专利名称：用于播种机中的种子放置系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种农用播种机，更具体而言，涉及一种用于沿着所需路径并按照所需间距在种子沟内放置种子的种子放置系统。
背景技术：
一种农用播种机例如中耕作物种植器或谷物条播机按照所需深度将种子放置于形成于土壤中的多条平行的种子沟内。在中耕作物种植器的情况中，多个中耕作物装置通常利用轮子、轴、链轮、变速箱、链条等等进行地面驱动。每个中耕作物装置具有一个可动地联接于一通用机架上的框架。框架可以承载着主种子料斗、除草剂料斗和杀虫剂料斗。如果使用的是粒状除草剂和杀虫剂，则用于将粒状产品分配入种子沟内的计量机构通常比较简单。另一方面，用于正确计量种子、按照预定速率分配种子并且按照预定相对位置将种子放置于种子沟内的所需机构则比较复杂。
用于计量和放置种子的机构基本上可以分成互相连通的一种子计量系统和一种子放置系统。种子计量系统从由框架承载的种子料斗大量接收种子。可以使用不同类型的种子计量系统，例如种子板、指孔板、以及种子盘。在采用种子盘式计量系统的情况中，一个种子盘形成有多个环绕着其外周相间分布的种子小室。种子被送入种子小室中，根据种子小室的尺寸和构型情况而定，每个种子小室中有一个或更多种子。真空或正压力空气可与种子盘一起使用以便帮助将种子送入种子小室中。种子按照预定速率一粒粒地排出至种子放置系统。
对于种子计量系统包括一个如上所述的种子盘的情况，种子盘通常包括一个同心驱动轴，同心驱动轴在其外侧端具有一个通过地面驱动装置等等驱动的链轮。同心放置的从动轴和链轮可以限制种子计量系统的紧凑性(例如，减小总体尺寸)。
种子放置系统可以归类为重力降落系统或动力降落系统。在重力降落系统的情况中，种子管具有一个置于种子计量系统下方的进料端。来自种子计量系统的一粒粒的种子仅仅降落至种子管中并且利用重力而从其排出端落入种子沟中。种子管可以向后弯曲以助于将种子引入种子沟中。向后的曲率还有助于在种子通过管子落入种子沟内时减少种子在管子内的前后跳动现象。此外，向后的曲率减少了种子在撞到种子沟底时的跳动现象。
动力降落类的种子放置系统可以分类为种子传送带降落、旋转阀降落、链条降落或空气降落。这些类型的种子放置系统能够沿预定路径按照所需间距更加一致地排放种子。要想了解这类种子放置系统的更多详细内容，以及一般的农业种植技术，在这里请参阅1981年Deere& Co.的Breece，Edward H博士等人所著的标题为“PLANTINGFUNDAMENTALS OF MACHINE OPERATION”的技术文档，其内容在此引入作为参考。
在本领域中所需要的是一种能够提供精确、有效、紧凑的种子计量系统和种子放置系统的农用播种机。
发明内容
本发明提供了种子放置系统中的一个轮子，它限定了一个种子量计和加速器。轮子具有三个径向区域，包括一结构轮毂、一环绕着结构轮毂的弹性中间层、以及一环绕着弹性中间层的夹持外层。夹持外层具有较高的摩擦系数以便接合并承载而不损坏种子。
本发明在其一种形式中包括一个播种机，这种播种机包括至少一个种子计量系统和至少一个与对应的种子计量系统相连通的种子放置系统。每个种子放置系统包括一个种子滑板和一个轮子。轮子包括一结构轮毂、一沿径向环绕着轮毂放置的弹性中间层、以及一沿径向环绕着中间层放置的夹持外层。夹持外层具有一个邻近种子滑板的至少一部分放置的外圆周边。外圆周边具有多个相邻的不相交表面。
本发明在其另一种形式中包括一种利用播种机将种子放置于土壤中形成的沟内的方法。种子按照预定速率在种子放置系统处接收。种子放置系统包括一种子滑板和一轮子。轮子具有一结构轮毂、一沿径向环绕着轮毂放置的弹性中间层、以及一沿径向环绕着中间层放置的夹持外层。夹持外层具有一个紧邻种子滑板的至少一部分放置的外圆周边。外圆周边具有多个相邻的不相交表面。种子以预定速率接合于轮子外周上。种子利用轮子外周被运送经过种子滑板的至少一部分而同时保持种子与种子滑板相接触。通过在运送步骤中局部挠曲弹性中间层，就可以容纳不同位向和尺寸的种子。种子从轮子外周上释放以便排放于沟内。
