, при этом с верхней стороны семяпровод сообщен с подсевающим устройством, а с нижней стороны семяпровод 59 сообщен с лункоделательным агрегатом ложечного типа; при этом

[19] сторона толкателя, обращенная к подсевающему устройству, содержит зубчатую рейку, расположенную по вертикали, при этом шестерня, взаимодействующая с зубчатой рейкой, расположена соосно на подсевающем устройстве.

[20] Кроме того, приводной агрегат содержит:

[21] кулачок, при этом на одной стороне кулачка установлен сервомотор, а к другой стороне прикреплен шатун; и

[22] поршень, при этом шатун соединен с поршнем, при этом поршень соединен со сцепным устройством.

[23] Кроме того, лункоделательный агрегат ложечного типа содержит:

[24] первые ограничительные пластины, при этом первые ограничительные пластины прикреплены к низу толкателя;

[25] вторые ограничительные пластины, при этом две вторые ограничительные пластины соединены соответственно с двумя подвижными ложечками, расположенными одна напротив другой, при этом верхние части данных двух подвижных ложечек шарнирно соединены с толкателем и, по меньшей мере, частично прикреплены к первым ограничительным пластинам с образованием открывающегося и закрывающегося пространства высева между данными двумя подвижными ложечками, при этом пространство высева сообщено с семяпроводом; и

[26] возвратные пружины, при этом возвратные пружины присоединены между первыми ограничительными пластинами и вторыми ограничительными пластинами.

[27] Кроме того, подсевающее устройство содержит плоскую крышку лотка для подсева, лоток для подсева и дефлектор лотка для подсева, соединенные последовательно посредством поворотного вала и образующие пространство подсева, при этом дефлектор лотка для подсева содержит канал впуска семян вверху и канал выпуска семян внизу, при этом множество отверстий для семян расположены на внешней окружности лотка для подсева; при этом шестерня соединена с поворотным валом посредством шпонки.

[28] Кроме того, кулачок имеет радиус 95-105 мм, шатун имеет длину 115-125 мм, при этом шатун установлен на расстоянии 75-85 мм от центра кулачка.

[29] Кроме того, в настоящем изобретении предложен способ немедленного подсева для сеялки с немедленным подсевом согласно вышеуказанному решению. Перемещают сеялку с постоянной скоростью, устанавливают абсолютную систему координат, началом отсчета в которой является позиция сеялки в начале работы, и определяют значение координаты подсевающего аппарата в абсолютной системе координат в режиме реального времени; когда механизм контроля на пропуски высева обнаруживает сигнал пропуска высева, система управления определяет, что произошел пропуск высева, и регистрирует значение координаты пустой лунки в абсолютной системе координат; и, когда система управления определит, что подсевающий аппарат достиг позиции подсева, то есть значение координаты подсевающего аппарата соответствует значению пустой лунки, приводят во вращение приводной агрегат подсевающего аппарата для выполнения немедленного подсева.

[30] Кроме того, процесс подсева включает этапы, на которых:

[31] S1: задают исходную систему координат в начале операции высева, устанавливают одномерную систему координат, началом отсчета в которой является подсевающий аппарат, а положительное направление проходит вдоль направления высева, и в это же время запускают часы;

[32] S2: регистрируют текущий момент времени с помощью часов системы управления, когда механизм контроля на пропуски высева обнаруживает, что сгенерирован сигнал пропуска высева, и получают значение координаты позиции пропуска высева в абсолютной системе координат по формулам (1-1) и (1-2);

[33] где – расстояние от подсевающего аппарата до ложечки высевающего устройства; – скорость высева, – расстояние в направлении вперед, пройденное сеялкой на момент времени , при этом расстояние перемещения является относительным; и

[34] получают по формуле (1-3) время , необходимое для достижения подсевающим аппаратом данного значения координаты, на основе полученного значения координаты ;

[35] S3: осуществляют считывание числового значения на часах через определенные интервалы системой управления, определяют, соответствует ли числовое значение значению , если нет, то указывают, что подсевающий аппарат не достиг позиции пропуска высева, а если да, то указывают, что подсевающий аппарат достиг позиции пропуска высева, и приводят, посредством системы управления, сервомотор подсевающего аппарата во вращение для выполнения подсева; и

[36] S4: повторяют этап S3 до тех пор, пока операция высева не будет завершена.

