журнал сельхозтехники и оборудования

Закрыть
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?
Регистрация
  Войти      Регистрация

Универсальные посевные комплексы Section-Control

12 Августа 2020 PROFI
Рейтинг:

Под крышей «дома» своего

Во время сравнительных испытаний кандидатам в чемпионы среди универсальных посевных комплексов предстояло, помимо всего прочего, пройти еще одно сложное испытание: продемонстрировать функцию Section-Control на прямой и скошенной разворотной полосе. Отважились на это всего пятеро участников.

Двойной посев, во-первых, означает повышенный расход семян, во-вторых, сокращает площадь питания растений. Пропуски способствуют росту и развитию сорняков и приводят к снижению урожайности. Возможность отключать сеялку посекционно на разворотной полосе или клиньях имеет ряд существенных преимуществ. Для подстраховки практики предпочитают пропускам двойной посев. Но чем шире захват сеялки, тем больше оказываются клиновидные площади, засеянные дважды.

К тому же точное ручное отключение и включение универсальных прицепных сеялок из-за их длины становится настоящим испытанием. Механизатору необходим опыт, который позволит точно определить, когда сеялка достигнет разворотной полосы. Кроме того, следует учитывать время, которое требуется для доставки семян от дозатора до сошников через шланги-семяпроводы.

В этом и может помочь автоматическая система отключения и включения секций, которая посредством GPS способна оценить, в какой момент секции машины должны прекратить или возобновить посев. Решено было протестировать пять универсальных сеялок с шириной захвата 6 м, которые с этой задачей справляются:

Обязательное условие реализации данной функции — терминал, совместимый с протоколом ISOBUS, укомплектованный контроллером задач Task-Controller для управления секциями. Этот контроллер фиксирует уже засеянные площади и передает необходимые команды на компьютер машины, который в соответствии с ними включает или отключает те или иные секции. Само собой, для работы системы требуется еще и приемник GPS, который, как в нашем случае, в идеале посылает скорректированные системой RTK сигналы на контроллер задач в терминале (сеялка производства Lemken использует для этих целей сигнал SF1 от компании John Deere).

Для управления универсальными посевными комплексами с шириной захвата 6 м каждый производитель, за исключением компании Väderstad, предоставил собственный терминал, совместимый с протоколом ISOBUS:

  • Amazone — AmaTron 4 с GPS-Switch Pro и системой AutoPoint (стоимость лицензии 1650 евро),
  • Horsch — Touch 800 с системой Section-Control (1060 евро),
  • Kverneland — IsoMatch Tellus Pro с Geocontrol (1600 евро),
  • Lemken — CCI 1200 с приложением CCI. Command (917 евро),
  • Väderstad — планшет с системой e-Control и соединением с терминалом Fendt Vario с функцией Section-Control (1130 евро).

В настройках системы Section-Control механизатор заранее устанавливает желаемую степень перекрытия. На посеве рекомендуется 100 %-ное. Это означает, что система Section-Control включает секцию при дости-жении линии разворотной полосы и выключает, как только линии разворотной полосы достигнет последний сошник.
Но одного этого недостаточно для точного включения в нужный момент, поскольку ключевым остается вопрос: какое количество времени требуется семенам, чтобы преодолеть путь от дозатора до выхода из семяпровода? Время опережения включения определить в данном случае не так-то просто, поскольку на пневматических сеялках время полета семени напрямую зависит от его формы, размера и массы. На «скорость доставки в борозду» также влияет и число оборотов вентилятора.
Единственный производитель, который автоматизировал процесс калибровки времени включения, — компания Amazone. На всех прочих системах фермеру придется проверить точность настроек самостоятельно, а в процессе контроля — поискать посеянные семена в борозде, что, в зависимости от вида семян, может представлять собой непростую задачу. Было бы неплохо, если бы в перспективе производители смогли предложить рекомендации по настройкам, по крайней мере для самых популярных сельскохозяйственных культур (скажем, зерновых, рапса, фасоли). Amazone, к слову сказать, обозначает примерное время опережения для зерновых и рапса.
Бортовой компьютер на основе заложенных периодов задержки и актуальной скорости движения посевного комплекса рассчитывает, в какой точке перед линией разворотной полосы должен начаться или закончиться процесс дозирования. Незадолго до достижения линии разворотной полосы механизатору не следует менять скорость движения. На любых других участках поля он может ехать с любой разумной скоростью.

