fbpx
Strona głównaTechnikaAutomatyzacja i cyfryzacja w ciągnikach rolniczych

Automatyzacja i cyfryzacja w ciągnikach rolniczych

Ciągniki rolnicze będące bez wątpienia jednymi z najważniejszych maszyn w gospodarstwie rolnym z dekady na dekadę stają się coraz to bardziej zaawansowane techniczne. Postęp w konstrukcji ciągników jest odpowiedzią na transformację technologiczną gospodarstw jaka zachodzi w związku ze zmianami klimatycznymi i w gospodarce.

Znaczny stopień zaawansowania technicznego ciągników rolniczych przekłada się na wysoką wydajność pracy agregatu maszynowego oraz duży komfort pracy operatora. Automatyzacja i elektronizacja obejmują wszystkie najważniejsze zespoły ciągników rolniczych sprawiając, że aktywna rola operatora staje się coraz mniejsza.

Silniki z elektroniczną jednostką sterującą

Ze względu na osiągi trakcyjne, zużycie paliwa i normy spalin nowe ciągniki rolnicze są wyposażane w silniki z elektronicznym układem sterującym dawką paliwa, który również umożliwia diagnostykę parametrów pracy jednostki napędowej. Jednostka sterującą podawaniem paliwa do komory spalania korzysta z danych pozyskiwanych z szeregu czujników umieszczonych nie tylko na silniku, ale również w układzie napędowym kół jezdnych jak i wałka odbioru mocy (WOM) oraz hydrauliki zewnętrznej. Takie rozwiązanie pozwala regulować moc silnika i dopasowywać ją do aktualnego obciążenie ciągnika. Silniki niektórych modeli ciągników wyposaża się w elektroniczny układ, który w momencie znacznego wzrostu obciążenia oddziałującego na skrzynię biegów, układ hydrauliczny i WOM zwiększa moc oraz moment obrotowy. Funkcja ta ma zastosowanie podczas pracy ciągnika z załączonym wałkiem odbioru mocy lub w transporcie z ciężkim ładunkiem.

Poprzez elektroniczny układ sterujący pracą silnika operator może zaprogramować i zapisać do dwóch lub więcej prędkości obrotowych silnika, które załączane są w określonych sytuacjach w tym głównie podczas nawrotów na polu. Operator wybiera prędkość wciśnięciem przycisku albo układ sterujący silnikiem sam wybiera obroty motoru zależnie od położenia ciągnika na polu. Funkcja automatyczna jest wtedy zintegrowana z układem pozycjonowania maszyn za pomocą sygnału GPS.

Automatyka w przekładniach

Zaawansowanie techniczne najbardziej widoczne jest w przypadku przekładni. W ciągnikach najbardziej popularnego w Polsce zakresu mocy (70-100 KM) coraz częściej są montowane przekładnie dwustopniowe (tzw. powershift) wykorzystujące dwie równoległe niezależnie

działające mechanicznie skrzynie biegów. W konstrukcji tych skrzyń zastosowano dwa sterowane elektrohydraulicznie sprzęgła. Pierwsze sprzęgło odpowiada za zmianę biegów nieparzystych, w także za przełożenie wsteczne. Drugie zaś odpowiada za biegi parzyste. Do podstawowych zalet przekładni dwusprzęgłowych zalicza się zdecydowanie większą liczbę biegów niż w klasycznych przekładniach jak również szybszy czas zmiany przełożeń, co ma istotne znaczenie podczas prac z narzędziami stawiającymi znaczny opór.

Popularnym wyposażeniem stosowanym przede wszystkim w ciągnikach dużej mocy są bezstopniowe przekładnie CVT (Continously Variable Transmision), które wyróżnia nieskończona liczba przełożeń, uzyskiwanych bez odłączenia napędu. Operator ciągnika z przekładnią CVT może precyzyjnie regulować prędkość w skokach rzędu 0,01 km/h. Minimalna prędkość robocza wynosi zaledwie 20 m/h przy znamionowej prędkości obrotowej silnika, co ma zastosowanie w przypadku zastosowań specjalistycznych. Maksymalna prędkość to aż 50 km/h. (w niektórych krajach 60 km/h).

Przekładnie bezstopniowe mogą pracować w wariancie ekonomicznym, który oferuje minimalizację spalania lub w opcji maksymalnej wydajności tak by ciągnik oferował maksymalne osiągi.

Elektroniczne sterowanie funkcjami ciągnika

Obecnie w nowoczesnych ciągnikach stosuje się szereg elektronicznych układów, które umożliwiają sterowanie funkcjami ciągnika, odpowiadają za monitoring pracy agregatu jak i ostrzegają operatora o wszelakich nieprawidłowościach. Układy te są uruchamiane za pomocą przycisków i pokręteł umieszczonych na podłokietnikach zintegrowanych z fotelem operatora oraz konsolach sterowniczych. Na podłokietniku, którego położenie operator może regulować znajdują się najważniejsze funkcje sterownicze. Dzięki temu są one dostępne w zasięgu ręki operatora. Z poziomu podłokietnika operator może sterować pracą przekładni, podnośnika (system EHR), WOM i hydrauliki zewnętrznej.

Nieodzownym wyposażeniem nowoczesnych ciągników rolniczych są terminale pokładowe (komputery pokładowe) pełniące funkcje sterownicze oraz informacyjne. Terminal pokładowy jest interfejsem poprzez który operator ma podgląd nie tylko na parametry pracy ciągnika ale również sprzęgniętego z nim agregatu. Ponadto za pomocą tego urządzenia traktorzysta może dokonywać nastaw jak i programować parametry pracy zarówno ciągnika jak i towarzyszącej mu maszyny, które będą zmieniane w trybie automatycznym w określonym czasie i miejscu.

Ciągniki w koncepcji rolnictwa cyfrowego

Dzięki zaawansowanym funkcjom terminali, nowoczesne ciągniki rolnicze wpisują się także w system cyfrowego rolnictwa. Coraz częściej wyposażeniem ciągników są urządzenia GPS, które umożliwiają prowadzenie agregatu maszynowego po określonej trajektorii z dokładnością sięgającą nawet 2-3 cm. Jednocześnie na podstawie sygnału GPS mogą być wykonywane inne funkcje agregatu maszynowego jak np. zmienne dawkowanie nawozów lub pestycydów na podstawie map aplikacyjnych.

Terminale w ciągnikach mogą być włączone w systemy komunikacji bezprzewodowej umożliwiającej monitorowanie ciągnika na odległość za pomocą komputera osobistego, smartfona lub tabletu. Dzięki temu zarządzający pracą parku maszynowego ma możliwość ciągłej kontroli danego ciągnika.

dr inż. Jacek Skudlarski

Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

ZOSTAW KOMENTARZ

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany, podajesz go wyłącznie do wiadomości redakcji. Nie udostępnimy go osobom trzecim. Nie wysyłamy spamu.
Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem*.
Proszę podać swoje imię tutaj
Proszę wpisać swój komentarz!

Polityka Prywatności

NAJNOWSZE WIADOMOŚCI

Wydawnictwo PLANTPRESS poleca

INNE ARTYKUŁY AUTORA




ARTYKUŁY POWIĄZANE (TAG)

NAJNOWSZE KOMENTARZE

Newsletter

Zapisz się do Rolniczego Newslettera WRP.pl, aby otrzymywać informacje o tym co aktualnie najważniejsze w krajowym i zagranicznym rolnictwie.