Статьи

Автоматизовані системи контролю якості сівби для просапних сівалок


Легкодух І., зав. лабораторії, Легкодух Н., ст. науковий співробітник (Південно-Українська філія УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого)

Сівба є найбільш важливою технологічною операцією у вирощуванні сільськогосподарських культур, тому що від якості її виконання значною мірою залежить величина врожаю. Результати якості сівби можна оцінити після появи сходів, саме тоді, коли вже неможливо виправити огріхи, що були допущені під час виконання цієї технологічної операції. Застосування систем контролю за якістю виконання технологічного процесу сівби дозволяє максимально оптимізувати цей процес, забезпечити відповідну якість посіву, скоротити строки та заощади¬ти матеріальні ресурси.

Системи контролю сівби виробництва української фірми "Монада" встановлюють як на сівалках точного висіву (просапні сівалки), так і на зернових рядкових сівалках більшості вітчизняних и зарубіжних виробників.
У Південно-Українській філії УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого протягом кількох років проводили випробування згідно з СОУ 74.3-37-129:2004 систем контролю висіву SCSO-8 та SCSO -12, встановлених на просапних сівалках "УПС-8" (рис. 1) та "Вега-12" (рис. 2) відповідно.
Системи контролю висіву SCSO-8 та SCSO-12 призначені для автоматичного контролю параметрів виконання технологічного процесу сівалками точного висіву і повідомлення у разі відхилення від технологічного процесу. Статистичний облік здійснюється за такими параметрами: пройдений шлях; засіяна площа; фактична норма висівання по кожному сошнику; кількість насіння, висіяного кожним сошником; стабільність інтервалів висіву по кожному сошнику, %.
За бажанням споживача система контролю висіву може оснащуватись датчиками контролю рівня насіння в бункерах і датчиком контролю обертів вентилятора та дозаторів сівалки.
Є можливість передавати информацию про сівбу за допомогою GPS/GSM трекера. 

Image description

Системи контролю висіву SCSO-8 та SCSO-12, як і інші модифікації, що встановлюють на сівалки точного висіву, мають подібні конструкційні схеми і відрізняються між собою кількістю контролюючих пристроїв
(в залежності від кількості секцій сошників) та конструкцією кронштейнів для кріплення датчиків. 

Панель oпeратора - це складова частина системи, що виконує функції візуального і звукового контролю, а також налаштування системи, яка встановлюється в кабіні трактора. 

Пристрій введення  являє собою комутуючий прилад з кількома рознімачами, до яких під'єднані електричні лінії від датчиків обертів, бункера тощо. Функціонально, пристрій введення призначений для обробки інформації, що надходить з датчика швидкості, датчиків висіву та кількості обертів вентилятора, дозатора. 

Датчик швидкості встановлюється на проміжному валу приводу висівних апаратів сівалки. 

Датчики висіву встановлюються на середній частині сошника (сівалка "УПС-8") або насіннєпроводу (сівалка "Вега-12")

Датчики висіву насіння призначені для реєстрації насіння, що пролітає від висівного апарата сівалки до насіннєвого ложа. 

Принцип роботи оптичних датчиків висіву полягає в посиланні світлового сигналу та його уловлюванні. З появою насіння в робочий зоні датчика - відбитий сигнал послаблюється, ця зміна сигналу миттєво уловлюється і фіксується датчиком. 

Після увімкнення система починає тестувати пам'ять, перевіряє наявність зв'язку з датчиками контролю та виконує перевірку чистоти лінз оптичних датчиків. 

Після тестування, якщо система не виявила відхилень та несправностей, вона автоматично переходить на режим "висів", що відображається на екрані висіву панелі оператора і ставить сівалку на контроль. Далі систему контролю висіву необхідно налаштувати на потрібні параметри (норму висіву, культуру, номер поля та інші), після чого агрегат може починати виконувати процес сівби. 

У процесі роботи потік насіння, що транспортується по насіннєпроводах, проходячи через датчик, перериває його сигнал, що миттєво фіксується системою та передається на панель оператора. Система збирає інформацію з усіх датчиків, обробляє її та видає на екран. У випадку виникнення нештатної ситуації -система видає візуальне аварійне повідомлення та вмикає звуковий сигнал. Таким чином, система контролю допомагає механізатору стежити за основними параметрами роботи сівалки та швидко реагувати на аварійні ситуації. 

Якість та надійність роботи систем контролю SCSO-8, SCSO-12, що були встановлені на сівалки
"УПС-8" та "Вега-12", було оцінено під час стендових та польових випробувань. 

Показники параметрів і якості виконання технологічного процесу та їх реєстрації під час випробувань (табл. 1-3) [3] визначали на висіванні насіння трьох культур: соняшнику, сої, сорго за швидкості руху агрегату в середньому 8 км/год (2,22 м/с), що є оптимальною для сівби просапних культур. Насіння цих культур різне за розміром, кольором та нормою висіву, тому вони найбільш цікаві для тестування системи.
Результати випробувань (табл. 1-3) показали, що системи контролю SCSO-8 та SCSO-12 в режимі точного висіву контролюють робочу швидкість агрегату, пройдений шлях, засіяну площу, норму сівби. Похибка вимірювань на всіх трьох культурах по контрольованих параметрах не перевищувала 1%.
За період випробувань систем SСSО-8 та SСSО-12, що встановлені на сівалки "УПС-8", "Вега-12", напрацювання на них склало відповідно 90 та 70 годин роботи основного часу. Системи контролю стало та надійно виконують свій технологічний процес, що підтверджує відсутність технологічних та технічних відмов і несправностей протягом усього часу випробувань. 

рис.2

Таблиця 1

Показники якості виконання технологічного процесу та його контролю в режимі точного висіву на сівбі соняшнику сівалками "УПС-8" та "Вега-12"

Таблиця 2

Показники якості виконання технологічного процесу та його контролю в режимі точного висіву на сівбі сої сівалками "УПС-8" та "Вега-12"

Таблиця З

Показники якості виконання технологічного процесу та його контролю в режимі точного висіву на сівбі сорго сівалками "УПС-8" та "Вега-12"

За результатами випробувань встановлено, що автоматизовані системи контролю висіву
SCSO-8 та SCSO-12 мають достатньо високий технічний рівень та завдяки широкому спектру функцій і налаштувань дозволяють контролювати параметри роботи висівних агрегатів, що значно полегшує роботу механізатора та сприяє підвищенню змінної продуктивності. Системи контролю підвищили якість виконання технологічного процесу сівалок "УПС-8"; "Вега-12", на яких вони були встановлені. Універсальність цих систем контролю дозволяє використовувати панель оператора (основну складову частину) для роботи з іншими сівалками та висівними комплексами з незначним переналаштуваннями, що доступні механізатору.