Никаких дополнительных устройств для включения/отключения двух секций на посевных комплексах u-drill производства компании Kverneland и Spirit от Väderstad не требуется, поскольку для дозирования семян к распределительным головкам машин установлены два дозирующих вала и два электродвигателя — таким образом, чтобы валы могли начинать вращение и останавливаться независимо друг от друга.
Компания Amazone вроде бы тоже управляет двумя секциями, но на сеялке данного производителя реализация системы Section-Control с технической точки зрения была решена несколько иначе, поскольку здесь для дозирования имеется только один высевающий вал с электрическим приводом. Оттуда семена попадают в шахту с двумя ответвлениями, а затем к шлангам, через которые вентилятор подает их на два распределителя.
Для отключения/включения половинок сеялки с помощью GPS-Switch необходимо установить заслонку, пропускающую воздух с электрическим линейным приводом. Как только GPS-Switch сеялки Amazone с помощью заслонки перекроет полусекцию, система автоматически сократит скорость вращения дозирующего вала наполовину: в противном случае на открытые сошники поступят излишки семян.
В сеялке Compact-Solitair 9/600 KH производства Lemken семена распределяются на соответствующие сошники посредством четырех распределительных головок. Дозирование осуществляется с помощью высевающего вала с четырьмя катушками. Для реализации автоматического отключения и включения четырех секций сеялки компания Lemken оснащает машину четырьмя электрогидравлическими заслонками. Они-то и прерывают поток семян из семенного бункера в соответствующую дозирующую катушку в случае необходимости.

Для реализации функции Section-Control с 16 секциями (и с отключением каждого отдельного ряда) сеялку Horsch Pronto DC  необходимо укомплектовать распределителем семян RowControl. Стоимость опции — 6000 евро. В распределителе RowControl на каждом ответвлении, идущем на шланг, установлены заслонки в форме ложки с электронным управлением. В соответствии с командами бортового компьютера эти заслонки открывают и закрывают ответвления.
Как только определенные ответвления перекрываются заслонками, поток воздуха, подающий семена, перенаправляется. Воздух удаляется через байпас в системе обратной подачи семян, что позволяет избежать избыточного пневматического напора в распределителе семян. А семена тем временем под действием силы тяжести падают вниз и попадают обратно в напорную трубу. Чтобы постоянно поддерживать необходимую норму высева, в том числе и при закрытых секциях, система Section-Control снижает скорость вращения двух электромоторов на раздвоенном дозаторе.

В ходе испытаний использовали смесь сидератного удобрения: фацелии, вики, льна, нуга масличного, овса щетинистого и подсолнечника. Эта смесь с различным размером семян оказалась невероятно каверзной для калибровки. Еще одной проблемой стало то, что предприятие, на котором проводились испытания, использовало метод бесплужной обработки почвы, поскольку в результате взошли не только сидератные культуры, но и падалица пшеницы, а еще — прошлогодний рапс. Это чрезвычайно осложнило измерения.

Результаты точности срабатывания системы Section-Control как для прямой, так и для расположенной под углом разворотной полосы проиллюстрированы на графиках, посвященных каждому конкретному участнику испытаний. Подводя итоги, стоит отметить, что все системы смогли распознать границу разворотной полосы и включиться/отключиться на этой виртуальной линии более или менее точно — как на прямой, так и на «наклонной» разворотной полосе. Компания Kverneland откалибровала свою сеялку для работы «под крышей дома своего» по сравнению с другими кандидатами наиболее точно, причем так, что перекрытие здесь в большинстве случаев составляло не более 30 см. А вот «на фундаменте» качество работ странным образом оказалось значительно хуже. Хотя опять же на фоне остальных участников и с учетом проблематичности посева смеси сидератных культур пропуски около 1 м 20 см и 60-сантиметровые перекрытия этого фаворита смотрятся очень даже неплохо. Автоматическая калибровка системы Section-Control участницы от компании Amazone позволила удачно оптимизировать время включения на прямой разворотной полосе. Из-за чуть более раннего или чуть более позднего срабатывания получились в среднем 70-сантиметровые пропуски и 50-сантиметровые перекрытия. На «крыше» моменты срабатывания оказались, наоборот, не слишком подходящими.
Система Section-Control с 16 секциями на сеялке Horsch отработала на расположенных перпендикулярно движению полосах довольно удачно. Причем если время включения было выставлено достаточно точно, то отключение срабатывало значительно раньше, чем нужно. Отсюда и относительно длинные пропуски — в среднем по 1,5 м. А вот на «наклонной» разворотной полосе система Section-Control не только намного раньше отключала секции, но и включала их существенно позже.
Поймать быка за рога здесь удалось компании Väderstad. С помощью системы Section-Control на терминале трактора Fendt включение и выключение секций сеялки Spirit срабатывало на должном уровне, хотя и «хоршевцам» в этом плане еще есть над чем подумать. На прямых разворотных полосах длина перекрытий составляла 1,30 м, что было обусловлено слишком ранним включением и слишком поздним отключением.
Ну а самом конце турнирной таблицы в результате наших сравнительных испытаний систем Section-Control пяти универсальных посевных комплексов оказался представитель компании Lemken. Система, управляющая четырьмя секциями сеялки Compact-Solitair (с шириной захвата 6 м), как на прямой, так и на «наклонной» разворотной полосе однозначно срабатывала раньше положенного. Возникшие по этой причине перекрытия достигали нескольких метров. Связан ли такой результат с тем, что в программе была прописана тонкая разворотная полоса и с выездом из полосы при развороте или он был обусловлен менее точной корректировкой на основе данных спутников GPS, для нас пока остается загадкой. Компания Lemken начала предлагать системы автоматического управления секциями еще в 2014 году, и, по словам представителей предприятия, полученные нами результаты не совпадают с опытом практиков.