[37] Кроме того, механизм контроля на пропуски высева обнаруживает сигнал пропуска высева, при этом начальной точкой является достижение толкателем ложечки углового положения для толкания поворотного диска.

[38] В отличие от известных решений, предлагаемое изобретение обеспечивает следующие преимущества.

[39] Согласно предлагаемому изобретению, система управления принимает сигнал пропуска высева от механизма контроля на пропуски высева, вычисляет координатную позицию подсева и отправляет сигнал момента подсева приводному агрегату в зависимости от координатной позиции подсева, тем самым обеспечивая немедленный подсев.

[40] В отличие от известных решений, предлагаемый механизм контроля на пропуски высева характеризуется высокой долей успешных выявлений, простой конструкцией и низкой стоимостью.

[41] Предлагаемое изобретение предусматривает простую конструкцию подсевающего аппарата, реализацию немедленного подсева, обеспечение соответствия позиции подсева позиции высева, а также позволяет повысить качество и эффективность высева.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[42] Далее будут кратко описаны прилагаемые чертежи, о которых идет речь в описании примеров предлагаемого изобретения или известных решений, для создания более ясного представления о примерах предлагаемого изобретения или известных технических решениях. Очевидно, что чертежи, речь о которых идет в нижеследующем описании, представляют только некоторые примеры предлагаемого изобретения, при этом средние специалисты в данной области техники смогут получить на их основе другие чертежи без приложения творческих усилий.

[43] ФИГ. 1 – принципиальная схема конструкции предлагаемой сеялки с немедленным подсевом;

[44] ФИГ. 2 схематически иллюстрирует позицию механизма контроля на пропуски высева;

[45] ФИГ. 3 схематически иллюстрирует другую позицию механизма контроля на пропуски высева;

[46] ФИГ. 4 изображает принципиальную схему конструкции подсевающего аппарата;

[47] ФИГ. 5 изображает принципиальную схему конструкции приводного агрегата;

[48] ФИГ. 6 изображает принципиальную схему конструкции лункоделательного агрегата ложечного типа;

[49] ФИГ. 7 изображает принципиальную схему конструкции подсевающего устройства;

[50] ФИГ. 8 схематически иллюстрирует начальное состояние процесса загрузки семян;

[51] ФИГ. 9 схематически иллюстрирует первую стадию операции загрузки семян;

[52] ФИГ. 10 схематически иллюстрирует вторую стадию операции загрузки семян; и

[53] ФИГ. 11 схематически иллюстрирует принцип операции подсева.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[54] Далее будут подробно описаны примеры предлагаемого изобретения, частные случаи которых представлены на прилагаемых чертежах, при этом на всех чертежах идентичные или аналогичные обозначения относятся к идентичным или аналогичным элементам, либо к элементам с идентичными или аналогичными функциями. Примеры, раскрытые ниже с отсылкой к прилагаемым чертежам, предназначены для того, чтобы проиллюстрировать предлагаемое изобретение, но не должны толковаться как ограничивающие предлагаемое изобретение.

[55] В известной сеялке применяется система контроля на пропуски высева и, после высева высевающим аппаратом, проводится контроль на пропуски высева на лунках, однако, при всей сложности и дороговизне данной системы, доля успешных выявлений могла бы быть и выше. При этом применяемое подсевающее устройство имеет сложную конструкцию, и операция подсева также является сложной; данное подсевающее устройство неспособно обеспечить немедленный подсев, поэтому имеет место некоторое расхождение между позицией подсева и позицией высева, следствием чего является несоответствие позиции высева, а также снижение качества и эффективности высева.

[56] С учетом вышесказанного, в настоящем изобретении предложена сеялка с немедленным подсевом, представленная на ФИГ. 1 и 2, содержащая:

[57] станину, при этом станина соединена с высевающим устройством 6, прикатывающим катком 4 и ходовым колесом 3 в порядке от направления вперед в ходе работы к направлению назад; при этом высевающее устройство 6 представляет собой высевающее устройство ложечного типа, при этом высевающий бункер 61 высевающего устройства 6 оснащен механизмом контроля на пропуски высева, при этом механизм контроля на пропуски высева срабатывает, когда каждая из высевающих ложечек совершает высев;

[58] подсевающий аппарат 5, при этом подсевающий аппарат 5 соединен со станиной и расположен между высевающим устройством 6 и прикатывающим катком 4, при этом подсевающий аппарат 5 снабжен приводным агрегатом 51, при этом приводной агрегат 51 служит источником энергии для подсева; и

[59] систему 1 управления, при этом система 1 управления закреплена поверх станины и электрически связана с источником 2 электропитания, механизмом контроля на пропуски высева и приводным агрегатом 51; при этом система 1 управления служит для приема сигнала пропуска высева от механизма контроля на пропуски высева, вычисления координатной позиции подсева и отправки сигнала момента подсева приводному агрегату 51 в зависимости от координатной позиции подсева.

