ОГЛЯД РОЗВИТКУ ЗАСОБІВ ДЛЯ ОРІЄНТАЦІЇ ПРОСАПНИХ ЗНАРЯДЬ ВЗДОВЖ РЯДКІВ, ЗОКРЕМА У ВИРОЩУВАННІ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

В. Ветохін, В. Амосов, В. Голдибан, О. Боровик, І. Біловод

Анотація


Мета роботи - аналіз розвитку принципів керування технічними засобами для орієнтації просапних знарядь вздовж рядків та їх конструктивних рішень, як основи для вдосконалення або розроблення нових знарядь.
Метод аналізу. Вивчення принципів побудови технічних засобів з точки зору теорії керування.
Результати. Фізична боротьба з бур’янами є поширенішою, особливо в органічному виробництві.
Наприкінці дев’ятнадцятого сторіччя запропоновано просапне знаряддя, яке включає двоколісний передок, напрямок руху якого змінювався вручну важелем. Функції вимірювального пристрою, логіки та формування команд керування, підсилювача-перетворювача, виконувала людина. Візуальне відстеження положення відносно рядків та керуванням знаряддям фізичною силою робітника накладало обмеження на швидкість руху вздовж поля та розмір захисної зони.
Пошук шляхів підвищення робочої швидкості призвів до розміщення робітника-оператора на сидінні наближено до робочої зони культиватора та застосування різноманітних підсилювачів. Повне виключення оператора з процесу керування досягнуто з розвитком засобів орієнтації,
зокрема методу водіння за напрямними щілинам, які нарізувалися в ґрунті під час сівби.
Застосування акустичних та радіолокаційних пристроїв для стеження за рядками рослин зіткнулися з труднощами. Оптичний сигнал для отримання інформації, як це було на початку механізації, виявився більш надійним. Операції розпізнавання образу, логічної обробки інформації, прийняття та виконання рішень керування виконує комплекс комп’ютерів та електрогідравлічних механізмів.
Висновки. Системи керування орієнтацією просапного знаряддя пройшли розвиток від
візуального контролю та ручного керування положенням культиватора безпосередньо фізичною
силою, візуального контролю та керування з використанням різноманітних підсилювачів, контактного відстеження положення рядка та керування положенням культиватора за напрямними у ґрунті, до безконтактного оптичного відстеження рядка рослин із автоматичним керуванням положенням культиватора електрогідравлічним приводом.
Розвиток органічного землеробства актуалізує механічний контролю за бур’янами з використанням культиваторів ручного керування та візуальним відстеженням положення. У майбутньому можливе поєднання засобів контактного відстеження рядка за напрямними у ґрунті та керування культиватором електрогідравлічним приводом.

Ключові слова


механічна боротьба з бур’янами; міжрядний обробіток; захисна зона; просапний агрегат; орієнтація відносно рядків; щілиноріз; напрямна щілина; цукрові буряки; системи керування; автоматичні системи рульового керування

Повний текст:

PDF

Посилання


European Weed Research Society : Proceedings 8th EWRS Workshop on Physical and Cultural Weed Control. Zaragoza, Spain, 9-11 March 2009. 148 р.

Barberi, P. Weed management in organic agriculture: are we addressing the right issues? Weed Research. №42. pp.176-193.

Cloutier D.C., Van der Weide R.Y., Peruzzi A., Leblanc M.L. Mechanical Weed Management. Nonchemical Weed Management: Principles, Concepts and Technology. CAB International, Wallingford, UK, 2007. pp.111-134.

Innovative Strategies and Machines for Physical Weed Control in Organic and Integrated Vegetable Crops / A. Peruzzi, M. Fontanelli, C. Frasconia, L. Martellonib, M. Pirchiob, M. Raffaellia. Renewable Agriculture and Food Systems. №22(4). pp.246–259.

Technology for Automation of Weed Control in Specialty Crops / S. A. Fennimore, D. C. Slaughter, M. C. Siemens, R. G. Leon, M. N. Saber. Weed Technology. 2016. №30. Pp.823–837.

Benefits of Precision Farming Technologies for Mechanical Weed Control in Soybean and Sugar Beet - Comparison of Precision Hoeing with Conventional Mechanical Weed Control / C. Kunz, J.F. Weber, R. Gerhards. - Agronomy 2015, 5, 130-142; doi:10.3390/agronomy 5020130.

Camera steered mechanical weed control in sugar beet, maize and soybean / C. Kunz, J.F. Weber, G.G. Peteinatos, M. Sökefeld, R. Gerhards. Precision Agriculture. 2018. Vol. 19, Issue 4, pp.708–720.

GPS-based intra-row weed control system: performance and labor savings / Slaughter, D.C., M. Pérez-Ruiz, F. Fathallah, S Upadhayaya, C.J. Gliever and B. Miller. Computers and Electronics in Agriculture. 2012. №80. pp.41-49.

