Контролер параллельного вождения трактора по полю

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Контролер параллельного вождения необходим для точного вождения техники по полю, с точностью, которую позволяет выдерживать GPS-приемник. Точное вождение по полю необходимо во избежание разрывов и перекрытий полос внесения минеральных удобрений, что само по себе дает ощутимый экономический и экологический эффект.

Так, при традиционном внесении удобрений механизатор ориентируется по пенному маркеру (если он есть), но при большой ширине захвата сельскохозяйственной техники это достаточно проблематично, тем более когда работы ведутся в темное время суток. Контролер параллельного вождения позволяет решить эту проблему.

Контролер состоит из курсоуказателя со световым табло, пульта управления и соединительных кабелей. Механизатор, находящийся в кабине транспортного средства, должен контролировать работу системы и в то же время управлять транспортом.

Распределители твердых и жидких минеральных удобрений

Центробежный распределитель минеральных удобрений

Приведем основную характеристику данного назначения машины на примере центробежного распределителя Amazone ZA-M предназначенного для внесения сухих, гранулированных, дражированных и кристаллических удобрений, а также семенного материала и отравленной зерновой приманки для борьбы со слизнями. Распределение удобрений возможно на склонах с наклоном до 20 %.

Распределитель агрегатируется с трактором на трёхточечное гидравлическое навесное устройство категории II. Распределитель оснащён карданами (приводами от вала отбора мощности (ВОМ)) как для отечественных, так и для импортных тракторов. К тому же на современных тракторах Минского тракторного завода предусмотрен сменный тип шлицевого соединения ВОМ.

Распределитель укомплектован двумя сменными распределяющими дисками Omnia-Set. Эти распределяющие диски вращаются против направления движения изнутри наружу и оснащены одной короткой и одной длинной лопастями. Спиральные мешалки в воронковидных наконечниках бункера обеспечивают равномерный поток удобрений на распределяющие диски. Медленно вращающиеся спиральные сегменты мешалки равномерно подают удобрения к соответствующему выпускному отверстию.

Регулировка нормы внесения удобрений производится при помощи шиберных заслонок с гидравлическим приводом посредством установки различной ширины выпускных отверстий. Шиберные заслонки приводятся в действие с помощью гидравлического цилиндра простого действия независимо друг от друга. Подключение гидравлических шлангов производится к двум клапанам управления простого действия на тракторе. На тракторах с одним клапаном управления простого действия возможно подключение при помощи двухходового устройства, которое поставляется дополнительно по заказу.

Масса распределителя - 275 кг, объём бункера без дополнительной оснастки -1500 л (с дополнительной оснасткой может быть увеличена на 500 и 1000 л), полезная нагрузка - 2000 кг. Диапазон вносимых доз может варьироваться достаточно широко, в зависимости от типа удобрения и рабочей скорости при внесении. Например, при внесении мочевины 46% (круглый гранулят, диметром 2,4 мм, соотношение масса/объём = 0,76) при диапазонах рабочих скоростей от 8 до 12 км/ч и рабочей ширины от 10 до 28 м доза может варьироваться от 28 кг/га до 1059 кг/га. А при посадке люцерны или клевера (соотношение масса/объём = 0,85 и 0,84 соответственно) доза/норма может варьироваться от 4,3 кг/га до 101 кг/ га. Наиболее важной характеристикой рассматриваемого распределителя является возможность автоматической регулировки дозы распределяемого вещества в соответствующем диапазоне под управлением бортового компьютера.

Навесной опрыскиватель (на примере Amazone UF 800)

Навесной опрыскиватель Amazone UF 800 предназначен для транспортировки и внесения химических средств защиты растений (инсектициды, фунгициды, гербициды и др.) в форме суспензий, эмульсий и смесей, а также жидких удобрений. Движение по склонам может производиться с наклоном до 20 %.

Опрыскиватель агрегатируется с трактором на трёхточечное гидравлическое навесное устройство категории II. Распределитель оснащён карданами (приводами от вала отбора мощности (ВОМ)) как для отечественных тракторов, так и для импортных.

