دروگرهای ترکیبی – اتوماسیون بیشتر و کاربردهای فناوری اطلاعات
پروفسور آگر. توماس رادماخر، علوم زیستی و مهندسی، دانشگاه فنی در بینگن، آلمان
(DLG). سازندگان فنآوریهای برداشت محصول در درجه اول نوآوریهای Agritechnica را برای دریافت جایزه در حوزه اتوماسیون و کاربردهای فناوری اطلاعات ارائه کردهاند. به منظور استفاده از کمباینها در حد عملکرد اقتصادی و/یا فنی، راهحلهای فنی بیشتری برای کالیبره کردن سیستم حسگر تلفات ارائه خواهد شد. بدین ترتیب امکان ارائه سبد وسیعی از محصولات فراهم می شود. طراحی کمباین کاملاً جدید ابعاد عملکرد جدیدی را باز می کند.
ادامه روند به سمت سیستم های برش تسمه و راه حل های جزئیات
شرایط عمومی کنونی کشاورزان را مجبور میکند تا محصولاتی را از مناطق جنوبیتر در تناوبهای زراعی متنوعتر پرورش دهند. در طراحان شرکت های تخصصی هدر برداشت و سازندگان کمباین با طرح های اقتباسی به این امر پاسخ می دهند. سیستمهای برش تسمه سهم بازار فزایندهای را به دست میآورند، زیرا به میلههای برش انعطافپذیر مجهز شدهاند و همچنین با زمین ناهموار با قابهای تقسیمبندی شده در زوایای قائم به جهت حرکت سازگار میشوند. این امر تلفات پیک آپ را کاهش می دهد، به خصوص در عرض های کاری زیاد و در زمین های کشت شده. برای بهره برداری بیشتر از این مزیت، از چرخ های حسگر اضافی برای انطباق با زمین در جهت حرکت استفاده می شود. بنابراین شیب سیستم برش تسمه به طور خودکار با شرایط عملیاتی در طول کار برداشت تنظیم می شود.
در حالی که کمتر و کمتر واریتههای کلزای با رشد بزرگ در حال رشد هستند، ماهیت کلزا بسته به آب و هوای فصلی بسیار متفاوت است، بنابراین تلفات برداشت همچنان ممکن است رخ دهد. طراحان با راهحلهای دقیق مانند پیچهای راهنما و فشاری، و همچنین تسمههای نقاله متقاطع و راهنماهای تسمه در ریلهای راهنمای متراکم، با این مشکل مقابله میکنند.
هنگام چمن زنی در نزدیکی سطح زمین، اصلاح جزئیات در سیستم برش مورد نیاز است. همانند سطح لغزنده گوش بلندکننده در بالای زمین، انگشتان ماشین چمن زنی نیز در قسمت زیرین به منظور چمن زنی با کمترین انسداد ممکن و در سرعت های بالاتر برداشت با شیب سیستم برش مناسب در جهت حرکت، چمن زنی شده اند. انگشتان مخصوص چمن زنی حتی بدون نوک در دو قسمت در برابر تیغه های چمن زنی قابل تنظیم هستند تا برش برشی را به حداکثر برسانند.
روند در خرمنکوبی و جداسازی
کمباین های جدید در کلاس های کارایی برتر با افزایش عملکرد خرمنکوبی توسط چندین سازنده در آخرین Agritechnica ارائه شد. افزایش بیشتر در عملکرد خرمنکوبی مستلزم تلاش بسیار بالایی در طراحی است، زیرا حجم ساخت و ساز رشد در اندازه را محدود می کند. سپس وزن دستگاه نیز افزایش مییابد، زیرا خروجی بالاتر تکنیکهای کوبیدن و جداسازی طبیعتاً به قدرت موتور بیشتر و در نتیجه قطارهای محرک قویتری نیاز دارد. مدلهای برتر با قدرت موتور تقریباً 800 اسببخار به وزن بیش از 20 تن بدون پیوست برداشت میرسند. بنابراین، چرخهای پهن یا دوتایی و نیمهراههای محافظ خاک برای این ماشینها «ضرورت» هستند. روند به سمت قطرهای بزرگتر درام و روتور محوری ادامه دارد. کوبنده های کوچک با قطر کمتر از 60 سانتی متر به طور فزاینده ای برای ظرفیت بلع بیشتر کنار گذاشته می شوند. حتی در کمباین های با روتور دو محوره قطر آنها تا بیش از 60 سانتی متر می باشد. برای دستیابی به خروجی های کوبنده بالا، روتورهای کوبنده محوری و جداکننده نیز گسترش یافته اند.