本发明的一个优点在于轮子确定地调整种子。
另一个优点在于，位于轮子外圆周边处的硬毛接合种子并运送种子经过种子滑板，而不管种子的尺寸和位向如何。
还有一个优点在于，位于轮子外圆周边处的夹持外层可以采用具有高摩擦系数的若干不同材料，例如硬毛、泡沫垫、膨胀泡沫垫、网垫、纤维垫和粗砂层。
图1是包括一中耕作物装置的本发明的播种机的一个实施例的侧视图；图2是图1中所示的中耕作物装置的局部断开的侧视图，示出了种子计量系统和种子放置系统的内部组件；图3是图2中所示的种子计量系统和种子放置系统的透视图，其中一个侧板除去以便示出轮子和种子滑板；图4是图2和3中所示的种子放置系统的侧视图；以及图5是图4中所示的轮子的剖面图，沿线5-5剖开。
具体实施例方式
现在参看附图，更特别而言请参看图1和2，示出了本发明的播种机10的一个实施例。在所示的实施例中，播种机10采用中耕作物种植器的形式，但是也可以采用谷物条播机的形式，等等。图1和2示出了一多排种植器的单个中耕作物装置12，多排种植器的每个中耕作物装置12基本相同并且连接于一公共通用机架上。为简单起见，图中只示出了单个中耕作物装置。
中耕作物装置12包括一个通过平行连接装置18而附连于通用机架14上的多部件框架16。通用机架14联接于一牵引装置(图中未示出)，例如农用拖拉机上。举例来说，通用机架14可利用一种三点挂钩部件而联接于农用拖拉机上。通用机架14可与运输轮部件、划行器杆等等联接起来，它们可采用常规型设计方案并且为简单起见并未示出。按照已知方式，运输轮可以通过利用轴、链条、链轮、变速箱等等而向中耕作物装置12提供地面驱动。
框架16承载着一双盘式开沟器20以用于在土壤中形成种子沟。一对犁耕限深/封盖轮22各自与双盘式开沟器20的这对盘相关联。更具体而言，每个犁耕限深/封盖轮22基本上与双盘式开沟器20的每个对应盘的外侧对齐并与其紧邻。犁耕限深/封盖轮22通过对应的臂24可枢轴转动地联接于框架16上。每个犁耕限深/封盖轮22可以垂直进行调节以便调节利用双盘式开沟器20切入土壤中的沟的深度。
框架16还承载着一对封盖轮26。封盖轮26的位置基本与双盘式开沟器20对齐。
现在请参看图2，播种机10的每个中耕作物装置12承载着一种子计量系统28和一种子放置系统30。种子计量系统28包括一进料斜槽32，进料斜槽32接收来自主供种装置例如位于框架16上方的种子料斗的种子。另外，种子也可以存储于远距离主种子料斗中并通过空气等等送至进料斜槽32。
种子计量系统28还包括一驱动轮34，其驱动着种子盘36，种子盘36具有多个绕其周边相间分布的种子小室38。一联接器39与一真空源(图中未示出)保持流体联通以便对形成于种子盘36中的种子小室38施加真空压力。这种真空压力推动种子进入种子小室38并且使种子在种子小室38内保持就位。种子从种子小室38而运送至种子放置系统30。
种子放置系统30包括一个种子滑板40，它引导种子以预定速率进入由双盘式开沟器20形成的种子沟中。种子滑板40沿种子沟的横向方向的宽度小于种子沟的宽度，但也可以近似等于种子沟的宽度。
限定了种子速度调节器的轮子42具有一个外圆周边，该外圆周边置于种子滑板40上或者紧邻种子滑板40。轮子42接合着在种子放置系统30处以预定速率接收的种子并且将种子调整至沿行进方向44上基本与播种机10的行进速度相一致的速度。轮子42和种子滑板40共同作用以便按照所需轨迹和速度排出种子。
侧板46附连于种子滑板40上并且置于轮子42的任一侧。侧板46与种子滑板40一起限定了部分包围着轮子42的外壳。
现在请参看图4和5，现在将对种子放置系统30进行更详细地描述。轮子42限定了一个种子调节器，其与种子滑板40一起从种子滑板40的底端48处以预定速率排出种子。轮子42基本上包括一结构轮毂50、一弹性中间层52和一夹持外层54。从动链轮56通过链条(图中未示出)利用位于播种机上的适当地面驱动结构而受到地面驱动。或者，链轮56可以利用液压马达、电动马达等等驱动。链轮56按照一定的转速被驱动以便在轮子42的外径处产生一个基本上与播种机前进速度相匹配的切向速度。当然，根据具体应用情况而定，轮子42也可以按照不同的转速驱动。