Детали опрыскивателя устойчивы к воздействию активных веществ жидких удобрений и средств защиты растений, но всё же здесь есть несколько ограничений, указанных в инструкции по эксплуатации. Главное правило при использовании агрессивных веществ - обязательная промывка водой всех деталей опрыскивателя.

Базовый агрегат - это несущая рама опрыскивателя и ёмкость для рабочего раствора и воды, а также необходимые крепежи и детали. Полная ёмкость бака опрыскивателя UF 800 - 980 литров. Бак для воды - 50 литров. Рабочая арматура - специальное дозирующее устройство, управляющее расходом удобрений. Рабочая арматура калибруется на заводе-изготовителе, но может быть откалибрована вручную, исключая некоторые компоненты арматуры, которые калибруются на специальном оборудовании и имеют уникальные для каждого образца свойства. Рабочая арматура, пожалуй, одна из самых важных систем для управления дозой, входящая в комплект опрыскивателя и работающая в прямой связи с бортовым компьютером. Управляющей частью рабочей арматуры можно назвать пульт управления SKS, непосредственно соединённый с бортовым компьютером. Пульт позволяет, когда это необходимо, вручную управлять штангами опрыскивателя - включать и отключать их, менять рабочее давление, переходить из режима ручной установки дозы в автоматическую.

Опрыскиватель оснащён штангами Super-S с полной гидравлической регулировкой и системой автоматического складывания и раскладывания. Подключение гидравлических шлангов производится к двум клапанам управления простого действия на тракторе. Рабочая ширина штанг опрыскивателя -18 м.

Доза вносимого раствора зависит от типа (распыление или внесение жидких удобрений) и размера распылителей, установленных на штангах, рабочего давления, отчасти зависящего от частоты вращения ВОМ, скорости движения, а также собственно от самого вносимого раствора. Например, для воды при распылении и размере установленных распылителей 03, скорости движения от 4 до 12 км/ч, а также рабочем давлении от 1,1 до 5,0 бар, доза может варьироваться в диапазоне от 100 до 450 л/га.

В комплект оборудования апробации агроприёмов по внесению минеральных удобрений и агрохимикатов входит бортовой компьютер Amanron II А для управления навесным распределителем удобрений и опрыскивателем. Бортовой компьютер подключается к полевому опрыскивателю или распределителю минеральных удобрений и служит в качестве индикаторного, контрольного и управляющего устройства. Микрокомпьютер оснащён запоминающими устройствами и литиевой батареей. Все введенные и определённые данные даже при отключенной бортовой сети сохраняются в устройстве приблизительно на 10 лет.

Amatron II А производит регулировку нормы внесения удобрений с учётом фактической скорости и ширины захвата навесного оборудования. На дисплее компьютера отображаются фактическая скорость движения (км/час), определяется и сохраняется обработанная площадь (га), а также отработанные часы (час). Производится контроль и индикация давления опрыскивателя.

Бортовой компьютер размещается в кабине трактора и подключается к аккумуляторной батарее (12 V). Подсоединение к компьютеру полевого опрыскивателя и распределителя удобрений производится при помощи пульта управления через 48-полюсный штекерный соединитель. При помощи этого штекера компьютер получает информацию сдатчиков, переключателей распределительных линий и главного выключателя. Кроме того, компьютер распознаёт тип сельскохозяйственного оборудования. Предназначенная для агрегата программа и введённые однократно характеристики агрегата выбираются автоматически: ширина захвата, количество распылителей, контрольное число расходомера и прочие, вводятся однократно, при первом подключении. Установка дозы удобрения может вестись тремя способами:

- Установка одной фиксированной дозы на бортовом компьютере
с помощью клавиатуры.

- Использование заранее подготовленной на стационарном компьютере карты-задания с пространственной привязкой к местности (режим off-line).

- Управление дозой удобрения на основании данных, получаемых
в процессе движения трактора по полю и агротребований при работе
в режиме on-line.

