Naujausiuose javų kombainuose naudojamos automatizuotos valdymo sistemos – taip jie tampa našesni, kokybiškiau atlieka savo funkcijas, didina gamybos efektyvumą.

Kartu mažėja žmogiškojo faktoriaus klaidų: netinkamai nustatytų kūlimo aparato parametrų, nesuderinto važiavimo greičio ar kt. Užtikrinti patikimą javų kombaino automatizuoto valdymo sistemų darbą leidžia per darbo procesą gaunami duomenys. Jiems surinkti naudojami jutikliai, informaciją renkantys kontaktiniu būdu ar remiantis vaizdine medžiaga, pvz., grūdų kokybės kamerų vaizdais. Tik apdorojus surinktą informaciją realiu laiku galima maksimaliai tiksliai sureguliuoti skirtingas javų kombaino sistemas.

Automatizuotos kombaino valdymo sistemos pritaikymas kūlimo ir šiaudų smulkinimo aparatuose yra svarbi inovacija, kuri leidžia kombainų operatoriams efektyviau ir tiksliau valdyti grūdų atskyrimą. Grūdams iš varpų iškulti ir šiaudams susmulkinti reikia daugiausia energijos, todėl šie procesai turi būti maksimaliai automatizuoti, kad energijos panaudojimo, grūdų ir šiaudų kokybės, mažiausių nuostolių ir našiausio darbo santykis būtų geriausias. Tuomet efektyviai bus išnaudotos kombaino galimybės, pasiekti optimalūs derliaus rezultatai, gauta ekonominė nauda.

Interaktyvi kombaino reguliavimo sistema

Kompanijos „John Deere“ javų kombainuose sumontuota interaktyvaus reguliavimo sistema ICA. Kūlimo aparate įrengti 4 jutikliai: kūlimo ir valymo nuostolių fiksavimo ir švarių bei pakartotinai perkulti grąžinamų grūdų stebėjimo kameros. Remiantis jų informacija ICA atlieka pakeitimus kūlimo aparate.

Kuliamojo aparato apkrovos jutikliai fiksuoja javų masės kombaine pokyčius (pavyzdžiui, kaip javų masė juda ant darbinių agregatų) ir kitus derliaus nuėmimo parametrus: derlingumo lygį, augalų aukštį, pasėlių piktžolėtumą, nuimamų augalų plotus, javų kombaino apkrovos lygį. Iškilusioms problemoms spręsti naudojama intelektualių gebėjimų savarankiškai besimokanti valdymo sistema (kitaip – mašininis mokymasis), kuri prognozuoja parametrų pokyčius, atsižvelgdama į jau nuimtų pasėlių duomenis. Trimačio vaizdo kameros įvertina nuimto derliaus būklę anksčiau, nei kombaino sistemos. Augalo stiebo aukščio, sugulusių pasėlių, tuščių lauko tarpų, plotų su technologinėmis vėžėmis ir nuimtų plotų duomenys rūšiuojami naudojant mašininį mokymąsi.

Sistema taip pat naudoja palydovinių biomasės žemėlapių duomenis ar kitų techninių priemonių informaciją apie pasėlius ir jų būklę. Nuimant derlių, apskaičiuojamas regresijos modelis realiu laiku remiantis augalų duomenimis ir atsižvelgiant į geografinę padėtį. Sistema sujungia gautas reikšmes su proceso strategija, kurią nustato kombaino vairuotojas, keičia greitį ir parinktis pagal situaciją. Ši technologija gerokai patobulino automatinės sistemos naudojimą nuimant grūdų derlių.

Dėl ICA sistemos derliaus dorojimo technologinius parametrus galima stebėti operatoriaus kabinoje monitoriuje. ICA sistema pataria operatoriui, kaip tinkamai įvertinti augalų būklę ir pasirinkti darbo sąlygas. Kombaino Harvest Smart sistema suderina važiavimo greitį su mašinos apkrova. Aktyvi laukų reljefo valdymo sistema reguliuoja sietų kampą, kad išlaikytų tinkamą kombaino pralaidumą šlaituose.