结构轮毂50由适当的塑料构成以便为轮子42提供结构支承。对所用塑料的具体类型进行选择以提供足够的刚度，以便使得结构轮毂50在正常使用过程中不会挠曲。根据具体应用情况而定，结构轮毂50也可以由不同类型的材料构成，例如金属或复合材料。结构轮毂50大致为盘形并且为每个弹性中间层52和夹持外层54提供结构支承。
弹性中间层52沿径向环绕着结构轮毂50放置。弹性中间层52具有大致为矩形的截面构型，如图5中所示。弹性中间层52的构成材料容许有限地沿径向向内挠曲以便容纳经过轮子42与种子滑板40之间的不同尺寸和位向的种子。在所示的实施例中，弹性中间层52由密度介于15-20磅每立方英尺之间的高密度聚氨酯泡沫材料构成。这种泡沫材料的密度被认为与大约为12(肖氏0)的肖氏硬度计硬度等级相符合。根据具体应用情况而定，可以使用具有介于20-70硬度计示值之间的肖氏硬度计硬度等级的泡沫材料。另外，弹性中间层可以由橡胶、膨胀泡沫材料或其它类似弹性材料形成。
夹持外层54沿径向环绕着弹性中间层52放置。夹持外层54具有一个限定了轮子42的外径的外圆周边。夹持外层54的外圆周边紧邻种子滑板40的一部分放置。更具体而言，夹持外层54的外圆周边距离种子滑板的一部分0至5毫米放置。在所示的实施例中，夹持外层54的外圆周边距离种子滑板大约1毫米放置。
夹持外层54形成有一个具有多个相邻的不相交表面的外圆周边。不管所用的相邻的不相交表面的具体类型如何，下文中将对此进行更详细的描述，都提供有很高的摩擦系数，以便夹着种子并以预定速率带动种子通过位于轮子42与种子滑板40之间的区域而不会过多损坏种子。在图4和5中所示的实施例中，这些相邻的不相交表面采用由3M公司制造的尼龙硬毛材料的形式。这些硬毛直径约为0.003英寸而长度约为1/8英寸。根据具体应用情况而定，材料类型、硬毛长度和硬毛直径可以改变。例如，硬毛长度可以长达大约1英寸而直径可以高达大约0.024英寸。此外，也可以使用具有高摩擦系数的其它类型材料，例如泡沫垫、膨胀泡沫垫、网垫、纤维垫或粗砂层。
种子滑板40形成有一个种子槽41，其深度从顶端49向底端48逐渐增大。种子槽41在种子由轮子42带动时将种子保持于种子滑板40的中心，并且改进种子从底端48排出至形成于土壤中的种子沟中的轨迹。
偏斜器60位于排料斜槽58的下方，从种子计量系统28的底部向种子放置系统30延伸。偏斜器60引导种子进入形成于轮子42和种子滑板40之间的夹隙中。偏斜器60也可以设置成与位于轮子42的夹持外层54上的这些硬毛相接触。硬毛的这种局部偏斜有助于确定地使种子进入轮子42和种子滑板40之间的夹隙中。在所示的实施例中，偏斜器60采用具有与轮子42的宽度相一致的宽度的板的形式。然而，偏斜器60可以具有不同的构型。
在使用过程中，选定的种子类型从种子计量系统28的进料斜槽32处的主供种装置中接收。种子被保持于种子盘36的一侧上，种子盘36利用机械驱动装置、液压马达、电动马达或其它适用驱动装置由驱动轮34按照选定的转速驱动。种子容放于种子盘36的种子小室38内。为了帮助种子进入种子小室38中，利用适当的真空源对种子盘36的相对一侧施加真空压力。当然，也可以对种子盘的放置种子的这一侧施加正压力。种子通过排料斜槽58以预定速率从种子计量系统28处排出。偏斜器60帮助将种子引导至形成于轮子42与种子滑板40之间的夹隙区域中。偏斜器60还可以在夹持外层54转过此处时使其硬毛局部偏斜。硬毛的偏斜有助于夹着种子并将其带入邻近种子滑板40的夹隙中。位于轮子42的外圆周边与种子滑板40之间的大约1毫米的夹隙保证种子由夹持外层54所夹带而不会对种子施加过大的力。弹性中间层52也可以在种子经过轮子42和种子滑板40之间的区域时根据种子尺寸和/或位向情况受到压缩。种子槽41的深度连续不断地增大并且沿着种子滑板40的纵向轴线保持着种子。种子被调节成与播种机的对地速度大致相匹配并在底端48处从种子槽41排入形成于土壤中的种子沟中。犁耕限深/封盖轮22和封盖轮26将种子沟封盖上从而盖住沟内的种子。
