В Новокубанском филиале ФГБНУ «Росинформагротех» (КубНИИТиМ) проходит плановое заслушивание отчетов о выполнении НИР в 2022 году.
На очередном заседании научно-технического совета было рассмотрено 4 доклада, объединённых общей тематикой: «Проведение исследований и разработка современного приборного обеспечения для оценки эффективности новых образцов сельскохозяйственной техники и оборудования». Из представленных, наиболее активно обсуждался отчет «Проведение исследований и разработка устройства для повышения эффективности эксплуатации машинно-тракторных агрегатов».
Цель данного исследования – разработка технического средства, позволяющего в режиме реального времени определять основные параметры работы машинно-тракторного агрегата (МТА) и на основании анализа полученных данных предоставлять оператору рекомендации по изменению режима работы трактора с целью повышения эффективности выполнения текущей сельскохозяйственной операции.
Суть проблемы состоит в том, что выбор наиболее эффективного режима работы агрегата является довольно сложной задачей, на качество решения которой влияет способность объективно и точно определять текущие параметры работы техники, адекватно оценивать потенциальные возможности повышения экономичности выполняемой операции и предпринимать необходимые управляющие воздействия.
Способствовать решению этой задачи сможет разработанная информационно-вычислительная система, позволяющая на основе инструментального контроля текущих параметров МТА информировать оператора о возможностях и способах достижения их оптимальных значений.
Система представляет собой аппаратно-программный комплекс «Персональный ассистент механизатора», состоящий из пяти телеметрических датчиков давления, регистрирующего блока-трансмиттера и смартфона. Один датчик давления устанавливается на впускной коллектор двигателя трактора, а четыре остальных – измеряют давление в шинах трактора. В дополнение, регистратору-трансмиттеру посредством кабеля передается сигнал со штатного датчика скорости вращения коленчатого вала двигателя, либо сигнал с одной из невыпрямленных обмоток электрического генератора.
Для управления работой системы разработано программное обеспечение «Умный помощник тракториста». Во время работы система автоматически определяет степень и характер загрузки двигателя, ступень трансмиссии трактора, уровень буксования колес, фактическую скорость движения, производительность агрегата. На основании этих данных, система определяет потенциальную возможность повышения эффективности выполняемой операции, например, возможность повышения производительности или снижения затрат топлива за счет перехода на более экономичный режим работы двигателя. При наличии такой возможности, система информирует пользователя о доступности более эффективных настроек работы агрегата и предлагает предпринять ряд мер (изменить ступень трансмиссии, ограничить или увеличить скорость вращения коленчатого вала двигателя, изменить балластировку или давление в шинах трактора).
По результатам полевых исследований оценена работоспособность системы на трех моделях тракторов различных тяговых классов. Следует отметить, что установка и подготовка устройства к работе на тракторе не требует использования дорогостоящего оборудования, специфических знаний и умений персонала, а также не требует серьезного вмешательства в конструкцию трактора.
Эксплуатационно-технологическая оценка работы агрегата John Deere 8420 + сеялка JD 455 на посеве озимой пшеницы показала, что использование устройства «Персональный ассистент механизатора» позволило повысить производительность агрегата на 16 %, при снижении расхода топлива на 12 % в одном варианте и снизить расход топлива на 14 %, при сохранении базовой производительности – во-втором.