[60] Высевающее устройство перемещается вперед, одновременно вращаясь под действием движения ходового колеса, при этом множество ложечек на высевающем устройстве одна за другой выполняют операцию высева. В ходе выполнения каждой из ложечек операции высева, система контроля на пропуски высева выполняет контроль на пропуски высева в отношении данной ложечки для определения того, пропускает ли ложечка высев. Если пропуск высева происходит, подсевающий аппарат перемещается в позицию пустой лунки для подсева. В завершение, лунка прикатывается прикатывающим катком, и процесс высева в целом заканчивается. Таким образом, реализован немедленный подсев, а качество высева и эффективность высева повышены.

[61] Как можно видеть на ФИГ. 2 и 3, механизм контроля на пропуски высева содержит фотоэлектрический датчик 7 и детектирующие датчики 8; при этом фотоэлектрический датчик 7 установлен на одной стороне высевающего бункера 61 вблизи семенного ящика высевающего устройства 6, а детектирующие датчики 8 установлены у выхода высевающего бункера 61; поворотный диск 62 установлен вблизи выхода высевающего бункера 61, толкатель 63 ложечки каждой из высевающих ложечек приводит поворотный диск 62 во вращение в процессе приближения каждой из высевающих ложечек к выходу высевающего бункера 61, фотоэлектрический датчик 7 обнаруживает толкатель 63 ложечки в момент данного вращения, сигнал толкателя ложечки, захваченный фотоэлектрическим датчиком 7, поступает по обратной связи в систему 1 управления, а система 1 управления считывает сигнал высева от детектирующих датчиков 8 и определяет, произошел ли пропуск высева. Детектирующие датчики 8 могут включать в себя множество диодных пар, при этом каждая пара может включать в себя инфракрасный светоизлучающий диод и чувствительный к инфракрасному излучению диод.

[62] В ходе работы сеялки, ложечки, установленные на высевающем устройстве, будут одна за другой достигать позиции высева для выполнения высева, при этом следующая ложечка перемещается в позицию высева после полного высева предыдущей ложечки; в процессе перемещения, толкатель ложечки толкает поворотный диск, приводя его во вращение, при этом поворотный диск связан с высевающим бункером; поэтому также будет происходить вращение высевающего бункера, и семена будут падать в ложечку из высевающего бункера; при этом достижение толкателем ложечки углового положения для толкания поворотного диска является признаком начала операции высева ложечкой.

[63] Контроль на пропуски высева включает два процесса. Первый процесс: система управления постоянно считывает сигнал фотоэлектрического датчика. Когда ложечка достигнет углового положения для толкания поворотного диска, толкатель ложечки будет обнаружен фотоэлектрическим датчиком с генерированием электрического сигнала, который будет выдан в систему управления. В этот момент времени, система управления начинает считывать сигнал, выдаваемый детектирующим датчиком, как можно видеть на ФИГ. 2. Второй процесс: если при перемещении ложечки в позицию высева падает семя, инфракрасный светоизлучающий диод будет заблокирован, и в этом случае определяют, что пропуск высева отсутствует; в случае отсутствия падающего семени в пределах определенного временного интервала, определяют, что имеет место пропуск высева, как можно видеть на ФИГ. 3.

[64] В одном из примеров предлагаемого изобретения, представленном на ФИГ. 4, подсевающий аппарат 5 содержит:

[65] толкатель 55, при этом выходной конец приводного агрегата 51 связан с толкателем 55 сцепным устройством 52, при этом толкатель 55 выполнен с возможностью перемещения вверх и вниз в вертикальном направлении;

[66] лункоделательный агрегат 56 ложечного типа, при этом нижний конец толкателя 55 связан с лункоделательным агрегатом 56 ложечного типа;

[67] ящик 57 подсева, при этом ящик 57 подсева расположен параллельно толкателю 55 и, по меньшей мере, частично связан с ним;

[68] подсевающее устройство 58, при этом подсевающее устройство 58 расположено у нижней части ящика 57 подсева и сообщено с ним;

[69] семяпровод 59, при этом с верхней стороны семяпровод 59 сообщен с подсевающим устройством 58, а с нижней стороны семяпровод 59 сообщен с лункоделательным агрегатом 56 ложечного типа; и

[70] сторона толкателя 55, обращенная к подсевающему устройству 58, содержит зубчатую рейку 53, расположенную по вертикали, при этом шестерня 581, взаимодействующая с зубчатой рейкой 53, расположена соосно на подсевающем устройстве 58.

