журнал сельхозтехники и оборудования

Концепция самоходного опрыскивателя - Amazone: дизайн будущего

18 Сентября 2016 Amazone
Рейтинг:

Как выглядит самоходный опрыскиватель будущего? Компания Amazone совместно с высшей школой Magdeburg-Stendal попыталась найти ответ на этот вопрос. Эскизы: Институт промышленного дизайна, Магдебург

Востребованными будут совсем иные, чем в нынешнее время, концепции; именно поэтому компания Amazone решила провести соответствующие изыскания.
В Amazone придают огромное значение техническому прогрессу, поэтому компания развивает тесные связи со многими вузами. Это сотрудничество в последние годы охватывает сферы не только сельскохозяйственных наук и машиностроения, но и дизайна. Ведь полевой опрыскиватель UX и самоходный опрыскиватель Pantera родились в условиях тесного взаимодействия с кафедрами промышленного дизайна.
На основе этого сотрудничества при разработке самоходника Pantera у компании Amazone возникла идея следующего совместного с Институтом промышленного дизайна при Высшей школе MagdeburgStendal проекта: «Концепция самоходного опрыскивателя для защиты растений будущего». Полет фантазии был практически неограниченным, наоборот: студенты, изучающие дизайн, должны были придать своим идеям как можно более необычную форму. К немногочисленным обязательным условиям относилось только то, что опрыскиватель должен транспортировать жидкость, разбрызгивание должно происходить с помощью форсунок, а сам опрыскиватель должен быть самоходным или агрегатируемым. Последующие ограничения проектные группы определили для себя вместе с Фолькером Эленом, руководителем департамента самоходной техники компании Amazone.
Кроме всего прочего, отличительными чертами опрыскивателя будущего должны были стать, по возможности, хорошая маневренность, низкое давление на почву, стандартная ширина колеи и возможность ее регулировки. По всем этим параметрам характеристики разрабатываемого прототипа должны были быть не хуже уже имеющихся образцов техники. Вдобавок, с одной стороны, необходимо было обеспечить условия для развития идей, направленных в будущее, а с другой — сохранить привязку к реальному практическому применению сегодня. Также студенты могли самостоятельно выбрать, будет ли опрыскиватель передвигаться в автономном режиме или им будет управлять механизатор.
Что интересно, и в выборе привода опрыскивателя ограничений не было, поскольку, по оценке ученых, развитие технического прогресса в этой сфере очень трудно предсказать, чтобы можно было строить какие-то конкретные планы. Таким образом, дизельное топливо и масла в качестве «зла, но зла необходимого» не были исключены из возможных типов энергетических средств. Однако при этом энергоснабжение на базе электричества было принято как наиболее потенциально возможное в будущем.
В качестве перспективных рассматривались и концепции самоходного опрыскивателя с возможностью использования как сменных баков, так и сменных аккумуляторов. Эти концепции имеют преимущества с точки зрения как эффективности организации труда, так и техники безопасности в силу того, что подготовительные работы и непосредственно внесение средств защиты растений можно отделить друг от друга.
При использовании опрыскивателя-беспилотника совершенно сознательно не рассматривались пристально вопросы техники безопасности, ведь если бы этот аспект учитывался, то полноценно раскрыть столь широкие темы в установленные сроки просто не представлялось возможным.

Всего в проекте участвовали восемь студентов, которые вели работу в командах. В конечном счете все стартовые идеи и концепции были объединены в три проекта, отраженные в отчете.
При рассмотрении перспектив развития команды выбрали для себя следующие тезисы: основной вектор развития опрыскивателя будет связан с новыми технологиями приводных механизмов, а ключевым направлением развития станут технологии передачи данных. Машина должна быть компактной, то есть уметь компактно складываться, а в дополнение к сварным соединениям должны использоваться клеевые технологии.

Почему Amazone так заинтересован в развитии этой сферы? При достигнутом сегодня уровне, имея свое собственное видение мира, можно думать не только о сиюминутном развитии, но и определять вехи научно-технического прогресса в целом. Кроме того, вопросу дизайна, прежде всего в сфере техники по защите растений, Amazone уже давно придает большое значение. Поэтому именно сейчас, когда решающие технические шаги на прочном фундаменте компании уже сделаны, Amazone охотно развивает эту сферу, ведь нужно двигаться вперед. Именно по этой причине работа с промышленными дизайнерами будет продолжена, несмотря на то что конструкторы с легкой долей иронии называют их «техник-оптимистами». А все потому, что дизайнеры считают: любое устройство или машина в перспективе будет работать так, как от него это потребуется, как нарисовали. Инженеры-конструкторы же на основе собственного опыта, напротив, склоняются к тому, что для начала, чтобы претворить картинку или идею в жизнь, нужно решить целый ряд самых разных конкретных технических задач без каких-либо художественных иллюзий.

