Техніка

Трактори майбутнього

06.01.2021

Сільськогосподарська галузь перебуває в постійному розвитку. Щороку для різних напрямків АПК пропонуються інноваційні рішення, які допомагають зробити ведення аграрного бізнесу більш ефективним і менш затратним. Та найбільшу увагу аграріїв традиційно привертають розробки в сфері сільгоспмашинобудування.

Усі ми звикли до звичних тракторів на дизельному двигуні. Проте, сьогодні все більш популярними стають трактори на електричному приводі, безпілотні трактори або ж навіть трактори на водневих двигунах!  Чимало провідних компаній-виробників сільськогосподарської техніки вважають такі технології перспективними, адже вони обіцяють бути більш економічними і екологічно чистими.

У цій статті ми розглянемо кілька найцікавіших моделей.

Електротрактори – зовсім не новинка

Електротрактори виготовляли ще в Радянському Союзі. У кінці 40-х в СРСР розробили конструкцію тракторів на електричній тязі. Унікальний трактор був сконструйований у Всесоюзному інституті електрифікації сільського господарства доктором технічних наук Листовим П. М. і інженером Стеценком В. Г. на базі гусеничного СХТЗ-НАТІ, старий двигун внутрішнього згоряння у якого замінили на електродвигун потужністю 38 кВт. На раму трактора встановили барабан з гнучким кабелем. Електромотор і кабельний барабан були захищені обтічним капотом.

Кабель під’єднувався до польової електростанції або пересувної трансформаторної підстанції, підключеної до високовольтної мережі, і в процесі роботи намотувався й розмотувався спеціальним механізмом з ключовою стрілою. Довжина кабелю разом зі стрілою становила до 750 метрів. Без переміщення підстанції трактор міг обробляти 15-60 гектарів землі, а при використанні додаткового кабельного візка – понад 200 гектарів. Машина обслуговувалася одним трактористом.

Основними недоліками електротрактора на той час були висока початкова ціна і швидкий знос кабелю живлення. Крім того, він не міг пересуватися самостійно поза досяжністю мереж або перевозити за собою підстанцію вздовж лінії електропередач – для цього була потрібна спільна робота як мінімум двох електротракторів або буксирування звичайним трактором.

Сучасні електротрактори

Електротрактор John Deere SESAM

Найбільший у світі виробник сільгосптехніки John Deere у 2016 році представив прототип трактора на електротязі.

Оснащена батареями на 130 кВт * год модель SESAM (Sustainable Energy Supply for Agricultural Machinery) відрізнялася практично повною відсутністю шуму.

Трактор SESAM використовував лише електротягу – замість дизельного мотора під капотом встановлено акумуляторні блоки на 130 кВт * год і два електродвигуна по 150 кВт.

Повний заряд батареї забезпечував роботу протягом близько 4-х годин у нормальних умовах експлуатації або запас ходу близько 55 км. Час зарядження – приблизно 3 години. Тривалість життя батареї становила 3100 циклів.

Американський гігант сільгосптехніки не вперше представив трактор з альтернативною силовою установкою. Раніше John Deere вже презентував гібридний трактор 644K Hybrid Wheel Loader.

Еелектротрактор ХТЗ «Edison»

Серед найбільш популярних моделей таких агрегатів варто відзначити й варіант українського виробництва ХТЗ «Edison». Його потужність 40 к.с., має задній привід і батареї у 24 кВт.

ХТЗ Edison розроблений спільно з компанією «АвтоЕнтерпрайз» на базі серійного ХТЗ 3512.

Для повної зарядки акумуляторів необхідно від 2 до 4 годин від зарядного пристрою і від 8 до 10 годин від електромережі 220 В. У режимі руху електротрактор «Edison» зможе працювати до 8 годин, якщо тягова установка буде обладнана додатковими навантаженнями – заряду батарей вистачить до 4 годин роботи.

Безпілотні агрегати

У 2017 році New Holland представив концепт безпілотного трактора New Holland Drive, який може без участі оператора виконувати численні сільськогосподарські роботи в будь-який час доби.

Цей трактор був розроблений компанією CNH Industrial у співпраці з Autonomous Solutions Incorporated (ASI).

Зовні він не відрізняється від звичайного трактора і може використовуватися як в автономному режимі: управлятись і контролюватись за допомогою програмного забезпечення, встановленого на стаціонарному чи портативному планшетному комп`ютері, так і в традиційному режимі: під керуванням оператора. Це дозволяє використовувати машину під час операцій, в яких повну автономність реалізувати наразі складно, наприклад, у роботі з фронтальним навантажувачем чи при транспортуванні вантажів на високій швидкості дорогами загального користування.

Обладнаний сівалкою, він може автономно засівати сільськогосподарські культури. Система забезпечує фермерам доступ до робочих параметрів трактора та навісного обладнання в будь-якому місці, де б вони не знаходились, і на основі отриманої інформації дає можливість оперативно приймати обґрунтовані рішення для підвищення ефективності й продуктивності роботи, забезпечуючи одночасно повний контроль над даними, з якими вони працюють.