[71] Как можно видеть на ФИГ. 5, приводной агрегат 51 содержит:

[72] кулачок 511, при этом на одной стороне кулачка 511 установлен сервомотор 512, а к другой стороне прикреплен шатун 513; и

[73] поршень 514, при этом с поршнем 514 соединен шатун 513, при этом поршень 514 соединен со сцепным устройством 52.

[74] В качестве преимущества, приводной агрегат является одним из компонентов, существенных для реализации перемещения подсевающего аппарата вверх-вниз. Чтобы процесс загрузки семян был успешным, зубчатая рейка должна перемещаться на некоторое расстояние: согласно конструктивному решению данного примера предлагаемого изобретения, зубчатая рейка должна перемещаться на 160 мм, а приводной агрегат должен перемещаться на расстояние, соответствующее 160 мм. Чтобы процесс загрузки семян был успешным, соотношение между соответствующими компонентами заключается в следующем: радиус кулачка 511 составляет 95-105 мм, длина шатуна 513 составляет 115-125 мм, при этом шатун 513 установлен на расстоянии 75-85 мм от центра кулачка 511.

[75] Шатун соединен с кулачком и поршнем, при этом поршень связан с толкателем через сцепное устройство, вращение сервомотора приводит во вращение кулачок, при этом поршень линейно перемещается в цилиндре поршня под действием шатуна, тем самым обеспечивая возможность линейного перемещения толкателя в вертикальном направлении.

[76] Как можно видеть на ФИГ. 6, лункоделательный агрегат 56 ложечного типа содержит:

[77] первые ограничительные пластины 561, при этом первые ограничительные пластины 561 прикреплены к низу толкателя 55;

[78] вторые ограничительные пластины 562, при этом две вторые ограничительные пластины 562 соединены соответственно с двумя подвижными ложечками 563, расположенными одна напротив другой, при этом верхние части данных двух подвижных ложечек 563 шарнирно соединены с толкателем 55 и, по меньшей мере, частично прикреплены к первым ограничительным пластинам 561 с образованием открывающегося и закрывающегося пространства высева при этом между данными двумя подвижными ложечками 563, при этом пространство высева сообщено с семяпроводом 59; подвижные ложечки создают согласованный сдвиг от шарнира толкателя 55 относительно семяпровода 59, или один конец семяпровода 59 входит во внутреннее пространство толкателя 55 и сообщается с нижней частью пространства высева; при этом вторые ограничительные пластины 562 толще первых ограничительных пластин 561; при этом первые ограничительные пластины 561 шарнирно соединены с толкателем 55 через поворотный вал 54 или вал пальца для обеспечения возможности вращения подвижных ложечек; и

[79] возвратные пружины 564, при этом возвратные пружины 564 присоединены между первыми ограничительными пластинами 561 и вторыми ограничительными пластинами 562. При сжатии возвратных пружин 564 две подвижные ложечки открываются, а при возврате пружин две подвижные ложечки закрываются.

[80] В работе, в ходе постепенного перемещения приводного агрегата к самому нижнему концу, толкатель перемещается вниз, лункоделательный агрегат ложечного типа вонзается в грунт на определенную глубину, происходит нажатие на вторые ограничительные пластины, возвратные пружины сжимаются, две подвижные ложечки открываются, и семена падают в лунки. Одновременно, под действием нисходящего перемещения зубчатой рейки происходит вращение шестерни против часовой стрелки, лоток для подсева вращается против часовой стрелки, и семена поступают в лоток для подсева из ящика подсева. В ходе постепенного перемещения приводного агрегата к верхнему концу, толкатель перемещается вверх, лункоделательный агрегат ложечного типа выходит из грунта, давление на вторые ограничительные пластины уменьшается, возвратные пружины постепенно возвращаются, две подвижные ложечки закрываются, зубчатая рейка перемещается вверх, шестерня вращается по часовой стрелке, лоток для подсева вращается по часовой стрелке, и семена поступают в семяпровод из лотка для подсева в лункоделательный агрегат ложечного типа, в ожидании следующего подсева.