在对优选实施例进行描述后，应当清楚在不超出由所附权利要求限定的本发明范围的情况下，可以对本发明作出多种改动。
权利要求
1.一种播种机，包括至少一个种子计量系统；以及至少一个种子放置系统，每个所述种子放置系统与对应的所述种子计量系统相连通，每个所述种子放置系统包括一个种子滑板；以及一个轮子，具有一结构轮毂、一沿径向环绕着所述轮毂放置的弹性中间层、以及一沿径向环绕着所述中间层放置的夹持外层，所述夹持外层具有一个邻近所述种子滑板的至少一部分放置的外圆周边，所述外圆周边具有多个相邻的不相交表面。
2.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述轮子包括一个刷轮，并且所述多个不相交表面包括多个在所述外周处大致沿径向延伸的硬毛。
3.根据权利要求2所述的播种机，其特征在于，所述硬毛长度约为1/8英寸。
4.根据权利要求2所述的播种机，其特征在于，所述硬毛包括尼龙。
5.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述轮子外周包括硬毛、泡沫垫、膨胀泡沫垫、网垫、纤维垫和粗砂层之一。
6.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述弹性中间层包括橡胶、泡沫材料和膨胀泡沫材料之一。
7.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述弹性中间层具有大致为矩形的截面构型。
8.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述轮毂大致为盘形。
9.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述轮毂包括塑料和金属之一。
10.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述轮子和所述种子滑板在其间具有一个约为0至5毫米的间隙。
11.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，间隙约为1毫米。
12.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述播种机包括多个中耕作物装置，每个所述中耕作物装置包括一个所述计量系统和一个所述种子放置系统。
13.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述轮子包括一个刷轮，并且所述多个不相交表面包括多个在所述外周处大致沿径向延伸的硬毛；所述弹性中间层包括橡胶和泡沫材料之一；所述轮毂大致为盘形并且包括塑料和金属之一。
14.一种用于播种机中的种子放置系统，包括一个种子滑板；以及一个轮子，具有一结构轮毂、一沿径向环绕着所述轮毂放置的弹性中间层、以及一沿径向环绕着所述中间层放置的夹持外层，所述夹持外层具有一个邻近所述种子滑板的至少一部分放置的外圆周边，所述外圆周边具有多个相邻的不相交表面。
15.根据权利要求14所述的种子放置系统，其特征在于，所述轮子包括一个刷轮，并且所述多个不相交表面包括多个在所述外周处大致沿径向延伸的硬毛。
16.根据权利要求15所述的种子放置系统，其特征在于，所述硬毛长度约为1/8英寸。
17.根据权利要求15所述的种子放置系统，其特征在于，所述硬毛包括尼龙。
18.根据权利要求14所述的种子放置系统，其特征在于，所述轮子外周包括硬毛、泡沫垫、膨胀泡沫垫、网垫、纤维垫和粗砂层之一。
19.根据权利要求14所述的种子放置系统，其特征在于，所述弹性中间层包括橡胶、泡沫材料和膨胀泡沫材料之一。