Автономно и без механизатора — от Йоханнеса Кунце-Фехнера

В данном случае речь идет об автономном транспортном средстве, которое работает без механизатора. Бак вмещает около 2300 л, поэтому концепция предусматривает также рабочую цепочку с док-станциями на краю поля. Высота опрыскивания регулируется от 50 до 250 см, ширина колеи — от 1,60 до 2,60 м. В этом проекте с целью обеспечения оптимальной маневренности сделана ставка на раздельное управление колесами, привод осуществляется с помощью электродвигателей, установленных в ступице колеса.

17092016_0_1.jpg

Двигатели, установленные в ступицах колес, должны приводить опрыскиватель в движение как в поле, так и на дорогах общего пользования. Баки и штанги интегрированы в корпус машины

Особенно удобно расположение бака с раствором для защиты растений непосредственно в центре тяжести опрыскивателя. В передней и/или задней части машины располагаются бак со свежей водой и аккумулятор. Штанга откидывается из продольного положения вбок, а затем раскладывается, как складной ножик. Ширина захвата составляет от 20 до 25 м.

Регулировка рабочей высоты осуществляется с помощью шарнирных «ног», расстановкой которых можно регулировать и ширину колеи

17092016_0_2.jpg

17092016_0_3.jpg

Штанга сначала откидывается вбок, а затем шарнирно раскладывается

По дорогам общего пользования транспортное средство передвигается также автономно, но под управлением оператора с помощью радиосвязи. Конструкция этого самоходника напоминает кузнечика с управляемыми конечностями.

Самоходный опрыскиватель с шарнирным рулевым управлением от Штефана Грибша, Кристиана Цабеля и Штефана Ратая

17092016_0_4.jpg

В этой концепции самоходный опрыскиватель наиболее близок к тому, что мы привыкли видеть. Особое внимание в нем привлекают мотор-колеса

Поскольку в этом случае для работы требуется механизатор, в машине при ближайшем рассмотрении можно распознать сегодняшний самоходный опрыскиватель в привычном виде. Особое внимание привлекают мотор-колеса диаметром 2,2 м, на каждом из которых установлен электромотор, передающий вращение на обод колеса (с зубчатым венцом) через дополнительный редуктор.

17092016_0_5.jpg

В сложенном виде штанга складывается над баком, а благодаря регулировке по высоте габаритные размеры транспортного средства остаются приемлемыми

17092016_0_6.jpg

Поворот осуществляется с помощью центрального шарнира. Бак вмещает 8500 л раствора для опрыскивания

Pулевое управление осуществляется с помощью центрального шарнира, который располагается между баком и кабиной. Кроме того, поворот может обеспечиваться за счет различной линейной скорости каждого отдельного колеса. Регулировка колеи пока не предусмотрена. По сравнению с первой концепцией бак опрыскивателя вмещает 8500 л — значительно больше. Рабочая ширина штанги составляет от 24 до 40 м. Сама штанга новой конструкции: в сечении она имеет форму треугольника и при этом складывается над баком вдоль опрыскивателя на несколько сегментов.

Круглый бак и откидывающиеся штанги от Кнуда Леемана

На первый взгляд простое шасси со спрятанными в кожухи колесами имеет особую конструкцию рессор, гарантирующую плавность хода, что, в свою очередь, обеспечивает равномерное ведение штанги. Х-образная, если смотреть сверху, установка колес не только обеспечивает езду в продольном, поперечном и диагональном направлениях, но и регулировку колеи от 1,80 до 2,26 м и, естественно, разворот на месте.

17092016_0_7.jpg

В данном случае, точно так же, как и в первой концепции, в ходе исследования остановились на интегрированных баках, обеспечивающих оптимальное расположение центра тяжести опрыскивателя

17092016_0_8.jpg

Настоящей изюминкой этого проекта стало расположенное над опрыскивателем откидывающееся коромысло, которое держит штангу

17092016_0_9.jpg

Бак имеет форму шайбы, так что раскачивающаяся масса жидкости представляют собой меньшую опасность. При необходимости его можно заменить в поле

Бак, интегрированный в самый центр опрыскивателя, имеет форму большой шайбы. Возможна его замена по принципу картриджа. Особое внимание привлекает коромысло, которое держит штангу: с его помощью можно не только изменить высоту, но и сместить штангу с одной стороны на другую. Это упрощает поворот и облегчает работу на угловых участках поля. В качестве рабочей ширины захвата предусмотрено 27 м. Конструкция штанги аналогична современным, однако пилоны с тросовым креплением сегментов штанги — это что-то новенькое. Поскольку опрыскиватель со всех сторон одинаков, то дизайнер предусмотрел приборы освещения, которые в зависимости от направления движения изменяют интенсивность освещения и цвет, чтобы обозначить актуальную в конкретный момент времени переднюю или заднюю часть.

Текст и фото:
Кристиан Брюзе

0 коментариев оставить комментарий
Загрузка комментариев...