Первые номинанты AGRITECHNICA: системы и компоненты

По традиции в рамках выставки AGRITECHNICA немецкое сельскохозяйственное общество и испытательский центр DLG вручает награду «SYSTEMS & COMPONENTS Trophy – Выбор инженеров», признавая высокий статус и инновационный потенциал сельскохозяйственных технологий. В этом году жюри инженеров-разработчиков агротехнологий номинировало в шорт-лист 21 инновацию. Трое победителей будут объявлены 12 ноября на церемонии награждения.

Системы и компоненты играют ключевую роль в разработке инновационных сельскохозяйственных технологий. Наградой «SYSTEMS & COMPONENTS Trophy – Выбор инженеров» DLG награждает компоненты или системы с новыми или значительно улучшенными концепциями, которые могут внести значительный вклад в разработку и производство сельскохозяйственной и другой техники.

Центральными критериями оценки являются практическая значимость для отрасли, потенциальная рентабельность, экологичность для окружающей среды и энергопотребление, а также улучшения с точки зрения рабочей нагрузки и безопасности.

Эта награда является идеальным дополнением к знаменитой премии AGRITECHNICA Innovation Award за инновационные продукты и машины в сельском хозяйстве. Кто в итоге стал лауреатами этой престижной награды, мы расскажем чуть позже, а пока давайте посмотрим, какие в этот раз разработки стали «выбором инженеров».

Аварии на дорогах с тракторами и другой самоходной сельхозтехникой довольно редки. Однако они всегда представляют высокий риск большого ущерба, а также опасность для жизни и здоровья участников ДТП. Лучшим подходом является полное предотвращение опасных ситуаций. По мнению разработчиков новой технологии Vision Zero, одна из эффективных стратегий — внедрение стандартизированной радиосвязи для обмена намерениями между участниками дорожного движения, что может помочь избежать опасных ситуаций. Например, сломанный автомобиль может передать предупреждающее сообщение, которое будет отображаться на приближающихся транспортных средствах еще до того, как опасность появится в поле зрения.

Внедряя Vision Zero во все сельскохозяйственные машины, которые ездят по дорогам общего пользования, AEF в тесном сотрудничестве с Volkswagen и другими производителями автомобилей стремится исключить человеческие жертвы в результате дорожно-транспортных происшествий.

Сегодня большинство автономных беспилотных устройств оснащены бамперами, которые останавливают их в случае столкновения. Некоторые используют LiDAR, радар или комбинацию датчиков для сканирования окружающей среды и остановки машины при необходимости. Эти компоненты хорошо спроектированы, чтобы избежать столкновений, но они никогда не смогут предотвратить попадание робота в зону повышенного риска, например, на дорогу, граничащую с полем. Известные решения, такие как ограничительные провода или физические преграды, неприменимы к сельскому хозяйству на больших территориях.

AGCbox компании AGREENCULTURE теперь является первой системой на базе GNSS, которая точно определяет местонахождение машины и время, когда она покидает свою рабочую зону. Safeenceing — это первая в мире сертифицированная система геозон для внедорожного применения. Благодаря этой функции безопасности AGCbox делает роботов по-настоящему автономными.

Agroparts — одна из крупнейших в мире мультибрендовых платформ запасных частей для сельскохозяйственной техники. Тем не менее, найти подходящую запасную часть может быть сложно, особенно если производитель сменил детали поставщика в разных сериях машины.

Компания Agroparts внедрила в свою базу данных идентификацию запасных частей посредством распознавания изображений с помощью искусственного интеллекта. Поскольку сложность современных машин с тысячами деталей и множеством вариантов увеличивается, простого распознавания изображений часто недостаточно. Кроме того, обычно требуется несколько эталонных изображений для каждой детали. За счет сочетания распознавания с информацией о точной конфигурации машины и установленных запасных частях кривая обучения алгоритмов ИИ была значительно улучшена.

Гидравлический бак должен быть достаточно большим, чтобы компенсировать маятниковый объем системы. Но его размеры обычно больше необходимого, а потому в резервуаре остается больше масла, которое там находится определенное время. Обычное уменьшение размеров таких резервуаров может привести к проблемам, поскольку воздух внутри масла не сможет выделяться естественным путем.

