Тракторҳои ҳозиразамони кишоварзӣ дорои технологияи хеле пешқадам мебошанд, ки онҳо ҳатто бо навтарин киштиҳои кайҳонӣ рақобат мекунанд. Аммо қисми ақиб ҳанӯз мактаби кӯҳна аст, ки асосан ба сӯзишвории истихроҷшаванда такя мекунад. Ҳамин тавр, ҳама гуна оптимизатсия дар самаранокии трактор як бурди бузург барои муҳити зист аст.
Бо дарназардошти ин, муҳаққиқони Донишгоҳи Пурдю лоиҳаи Департаменти Энергетикаро ба маблағи 3.2 миллион доллар барои оптимизатсияи системаҳои гидравликӣ, ки тракторҳо ва асбобҳоро мепайванданд, анҷом доданд.
"Қувваи моеъ дар ҳама ҷо аст" гуфт Андреа Вакка, Раиси факултети нерӯи моеъи Маҳа, профессори Purdue мошинсозӣ ва агротехника ва биологй, ва директори Маркази тадқиқотии нерӯи моеъи Маҳа, калонтарин лабораторияи академии гидравлика дар мамлакат. “Он дар ҳавопаймоҳо, мошинҳо ва дар ҳама намуди таҷҳизоти вазнин истифода мешавад. Трактор як мисоли мошинест, ки қувваи моеъро барои ба кор даровардани ҳама чиз аз роҳбарӣ ва ҳаракат то қувваи асбобҳои паси худ истифода мебарад."
Аммо бо кувваи тачхизот таъмин кардани асбобхо мушкилиеро исбот кард. Системам идоракунии гидравликии трактор хангоми ба системахои гидравликии баъзе асбобхо, монанди кишткунанда, тухмипошак ва станогхо пайваст карда шуданаш хамагй 20 фоиз самара нишон дод.
"Дар идоракунӣ ихтилоф вуҷуд дорад, ки дар он ду система тақрибан бо ҳамдигар ҷанг мекунанд" гуфт Патрик Стумп, доктори илм. студентом оид ба мошинсозй. «Дар натича, вакте ки вай ба кишткунанда пайваст мешавад, трактор бояд хамеша бо кувваи нихоят баланд кор кунад, ки ин сузишвориро бехуда сарф мекунад ва партовхоро зиёд мекунад».
Дар ин тадқиқот, ки тавассути Вазорати энергетикаи ИМА маблағгузорӣ шудааст Идораи самаранокии энергия ва энергияи барқароршаванда, Коллективи Вакка диккати худро ба комби-нати конкретии трактору кишткунанда, ки харду аз онхо таъмин карда шудааст, равона кард Case New Holland Industrial, бо системахои гидравликии аз тарафи Bosch Rexroth. Ба видео нигаред.
Бари кишткунанда 40 метр буда, 16 қатори кишт дорад.
— Дар хар як катор машинахои бисьёре мавчуданд, ки барои коштани тухмй якчоя кор мекунанд, — мегуяд номзади фанхои илм Сяофан Го. студентом оид ба мошинсозй. «Дар пеш чархи тозакунӣ мавҷуд аст, ки растаниҳои мавҷударо нест мекунанд. Диски буридан як хандаки ночизро дар замин мебурад, мотор воқеан тухмҳоро ба замин меронад, дорупошак ба сӯрох об ва нуриҳо медиҳад ва сипас диски ниҳоӣ сӯрохро мепӯшонад. Аз ин 16 қатори кишт мавҷуд аст, ки барои бомуваффақият шинондани тухмиҳо миқдори муайяни фишорро талаб мекунанд. Ва хамаи онхо аз як системам гидравликй кор мекунанд».
Барои халли проблемам оптимизациям комби-нати тракторию кишткунанда, коллективи Вакка усули сефазаро интихоб кард. Аввалан, ба муҳаққиқон лозим буд, ки системаи гидравликиро тавсиф кунанд ва дар компютер модели моделиронӣ созанд.
— Ин тракторхо машинахои киматбахо ва мураккабанд, — мегуяд номзади фанхои фан Син Тянь. донишҷӯе, ки моделҳоро дар тӯли чор сол таҳия кардааст. "Аз ин рӯ, мо бо моделсозии ҷузъҳои инфиродӣ ва озмоиши онҳо дар ҳолати статсионарӣ дар лаборатория оғоз кардем. Вақте ки онҳо дақиқанд, мо моделҳои ҷузъиро дар як система муттаҳид мекунем ва системаро месанҷем, то мо метавонем дурустии тамоми моделро тафтиш кунем. Модели хеле калон ва мураккаб аст, дастаи ман онро "Аъҷуба!"
Вақте ки онҳо модели худро тасдиқ карданд, муҳаққиқон ба марҳилаи дуюм гузаштанд: таҳияи қарорҳое, ки онҳо метавонанд озмоиш кунанд.
"Шартҳои гуногуни ниҳолшинонӣ миқдори гуногуни фишор ва суръати гардишро талаб мекунанд" гуфт Тян. "Агар модел беҳбудии умедбахшро дар қудрат ва самаранокӣ нишон диҳад, мо метавонем ба татбиқи ин тағирот дар шароити воқеии ҷаҳонӣ шурӯъ кунем."