یک پیشرفت جدید، ترکیب روتور محوری با روتور کوبنده و جداکننده محوری ضد چرخش است. جریان محصول به صورت مماس به روتور تغذیه می شود که آن را از دو طرف تقسیم می کند. این باعث صرفه جویی در توان درایو می شود، زیرا نیازی نیست که محصول از طریق ناحیه ورودی به شکل چرخش و محفظه با شکل مناسب به سمت جریان محصول محوری منحرف شود، همانطور که در مورد ترکیبات روتور محوری معمولی وجود دارد. طراحی اجازه می دهد تا عملکرد کوبیدن فنی فراتر از ابعاد شناخته شده افزایش یابد. این کمباین بسیار کوتاه است و به صورت عرضی در یک وسیله نقلیه حامل که در طول حمل و نقل به صورت طولی حرکت می کند، نصب می شود. وسیله نقلیه حامل به طور مداوم برای کشاورزی کنترل ترافیک با ابعاد تخت 12 متر طراحی شده است. همچنین به طور مداوم برای فناوری های درایو جایگزین و عملکرد کاملاً خودکار طراحی شده است. در نتیجه، مفهوم کلی را می توان به عنوان صرفه جویی در منابع رتبه بندی کرد.
روندهای فناوری اطلاعات و کنترل
فناوری اطلاعات و کنترل برای برداشت محصول خرمنکوبی به طور فزاینده ای پیچیده می شود. از یک سو، هوش مبتنی بر ماشین در قالب فناوریهای کنترل بیشتر توسعه مییابد. برای اولین بار، اینها شامل یک واحد خرد کردن خودکار و یک پخش کننده خودکار مواد خرد شده است. در واحدهای خردکن اتوماتیک، موقعیت قرقره و طول میز برش صحیح به منظور ایجاد یکنواخت جریان محصول در سیستم برش تنظیم می شود که سپس تأثیر مثبتی بر عملکرد خرمنکوبی دارد. یک اسکنر هندسه محصول کوبیده شده را به منظور قرار دادن قرقره به طور مناسب ثبت می کند. سنسور ضخامت لایه برای کنترل کننده پیشروی نیز بی نظمی در جریان محصول را تشخیص می دهد. زمانی که ضخامت لایه جریان محصول یکنواخت ترین باشد، طول میز برش مناسب است.
توزیع جانبی مواد خرد شده در کل عرض کار نیز اکنون مستقیماً توسط حسگرهای لیزری اندازه گیری می شود. اگر توزیع مواد خرد شده با مقدار تنظیم شده مطابقت نداشته باشد، سرعت پرتاب روتورهای توزیع در دو طرف به طور مستقل از یکدیگر تنظیم می شود تا زمانی که مواد خرد شده دوباره به طور مساوی توزیع شوند.
بسیاری از رویکردها برای اندازه گیری تلفات دانه ستودنی است. به خصوص با کمباین های بزرگ، کالیبراسیون حسگرهای تلفات به طور فزاینده ای ضروری است تا اطمینان حاصل شود که تنظیم کننده های خودکار مطابق با طراحی کار می کنند. علاوه بر این، برداشت در حد عملکردی که از نظر زراعی تعریف شده یا از نظر فنی یا اقتصادی تعیین شده است، در این کمباین ها اهمیت ویژه ای دارد، زیرا تلفات دانه واقعی کمباین هایی با عرض کاری زیاد معمولاً بیش از حد برآورد می شود. و این باعث کاهش بازده اقتصادی کمباین می شود.
