IT-mehed traktorite rooli?!

Enam ei sobi kellegile öelda, et kui sinust muud asja ei saa, siis kõlbad vaid traktoristiks. Traktor võib olla ühteaegu nii lihtne tööloom kui ka tehniliselt väga kõrgetasemeline tehnikasaavutus, mille töötamine on lausa prestiižne. Mida võib siis tänapäevasel traktoril ja mis suunas võiks asi edasi areneda? Loomulikult ei tea seda keegi täpselt, kuhu lõpuks välja jõutakse, aga midagi võib ometi oletada.

Same Galileo kabiin toetub nurkadest neljale hüdrosilindrile, mille abil hoitakse kabiini traktoristile just kõige tervislikumas asendis.

Juttu alustaks sellest, et moodsa traktori juures on palju tähelepanu pööratud töötingimustele ja ohutusele. Ühelt poolt nõuavad seda normatiivid, teiselt poolt tahab ka traktorist töötada vähemväsitavamas ja tervistsäästvamas keskkonnas. Mõra- ja vibratsioonitase kabiinides on nüüd peaaegu samasugune kui sõiduautodes. Selle tagavad parem heliisolatsioon ja konstruktsiooniline lahendus - nimelt kinnitub mootor jõuülekandest eraldi amortisaatoritele.

Suund on ka traktorite suuremale transportkiirusele. Senise 30-40 km/h asemel on üha rohkem lubatud suuremaks liikumskiiruseks transpordil tervelt 50 km/h jaoks ja varsti ka üle selle. Kiiruse 50 km/h jaoks on aga nõutud esipidurdust, esi- ja soovitavalt ka kabiinivedrustust ning rippmehhanismi õõtsumisleevendussüsteemi. Ka rehvid peavad vastavad olema - senise kiirusindeksi A8 asemel vähemalt B. Suured ja pehmed tagarehvid vähendavad passiivselt ka vibratsiooni.

Vedsrustuse lahendusi on erinevaid

Tavaliselt kinnitub esisild traktorile keskelt, võimaldades sillal ebatasasust paremaks jälgimiseks kiikudes ümber kinnitustelje. Tavalisem esivedrustus ongi sama balanssiiri ühendamine hoovastikuga, millel hõdropneumaatiline või pneumaatiline vedrustus. Uuematel traktoritel võib ka esisilla kinnitus olla ilma kaskbalanssiirita või sõiduautode omaga sarnane sõltumatu esivedrustus. Tagavedrustust kasutatakse harvemini - tagsild peab olema stabiilne, tagamaks rippagregaadi kvaliteetse töö.

Kõigepealt ilmus kabiinivedrustus Renault traktoritele. Praegu pakuvad seda praktiliselt kõik traktoritootjad. Levinuim on kahepunktiline vedrustus - st kabiini esimesed kinnitused aga on amortiseeritavad kummipatjadel, tagumised kinnitused aga vedrustatud ja amortiseeritud. Huvitavad lahendused on Renault neljapunktiline elektroonilise juhtimisega hüdrauliline vedrustus. Sama pakub isenivelleeruvat kabiini galileo, mis säilitab püstasendi kuni 25kraadise ükskõik mis suunas kalde korral. JCB viib kallakul kogu masina esi- ja tagavedrustuse abil horisontaalasenisse. John Deere paiskas lisaks kabiinivedrustusele turule ka arvutiga juhitava vedrustusega istme. Seega peaks traktoristi tööpäev olema mugav ja väheväsitav igas kabiinis. Nii saab juht päeva jooksul kogu tähelepanu pühendada töö jälgimisele.

Kasutajasõbralikkus areneb edasi

kuid kohustab enamaks. Kombineeritud agregaadiga töötamisel võib ebaõnnestumise korral kahju olla tohutu. Nii püütakse inimeselt üle võtta rutiinseid operatsioone, asendades neid lihsalt tööprotsessi jälgimisega. On öeldud:" Masinad peaksid töötama, inimesed aga mõtlema."

Füüsilise töö osatähtsus väheneb. Juhtimisopertasioonid lihtsustuvad, töötingimused paranevad ja vajadus hooldustöödeks väheneb. See ei tähenda, et traktorist võiks jääda rumalamaks. Masinad on suuremad, teevad tihti mitut tööoperatsiooni korraga. Et kõik toimiks, tuleb vahel teha kaalukaid otsuseid - erinevalt direktorist pole põllul aega koosolekute pidamiseks. Hooldustööd on lihtsad, kuid äärmiselt tähelepanu vajavad, kõrgtäpsusega valmistatud hüdraulika, käigukasti või sissepritsesüsteemid ei andesta vähimatki kohakust.