Безпілотний трактор NHDrive дозволяє максимально ефективно використати періоди сприятливих погодних умов для виконання сільськогосподарських робіт, оскільки може працювати цілодобово; повною мірою реалізувати потенціал технологій точного землеробства PLM; досягти вищих показників продуктивності та ефективності роботи, ніж за використання традиційних практик, і запобігти помилкам, пов`язаним з людським фактором, оскільки він працює самостійно згідно з попередньо складеними та оптимізованими планами робіт.

Ще одну розробку – автономну модель трактора, яка може функціонувати без водія, представила компанія CNH Industrial. За основу концепту була взята флагманська машина Case IH, але її зовнішній вигляд значно змінився. Інноваційний агрегат розроблений з використанням повністю інтерактивного інтерфейсу, що дозволяє здійснювати дистанційне керування запрограмованих операцій. Вбудована система автоматично визначає ширину захвату навісного обладнання і будує найбільш підходящі маршрути руху з урахуванням рельєфу місцевості, перешкод, а також наявності на даному полі інших машин. Оператор, перебуваючи на відстані від трактора, може спостерігати за його роботою і контролювати траєкторію руху за допомогою інтерфейсу комп’ютера або портативного планшета. Завдяки наявності радара, лідара (активного далекоміра оптичного діапазону) і встановленим на тракторі відеокамерам машина може виявляти нерухомі чи рухомі перешкоди на своєму шляху і самостійно зупинятися, чекаючи, поки оператор, попереджений про перешкоди звуковим чи візуальним сигналом, вибере новий маршрут. Трактор зупиняється при втраті сигналу GPS або даних про поточні координати, а також при натисканні кнопки зупинки вручну. Операції, що виконуються машиною, також можна змінювати в реальному часі через віддалений інтерфейс або за допомогою автоматичних попереджень про погоду. Незважаючи на те, що ця модель автономного трактора виконана без кабіни, фахівці Case IH стверджують, що цю технологію можна ефективно впроваджувати на комбайнах чи будь-якому іншому обладнанні.

Автономний трактор на сонячних батареях Kubota

А от деякі країни, наприклад, Японія, вже активно готуються до автоматизації сільського господарства і інвестують у робототехніку.

Японська компанія Kubota, що займається виробництвом важкої техніки, представила прототип безпілотного сільськогосподарського трактора. Як повідомляють у компанії, нова машина отримала назву X Tractor.

Безпілотний трактор X Tractor має чотири гусеничних модулі з незалежними приводними мотор-колесами, кілька камер і систему супутникової навігації. Машина може самостійно переміщуватися різними полями, включаючи і рисові.

Розробники стверджують, що система штучного інтелекту трактора може самостійно оцінювати ріст рослин і визначати час для посадки, збирання врожаю чи орання землі.

Перший у світі водневий трактор

Фахівцями дослідного центру компанії FIAT (CRF) на основі серійної моделі New Holland T6.140 був розроблений перший у світі водневий трактор New Holland NH2.

Машина може використовуватися для всіх видів польових робіт: для підготовки ґрунту, при посіві, збиранні врожаю і його транспортуванні.

NH2 майже безшумний. Він оснащений трьома блоками паливних елементів (ПЕ) сумарною потужністю 100 кВт, які постачають струм двом електромоторам з максимальною потужністю по 100 кВт кожен. Один з них використовується для руху, інший – для запуску допоміжного і навісного обладнання через гідравлічну систему.

За максимальної швидкості (50 км / год), тязі і продуктивності гідросистеми (113 л / хв) новий водневий трактор прирівнюється до 120-сильних дизельних моделей.

При цьому для згладжування піку споживання енергії на борту машини також є акумулятор ємністю 12 кіловат-годин і потужністю 50 кВт. Пальне зберігається в газоподібному вигляді під тиском 350 атмосфер. Бак вміщує 8,2 кілограми водню. Цього достатньо для 3 годин роботи в полі.

Китайський безпілотний водневий трактор ET504-H

Китайський безпілотний водневий трактор ET504-H повністю електричний, керується автономно та віддалено, через мережу 5G. Але через високу вартість водневого пального елемента не може бути запущений у серійне виробництво.

Трактор розроблений спільно Науково-дослідним інститутом інтелектуального сільськогосподарського обладнання (CHIAIC) та Тяньцзіньським науково-дослідним інститутом вдосконаленого обладнання університету Цінхуа. У розробці також бере участь найбільший китайський виробник тракторів YTO.

Трактор ET504-H має центральний синхронний електродвигун з постійними магнітами та додаткові незалежні двигуни для роботи обладнання. Живлення від водневого паливного елемента трактор отримує, коли не потребує своєї повної потужності. Під значним навантаженням додаткове живлення забезпечує літієва батарея. Електрична трансмісія може подавати 50 к.с. з максимальною швидкістю 30 км/гом.

Для безпілотного управління застосовується GPS-антена, радар міліметрового діапазону. Дані передаються через мережу 5G від China Mobile. Це забезпечує високу швидкість передавання даних, низьку затримку та великий об’єм з’єднання.

Підготував Ігор Бойко

Список використаних джерел:

glavcom.ua

ecotechnica.com.ua

agropravda.com

polymya-agro.bу

Залишити коментар: