带状耕作系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带状耕作系统及用于带状耕作的方法。
【背景技术】
[0002]对于农民来说，为播种种子必需对他们的田地进行耕作。近年来，农民开始流行带状耕作其田地，而不是耕作整个田地。带状耕作是一种采用最少量耕作的保育体系，农民只需耕作田地的条带，从而仅搅动田地接收种子的那些部分。这些条带通常约为5cm至25cm宽，相互分隔开且设置为基本平行。
[0003]为了带状耕作田地，农民采用牵引单元以拖动带状耕作设备穿过田地。带状耕作设备通常包括一组件，该组件具有附接在横梁上的多个带状耕作套组，其中各套组沿横梁间隔开。每个套组都包括一个齿和/或其他土壤处理装置，如切削轮。可替代地，带状耕作套组可附接至像“V”型框架、平行布置的横梁布置等的任意其他可替代结构上。
[0004]但是，带状耕种设备的有效性在一定程度上由土壤条件确定。在田地尺寸较大时，在田地的不同部分土壤条件可能会不同，例如，田地的一些部分可能具有粘性土壤1，而田地的其他部分可能具有不同类型的土壤，如沙质土壤2 (如图1所示)。此外，田地的地形可能具有农民需要越过的其他特征，如旧边界3、地下管道工程4 (如下水管道)、露出地面的石头5、及局部凹陷/凸起区域6等。所有这些特征都给传统带状耕作设备带来了挑战。
[0005]对于农民来说，另一问题是，重型农业机械如牵引单元、喷洒机、联合收割机等，通常会在土壤内形成轮胎印迹。轮胎沿轮胎印迹压实土壤，使得在将来耕作操作时，沿轮胎印迹耕作土壤更加困难。这种情况在图2和图3中已示出。当土壤潮湿时这个问题更为严重。此外，一些类型的土壤比其他类型的土壤受到的影响更大。
[0006]图2示出了第I年带状耕作操作产生的示例性结果。通过齿在地面形成位于轮胎印迹9两侧的耕作条带7。每个条带7包括高度为A的升起部分和耕作深度B，升起部分通常高于标称地面约5cm，而耕作深度通常从标称地面向下约3-40cm。条带7之间间隔通常约为30-100cm的距离C。轮胎印迹9由拖动带状耕作设备的牵引单元形成，包含土壤内的纵向凹陷。
[0007]图3示出了第2年沿轮胎印迹9带状耕作时的困境。从截面可以看出，轮胎印迹9下方的土壤表面被压实，使耕作变得更加困难。同时，由于印迹9下方被压实8，可以看出，在相邻条带7耕作至深度B时，并不能充分地打碎整个紧实的土壤。因而，种子沿耕作后的轮胎印迹9种植时，可能会不如种植在相邻耕作条带7内的种子长得好，这样可能造成第2年收成减少。
[0008]在耕作操作过程中，当牵引机械的轮胎与耕作构件基本对齐时，也会产生印迹压实的问题，从而由轮胎形成的印迹与其后跟随的耕作构件对齐，或具有非常靠近的边界。这个问题经常在牵引机械具有宽的轮子时、和/或行间距较窄时产生。
[0009]因此，需要提供一种改进的耕作装置，其考虑到土壤条件、特别是沿轮胎印迹9的紧实土壤条件。
[0010]在一些带状耕作操作中，包括用于向种子输送肥料的肥料输送装置、如多个肥料输送管，是非常理想的。在常规设备中，每个输送管都固定至其对应的齿或邻近的支撑框架上，使得肥料可被以恒定的速度持续地向种子输送。然而，发明人发现，将输送管固定的方式并不是太理想。例如，不同的耕作条件可能需要设定不同的肥料输送，例如增加或减少肥料的散布。在土壤高度紧实的地点尤其如此。
[0011]一些带状耕作系统允许手动调节肥料输送管的位置。但这种调节并不令人满意，因为在调节设定时农民不得不停下牵引单元，使耕作操作的速度下降。此外，在为每个输送管选择适当的位置时，现有系统通常缺乏灵活性。发明人发现，当齿的位置相对于支撑框架可调节时，这个问题更严重。
【发明内容】
[0012]因此，本发明旨在提供一种带状耕作系统和方法，其可缓解至少一种上述的问题，或至少提供一种对于现有设备或方法的替代方案。
[0013]一方面，本发明提供了根据权利要求1的带状耕作系统。