Ja oluline valdkond, mis lisandub, on elektroonilselt juhtimi- ja arvestusseadmete käsitsemine. Nii tekibki vahel mõte, et kumb on lihtsam, kas traktoristil tegeleda arvutiga või "patsiga poisil" traktorit juhtida.

Mootorite arengusuunad

Traditsioonilise diiselkütuse aeg hakkab lõppema. Ka tuleb aina enam säästa nii keskkonda kui raha. Seetõttu on alternatiivkütused perspektiivsed kõikjal. Nagu mujalgi, suunduvad ka traktoritemootorid muude kütuseliikide kasutamise poole. Esimene lähim võimalus on biodiisli tarvitamine. Valdavalt rapsiõli baasil valmistatud diiselkütus (RME – Rape-Methyl-Ester Fuel) sobib juba paljudesse mootoritesse. Kombeks on see kirja panna ka traktorite tehnilistesse passidesse. Lisaks liiguvad mõtted ka metanooli baseeruvate kõtuste ja kütuseelementidega elektriajamite suunas. Ilmuvad mitmed kütuselised (ka gaasikütusel) mootorid.

Mootorivalmistajad pavad peale võimsuse- ja pöörelmissageudsenäitajate jälgima ka vastavust keskkonnanõuetele heitgaaside osas - vastavust Tier 2 normidele. See tähendab rangeid piire heitgaasidele (CO2, NOx) ja heitgaasides sisalduvatele tahketele lisanditele.

Suurem võimsus ja konstantne pööremoment võimalikult väikese kõtusekuluga eeldavad täiuslikku põlemisprotsessi juhtimist. Et kütusest kätte saada maksimaalset energiat ja tagada vastavus keskkonna nõuetele, on olulisel kohal gaasijahutusmehhanism ja toitesüsteem. Kolm ja neli klappi silindri kohta, OHV, Wastegate-turbo, põlemisõhu eeljahutus, sissepritserõhk 1100-1600 baari, pump-pihustid jne. Sissepritse elektrooniline juhtimine on juba tavaline - kas elektroonilise pööreteregulaatroina, HDI või APS sissepritsena.

Tulevikusuund on madalpöördelised mootorid. Ollakse harjunud, et traktor töötab täispööretel, mis on praegu tavaliselt 2200-2400 p/min. Kuna masin töötab harva maksimaalse võimsusega, siis selline töörežiim on ebaökonoomne, mürarikas ja kulutab mootorit kiiremini. Nüüdis aegsed mootorid on n-ö konstantsed võimsusega diislid, mis tähendab, et pöörlemissagedus vähenedes võimsus kasvab esmalt esmalt üle nimivõimsuse ja alles pikapeale langeb tagasi nimivõimsuseni. Ka maksimaalne pöördemoment mahub laia pööretevahemikku. Selline mootor võib töötada väiksema pöörlemissagedusega ja ületada kergesti koormuse kõikumisi. Mootroite nimipöörded vähenevad, ulatudes 2000-1900-1800-ni. Väheneb müra ja kütusekulu, suureneb ressurss. Samuti viiakse suuremasse vastavusse vajalikud erirežiimid. Näiteks võimsamatel traktoritel saavutatakse jõuvõtuvõlli vajalik pöörlemissagedus mootori nimipööretest tunduvalt madalam.

Traktorid suuremaks ja tallamine väiksemaks

See aeg, mil traktor pidi kerge olema, on jälle möödas. Põim(kombineeritud)agregaatide vedu nõuab võimsust, võimsus haardumist ja haardumine massi. Seega suurtegijad maal vaatavad jälle suurte mitmesajahobujõuliste masinate poole, millel ka massi enam kui kümme tonni. Peale massi parandavad haardumist ka rehvid. Madalaprofiilised radiaalrehvid peavad vedamisel "voolama" maapinnal, vähendades nii mulla deformeerimist ja tihendamist. Siin-seal on kasutusel ka kummiroomikud. Võrreldes "vanade" diagonaalrehvidega, on harjumatult väike - hiigelsuurtes rehvides võibõhku olla vaid poole atmosfääri jagu.

Kontroll kõige üle

Kui traktoril on 72 käiku edasi ja sama palju tagasi, nõuaks see päris mitut kangi ja mõtlemist selle juurde - mida kuidas valida. Erinevate veovajaduste ja tööde jaoks on kõige õigem ja optimaalsem just üks teatud kiirus. Selle valimiseks on erinevad teed.