Что еще запомнилось

  • Отключение секций ни у одного из участников испытаний не повлияло на поперечное распределение. Это доказали проведенные нами испытания на стенде с использованием пшеницы.
  • Выключение и повторное включение секций при прохождении «отмеченных препятствий», расположенных в середине участка, мы смогли понаблюдать в терминалах. У всех участников соревнований это работало.

КАК ПРОВОДИЛОСЬ ТЕСТИРОВАНИЕ Так же как и для тестирования системы Section-Control, проводимого для сеялок точного высева, каждый участник получил свой «домик» — участок в форме дома с двухскатной крышей. Его ширина равнялась восьми значениям ширины захвата сеялки, «внизу» была расположена полоса, перпендикулярная направлению посева, а на «крыше» — две «наклонные». В центре участка предусмотрели виртуальное препятствие шириной 4 м. Доктор Патрик Ноак, профессор системной аграрной техники высшей школы Вайенштефан-Триздорф, одобрил наши условия проведения теста. Он сохранил точное местоположение GPS-точек углов этих участков и курсовые линии для границ участков в программе GIS. Данные перенесли в программу по обработке топографических снимков Trimble Penmap и с помо-щью ручного прибора GPS, управляемого посредством планшета, промаркировали точки, расположенные в вершинах углов данных участков. Оборудование, предназначенное для этих целей, предоставила компания AllTerra. Для вычерчивания границ участков кандидаты в чемпионы сначала проехали по пограничным линиям, а затем начали засевать каждый свой участок внутри. Разворотную полосу по ходу эксперимента засевать не стали, с тем чтобы после появления всходов иметь возможность беспрепятственно производить измерения рулеткой и определять, сработала ли система Section-Control той или иной машины своевременно, слишком рано или с опозданием. Для того чтобы выяснить, влияет ли отключение секций на поперечное распределение, специально поочередно отключали секции на испытательном стенде через определенное время (Agroreport 2/2020, стр. 11).

2.jpg
Участок в форме дома, засеянный сеялкой Lemken Compact-Solitair

Полезно знать

  • Для переключения секций посредством GPS требуется терминал ISOBUS с контроллером задач Task-Controller, а также точный приемник GPS.
  • Стоимость лицензий на программное обеспечение примерно от 920 до 1600 евро без НДС.
  • Для того чтобы системы на клиньях и разворотных полосах включались точно, необходимо произвести тщательную калибровку точек срабатывания. Они зависят от массы семян, нормы высева, скорости движения.

Прямая разворотная полоса

3.jpg
Этот GPS-Switch системы Section-Control калибрует время срабатывания остановки и включения дозатора автоматически с помощью системы Autopoint. На прямой разворотной полосе такая схема продемонстрировала довольно неплохую работоспособность и эффективность. Тем не менее в большинстве случаев система либо включалась, либо отключалась с запозданием на несколько десятых секунды.

«Наклонная» разворотная полоса

4.jpg
На «наклонной» разворотной полосе GPS-Switch и включал, и отключал поток семян двухсекционной сеялки гораздо менее умело, нежели на прямой разворотной полосе. Как включение, так и отключение должно было срабатывать в большинстве случаев немного раньше — в диапазоне от 50 до 2,50 см.
5.jpg
Для управления терминалом Cirrus 6003-2 и функцией Section-Control мы использовали терминал AmaTron 4, совместимый с протоколом ISOBUS
6.jpg
Линейный привод с помощью заслонок перекрывает семяпровод снабжения левой или правой полусекции

Прямая разворотная полоса

7.jpg
Система Section-Control включает на 6-метровом посевном комплексе Horsch Pronto 16 секций с разной шириной захвата, поэтому однажды промерили каждый метр. Включение дозирования сработало на прямой разворотной полосе великолепно, отключение на скорости 14 км/ч должно происходить на четверть-полсекунды позднее.