20.根据权利要求14所述的种子放置系统，其特征在于，所述弹性中间层具有大致为矩形的截面构型。
21.根据权利要求14所述的种子放置系统，其特征在于，所述轮毂大致为盘形。
22.根据权利要求14所述的种子放置系统，其特征在于，所述轮毂包括塑料和金属之一。
23.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述轮子和所述种子滑板在其间具有一个约为0至5毫米的间隙。
24.根据权利要求1所述的播种机，其特征在于，所述间隙约为1毫米。
25.根据权利要求14所述的种子放置系统，其特征在于，所述轮子包括一个刷轮，并且所述多个不相交表面包括多个在所述外周处大致沿径向延伸的硬毛；所述弹性中间层包括橡胶和泡沫材料之一；所述轮毂大致为盘形并且包括塑料和金属之一。
26.一种播种机中的种子调节器，包括一个轮子，所述轮子具有一结构轮毂、一沿径向环绕着所述轮毂放置的弹性中间层、以及一沿径向环绕着所述中间层放置的夹持外层，所述夹持外层具有一个带有多个相邻的不相交表面的外圆周边。
27.根据权利要求26所述的种子调节器，其特征在于，所述轮子包括一个刷轮，并且所述多个不相交表面包括多个在所述外周处大致沿径向延伸的硬毛。
28.根据权利要求27所述的种子调节器，其特征在于，所述硬毛长度约为1/8英寸。
29.根据权利要求27所述的种子调节器，其特征在于，所述硬毛包括尼龙。
30.根据权利要求26所述的种子调节器，其特征在于，所述轮子外周包括硬毛、泡沫垫、膨胀泡沫垫、网垫、纤维垫和粗砂层之一。
31.根据权利要求26所述的种子调节器，其特征在于，所述弹性中间层包括橡胶、泡沫材料和膨胀泡沫材料之一。
32.根据权利要求26所述的种子调节器，其特征在于，所述弹性中间层具有大致为矩形的截面构型。
33.根据权利要求26所述的种子调节器，其特征在于，所述轮毂大致为盘形。
34.根据权利要求26所述的种子调节器，其特征在于，所述轮毂包括塑料和金属之一。
35.根据权利要求26所述的种子调节器，其特征在于，所述轮子包括一个刷轮，并且所述多个不相交表面包括多个在所述外周处大致沿径向延伸的硬毛；所述弹性中间层包括橡胶和泡沫材料之一；所述轮毂大致为盘形并且包括塑料和金属之一。
36.一种利用播种机将种子放置于土壤中形成的沟内的方法，包括以下步骤按照预定速率在一种子放置系统处接收种子，所述种子放置系统包括一种子滑板和一轮子，所述轮子具有一结构轮毂、一沿径向环绕着所述轮毂放置的弹性中间层、以及一沿径向环绕着所述中间层放置的夹持外层，所述夹持外层具有一个紧邻所述种子滑板的至少一部分放置的外圆周边，所述外圆周边具有多个相邻的不相交表面；以预定速率将种子接合于所述轮子外周上；利用所述轮子外周运送种子经过所述种子滑板的至少一部分而同时保持种子与所述种子滑板相接触；通过在所述运送步骤期间局部挠曲所述弹性中间层，就可以容纳不同位向和尺寸的种子；以及使种子从所述轮子外周上释放。
37.根据权利要求36所述的放置种子的方法，包括利用所述结构轮毂来对所述轮子提供结构支承的步骤。
38.根据权利要求36所述的放置种子的方法，其特征在于，所述轮子外周包括硬毛、泡沫垫、膨胀泡沫垫、网垫、纤维垫和粗砂层之一。
39.根据权利要求36所述的放置种子的方法，其特征在于，所述弹性中间层包括橡胶、泡沫材料和膨胀泡沫材料之一。
全文摘要
一种播种机，包括至少一个种子计量系统和至少一个种子放置系统。每个种子放置系统包括一个种子滑板和一个轮子。轮子包括一结构轮毂、一沿径向环绕着轮毂放置的弹性中间层、以及一沿径向环绕着中间层放置的夹持外层。夹持外层具有一个邻近种子滑板的至少一部分放置的外圆周边。外圆周边具有多个相邻的不相交表面。
文档编号A01C7/20GK1517002SQ20041000151
公开日2004年8月4日 申请日期2004年1月9日 优先权日2003年1月10日
发明者D·B·蒂姆科, D B 蒂姆科 申请人:迪尔公司