Порядок выполнения операции

После проведения лабораторных исследований полученную ведомость заносят в ПО, установленное на стационарном компьютере. Перед этим в него импортируется созданный контур поля (разбитого на элементарные участки), сохраненный в виде набора файлов на переносимой чип-карте. В ПО стационарного компьютера создается электронные карты поля по каждому агрохимическому показателю. Для этого применяется один из методов интерполяции, заложенных в программе. Далее в специальном редакторе выбирается метод расчета дозы удобрения.

Генерация карты-задания на внесение удобрений производится автоматически для каждого элементарного участка поля, который представляет собой квадрат со стороной равной ширине захвата сельскохозяйственной техники Amazone, для которой формируется карта-задание. При генерации карты-задания указывается также тип контроллера, используемого Amazone.

Карта-задание записывается на чип-карту и преносится на бортовой компьютер сельскохозяйственной техники Amazone - Amatron II А. Бортовой компьютер Amatron, используя данные GPS-приемника AgGPS 132 и карты-задания, автоматически регулирует дозу внесения удобрений по ходу движения техники.

Одновременно контролер параллельного вождения AgGPS PSO указывает механизатору с помощью дисплея-курсоуказателя точную траекторию движения по полю.

Режим on- line

Режим реального времени (on-line) предполагает предварительно определить агротребования на выполнение операции, а доза удобрений определяется непосредственно во время выполнения операции. Агротребования, в данном случае, это количественная зависимость дозы удобрения от показаний датчика, установленного на сельскохозяйственной технике, выполняющей операцию. Результаты выполнения операции (дозы и координаты, обработанная площадь, время выполнения и фамилия исполнителя) записываются на чип-карту,

Оптический азотный сенсор Hydro- N- Sensor.

Гидро-N-сенсор - оптический прибор, позволяющий оптимизировать внесение минеральных удобрений при азотных подкормках растений. N-сенсор устанавливается на крыше трактора и имеет четыре оптических датчика по углам, обеспечивая обзор с четырех сторон. Эти датчики улавливают отраженный свет от листовой поверхности в красном и инфракрасном диапазоне света. Данные анализируются каждую секунду, и по ним определяется содержание хлорофилла в листьях и биомасса. Пятый датчик направлен вверх, в небо. Он измеряет интенсивность света, позволяя системе корректировать данные в соответствии с различными условиями освещенности, что дает возможность проводить работу и в пасмурную погоду.

Информация от датчиков передается на бортовой компьютер Hydro, который соединён кабелем с бортовым компьютером Amatron II А, который, в свою очередь, управляет дозирующей системой распределителя минеральных удобрений или опрыскивателя Amazone. В зависимости от интенсивности окраски листьев, сенсор повышает или снижает норму внесения азотных удобрений. Таким образом, это уникальный прибор позволяющий решить проблему естественной пестроты полей по этому элементу.

N- tester и калибровочные таблицы

Важным и, пожалуй, определяющим, элементом в работе N-сенсора являются так называемые калибровочные таблицы. Калибровочные таблицы, а также портативный прибор N-тестер (рис. 10), играют основную роль в определении дозы азотных удобрений. Они используются для калибровки N-сенсора на поле. N-тестер, также как и N-сенсор, позволяет определять содержание хлорофилла в листе растения.

В комплекте поставки N-сенсора имеются таблицы только для сортов, используемых в Европе. Калибровочные таблицы специально разработаны и опытным путём проверены для каждой культуры и для каждого сорта. Они приводят в соответствие показания N-тестера, культуру и сорт растения, фенологическую фазу растения и дозу азота в действующем веществе, необходимую для растения. Стоит отметить, что разработка таких таблиц требует значительных затрат, но является обязательным условием для возможности работы N-сенсора.

Порядок выполнения операции

Разработка калибровочных таблиц для каждого сорта и для каждой фенофазы ведется при помощи портативного прибора N-тестера. При наступлении фенологической фазы развития посевов, на которую была запланирована очередная азотная подкормка, проводятся измерения N-тестером на разных по окраске и месторасположению растениях. Показания прибора записываются и растения доставляются в лабораторию. Затем в лаборатории определяется необходимая доза азота для каждого растения. Результаты лабораторного анализа ставятся в соответствие показаниям N-тестера. Таким образом, получается калибровочная таблица.

