Раздел 5. Электроника, информационные технологии и телекоммуникация
5.17 Мехатронная система бесконтактного копирования рельефа поверхности путем дистанционного измерения положения рабочих органов мобильной машины и снижения ее буксования
Реквизиты организации-разработчика, контактное лицо
1) ГНУ «Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси»
220072, г. Минск, ул. Академическая, 12
Тел./факс: +375 (17) 210-07-49; Веб-сайт: http://oim.by
Аннотация проекта
Для повышения эффективности сельскохозяйственного производства агрономические операции необходимо выполнять точно (прецизионно). Поэтому элементы управления гидравлическими приводами должны обеспечивать достаточно быстрый отклик на входные сигналы. Указанным требованиям удовлетворяют быстродействующие мехатронные устройства, разработанные с использованием современных средств электрогидравлики и электроники, которые позволяют с высокой надежностью реализовать управление исполнительными механизмами гидравлических приводов в условиях наличия гидродинамических сил сопротивления и сухого трения, а также колебаний температуры и загрязненности рабочей жидкости.
Система силового регулирования, созданная для косвенного регулирования глубины пахоты рабочих органов навесных плугов, не обеспечивает качественное выполнение почвообрабатывающих операций для многокорпусных полунавесных плугов. Для устранения этой проблемы целесообразно использовать контур высотного регулирования, который позволяет непосредственно измерять глубину пахоты в зоне передних корпусов. Причем для повышения надежности рабочие органы должны удерживаться над поверхностью на определенном уровне без механического контакта. Реализация этой функции требует автоматического определения расстояния до поверхности в сочетании с быстрым откликом позиционного управления навесным устройством. Поэтому для обеспечения конкурентоспособности выпускаемых тракторов необходимо создавать новые перспективные системы управления, позволяющие повысить технико–экономические и эргономические показатели машинно-тракторного агрегата при соблюдении агротехнических требований.
Описание проекта
Качественное поддержание заданной глубины обработки почвы при применении длиннобазовых полунавесных плугов остается нерешенной задачей. В связи с этим предлагается обеспечить равномерную глубину обработки почвы по всей ширине захвата путем автоматического регулирования положения передних корпусов плуга с помощью корректирующего воздействия со стороны навесного устройства трактора. В этом случае командами для управления данным контуром могут являться сигналы от ультразвукового датчика прямого измерения глубины пахоты.
Повышение эффективности работы энергомашины при точном копировании рельефа поверхности рабочими органами мобильной машины достигается при снижении ее буксования, которое можно выразить как разность между теоретической и фактической скоростью перемещения по поверхности. Для оценки теоретической скорости мобильной машины предполагается использование дискретного индуктивного датчика числа оборотов элементов трансмиссии, а фактическую скорость целесообразно измерять посредством радарного устройства или системы глобального позиционирования.
Мехатронные средства бесконтактного копирования рельефа поверхности включают датчик дистанционного измерения положения рабочих органов, компоненты для определения теоретической и фактической скоростей машины, электрогидравлический распределитель силовых гидроцилиндров навесного устройства, микропроцессорный контроллер, пульт управления с индикацией глубины обработки почвы, а также соединительный кабель.
Тип технологии
Технические и экономические преимущества
Использование разработки позволит повысить уровень качества почвообрабатывающих операций для пахотных агрегатов с использованием длиннобазовых полунавесных плугов при снижении расхода топлива. Это приведет к сохранению плодородия почвы и увеличению урожайности сельскохозяйственных культур за счет точного поддержания заданной глубины пахоты.
Научное содержание разработки заключается в оригинальном алгоритмическом обеспечении, которое позволит получить высокие динамические качества срабатывания исполнительных механизмов гидропривода, а также в обосновании и определении конструкционных параметров компонентов мехатронной системы бесконтактного копирования рельефа поверхности с использованием компьютерных реализаций динамических и экспериментально-статистических моделей. Кроме того, измерительные и управляющие каскады разработаны с использованием новейших средств автоматики и электрогидравлики
Указанный подход позволит создать с наименьшими затратами мехатронную систему бесконтактного копирования рельефа поверхности для мобильных машин, что позволит по совокупности конструкционных и эксплуатационных показателей выйти на новый технический уровень.
Инновационные аспекты предложения
—
Где была представлена технология
—
Ключевые слова
Электрогидравлический распределитель, микропроцессорный контроллер, ультразвуковой датчик расстояния, высотное регулирование.
Текущая стадия развития
Статус прав интеллектуальной собственности
Область применения технологии
Тракторостроение.
Классификатор Европейской сети трансфера технологий IRC
Предпочитаемые регионы
Практический опыт
—
Влияние на окружающую среду
Не оказывает.
Предлагаемые формы сотрудничества
Условия и ограничения при передаче технологии
—
Поддержка, предоставляемая при передаче технологии