Lisaks sellele, et elektroonika vahetab sobiva käigu kas sõidukiiruse või mootri töörežiimi järgi, on võimalik ka eelprogrammeerida nii liikumahakkamise käike edasi- või tagasisuunas kui ka käiguvahetuse iseloomu. Sammuti alluvad ka mootorid eelprogrammeeritud režiimidele, kas masin töötab, seisab või sooritab põlluotsal pööret.

Omaette teema on astmevabad käigukastid. Nende puhul konkreetsed käigud puuduvad traktori kiirus muutub sujuvalt kogu ulatuses. Kasutatakse erineva lahendusega astmelisi käigukaste, mida täiendatakse kõikides astmevabades käiguosades muudetava ülekandearvuga planetaarreduktorit. kasutuse lihtsuselt ja mugavuselt on lipulaevaks endiselt Case CVX (vt TM 4/2001). Astmevabade käiguosade puhul püüab elektroonika hoida mootorit kõige ökonoomsemal režiimil.

Valtra S-seeria kõlgpaneel koos intekreeritud virtuaalterminaliga. Keskel asuva tabloo abil saab juhtida traktori süsteeme ja tööoperatsioone ning salvestada vajalikke tööparameetreid. Igal juhul on selleks olemas oma „kataloog“.

Automaatne töösükkel

Mitmete agregaatidega üheaegselt töötavad traktorid vajavad põlluotstel uuele ringile minnes vahel ka mitut juhtimiskäsku, mis korduvad igal ringil. Et vähendada rutiini ja välistada traktoristi eksimist, kasutatakse juhtimisel osalist või täielikku atomatiseerimist. See tähendab uute traktorite juures elektroonika võidukäiku ja ühes sellega võimalust, et traktorist programmeerib juhtseadmetesse vajalikud operatsioonid. Töö käigus viib juhtimissüsteem need järjepanu iseseisvalt või ühtainust käsunuppu kasutades ellu.

CAN-BUS ja virtuaalterminaal

CAN(Controller Area Network)-BUS(siin) ilmus eesmärgiga, et oleks võimalik kasutada ühe anduri signaali mitme kontrolleri poolt. Nüüd on kontrollerite võrkühendus ja seega ka ühtne juhtimine levinud autodelt traktoritele ja levib kiiresti ka põllutööriistadele. Viimased standardiseerimisprobleemid on lahenenud ja nn ISO-BUS-iga on ühinenud enamik suuremaid traktorite ja põllumajandusmasinate ning elektroonikaseadmete tootjaid. Seega ühendades agregaadi ka nn viruaalterminaliga. Virtuaalterminal on displeiga juhtimispult, mille abil juhitakse või häälestatakse kõiki temaga hetkel ühilduvaid süsteeme - traktoril käiguosa, arvestusseadmed, mootorit, hüdroväljavõtteid, rippmehhanismi, agregaadi reguleeringuid, manöövreid põlluotstel jne. Tavaliselt jaguneb kogu juhtimissüsteem erinevate menüüde vahel, mida siis vastavalt vajadusele kasutatakse. Võimalik on ka andmete salvestamine ja väljavõtete tegemine (abiks arvutiliides, mälukaart või printer). Erinevad seaded ja salvestamised võivad olla nii juhtide (uutel traktoritel töötab nende kõrge hinna tõttu sageli vahetuste kaupa mitu meest) kui ka tööde/põldude lõikes.

Plug-and-play

Selles, et lauaarvuti tunneb ära temaga ühendava printeri või skanneri, pole midagi imelikku. Samuti pole midagi imelikku selleski, et traktor virtuaaltermina tunneb ära traktoriga ühedatud agregaadi ja et käivitamisel ilmuvad terminali ekraanile automaatselt ka vasthaagitud agregaadi juhtme - nüüd. Sellisel agregaadil on olemas kindlasti ka "intelligentsed"täiturid: lineaar- ja samm-mootori, asenditundlikud hüdrosilindrid jms. Jääb vaid oodata, millal ilmuvad traktoritele mängud ja viirused.

Võimalust varustada tarktor GPS-vastuvõtjaga ja lasta ta juhita varemkoostatud plaani kohaslt põllule, on proovitud nii katselappidel kui näitustel, senini küll valdavalt teadusasutuste kaudu ja juures. mõne assta pärast loodab aga renault valmis saada süsteemi traktosatr, mis võimaldab automaatse roolimise, töökäikude ja agregaatide juhtimise ning automaatse

manööverdamise põlluotstel. Iseasi, kas selline põllurobot ka meie põldudel elektripostide vahel kasutuskindel on, kuid kuna inimene vabastab end üha enam igasugusest tegevusest, siis kes teab.

