Розробка мікропроцесорного дозатора сівалки
Автор: Мельник Святослав Ігорович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології та засоби телекомунікацій
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Об’єкт дослідження – мікропроцесорний дозатор сівалки. Предмет дослідження – прогнозування можливості виготовлення мікропроцесорного дозатора сівалки, який дозволить підвищити точність посіву. При висіванні насіння використовуються різні засоби дозування висіяного насіння. Це можуть бути механічні або пневматичні дозатори. Проблемою є точність дозування кількості насінин, які висіваються у ґрунт. Цей фактор не був важливим у минулому. Тоді проводилося надлишкове висівання і після проростання рослин виконувалося їх проріджування. Зростання ціни на насіння, особливо на насіння елітних сортів росли поставило підвищені вимоги до ефективного використання висіяного матеріалу. Появилася необхідність більш надійного і точного висівання, коли контролюється висівання кожної окремої насінини. Для такого висівання найбільше підходить мікропроцесорний дозатор, який контролює швидкість руху сіялки і синхронно з рухом сівалки висіває по одній насінині у зазначене місце висівання посівного матеріалу. Особливістю мікропроцесорного дозатора є можливість надійного контрольованого висівання по одній насінині у ґрунт посівної ділянки. Перед розробкою дозатора проводилося вивчення та аналіз матеріалів, які стосуються особливостей приготування посівкового матеріалу. Напиклад розглядалася форма і розміри насіння найбільш поширених у сільському господарсті городніх рослин, наприклад, буряка та моркви. Було враховано що форма насінин є специфічною для різних рослин. Тому при розробці мікропроцесорного дозатора до уваги в першу чергу бралися максимальні описуючі розміри насінини. Згідно з цими зовнішними розмірами рослини проектувалися та досліджувалася форма лунок дозатора. Також бралася до уваги можливість використання дражованого та інкрустованого насіння. У такому випадку насінини можуть мати зформовану форми з стандартизованими розмірами, що значно полегшує задачу уніфікованого використання мікропроцесорного дозатора для висівання насіння з різних рослин. Особливою перевагою дражування є суттєве збільшення розмірів кожної окремої дражованої насінини. Особливі переваги дражування має для дрібних насінин. Дражоване насіння набагато зручніше дозувати та висівати. Інкрустоване насіння одержуть за рахунок обробки зазначеним вище способом, але товщина покриття є меншою у порівнянні з покриттям насіння при дражуванні. При розробці мікропроцесорного дозатора розглядалася можливість його використання для всіх видів насіннєвого матеріалу: необробленого насіння, дражованого та інкрустованого насіння. Вивчалася можливість позиціювання кожної окремої насінини. Для цього було виготовлено з акрилу пластинку на якій методом фрезирування було сформовано три типи форм лунок: півсферична, прямоциліндрична, похилоциліндрична. Вимоги, які ставилися до лунок – це надійна фіксація насіння, дозування по одній насінині, недопустимість пошкодження насінини, зручне випадання насінини з лунки при висіванні. Фіксація та дозування відбувається у момент коли пластинка перебуває у горизонтальному положенні з розміщеними зверху лунками. Насіння попадає зверху з бункера, дозується та фіксується в лунці. Було визначено, що у півсферичній та прямоциліндричні лунках, на вдміну від похилоциліндричної може розміститис замість одної, кілька насінин. Для забирання зайвих насінин і зберігання фіксованого насіння використовується пружна пластинка. При протягуванні вперед у лівому напрямку пластинки з лунками, зайві насінини відсовуються і в лунці залишається одна насінина. Однак для насіння овально-подовгастої форми, наприклад, насіння моркви в лунці замість однієї може розміститися більша кількість насінин. Результати досліджень показали, що оптимальною формою лунки для фіксації та дозування насінин сферичної та овально-подовгастої форми, є похилоциліндрична лунка. Тому саме такої форми лунки використовуються у фіксуючо-дозуючому барабані мікропроцесорної сівалки. Механічна конструкція дозатора насіння є основною виконавчою складовою частиною мікропроцесорного дозатора. Дозоване – по одній насінині висівання відбувається після проходження кожної окремої насінини через еластичну прозору силіконову трубку. У верхній частині бункера розташований фіксатор дозатора, виготовлений з анодованого алюмінієвого кутового профілю. Внизу бункера розміщений дозуючо-фіксуючий барабан, який обертається за допомогою крокового двигуна у лівому напрямку (проти годинникової стрілки) По периметру барабану розміщені похило-циліндричні лунки. Для фіксації та дозування насінин використовується пластинчата пружина. Барабан обертається у обмежуючому корпусі. При провертанні барабану на 180 О насінина випадає з барабану і через трубчатий напрямний шляхопровід потрапляє в трубку для висівання. Трубка шляхопроводу виготовлена з анодованого сплаву алюмінію, у верхній частині має два отвори для проходження світлового потоку оптоелектронного сенсора, який контролює проходження насінини для потрапляння у трубку. У лівій частині корпусу розміщені оптоелектронні сенсори для контролю потрапляння насінини в трубчатий напрямний шляхопровід та проходження насінини через силіконову еластичну трубку на вихід для посіву. Для обертання дозуючо-фіксуючого барабану використовується кроковий двигун з редуктором. Кроковий двигун є важливою виконавчою складовою мікропроцесорного дозатора сівалки. Висівання насінин повинно відбуватися синхронно з пройденим шляхом сівалкою. При цьому віддаль між висіяненими насінинами вздовж пройденого шляху повинна залишатися незмінною незалежно від швидкості переміщення сівалки. Для забезпечення цих вимог, у мікропроцесорній системі сівалки використовується датчик пройденого шляху сівалкою. Ключові слова: насіння, сівалка, процесор, кроковий двигун, дозатор насіння.