При использовании возвратных фильтров с сепарацией AirEX от ARGO-HYTOS объем гидравлического бака можно уменьшить до 50%. Фильтр AirEX включает трехмерную лабиринтную структуру, которая обеспечивает разнонаправленные потоки воздуха. Небольшие пузырьки воздуха превращаются в более крупные пузырьки, которые легко покидают масло. Уменьшение размеров масляных резервуаров значительно снижает затраты и позволяет увеличить периоды замены запчастей, что сэкономит ресурсы и поможет защитить окружающую среду.

Использовать сельскохозяйственную технику максимально продуктивно, не перегружая и не вызывая повреждений из-за высоких и частых пиковых нагрузок, — это высокое искусство.

Благодаря карданным валам отбора мощности EDI Bondioli & Pavesi механизаторы будут получать на приборной панели трактора информацию в режиме реального времени о состоянии карданного вала, мощности, потребляемой орудием, а также о профилактическом обслуживании. Система датчиков включает информацию о крутящем моменте, скорости, осевой силе, а также вибрации и контролирует степень перекрытия двух половин ВОМ. Это дает возможность оптимизировать производительность и техническое обслуживание, сократить затраты и время простоев. В сочетании с беспилотным трактором он предоставляет информацию и предупреждения менеджеру автопарка.

Новый VDS ATX от COBO — это рулевая колонка с различными функциями, которые впервые объединены в готовую систему компонентов. VDS ATX оснащен 7-дюймовым дисплеем и бесключевой системой, которая позволяет распознавать оператора посредством системы подтверждения связи handshaking и процессора. Это снижает риск кражи и неправильного использования автомобиля и позволяет автоматически запоминать и настраивать все предварительно установленные настройки, такие как настройки сиденья, подлокотника или дисплея, экономя время оператора.

Универсальное применение тракторов не только в сельском хозяйстве, но и в строительстве, лесном хозяйстве, коммунальном хозяйстве требует сменного оборудования, которое необходимо агрегатировать с трактором. Каждое орудие имеет свои требования к эксплуатации. Современные многофункциональные подлокотники тракторов в основном статичны и поэтому представляют собой компромиссное эргономичное решение для разных вариантов эксплуатации.

С помощью aISA (адаптивные интерфейсные системы в сельскохозяйственных тракторах) от Elobau на орудии впервые можно настроить тактильное управление на многофункциональном подлокотнике трактора. Изменения могут быть связаны с конкретными значками функций и подсветкой, скрытием или изменением базового положения, изменением рабочих характеристик, а также переводом положений на более высокий эргономический уровень. Система aISA основана на стандарте ISOBUS, что упрощает интеграцию производителей тракторов и орудий.

В настоящее время рулевое управление в основном осуществляется с помощью рулевых колес со значительной механической настройкой в фиксированном, заданном положении. Джойстики более универсальны, но либо не дают обратной связи о положении колес, либо не подходят для движения по дороге.

LRP-2515 от FSG, впервые доступный в качестве компонента, суммирует некоторые уже известные функции и дополнительно гарантирует способность рулевого управления даже в случае отказа блока обратной связи. Это обеспечивает высокий уровень безопасности, который требуется для получения разрешения на использование дорог («управление по проводам»). Интеграция в рабочее место водителя улучшает эргономику и позволяет поворачивать сиденье водителя вместе с рулевым блоком. В приложениях с большими отклонениями рулевого управления требуется значительно меньше движений руки, что позволяет выполнять задачу без усталости.

Одной из самых больших проблем при установке гидравлических компонентов является проблема пространства. Многие производители приложили огромные усилия, чтобы сделать существующие системы меньше размерами и более универсальными. 

Impro Fluidtek предлагает линейку орбитальных двигателей, которая подходит для широкого спектра применений, особенно для сферы с низким расходом и высоким давлением, таких как сельскохозяйственное оборудование. Хотя компонент стал на 13% легче, объемная эффективность во время запуска была значительно улучшена за счет изгиба балансировочной пластины в сторону ротора. Меньший размер, три варианта подшипников и гибкая настройка позволят адаптировать двигатель для многих вариантов эксплуатации.

Справочно: орбитальный двигатель ‒ это тип двигателя внутреннего сгорания, использующий ротор вместо движущихся возвратно-поступательно внутренних частей.

В зернохранилищах контролируют уровень температуры уже более 70 лет. Из-за изоляционных свойств хранящихся продуктов существует недостаток, что гнезда насекомых или грибной инфекции обнаруживаются только в том случае, если они находятся в непосредственной близости от датчика температуры. Газовый анализ имеет огромное преимущество: газы свободно текут в пространстве между зернами и по закону природы распределяются равномерно во всех направлениях. Таким образом, для определения зараженности и качества зерна в любом зернохранилище необходимо всего несколько газовых датчиков.