Robotic intra-row weed hoeing in maize and sugar beet / R. Gerhards, M. Sokefeld, G. Peteinatos, A. Nabout, J. Maier, P. Risser. Deutsche Arbeitsbesprechung über Fragen der Unkrautbiologie und –bekämpfung, 23-25 Februar 2016 in Braunschweig. URL: https://ojs.openagrar.de/index.php/JKA/article/view/6204

Співвідношення регулювання та саморегулювання процесів при роботі ґрунтообробного знаряддя / В.І. Ветохін, О.І. Біловод , Н.В. Прілєпо, А.Н. Алтибаев. Тези наукових доповідей ХІХ Міжнародної наукової конференції «Науково-технічні засади розробки, випробування та прогнозування сільськогосподарської техніки і технологій», присвяченої 85-річчю від дня народження академіка Л. В. Погорілого та 150-річчю від дня народження професора К. Г. Шиндлера, смт Дослідницьке, Україна, 13 вересня 2019 року, УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого; Дослідницьке, 2019. – С.15-16.

Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. С.Петербург : Профессия, 2003. 751 с.

Дебу К.И. Мотыги, пропашники и полольники / Сост. специалист по с.-х. машиностроению К.И. Дебу. Санкт-Петербург : П.П. Сойкин, 1912. 56с.

Дебу К.И. Культиваторы: Орудия «псевдопахания»: грубберы, пружинные культиваторы, скарификаторы, экстирпаторы, пароочистители, дисковые бороны, почвоуглубители, вийдеры, катки, уплотнители Кемпбелла, французские бороны, катки, бороны Акмэ / К.И. Дебу. Петроград : Мысль, 1922. 280 с.

Tractor attachment: пат. 1472888 США: МПК F01В39/06. №535123; Заявл. 09.02.1922; Опубл. 06.11.1923.

Steered tractor mounted cultivator: пат. 2604835 США: МПК. A01B35/14. Пріоритет 24.03.1944. №585264; Заявл. 28.03.1945; Опубл. 29.06.1952.

Соловей Е.В. Эффективность применения передней навески машин для междурядной обработки пропашных культур. Сб. научн. тр. Т.99. М. : ВИМ, 1983. С.100-109.

Гельфенбейн С.П. Электроника и автоматика в мобильных сельхозмашинах / С.П. Гельфенбейн, В.Л. Волчанов. М. : Агропромиздат, 1986. 263 с.

Apparatus for guiding row crop processing implements : пат. 4117889 США: МПК А01В69/00. №761373; Заявл. 21.01.1977; Опубл. 03.10.1978.

Procédé et dispositif pour le guidage automatique d’un véhicule agricole motorisé : пат. 2423961 Франція : МПК А01В69/00. Пріоритет DE19782818640, 27.04.1978 – FR7905653A; Заявл. 05.03.1979; Опубл. 23.11.1979.

Machine agricole pour former des sillons dans les cultures en lignes, accouplable a un tracteur: пат. 2351569 Франція: Int. Cl. А01В69/02. FR7716046A; Заявл. 17.05.1977; Опубл.16.12.1977.

Астраханская индустриальная технология производства томатов: рекомендации. Минсельхоз РСФСР, 1983. 60 с.

Бейсеев Х.С. Поделка и копирование направляющих борозд для культивации сахарной свёклы с малыми защитными зонами: дис. … канд. техн. наук: 05.20.01. Алма-Ата, 1984. 137 с.

Применение направляющих щелей при возделывании сахарной свеклы для управления культиватором : методические рекомендации / В.С. Глуховский, В.Н. Данченко, В.И. Ветохин, К.Н. Якименко и др. НПО «Сахарная свекла»; Черниговский обл. Агропромышленный комитет. Чернигов : Десна, 1987. 19 с.

Рабочий орган для нарезки щелей в почве : пат. 1396975 СССР : МКИ А01В13/16. №4054661/30-15; Заявл. 15.04.86; Опубл. 23.05.88, Бюл. №19.

Якименко К.Н. Совершенствование способа и рабочих органов для коррекции направления движения пропашных агрегатов вдоль рядков сахарной свеклы на уходе за посевами : дис. … канд. техн. наук: 05.20.01. К. : ВНИС, 1990. 191 с.

Traffic system, especially public local passenger traffic system : пат. 4069888 США : МПК B60E27/00. №679684; Заявл. 23.04.1976; Опубл. 24.01.1978.

Positioning system particularly useful for positioning agricultural implements : пат. 4835691 США : МПК G06F15/50. №95072; Заявл. 11.09.1987; Опубл. 30.05.1989.

Robotic Cultivator : пат. 5442552 США : МПК G06F15/20. №32075; Заявл. 16.03.1993; Опубл. 15.08.1995.

Character recognition method: пат. 4742556 США : МПК G06K9/38. №776613; Заявл. 16.09.1985; Опубл. 3.05.1988.

Универсальная - прополочная техника Chopstar, Rollstar, Hillstar, Row-Guard, Jumbo : Einbock GmbH & CoKG. URL: https://www.einboeck.at/uploads/downloads/190123-CHOPSTAR-RU_04.pdf

Camera steering system ROW-GUARD. Einbock : веб-сайт. URL: https://www.einboeck.at/en/products/crop-care/camera-steering-system/row-guard

Точная междурядная культивация. ROW-MASTER: RN, RN_S : Проспект фірми BEDNAR FMT, s.r.o. URL: https://www.bednar.com/upload/products/prospects/row-master-be3ro5yi8x.pdf

Innovative operative machines for physical weed control on processing tomato in the Serchio Valley (Central Italy) / Fontanelli M., Raffaelli M., Ginanni M., Lulli L., Frasconi C., Sorelli F. and Peruzzi A. 8th EWRS Workshop on Physical and Cultural Weed Control, Zaragoza, Spain, 9-11 March 2009. Pр.41-48.