Дар марҳилаи сеюм - санҷишҳои воқеӣ - даста комбинати трактору кишткунандаро бо сенсорҳои сершумор муҷаҳҳаз кард.
«Мо бояд донем, ки трактор чй кадар кувваи электр сарф мекунад, насосхои гидравликй ба чй кор машгуланд, фишор ва суръати об дар тамоми кишткунанда чй гуна аст, — мегуяд доктори фанхои илмии соли якум Джейк Ленгачер. донишҷӯ. "Ҳамаи ин ноқилҳо ба қуттии нави гирифтани маълумот оварда мерасонад, ки мо дар кабина насб кардем, аз ин рӯ мо дар бораи он чизе, ки дар давраи ниҳолшинонӣ рух медиҳад, тасвири пурра дорем."
Хушбахтона, барои коллектив, Пурдю барои сайру гашти тракторҳои азим ҷойҳои зиёде дорад. Дар Коллеҷи кишоварзӣ ба дастаи Вакка як чорьяк километр замин чудо кард Маркази тадқиқотӣ ва таълимии илмҳои ҳайвонот дар Ғарби Лафайет.
"Мо дар Purdue хеле хушбахтем" гуфт Вакка. "Мо дар Маҳа фазои лаборатории зиёде дорем, ки дар он мо метавонем ин мошинҳои калонро дар шароити назоратшаванда озмоиш кунем; ва Кишоварзӣ низ қитъаҳои зиёди хоҷагӣ дорад, ки мо метавонем дар онҳо тадқиқоти саҳроӣ гузаронем».
Ва азбаски ҳеҷ яке аз аъзоёни даста то ҳол дар саҳро чунин трактори калонро идора накарда буданд, Кейс Ню Ҳолланд барои омӯзонидани ронандагӣ таълим надодааст.
"Иқтидори бузурги трактори 25,000 фунт бо иқтидори 435 қувваи асп, кашонидани як кишткунандаи 10,000 фунт - ин аҷиб аст" гуфт Стумп. «Аммо дар кабина, махсусан барои идора кардани кишткунанда кори бисьёре меравад. Ин бешубҳа кори ду нафар аст, бинобар ин одатан Ҷейк низ дар кабина маълумотро дар ноутбук назорат мекунад."
Даста дар баҳори соли 2021 якчанд давидан гузаронида, дар он ҷо онҳо бо суръати гуногуни муҳаррик ва суръати кишт тухмии ҷуворимакка коштанд. Ҷамъбасти маълумот, онҳо дарёфтанд, ки системаҳои нави идоракунии гидравликии онҳо ба афзоиши самаранокии умумии 25% табдил ёфтанд.
"Бо назардошти миқдори сӯзишворие, ки як трактори маъмулӣ истеъмол мекунад, ин беҳбудии бузург аст" гуфт Вакка. "Ва ин танҳо ибтидо аст. Ҳадафи лоиҳаи мо ду баробар зиёд кардани самаранокии системаи умумии идоракунии гидравликӣ мебошад. Дар оянда мо нақша дорем, ки як равиши назорати фишорро барои мантиқи назорат ҷорӣ кунем, ки ҳеҷ гоҳ дар мошинҳои кишоварзӣ кӯшиш карда нашудааст."
"Вақте ман дидам, ки маълумоте, ки ҳалли мо кор кардааст, ман хеле шод шудам" гуфт Гуо. “Ман дар шаҳр ба воя расидаам, аз ин рӯ дар ферма будан барои ман як таҷрибаи хеле ҳаяҷоновар аст. Ихтисоси ман системаҳои назорат аст, бинобар ин дидани назарияҳои мо дар лаборатория дар ҷаҳони воқеӣ хеле ҷолиб буд. Қувваи моеъ як соҳаи хуб ба роҳ мондашуда аст, аммо ҳанӯз ҳам потенсиали зиёде барои пешниҳод кардани системаҳои нав ва меъмории нав вуҷуд дорад, то корҳоро боз ҳам беҳтар кунад.
Стумп гуфт: «Ман ҳеҷ гоҳ тасаввур намекардам, ки барои гирифтани унвони номзади илмҳои фалсафа тракторро дар саҳро меронам. Ман нақша доштам, ки ба кайҳон равам. Аммо гидравликаи ин тракторҳо мисли як ҳавопаймо ё ракета мураккаб аст. Ғаввос шудан ба қувваи моеъ барои ояндаи ман дар муҳандисӣ хеле муфид буд. ”
Тян гуфт, "Ин бешубҳа муҳимтарин вақти ман дар Пурдю аст. Ман ба ин моделҳо вақти зиёд сарф кардам ва дидани беҳбуди натиҷаҳо воқеан барои ман як лаҳзаи хурсандиовар буд.”
Вакка гуфт, "Дидани заҳмати донишҷӯёни мо - ва шоҳиди он, ки идея аз лаборатория ба саҳро мерасад - ин воқеан беҳтарин қисми кори мост."
- Ҷаред Пайк, Донишгоҳи Пурдю