Nauja ICA versija leidžia operatoriui surikiuoti pagal svarbą kokybės parametrus, pvz., skaldytų grūdų kiekio dalį, našumą. Sistema veikia dialogo principu. Operatorius gali pasirinkti derliaus nuėmimo rezultatų prioriteto tvarką, remdamasis keturiais pasirinkimais:

• grūdų nuostoliai;
• skaldyti grūdai;
• grūdų švara;
• šiaudų kokybė.

ICA vadovaujasi pasirinktu prioritetu, kombaino nustatymais ir operatoriaus atliktais darbo proceso koregavimais. Pasirinkus darbo proceso prioritetą, ICA automatiškai pakoreguoja.

Galima nustatyti, kad ICA automatiškai išlaikytų pasirinktus prioritetus. Tai pasiekiama nuolat stebint švarius grūdus ir priemaišas, o kameros kas porą sekundžių daro momentinę mėginių nuotrauką. Sistema suprogramuota atpažinti mėginių pokyčius, pvz., padidėjusį priemaišų kiekį švariuose grūduose. ICA automatiškai koreguoja nustatymus, kad būtų išlaikoma norima kokybė. Sistema operatoriui leidžia peržiūrėti momentines nuotraukas, kad jis, jei reikia, rankiniu būdu pakeistų nustatymus. Šios sistemos naudojimo tikslas – užtikrinti, kad kombainą optimaliai efektyviai galėtų valdyti skirtingą patirtį turintys operatoriai.

Pjezoelektrinis keraminis jutiklis sudarytas iš vibracijoms jautrios plokštės viršutinėje dalyje ir dviejų sluoksnių varinių elektrodų, atskirtų pjezoelektrinės keramikos. Atsižvelgiant į skirtingų medžiagų, smūgiuojančių į jautrų plokštės paviršių, smūgio jėgą ir signalo trukmę, fiksuojamas smūgiuojančios augalo dalies signalo dažnių ir įtampos amplitudžių skirtumas, vėliau tai sustiprinama įkrovimo stiprintuvu, filtruojama juostos pralaidumo filtru, galiausiai išėjimo signalus ICA sistemai perduoda įtampos lygintuvas. ICA apskaičiuoja nuostolius, jei jie netenkina sąlygų, automatiškai keičiami kombaino nustatymai.

Atliekant kombaino nustatymus labai svarbi ir vaizdinė grūdų kokybės stebėjimo kamerų informacija. ICA realiu laiku analizuoja vaizdus ir duoda signalą keisti parametrus. ICA automatiškai kontroliuoja suskaldytų grūdų lygį, mažina jų nuostolius pagal iš anksto nustatytas ribas. Grūdų nuostolių sistema naudoja dvi kameras, todėl, palyginti su vienos kameros sistemomis, matuoja tiksliau. Tyrimai rodo, kad su šia automatine kūlimo valdymo sistema galima pasiekti mažesnį nei 1 proc. suskaldytų grūdų lygį.

Švarių grūdų elevatoriaus kamera stebi priemaišų (šiaudų, luobelės ir skaldytų grūdų) lygį. Grūdų perkūlimo elevatoriaus kamera stebi, koks kiekis priemaišų ir iškultų grūdų tiekiamas į švarių grūdų bunkerį.

Kombaino ekrane matyti tiesioginis grūdų elevatoriaus vaizdas. Skaldyti grūdai paryškinti oranžine spalva. Priemaišos pavaizduotos geltonai arba žaliai. Toks grūdų kokybės analizavimas yra daug pranašesnis nei grūdų švarumo vertinimas žiūrint pro stiklinį langą.