Peale selle, et traktoriarvutid saavad hakkama tööde juhtimisega, tegelevad nad ka salvestamisega. Meelde jäetakse nii tehtud töö parameetrid kui ka mitmesugune tehniline informatsioon. Kuna masinad muutuvad keerulisemaks, siis traktoristile ega omanikule pole ette nähtud teada, kuidas miski töötab. Et aga kiirendada hooldust ja esinevate rikete kõrvaldadamist, on osa masinavalmistajaid (näiteks Massey Ferguson) hakkanud juba kasutama telediagnostikat. Eemal asuv juhtimiskeskus kogub pidevalt infot töötavate masinate kohta ja saab niiviisi viivitamtult teada nii hoolduse vajadusest kui ka kõikidest häiretest. Osa häireid on võimalik samuti kõrvaldada telemeetriliselt, ilma et omanik sellest teadagi saaks.

Traktor tulevikus

Kindlasti hoogustub traktorite ja erinevate põllutöömasinate kasutamine süsteemselt. Traktorite ja erinevate põllutööriistade asemel pakutakse masinsüsteeme või tehnoloogilisi lahendusi. On ju suurtraktor piisavalt tõsine investeering ja peab sobima tehnoloogiasse igal ajahetkel.

Traktori esmaülesanne on siiski vedada ja käitada temaga ühendatud agregaati või masinat. Selleks paranevad veoomadused. Peale massi ja rehvide areneb ka traktorite geomeetria ja kinemaatika. Näiteks on Case Magnum raskuskese viidud ette ja alla, mille tõttu vedamisel haardeomadused paranevad.

Suurt jõuvõtuvõlli või hüdrosüsteemi energiat vajavate agregaatide käitamiseks valmivad omakorda traktorid, mis on kergemad. Nende puhul püütakse saavutada parem massi/võimsuse suhe. Näiteks konstrueerivad praegu Norra teadlased kerget, alumiinimkarkassiga Alu-Traci. Sellise masina juures saavutatakse lisaks suurepärasele veovõimsusele ka olulisel määral jõuvõtuvõlli ja hüdraulika tegusust.

Praegu arenevadki hoogsalt hüdrosüsteemid. Hüdrosüsteemi vooluhulgad ulatuvad juba kaugelt üle 100 l/min ja hüdroväljavõtted on reguleeritava tööajaga, vooluhulga tõste- ja langetuspoolel eraldi reguleeritavad. Valtra S-seeria hüdroväljavõtted töötavad ka ühe tsükli ulatuses muutuva režiimiga.

Perspektiivikas on traktorite kasutamine transporttöödel. See nõuab suuremat kiirust (esialgu plaanis 65 km/h) ja võimsaid pidurisüsteeme.

Suur osa tööst toimub arvutiekraani taga

GPS, GIS-põllumajandustarkvarad ja CAN-BUS traktor-agregaadil võimaldavad teoreetiliselt kogu töö ära teha kontoris arvuti taga. Omades piisavalt informatsiooni põldude kohta, võib olla otstarbekas pidevalt muuta töönorme ja reguleerimisi. Suurt finantsriski sisaldavad tööd (pritsimine ning väetisekülv) olid esimesed, kus hakati kasutama agregaatide automaatset juhtimist eelnevalt valmistatud töökaardi järgi. Juhtarvuti määras GPSi abil kordinaadid ja kaardilt nendele vastava tööhäälestuse ning teostas vajaliku reguleerimise jooksvalt. Juba nüüd ja tulevikus kindlasti rohkemgi tehakse töökaartide järgi pea kõiki töid: külvi, mullaharimist, sõnnikulaotamist jne.

Tänapäevastel suurtraktoritel või iseliikuvatel agregaatidel, näiteks väetisekülvikutel, saab kasutada ka nn elektroonilist põllumarkeeri ehk seadet, mis aitab traktorit juhtida eelmise töökäiguga paralleelsel tööeel, olgu eelmine kas sirg- või kõberjooneline. Ka on tarkvara abil võimalik eelnevalt kavandada kogu traktori liikumine. Peale töö lõppemist fikseeritaksekõik tegelikult tööparameetrid, mis võetaks järgneva tegevuse planeerimisel arvesse. Traktorist (kui ta veel kabiinis on) peab vaid täitma arvuti ettekirjutust.

Allikas: www.tehnikamaailm.ee

printerisõbralik versioon esita küsimus