علاوه بر سیستمهای شاتر معمولی، تکنیکهای پردازش تصویر نیز برای تعیین افت دانهبندی ساده توسعه یافتهاند. دانههای تلفشده روی زمین عکسبرداری میشوند، فناوری پردازش تصویر تعداد دانهها را در واحد سطح تشخیص میدهد و اپلیکیشن مربوطه پس از وارد کردن دادههای فنی کمباین و عملکرد، میزان تلفات دانه را محاسبه میکند. در هر صورت، این تکنیک نوید دقت بالاتری نسبت به روش معمول بدون دمیدن و تخمین تلفات دانه می دهد. اینکه آیا این روشهای دیجیتالی برای تعیین تلفات دانهها خود را در بازار تثبیت میکنند یا خیر به دقت اندازهگیری آنها، به ویژه در عملیات برداشت علوفه بستگی دارد. ناحیه اسکن شده، که برای اندازه گیری دقیق بسیار کوچک است، می تواند از طریق اسکن چندگانه جبران شود. روشهای دیجیتالی برای تعیین تلفات دانه در حین کوبیدن کمباین به اندازه روشهایی که برای تعیین توزیع جانبی در هنگام پخش کود استفاده میشوند، کاربر پسند هستند و تلاش بسیار کمی را شامل میشوند - بنابراین شانس اجرای آنها خوب است.
سیستم های مبتنی بر گوشی های هوشمند نیز از تغییر رفتار افراد در جمع آوری اطلاعات بهره می برند. اگر در حین عملکرد یا تنظیم کمباین مشکلاتی رخ دهد، می توان اطلاعات مربوطه را از صفحه ترمینال کنترل با اسکن کد QR دانلود کرد. این روش که در اصل جدید نیست، اما کاربر پسند است، برای کمک گرفتن سریع از سازنده برای استفاده مناسب از کمباین استفاده می شود.
روندها در مدیریت کاه کاه
استفاده از کمباین های بزرگ با عرض کاری بیش از 10 متر اغلب با چالش های طراحی در ساخت تکنیک های خرد کردن و پخش کردن همراه است. در اینجا، بهاصطلاح توزیعکنندگان شعاعی، خود را تثبیت کردهاند، اما نه در سراسر جهان، زیرا الزامات برای خرد کردن و توزیع بسته به روش کشت و محصول خرمنکوبی بسیار متفاوت است.
در مناطق خشک با سطوح بالای علفهای هرز مقاوم به علفکشها، آسیابهای آسیاب بر روی کمباینها ساخته میشوند تا پسابهای پاککننده و همراه با آنها بذر علفهای هرز را از بین ببرند. چنین تخریب کننده های بذر اساساً آسیاب های چکشی با نیاز نیروی محرکه بالا هستند که قبلاً در Agritechnica ارائه شده اند. رویکردهای طراحی جدید عمدتاً بر کاهش نیازهای قدرت و ساختار فشرده ای تمرکز می کنند که به حفظ همه عملکردهای ترکیب و همچنین اتصال واگن سیستم برش اجازه می دهد. در خارج از کشور، این تکنیک ها می توانند حدود 80 درصد بذر علف های هرز را از بین ببرند.
با این حال، در شرایط برداشت اروپای مرکزی، حدود 80 درصد از دانههای علف (دم روباه، ساقه باد) تا زمان برداشت محصول از بین رفته است. علاوه بر این، تودههای کاه بالاتر با محتوای آب بالاتر برداشت میشوند، به این معنی که بذر علفهای هرز نیز همچنان در کاه باقی میماند. بنابراین شرایط طبیعی برای یک فناوری برای تخریب مکانیکی بذر علف های هرز با شرایط خارج از کشور کاملاً متفاوت است. این بدان معنی است که کارایی چنین سیستمی با نیاز به قدرت درایو تقریباً. 70 تا 130 کیلو وات کافی نیست.
روند برای همه جنبه های کمباین
با افزایش خروجی کمباینها، بهینهسازی تنظیمات و تنظیم فناوری حسگر نقش مهمتری ایفا میکند، زیرا تنظیمات نادرست در ماشینهای بزرگ باعث آسیب اقتصادی نسبتاً بالاتری نسبت به ماشینهای کوچک میشود. به همین دلیل است که سازندگان به توسعه تنظیمات و سایر فناوری های کنترلی خود ادامه می دهند. علاوه بر عملکرد خرمنکوبی، کیفیت کار نیز نقش مهمی را ایفا می کند. به عنوان مثال، در سال های خشک از 2018 تا 2020، تمرکز بر ترک خوردگی دانه بود. ترکیبات روتور محوری با خطر کمتر ترک خوردگی مربوط به سیستم توسط بخش بازاریابی سازندگان به عنوان برتری ویژه نسبت به ترکیبات با واحدهای خرمنکوبی مماسی تبلیغ می شود.