[81] Как можно видеть на ФИГ. 7, подсевающее устройство 58 содержит плоскую крышку 582 лотка для подсева, лоток 584 для подсева и дефлектор 585 лотка для подсева, соединенные посредством поворотного вала 54 последовательно и образующие пространство подсева; дефлектор 585 лотка для подсева содержит канал впуска семян вверху и канал выпуска семян внизу с возможностью пропуска семян по ним; при этом множество отверстий 583 для семян расположены на внешней окружности лотка 584 для подсева. Шестерня 581 соединена с поворотным валом 54 посредством шпонки. Лоток 584 для подсева соединен с поворотным валом 54 посредством шпонки. Когда вращается шестерня 581, лоток 584 для подсева вращается синхронно.

[82] Кроме того, в настоящем изобретении предложен способ немедленного подсева для сеялки с немедленным подсевом по приведенным выше примерам. Перемещают сеялку с постоянной скоростью, устанавливают абсолютную систему координат, началом отсчета в которой является позиция сеялки в начале работы, и определяют значение координаты подсевающего аппарата в абсолютной системе координат в режиме реального времени; когда механизм контроля на пропуски высева обнаруживает сигнал пропуска высева, система управления определяет, что произошел пропуск высева, и регистрирует значение координаты пустой лунки в абсолютной системе координат; и, когда система управления определит, что подсевающий аппарат достиг позиции подсева, то есть значение координаты подсевающего аппарата соответствует значению пустой лунки, приводят во вращение приводной агрегат подсевающего аппарата для выполнения немедленного подсева.

[83] Как можно видеть на ФИГ. 11, процесс подсева включает нижеследующие этапы.

[84] На этапе S1 задают исходную систему координат в начале операции высева, устанавливают одномерную систему координат, началом отсчета в которой является подсевающий аппарат, а положительное направление проходит вдоль направления высева, и в это же время запускают часы.

[85] На этапе S2 регистрируют текущий момент времени (t1/t2/t3......) с помощью часов системы управления, когда механизм контроля на пропуски высева обнаруживает, что сгенерирован сигнал пропуска высева, и получают значение координаты позиции пропуска высева в абсолютной системе координат из уравнений (1-1) и (1-2);

[86] где – расстояние от подсевающего аппарата до ложечки высевающего устройства; – скорость высева, – расстояние в направлении вперед, пройденное сеялкой на момент времени , при этом расстояние перемещения является относительным; и

[87] по формулам (1-3) получают время , необходимое для достижения подсевающим аппаратом данного значения координаты, на основе полученного значения координаты (x1/x2/x3......);

[88] На этапе S3 осуществляют считывание числового значения на часах через определенные интервалы системой управления, определяют, соответствует ли числовое значение значению , если нет, то указывают, что подсевающий аппарат не достиг позиции пропуска высева; а если да, то указывают, что подсевающий аппарат достиг позиции пропуска высева, и система управления приводит сервомотор подсевающего аппарата во вращение для выполнения подсева.

[89] На этапе S4 повторяют S3 до тех пор, пока операция высева не будет завершена.

[90] Следует отметить, что система управления в предлагаемом изобретении представляет собой программируемый логический контроллер (ПЛК), способный обрабатывать информацию и параметры и имеющий функцию часов. Возможно применение известной на сегодняшний день системы управления, если она позволяет реализовать раскрытые выше функции.

[91] Механизм контроля на пропуски высева обнаруживает сигнал пропуска высева, при этом начальной точкой является достижение толкателем ложечки углового положения для толкания поворотного диска.

[92] Предлагаемое изобретение предусматривает применение подсевающего аппарата с прямым типом ввода и способа немедленного подсева, при этом сервомотор приводят в действие, когда будет определено, что значение координаты подсевающего аппарата соответствует значению координаты позиции пропуска высева, тем самым реализуя немедленный подсев. Конструкция шестерни и зубчатой рейки в предлагаемом изобретении обеспечивает возможность своевременного поступления семян в назначенную позицию в ходе работы подсевающего аппарата.

[93] Подсевающий аппарат по предлагаемому изобретению также может найти применение в качестве подсевающего аппарата в сеялках других типов.