Универсальный сенсорный кабель iGRAIN сочетает в себе различные датчики газа и, таким образом, дает возможность определять текущее качество зерна и контролировать аэрацию наиболее экономичным способом. На основе сложной системы алгоритмов и использования входных данных газовых датчиков измеряется текущее качество и влажность зерна, и пользователь получает прогноз, в течение какого времени зерно будет оставаться в безопасности во время хранения в данном силосе. Это делает мониторинг зерна более простым, точным и полным, чем традиционный мониторинг температуры, и, кроме того, система также способна автоматически контролировать процесс аэрации зерна.

Обычные системы контроля давления в шинах (TPCS) имеют недостатки либо из-за внешнего монтажа системы подачи воздуха над крыльями и брызговиками, поскольку это расширяет транспортное средство, либо из-за особых технических проблем, связанных с интеграцией в ось, которая дорогая, не подлежит модернизации и склонна к сбоям. 

VariQtire от IWN — это система TPCS, разработанная как полный пакет, либо как автономная версия с собственным терминалом в кабине, либо работающая через ISOBUS. Система основана на внутреннем вращающемся соединении, охватывающем ось, которое совместимо со всеми распространенными размерами осей и может быть установлено на любой тип трактора, не влияя на ширину транспортного средства. 

Таким образом, VariQtire предлагает все преимущества контроля давления в шинах в отношении устойчивости, сохранения ресурсов и защиты почвы, одновременно преодолевая большинство недостатков обычных систем.

Разработчики электронных приводов для промышленных и сельскохозяйственных транспортных средств часто сталкиваются с дилеммой, что выбрать. 

Первый вариант — стандартный датчик положения ротора, который требует сложной интеграции, поскольку он имеет удовлетворительную точность, но требует очень низких монтажных допусков. Кроме того, эти датчики чувствительны к помехам от рассеянных магнитных полей и не обладают стабильностью скорости при скорости вращения вала выше 10 000 об/мин. Второй  вариант — индивидуальный датчик, который дороже и зачастую недостаточно надежен и точен.

Новый датчик, благодаря изменяемой геометрии и настраиваемым техническим характеристикам, всегда идеально подходит, обладает высокой устойчивостью к магнитным полям, очень малой задержкой и широким температурным диапазоном применения. VarioCODER подходит для приложений, связанных с безопасностью, включая полностью автономное вождение.

В системах взвешивания колесных погрузчиков может возникнуть несколько препятствий. Переключение между различными системами может быть сложным и неинтуитивным. Редактирование нескольких заданий или даже многоязычные пользовательские интерфейсы часто недоступны, а в большинстве систем отсутствует управление данными в реальном времени или подключение к облаку. 

С помощью новой системы взвешивания HLC-4000 компания MOBA Mobile Automation устраняет все эти препятствия одновременно, что значительно сокращает время на управление и анализ данных, а также повышает эффективность рабочих процессов, поскольку большая часть управления данными может быть выполнена автоматически.

Динамическая система взвешивания включает функции Tip-Of-Truck и Tip-Of-Pile, интуитивно понятный сенсорный дисплей и функцию редактирования нескольких заданий на нескольких языках. Камера заднего вида повышает безопасность при эксплуатации колесного погрузчика.

Поскольку все сводится к миллиметрам, реверс и сцепка даже для опытных водителей могут оказаться непростой задачей при использовании стандартного прицепного устройства. 

Сцепное устройство Rockinger RO845D представляет собой первое 50-миллиметровое автоматическое прицепное устройство со встроенной системой камер. Калиброванная система камер фиксирует буксировочную проушину и дает пользователю пространственную ориентацию во время процесса присоединения. Буксировочную проушину можно навести с помощью перекрестия и приблизиться к центру прицепа. 

Дополнительно зелеными вспомогательными линиями обозначена зона оптимальной высоты автомобиля до буксирной проушины, что в совокупности повышает комфорт вождения и уровень безопасности.

Смазка шаровой сцепки KS80 необходима, но смазка притягивает грязь, что приводит к повышенному износу. При использовании сцепного устройства Rockinger KS80 Ball со сменной вставкой дополнительная смазка не требуется. Это уменьшает износ шара и позволяет экономить до 8 картриджей смазки на колпачок в год. Сменную вставку легко заменить, нет необходимости заменять всю калотту, что делает ее устойчивым, экологически чистым и экономически эффективным решением.