При осуществлении азотной подкормки с помощью N-сенсора необходимо убедиться в достаточности биомассы для работы. Для этого в поле включается N-сенсор и бортовой компьютер Hydro. Если биомассы недостаточно (растения слишком маленькие), то работать нельзя. Компьютер просигнализирует об этом, выведя соответствующее предупреждение на рабочий экран компьютера.

Далее необходимо откалибровать N-сенсор на контрольном участке. Для этого отмеряется участок поля около 50 м длиной. Затем делается по 15 измерений N-тестером с каждой стороны колеи и вдоль всего участка. Получается цифра, отображенная на экране N-тестера, соответствующая содержанию хлорофилла в условных единицах.

Затем по калибровочной таблице определяется доза азота в действующем веществе, которую необходимо внести на этом участке.

После определения дозы азота в действующем веществе на контрольном участке включается N-сенсор и бортовой компьютер Hydro, переходим в режим «калибровка», вводим полученную дозу и проходим контрольный участок. Таким образом, бортовой компьютер ставит в соответствие дозу, которую необходимо внести на контрольном участке и показатели, полученные с датчиков N-сенсора на этом участке при сегодняшней погоде. Такую калибровку нужно проводить каждый раз, выезжая на поле или при резкой смене погоды.

После проведения калибровки необходимо включить все бортовые системы (Amatron II A, GPS, Amazone), нажать кнопку «Старт» на Hydro и начинать работу.

В ходе движения по полю датчики N-сенсора фиксируют разные показания и посылают соответствующий сигнал на бортовой компьютер Hydro, который в свою очередь передает сигнал компьютеру Amatron. Бортовой компьютер Amatron посылает сигнал на контроллер техники Amazone, который устанавливает нужную дозу внесения.

Отметим, что перед работой необходимо ввести в компьютер Hydro процентное содержание азота в удобрении, с которым мы будем работать. Компьютер пересчитает дозу в действующем веществе на туки и будет посылать корректирующий сигнал на контроллер. Результаты работы (дозы и координаты) сохраняются на чип-карте в бортовом компьютере и впоследствии обрабатываются на стационарном компьютере в программе SSToolBox.

Данная технология позволяет нам проводить азотные подкормки, экономя удобрения и избегая передозировки, что позволяет уменьшить стоимость операции и повысить экологическую безопасность. Также предотвращается полегание зерновых и понижается содержание вредных веществ в картофеле.

Рассмотренные технологии дифференцированного внесения минеральных удобрений апробировались нами на опытных полях Агрофизического НИИ в сравнении с высокоинтенсивными агротехнологиями выращивания яровых зерновых. Различие было лишь в дифференциации внесения удобрений. В результате применения дифференцированного внесения минеральных удобрений мы добились 25% экономии удобрений при одновременном повышении урожайности на 15%, а также повышения класса пшеницы до хлебопекарного.

Контрольные вопросы

1. Режимы внесения удобрений и мелиорантов off line и on line, их особенности?

2.Что представляет собой мобильный автоматизированный комплекс для создания электронных карт полей?

3. Устройство автоматизированного почвенного пробника и его использование.

4. GPS-приемник и его использование.

5. Каковы функции программного обеспечения?

6. Как разрабатываются картограммы обеспеченности почв элементами питания, кислотности, солонцеватости для точных агротехнологий?

7. Как проводится отбор почвенных проб?

8. Как создается карта урожайности сельскохозяйственных культур?

9. Программное обеспечение для стационарного компьютера, создание карты-задания по внесению удобрений.

10. Использование контролера параллельного вождения трактора по полю.

11. Распределитель твердых и жидких минеральных удобрений для точных агротехнологий, устройство и использование.

12. Опрыскиватели для точных агротехнологий, устройство, использование.

Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 194; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!