[94] Как можно видеть на ФИГ. 8-10, операция подсева подсевающего аппарата представляет собой процесс подачи семян и процесс загрузки семян, при этом данные два процесса осуществляют одновременно. Однако, с учетом необходимости соблюдения срока выполнения, процесс подачи семян выполняют первым, а процесс загрузки семян выполняют позже. В процессе подачи семян задействованы, главным образом, приводной агрегат, толкатель и лункоделательный агрегат ложечного типа, а в процессе загрузки семян – совместно шестерня, зубчатая рейка и лоток для подсева. Состав работ подсевающего устройства может быть детально описан на основе соответственно стадии подачи семян и стадии загрузки семян.

[95] Стадия подачи семян

[96] Подача семян заключается в размещении семян в открытые лунки, при этом в число операций на стадии подачи семян входят лункование, открытие лунок и подача семян. В случае необходимости подсева из-за пропуска высева, сервомотор подсевающего аппарата принимает сигнал, выходной вал вращается, при этом поршень толкает толкатель для его перемещения вниз; лункоделательный агрегат ложечного типа постепенно перемещается вниз, вонзаясь в грунт для выполнения действия лункования, при этом вторые ограничительные пластины лункоделательного агрегата ложечного типа одновременно перемещаются вниз, где им препятствует грунт, тем самым обеспечивая сжатие возвратных пружин; лункоделательный агрегат ложечного типа постепенно открывает подвижные ложечки, когда лункоделательный агрегат ложечного типа вонзается в грунт на определенную глубину, сжатие возвратных пружин становится максимальным, и подвижные ложечки полностью открываются в грунт с образованием лунки, тем самым завершая действие лункования; и наконец, семена подаются в лунку из лункоделательного агрегата ложечного типа, тем самым завершая действие подачи семян. В случае обнаружения системой управления сигнала пропуска высева и отправки ею сигнала подсева, подсевающий аппарат выполняет вышеуказанное действие подачи семян один раз.

[97] Стадия загрузки семян

[98] Выполнение действия загрузки семян зависит от шестерни и зубчатой рейки. Когда подсевающий аппарат не находится в работе, и зубья на самом нижнем конце зубчатой рейки находятся в зацеплении с шестерней, отверстия для семян лотка для подсева в подсевающем устройстве обращены вниз, как можно видеть на ФИГ. 8.

[99] В работе, стадию загрузки семян можно разделить на две стадии, одна из которых состоит в том, что зубчатая рейка будет также перемещаться вниз в ходе нисходящего перемещения толкателя на стадии подачи семян, приводя шестерню во вращение против часовой стрелки. Так как поворотный вал связан с шестерней и лотком для подсева двумя шпонками, вращение шестерни против часовой стрелки приводит во вращение против часовой стрелки поворотный вал, и лоток для подсева вращается в направлении против часовой стрелки. При перемещении зубчатой рейки к самому нижнему концу, зубья на самом верхнем конце зубчатой рейки входят в зацепление с шестерней, и в этот момент времени шестерня вращается на полоборота, лоток для подсева также вращается на полоборота против часовой стрелки, при этом отверстия для семян лотка для подсева направлены вверх, и семена, находящиеся в ящике подсева, поступают в отверстия для семян из канала впуска семян дефлектора лотка для подсева, как можно видеть на ФИГ. 9. Вторая состоит в том, что, после завершения высева, толкатель приводит зубчатую рейку в движение вверх, давление на возвратные пружины уменьшается, и две подвижные ложечки постепенно закрываются. Аналогичным образом, при перемещении зубчатой рейки вверх, шестерня вращается по часовой стрелке, и лоток для подсева также вращается по часовой стрелке. При подъеме зубчатой рейки в исходную позицию, шестерня вращается по часовой стрелке на полоборота, и лоток для подсева также вращается по часовой стрелке на полоборота. В это время отверстия для семян лотка для подсева направлены вниз, и семена поступают в семяпровод из канала выпуска семян дефлектора лотка для подсева и подаются в закрытый лункоделательный агрегат ложечного типа по семяпроводу, тем самым реализуя заблаговременную загрузку семян для следующей операции подсева, как можно видеть на ФИГ. 10.