با این حال، هنگام ارزیابی کیفیت کار، تنها لیست کسر فروشندگان کشاورزی و تکنیک های تجزیه و تحلیل نمونه آنها نیست که باید در نظر گرفته شود. جریان محصول در یک کمباین نیز باید به طور عینی ارزیابی شود. نسبت دانه های ترک خورده موجود در تلفات دانه اغلب کاملاً بیش از حد تخمین زده می شود. هر برنامه ای دقیقاً آنچه را که در داخل و اطراف کمباین اتفاق می افتد منعکس نمی کند. یافته های علمی بیشتر در اینجا در آینده مورد توجه قرار خواهد گرفت. واقعیت این است و باقی می ماند: هر سیستم کوبیدن و جداسازی دارای مزایا و معایب خاصی است و هر سازنده گزینه های تجهیزات مناسب و فناوری های کنترل هوشمند را برای بازارهای مختلف ارائه می دهد. در غیر این صورت، همه کمباین ها برای استفاده در سراسر جهان مناسب و در نتیجه قابل فروش نیستند.
خلاصه: تولیدکنندگان فن آوری برای برداشت محصول خرمنکوبی تعداد زیادی نوآوری را در بخش برداشت محصول خرمنکوبی ارائه کرده اند. گرایش جهانی به سیستمها و تکنیکهای برش کمربند برای تطبیق سربرگهای برداشت با طیف وسیعی از شرایط ادامه دارد. سیستم های برش تسمه سازندگانی که محصولات خود را در سطح بین المللی به فروش می رسانند به طور فزاینده ای اروپایی می شوند. در نتیجه انتخاب کشاورزان و پیمانکاران در حال افزایش است.
این امر در مورد سری های کمباین نیز صدق می کند که مطابق با اصل مدولار به طور مداوم تولید می شوند و بنابراین تعداد بسیار زیادی گزینه تجهیزات را امکان پذیر می کنند، یعنی طیف وسیعی از محصولات را ارائه می دهند. با وجود محدودیت در حجم ساخت و ساز، خروجی خرمن کوبی در حال افزایش است. تکنیکهای کنترل، که اکنون در سربرگهای برداشت نیز وجود دارد، یکنواختی جریان محصول را بهبود میبخشد و در نتیجه عملکرد برداشت را افزایش میدهد. توزیع جانبی دقیق کاه خرد شده به طور مستقیم به عنوان یک بلوک ساختمانی مهم در فرآیند تولید محصول اندازه گیری می شود و با شرایط خارجی سازگار است.
یک کمباین جدید طراحی شده در یک وسیله نقلیه حامل، گامی بیشتر به سمت عملکرد کوبیدن بالاتر و در عین حال افزایش بهره وری انرژی باز می کند. این مفهوم کلی، طراحی شده برای فناوریهای فرآیند آینده و انرژیهای جایگزین، که میتوانند بهصورت دستی و همچنین بهطور مستقل عمل کنند، نشاندهنده یک تغییر پارادایم در کل حوزه فناوری فرآیند کشاورزی است.
نتیجه
نوآوریها نشاندهنده روندهای فعلی و بلندمدت با نوآوریهای بسیاری در اطراف کمباین هستند - بنابراین همه چیز هیجانانگیز خواهد بود. وضعیت فعلی بازار و قیمت محصولات اصلی خرمنکوبی به این معنی است که هنوز می توان درآمد بالایی را انتظار داشت، اما وضعیت قیمت نهاده های کشاورزی و در دسترس بودن آنها تأثیر شدیدتری بر تمایل کشاورزان و پیمانکاران برای سرمایه گذاری نسبت به طیف محصولات خواهد داشت. ارائه شده توسط سازندگان تجهیزات