[0014]当耕作构件在紧实土壤区域内耕作时，本发明使耕作构件的耕作深度能够被调节。因此，在耕作操作过程中，能够调节耕作构件的位置。在紧实土壤区域，耕作深度通常要增加。
[0015]优选地，地图数据内的至少一些紧实土壤的区域与机动车轮胎印迹的位置相关，且控制系统设置为，当其确定齿沿(或横过)轮胎印迹耕作时，调节耕作构件的位置以增加耕作深度。地图数据可存储在存储装置内，优选地以地图数据库的形式存储。
[0016]优选地，定位系统可包括跟踪装置，用于记录形成在地面内的新的机动车轮胎印迹的位置。在耕作操作过程或在田地上先前进行的任意其他操作中，记录新的轮胎印迹的位置是特别有用的。
[0017]优选地，定位系统设置为可添加新的机动车轮胎印迹的位置至地图数据内。在每次访问地图内的区域后，例如在每次耕作操作完成后，可更新地图数据。因此，当设定耕作构件的施用位置时，控制系统能考虑每个新的轮胎印迹。
[0018]优选地，地图数据可包括与以下至少一个相关的数据:地下障碍物；地面障碍物；局部凹陷；局部凸起区域；田地先前所采用的工程项目的细节，其可包括与耕种带、耕作(ploughing)、保护性耕作区域和非耕作区域等位置和布置相关的数据；动物造成的土壤紧实；如其他机动车之类的其他装置造成的土壤紧实；土地的其他工程项目，包括条播(drilling)项目等；及土壤类型。控制系统可设置为，根据上述数据类型中的至少一个及从定位系统接收的位置数据，调节该耕作构件或每个耕作构件的施用位置。例如，控制系统可设置为，当控制系统根据从定位系统接收的信号和根据地图数据确定耕作构件和肥料输送装置中至少一个定位在地面先前的耕作和/或条播区域时，调节耕作构件和肥料输送装置中至少一个的位置。对于不是方形或长方形的田地，这个特征是特别有利的，尤其是当条播设备与耕作设备结合使用时。
[0019]控制系统可设置为，当其确定耕作构件和肥料输送装置中至少一个设置为基本与牵引机械的车轮在一条线上时，调节耕作构件和肥料输送装置中至少一个的位置。因此，控制系统促使耕作构件和/或肥料输送装置考虑到拖动耕作设备的牵引机械的轮胎印迹。例如，在设定操作中，农民可对控制系统进行编程，以指示耕作构件中的哪个基本与牵引机械的车轮在一条线上，且控制系统可相应地调节那些(或那个)耕作构件，例如增加耕作构件的耕作深度。
[0020]耕作构件优选地约束为沿一轴线移动。这样使施用布置简单化。
[0021]优选地，耕作构件可设置为沿基本竖直的方向移动。替代地，耕作构件可相对于支撑框架倾斜地安装，且设置为沿倾斜轴线移动。
[0022]优选地，耕作构件可安装为可滑动的。
[0023]优选地，耕作构件安装在至少一个安装构件上，且设置为相对该安装构件移动。优选地，耕作构件可滑动地安装在安装构件上。
[0024]优选地，安装构件附接在支撑框架上。优选地，安装构件可枢转地附接至支撑框架。耕作系统可包括缓冲装置，用于缓冲安装构件相对于支撑框架的枢转运动。
[0025]耕作构件可安装在至少一个槽内，且设置为可在该槽或每个槽内滑动。优选地，该槽或每个槽可形成在安装构件内。在优选实施例中，安装构件包括固定在至少一个安装元件上的至少一个安装块。耕作构件安装至形成在该安装块或每个安装块的槽内。这样提供了容易组装且坚固耐用的布置。
[0026]系统可包括用于限制耕作构件移动的限位装置。耕作构件和安装构件中的至少一个可包括至少一个制动构件。例如，耕作构件可包括至少一种构造，其设置为与安装构件配合，以限制耕作构件相对于安装构件的移动。
[0027]支撑框架可包括第一支撑构件和第二支撑构件，耕作构件和安装构件中至少一个位于第一支撑构件与第二支撑构件之间。第一支撑构件和第二支撑构件优选地基本相互平行地设置。
[0028]优选地，控制系统可包括第一促动器，用于调节耕作构件相对于支撑框架的位置。第一促动器优选地为液压促动器，但是其他类型的促动器(如机电促动器)也可采用。
[0029]在优选实施例中，耕作系统包括多个耕作构件。每个耕作构件可根据本文描述的任意布置而设置。通常，每个耕作构件类似地设置