[0100] Встречающиеся в тексте настоящего описания выражения «один пример», «некоторые примеры», «случаи», «частные случаи» или «некоторые случаи» означают, что конкретные признаки, конструкции, материалы или характеристики, раскрываемые применительно к данным примерам или случаям, содержатся в по меньшей мере одном примере или случае предлагаемого изобретения. Встречающиеся в настоящем описании краткие упоминания вышеупомянутых примеров или случаев не обязательно относятся к одним и тем же примерам или случаям. Кроме того, раскрываемые конкретные признаки, конструкции, материалы или характеристики могут быть объединены в любые подходящие комбинации в одном или нескольких примерах или случаях. Кроме того, специалисты в данной области техники смогут комбинировать или объединять друг с другом несколько раскрытых в настоящем описании примеров или случаев.

[0101] Следует понимать, что представленные и раскрытые выше примеры носят иллюстративный характер и не должны толковаться как ограничивающие предлагаемое изобретение. Средние специалисты в данной области техники смогут внести изменения, доработки, модификации, замены или альтернативные решения в раскрытые выше примеры без отступления от объема предлагаемого изобретения.

Claims (32)

1. Сеялка с немедленным подсевом, содержащая:

станину, при этом станина соединена с высевающим устройством (6), прикатывающим катком (4) и ходовым колесом (3) в порядке от направления вперед в ходе работы к направлению назад; при этом высевающее устройство (6) представляет собой высевающее устройство ложечного типа, при этом высевающий бункер (61) высевающего устройства (6) оснащен механизмом контроля на пропуски высева, при этом механизм контроля на пропуски высева срабатывает, когда каждая из высевающих ложечек совершает высев;

подсевающий аппарат (5), при этом подсевающий аппарат (5) соединен со станиной и расположен между высевающим устройством (6) и прикатывающим катком (4), при этом подсевающий аппарат (5) снабжен приводным агрегатом (51), при этом приводной агрегат (51) служит источником энергии для подсева; и

систему (1) управления, при этом система (1) управления закреплена поверх станины и электрически связана с источником (2) электропитания, механизмом контроля на пропуски высева и приводным агрегатом (51); при этом система (1) управления служит для приема сигнала пропуска высева от механизма контроля на пропуски высева, вычисления координатной позиции подсева и отправки сигнала момента подсева приводному агрегату (51) в зависимости от координатной позиции подсева.

2. Сеялка с немедленным подсевом по п. 1, в которой механизм контроля на пропуски высева содержит фотоэлектрический датчик (7) и детектирующие датчики (8); при этом фотоэлектрический датчик (7) установлен на одной стороне высевающего бункера (61) вблизи семенного ящика высевающего устройства (6), а детектирующие датчики (8) установлены у выхода высевающего бункера (61); поворотный диск (62) установлен вблизи выхода высевающего бункера (61), толкатель (63) ложечки каждой из высевающих ложечек приводит поворотный диск (62) во вращение в процессе приближения каждой из высевающих ложечек к выходу высевающего бункера (61), фотоэлектрический датчик (7) обнаруживает толкатель (63) ложечки в момент данного вращения, сигнал толкателя ложечки, захваченный фотоэлектрическим датчиком (7), поступает по обратной связи в систему (1) управления, и система (1) управления считывает сигнал высева от детектирующих датчиков (8) и определяет, произошел ли пропуск высева.

3. Сеялка с немедленным подсевом по п. 2, в которой подсевающий аппарат (5) содержит:

толкатель (55), при этом выходной конец приводного агрегата (51) связан с толкателем (55) сцепным устройством (52), при этом толкатель (55) выполнен с возможностью перемещения вверх и вниз в вертикальном направлении;

лункоделательный агрегат (56) ложечного типа, при этом нижний конец толкателя (55) связан с лункоделательным агрегатом (56) ложечного типа;

ящик (57) подсева, при этом ящик (57) подсева расположен параллельно толкателю (55) и, по меньшей мере, частично связан с ним;

подсевающее устройство (58), при этом подсевающее устройство (58) расположено у нижней части ящика (57) подсева и сообщено с ним;

семяпровод (59), при этом с верхней стороны семяпровод (59) сообщен с подсевающим устройством (58), а с нижней стороны семяпровод (59) сообщен с лункоделательным агрегатом (56) ложечного типа; при этом

сторона толкателя (55), обращенная к подсевающему устройству (58), содержит зубчатую рейку (53), расположенную по вертикали, при этом шестерня (581), взаимодействующая с зубчатой рейкой (53), расположена соосно на подсевающем устройстве (58).

