188086. lajstromszámú szabadalom • Kapálógép vagy sorművelőgép
188 086 2 A találmány tárgya kapálógép vagy egyéb mezőgazdasági művelőgép, mely alkalmas alakzatsorok, elsősorban növénysorok között haladó gépek és munkaeszközök növénysorhoz viszonyított helyzetének érzékelésére és korrigálására. A mezőgazdasági müvelögépek és eszközök sorhoz viszonyított helyzetének érzékelésére és soron való tartására. A gyakorlatban rendkívül széles körű megoldások ismertek. A megoldandó feladatoknál általában egy diszkrét hely és egy vagy több alakzat valamely jellemző pontja közötti távolságot kell az idő, illetve tér függvényében meghatározni. Ilyen feladatok a mezőgazdaságban különösen gyakoriak. Ezekben az esetekben az alakzatok távolsága a diszkrét vonatkoztatási ponthoz viszonyítva adott határokon belül sztohasztikusan változik. Ilyen alakzatnak tekinthető a mezőgazdaságban valamely növényi sor, illetve egy-egy egyede, amelynek távolságát általában valamely munkagép adott pontjához viszonyítva kell meghatározni, hogy a munkagép a műveletet megfelelő helyen hajtsa végre. Ismeretesek már eredményes kísérletek erőgépekkel összekapcsolt munkagépekből álló gépegységek sorkövetésének megoldására. A kapálógépek (kultivátorok) sorkövetésének vezérlésére alkalmas berendezés azonban nem ismeretes. A sorontartás viszonylag egyszerűen oldható meg azon műveleteknél (egyelés, betakarítás), amelyeknél a munka műveletet a növényzet érintésével kell végrehajtani. Ezen műveletek ugyanis lényegében kétállapotúak, tehát bináris digitális jellegűek. Lényegesen nehezebb feladat a sorkövetés megoldása olyan munkaműveleteknél (például kapálás), amelyeknél a munkaműveletet a növényi sorok között kell végrehajtani, de egyidejűleg biztosítani kell azt, hogy a munkaművelő eszköz a sorokat előre megadott mértékig megközelítse. Az ilyen feladatok analóg jellegűek, bár digitalizálhatók. A munkagépek sorontartását rendkívül sokféle módon lehet megoldani. Ismeretesek olyan megoldások, amikor a gépegység egy vagy több kezelőjének feladata a munkagép megfelelő vezetése a növényi sorok között. Adott esetben az erőgép vezetője, tehát a traktoros, ha egyidejűleg a munkagép sorkövetését is ellenőriznie kell, vizuálisan figyelheti a munkagép mindenkori helyzetét és az erőgép kormányzásával korrigálhat. Ezt a tevékenységet tükrös, száloptikás, vagy ipari televízióval felszerelt berendezések megkönnyíthetik. Amennyiben az adott feltételek között ez nem oldható meg, úgy a munkagépen elhelyezett személy, munkagépkezelő végzi a munkagép pontos vezetését. Ez a megoldás további munkaerőt köt le és munkavédelmi szempontból is helytelen, mert a munkagép kezelő porártalomnak, a talajfajtától függően esetleg szilikózis veszélynek és az időjárási tényezők behatásának van kitéve. Az önműködő vezető-rendszerek lényeges része a növények munkagéphez viszonyított helyzetét érzékelő berendezés, melynek működése többféle elven alapulhat. Az érzékelő rendszerek lényegében két nagy csoportra oszthatók, amelyek egyike növényt érintő, másika pedig érintésmentes érzékelők. Az első csoportba tartoznak a mechanikus érintés, valamint az elektromos érintkezés elvén működő érzékelők. A második csoportot a pneumatikus, optikai, kapacitív, nagyfrekvenciás, infravörös, röntgensugaras, ultrahangos és izotópos elven működő érzékelők alkotják. A mechanikus érzékelők alkalmazása viszonylag korlátozott, mert gyakran kell csak néhány levéllel rendelkező, gyengeszárú növényekből álló sorokat érzékelni. A gyenge növényeket a mechanikus letapogatás vagy nem érzékeli, vagy károsítja. A mechanikus letapogatás alkalmazhatóságát a talaj mikrodomborzati viszonyai is befolyásolják. A növény munkagéphez viszonyított helyzetét a tövek helyzete alapján lehet meghatározni. A tövek helyzetének meghatározása azonban általában nehézkes és így a gyakorlatban általában a levélzet helyzetét érzékelik. Az ismert megoldásoknál az érzékelő és szabályozó rendszer általában három állapottal rendelkezik. Az egyik állapot az érzékelő nyugalmi helyzete, a másik állapot a jobb-, a harmadik állapot pedig a baloldali korrekció szükségességének jelzése. Ismeretes olyan megoldás is, amelynél a növénysor mindkét oldalán munkagépre tapogató van szerelve. Amennyiben a munkagép a sort megfelelően követi és a növények egy sorban vannak, egyik tapogató sem érintkezik a levélzettel. A tapogatók távolságának megfelelő beállításával a kimaradás elkerülése biztosítható. Az érintkezés kimaradásakor, valamint mindkét tapogató érintkezése esetén beavatkozás nem történik, mert a munkagép helyzete a sorok között megfelelő. Amennyiben valamelyik tapogató akár a sor ingadozása, akár a munkagép helyzetének változása miatt a növényhez hozzáér, a tapogatón, a növényen, a földön, valamint a munkagép keretén keresztül áramkör záródik, ami a megfelelő beavatkozást hozza létre, tehát a munkagépet, vagy annak egy részét úgy mozdítja el a növényhez képest, hogy a tapogató érintkezése megszűnjön. Ismeretesek több érintkezővel ellátott, bonyolultabb rendszerek is, ezek üzembiztonsága azonban éppen bonyolultságuk miatt a gyakorlatban kedvezőtlen, ezért nem is terjedtek el. Ismeretesek továbbá olyan rendszerek is, amelyeknél a munkagép helyzetének korrekciója a tapogatók érintkezése alatt nem folyamatosan, hanem helyzetszabályozó ugrásszerű kitérésével történik. Nagyobb pontosságú követelmények esetén kettőnél több érzékelő is alkalmazható. Ez a berendezés alkalmas a munkagép automatikus kormányzására a gyakorlat igényeit kielégítő pontossággal a növénysor mentén akkor is, ha az egyes növények helyzete a növénysor középvonalától nagymértékben eltér. Ismeretesek olyan növényi kultúrák -, például a 4-5 leveles cukorrépa növények -, amelyeknél az egyes növények tőtávolsága a növénysor középvonalától viszonylag kicsi, tehát a szórás kisértékű. Ebben az esetben a gépcsoportnak a növénysor középvonala menti pontos vezetése nem problematikus, a munkagép automatikus vezetésének mellőzése nem szükséges. Ilyen esetben tehát a munkagép mindenkori helyzetét nem az egyes növények 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