Как показывает практика, сцепное устройство KS80 Ball  в редких случаях может быть заблокировано неправильно, что грозит несчастным случаем. Чтобы проверить, заблокирована ли сцепка Ball, водителю нужно остановиться, выйти из трактора и осмотреть сцепку.

При использовании шаровой сцепки Rockinger KS80 с датчиком безопасности правильное состояние ее блокировки отображается на дисплее в кабине водителя. Это исключает неправильную эксплуатацию и последующее повреждение сцепного устройства KS80 и/или тягача. Система работает беспроводым образом, включая грязе- и водозащищенный блок. Подходит для тяжелых условий эксплуатации с вертикальной опорной нагрузкой 4 т и значением D до 130 кН.

Традиционные конструкции жаток имеют защелку и дополнительный фиксирующий ремень для крепления подъемника к защитному устройству. Крепление жаток к защитному устройству или их регулировка осуществляется с помощью незакрепленных зажимой и в большинстве случаев требует использования отвертки.

Система быстрой установки жатки ARISTA от Schumacher основана на простом механизме защелкивания без незакрепленных компонентов, что позволяет операторам устанавливать, снимать и регулировать подъемник без дополнительных инструментов. Это экономит время и усилия. Еще одним преимуществом новой быстросъемной системы является  расположение жатки сверху, т.е. над защитным ограждением. Это сохраняет необходимый дорожный просвет и навесной механизм не мешает.

Современные клапаны обычно имеют выступающую втулку и поэтому требуют достаточно много места для установки. Совершенно новый интегрированный пилотный клапан IPH от Thomas Group — единственный пропорциональный редукционный клапан, который идеально подходит для компактного оборудования. Все гидравлические функции выполняются внутри соленоида, без выступающей втулки клапана.  

Этот инновационный дизайн обеспечивает компактную форму, впечатляющую производительность и скорость потока 2,5 л/мин. Благодаря отсутствию втулки для клапана не нужно сверлить полость. Таким образом, производители оригинального оборудования могут уменьшить размер своего коллектора и сэкономить затраты на материалы и обработку.

Современные методы борьбы с сорняками часто включают в себя трудоемкую ручную прополку, использование химических гербицидов и громоздкое оборудование для  механической прополки некоторых культур. Компания Ullmanna впервые предлагает высокотехнологичный компонент, который идентифицирует  культурные растения, предоставляя экологически безопасное решение для борьбы с сорняками с помощью ИИ и машинного зрения. 

Система включает в себя расширенные функции, такие как визуальная одометрия, инновационное освещение для камер и датчики глубины, обеспечивающие оптимальную работу даже в сложных полевых условиях. Система объединяет освещение, камеры, искусственный интеллект и элементы управления, а также широкий диапазон совместимости с различными машинами разных производителей как для внутрирядной, так и для междурядной прополки.

Счетчики учитывают время, в течение которого сельскохозяйственная машина находится в движении. Никакого различия между фактической рабочей нагрузкой и чистым временем вождения не проводится, что может привести к неоптимальному времени технического обслуживания.

Walterscheid — это первый счетчик, который измеряет не только часы работы сельскохозяйственной техники, но и приводные валы отбора мощности. Это впервые позволяет проводить почасовые работы по техническому обслуживанию, исходя из фактического использования машины. Приложение «WCS Assistant» уведомляет о предстоящих работах по техническому обслуживанию посредством push-сообщения.

Пневматические клапаны FLUSTO от Zunhammer GmbH с их совершенно новой конструкцией предназначены для более быстрого и несложного прерывания потока жидкого навоза к выпускным отверстиям в полностью автоматизированном процессе, не нарушая поток навоза при открытии. В отличие от обычных клапанов, внутри нет мешающих компонентов. Вместо этого отдельный эластичный черный шланг для жидкого навоза можно сжать пневматически, подав давление воздуха в прозрачный корпус клапанов. Благодаря различной конструкции клапаны FLUSTO имеют компактную конструкцию, а прозрачный корпус является большим преимуществом с точки зрения обслуживания и устранения неисправностей.

Подготовлено по материалам сайта agritechnica.com и журнала «Наше сельское хозяйство» (2023 г.)