Разработка мехатронной системы управления автономной самоходной сеялкой рядового посева для повышения качества посевных работ на малых делянках

Аннотация

Качество рядового посева на малых делянках в селекции и первичном семеноводстве лимитируется тем, что серийная посевная техника проектируется под крупноконтурные поля и сохраняет механический привод высевающих аппаратов от опорно-приводного колеса. Буксование колеса, пассивное копирование рельефа и короткие гоны с частыми разворотами приводят к систематическому отклонению нормы высева, повышенному рассеву глубины заделки и нарушению ширины стыковых междурядий, тогда как агротехнические допуски для делянок жёстче, чем для производственных посевов. В работе обоснована структура мехатронной системы управления автономной самоходной сеялкой, в которой дозирование привязано к истинной путевой скорости, измеряемой спутниковым приёмником RTK совместно с одометрией, глубина заделки стабилизируется активным контуром «датчик – линейный привод», а равномерность распределения корректируется по сигналу оптических датчиков потока семян. На авторской расчётной модели с имитационным моделированием по участкам гона выполнено сопоставление качественных показателей базовой механической и предлагаемой мехатронной схемы. Замена колёсного привода сервоприводом, ведомым по истинной скорости, снижает среднее отклонение нормы высева с величины порядка 11% до значений в пределах ±0,8% и устраняет зависимость отклонения от буксования, которое в базовом варианте достигает 16%. Среднеквадратическое отклонение глубины заделки уменьшается с 9,1 до 3,4 мм, что переводит показатель в границы допуска ±5 мм, а курсовое отклонение снижается до 2,7 см по среднеквадратическому значению. Полученные соотношения показывают, что прирост качества посева на делянках достигается перестройкой измерительно-управляющего контура уже применяемых рабочих органов, а не усложнением конструкции высевающей системы.