«Наклонная» разворотная полоса

8.jpg
«По крыше» и «под крышей» система Section-Control сеялки Horsch включала подачу семян немного позже, а вот выключала значительно раньше. На скорости 14 км/ч семена должны были продолжать поступать к сошникам еще примерно полсекунды, что позволило бы избежать существенных пропусков в поле, длина которых составила от 1,50 до 3,00 м.
9.jpg
Управление функцией Section-Control на сеялке Pronto 6 DC осуществлялось с помощью терминала Touch800 (Horsch)
10.jpg
На сеялке Pronto разделенное надвое дозирующее устройство приводится в движение двумя электродвигателями

Прямая разворотная полоса

11.jpg
Система Section-Control производства компании Kverneland называется Geocontrol. Привод дозатора полусекций на прямой разворотной полосе она включает и выключает в большинстве случаев рановато, так что преждевременное выключение обусловило пропуски длиной от 1,20 до 1,50 м, а раннее включение — перекрытие от 40 до 80 см.

«Наклонная» разворотная полоса

12.jpg
Для «крыши домика» настройки времени включения системы Geocontrol, за исключением парочки явных сбоев, подошли великолепно. В 9 из 16 точек измерения отрезки с перекрытием и незасеянные отрезки составили по 30 см и менее. А еще в трех — 60 см.
13.jpg
Функция Geocontrol отображается в нижней части крупногабаритного терминала IsoMatch Tellus Pro
14.jpg
Для отключения полусекции привод дозатора останавливается

Прямая разворотная полоса

15.jpg
Система Section-Control с приложением CCI.Command с задействованием четырех секций. Их включение и отключение сработали должным образом только на первых двух прогонах. После этого машина при заезде на прогон начинала сев на 3 м раньше. Ну а поскольку мы не могли найти этому логичное объяснение, то решили повторить испытания посевного комплекса Lemken Compact-Solitair весной.

«Наклонная» разворотная полоса

16.jpg
На клиньях при заезде на поле секции сеялки Lemken Compact-Solitair включались на 2,5–6 м раньше (а то и больше), поэтому результаты можно считать действительными лишь отчасти ввиду предстоящих весенних испытаний.
17.jpg
Посевным комплексом Compact-Solitair производства Lemken управляли посредством терминала CCI 1200, а интегрированная система Section-Control включала и отключала четыре секции
18.jpg
Четыре гидравлические заслонки перекрывают доступ семян из бункера в дозатор при отключении соответствующей секции

Прямая разворотная полоса

19.jpg
На прямой разворотной полосе функция Section-Control в терминале Vario (Fendt) включала секции слишком рано, а выключала слишком поздно — таким образом, получались участки с перекрытием от 70 см до 2 м. Дозирование на рабочей скорости 14 км/ч должно начинаться на 0,2–0,5 с позже, а прекращаться раньше.

«Наклонная» разворотная полоса

20.jpg
А вот на клиньях настройки времени включения и отключения полусекций сеялки Väderstad Spirit с шириной захвата 6 м оказались весьма и весьма удачными. На 8 из 16 точек измерения участки с перекрытием и пропуски оказались короче 60 см, дважды позднее выключение обусловило 70-миллиметровый участок перекрытия и однократное слишком раннее включение — перекрытие в 90 см.
21.jpg
Механизатор осуществляет управление сеялкой Väderstad Spirit при помощи планшета...
22.jpg
...при проведении наших испытаний он был связан с терминалом Fendt-Vario
23.jpg
На сеялке Väderstad оба дозирующих вальца приводятся во вращение двумя гидромоторами, каждый отвечает за свою полусекцию

Итак: автоматическое включение/выключение секций на универсальных посевных комплексах с шириной захвата 6 м функционирует. Это продемонстрировали наши сравнительные испытания. Тем не менее точность зависит не только от качества полученного GPS-сигнала, но и в значительной степени от настройки задержки времени срабатывания. А данная величина, к сожалению, зависит не только от длины семяпроводов, но и от физических характеристик семян, а также от числа оборотов вентилятора и скорости движения трактора.
Вот почему механизатору придется производить калибровку системы перед каждой сменой, по крайней мере в случае изменения условий эксплуатации. Автоматическая система калибровки, предложенная компанией Amazone, является идеальной при условии, что на клиньях она сработает так же хорошо. А если бы в терминале были сохранены рекомендации по настройкам для отдельных культур, это стало бы великолепным подспорьем для механизатора. В этом направлении производителям еще предстоит большая работа.

Текст: Анья Бернсен



Подпишись и читай материал полностью

0 коментариев оставить комментарий
Загрузка комментариев...