4. Сеялка с немедленным подсевом по п. 3, в которой приводной агрегат (51) содержит:

кулачок (511), при этом на одной стороне кулачка (511) установлен сервомотор (512), а к другой стороне прикреплен шатун (513); и

поршень (514), при этом шатун (513) соединен с поршнем (514), при этом поршень (514) соединен со сцепным устройством (52).

5. Сеялка с немедленным подсевом по п. 3, в которой лункоделательный агрегат (56) ложечного типа содержит:

первые ограничительные пластины (561), при этом первые ограничительные пластины (561) прикреплены к низу толкателя (55);

вторые ограничительные пластины (562), при этом две вторые ограничительные пластины (562) соединены соответственно с двумя подвижными ложечками (563), расположенными одна напротив другой, при этом верхние части данных двух подвижных ложечек (563) шарнирно соединены с толкателем (55) и, по меньшей мере, частично прикреплены к первым ограничительным пластинам (561) с образованием открывающегося и закрывающегося пространства высева между данными двумя подвижными ложечками (563), при этом пространство высева сообщено с семяпроводом (59); и

возвратные пружины (564), при этом возвратные пружины (564) присоединены между первыми ограничительными пластинами (561) и вторыми ограничительными пластинами (562).

6. Сеялка с немедленным подсевом по п. 3, в которой подсевающее устройство (58) содержит плоскую крышку (582) лотка для подсева, лоток (584) для подсева и дефлектор (585) лотка для подсева, последовательно соединенные посредством поворотного вала (54) и образующие пространство подсева, при этом дефлектор (585) лотка для подсева содержит канал впуска семян вверху и канал выпуска семян внизу, при этом множество отверстий (583) для семян расположены на внешней окружности лотка (584) для подсева; при этом шестерня (581) соединена с поворотным валом (54) посредством шпонки.

7. Сеялка с немедленным подсевом по п. 4, в которой кулачок (511) имеет радиус 95-105 мм, шатун (513) имеет длину 115-125 мм, при этом шатун (513) установлен на расстоянии 75-85 мм от центра кулачка (511).

8. Способ немедленного подсева для сеялки с немедленным подсевом по п. 1, при котором перемещают сеялку с постоянной скоростью, устанавливают абсолютную систему координат, началом отсчета в которой является позиция сеялки в начале работы, и определяют значение координаты подсевающего аппарата в абсолютной системе координат в режиме реального времени; когда механизм контроля на пропуски высева обнаруживает сигнал пропуска высева, система управления определяет, что произошел пропуск высева, и регистрирует значение координаты пустой лунки в абсолютной системе координат; и, когда система управления определит, что подсевающий аппарат достиг позиции подсева, то есть значение координаты подсевающего аппарата соответствует значению пустой лунки, приводят во вращение приводной агрегат подсевающего аппарата для выполнения немедленного подсева.

9. Способ немедленного подсева по п. 8, при котором процесс подсева включает нижеследующие этапы, на которых:

S1: задают исходную систему координат в начале операции высева, устанавливают одномерную систему координат, началом отсчета в которой является подсевающий аппарат, а положительное направление проходит вдоль направления высева, и в это же время запускают часы;

S2: регистрируют текущий момент времени с помощью часов системы управления, когда механизм контроля на пропуски высева обнаруживает, что сгенерирован сигнал пропуска высева, и получают значение координаты позиции пропуска высева в абсолютной системе координат по формулам (1-1) и (1-2);

где – расстояние от подсевающего аппарата до ложечки высевающего устройства; – скорость высева, – расстояние в направлении вперед, пройденное сеялкой на момент времени , при этом расстояние перемещения является относительным; и

получают по формуле (1-3) время , необходимое для достижения подсевающим аппаратом данного значения координаты, на основе полученного значения координаты x;

S3: осуществляют считывание числового значения на часах через определенные интервалы системой управления, определяют, соответствует ли числовое значение значению , если нет, то указывают, что подсевающий аппарат не достиг позиции пропуска высева, а если да, то указывают, что подсевающий аппарат достиг позиции пропуска высева, и приводят, посредством системы управления, сервомотор подсевающего аппарата во вращение для выполнения подсева; и

S4: повторяют этап S3 до тех пор, пока операция высева не будет завершена.

10. Способ немедленного подсева по п. 8, при котором механизм контроля на пропуски высева обнаруживает сигнал пропуска высева, при этом начальной точкой является достижение толкателем ложечки углового положения для толкания поворотного диска.