Naujų standartų įranga

Fendt Ideal javų kombainas su Idealharvest sistema nustato naujus standartus automatinių sistemų srityje. Šios sistemos MAD akustiniai jutikliai teikia informaciją javų kombainų sistemoms, kad automatiškai prisitaikytų prie iš anksto parinktos derliaus nuėmimo strategijos ir pasiektų geriausius kūlimo rezultatus. Operatorius gali greitai ir patogiai pasirinkti vieną iš trijų derliaus nuėmimo strategijų: grūdų suskaldymo ar grūdų nuostolių mažinimas arba grūdų švarumo optimizavimas. Atsižvelgiant į tai, automatiškai nustatomas šiaudų separavimo rotoriaus ir valymo sistemos ventiliatoriaus sukimosi dažnis, viršutinio ir apatinio sieto atsidarymo dydis ir kombaino važiavimo greitis. Be to, Idealharvest sistema realiu laiku vizualizuoja derliaus srautą mašinoje. Tai leidžia daryti išvadas apie javų srauto pasiskirstymą mašinoje. Pagal jutiklių teikiamus duomenis perkūlimo lygis ir grūdų nuostoliai rodomi grafiškai. Naudojant Grain Quality Cam vykdomas grūdų kokybės optimizavimas.

MAD jutikliai matuoja grūdų masę ar kitas fizines savybes naudodami akustinį impulsą. MAD pasveria grūdus, o vadovaujantis grūdų akustinėmis savybėmis geba atpažinti pelus nuo grūdų ar skaldytų grūdų. Akustinių masės jutiklių veikimas pagrįstas skaitmeniniu signalo apdorojimu. Kai objektas smūgiuoja jutiklio paviršių, mechaninis impulsas paskleidžiamas kaip akustinis bangų signalas. Jutiklio mikrofonas priima ir konvertuoja jį į elektrinį signalą. Ideal kombaine šie jutikliai yra sumontuoti išilgai rotorių ir kratomosios lentos ir nustato pasėlių srautą mašinoje, taip pat fiksuoja nuostolių lygį.

Naudojant MAD jutiklius kartu su grūdų kokybės kamera, įvertinami grūdų nuostoliai, skaldytų grūdų ir priemaišų dalis. Naudodamas SmartConnect programą, iPad rodomame laukelyje operatorius gali pasirinkti skaldytų grūdų, grūdų nuostolių ar priemaišų procentinio lygio derliaus nuėmimo strategiją. Operatorius nustato mašinos našumo ir kokybės santykį. Kombainas realiu laiku vykdo užduotis ir reaguoja į besikeičiančias derliaus nuėmimo sąlygas. Pavyzdžiui, užfiksavus aukštesnį nei nustatytas skaldytų grūdų lygį, Idealharvest sistema gali automatiškai reguliuoti grūdų atskyrimą ir rotoriaus greitį.

Ideal 8, Ideal 9 ir Ideal 10 modeliuose sumontuota Dual Helix tipo kuliamoji. Šiuose modeliuose įrengtų dviejų rotorių pobūgnio plotas sudaro 1,66 m². Dual Helix modeliai, kurių atskyrimo plotas siekia iki 2,88 m², pasižymi optimaliu grūdų atskyrimo pajėgumu ir didžiausiu pralaidumu.

Siekdami maksimaliai išnaudoti tokio dydžio rotorines kūlimo sistemas ir atskyrimo plotą, gamintojai įdiegė net 28 individualius jutiklius vien tik rotorių sistemoje, kurie realiu laiku teikia informaciją valdymo terminalams, reguliuojantiems kombaino darbo parametrus. Bendrai per kūlimo ir valymo mechanizmus yra išdėstyti net 52 individualūs jutikliai.

Kūlimo aparato darbas priklauso nuo visų kitų sistemų darbo, todėl jis koreguojamas vadovaujantis kombaino jutiklių surinkta informacija. Ideal kombainuose įdiegta Constant-Flow sistema suteikia galimybę suderinti kombaino važiavimo greitį, atsižvelgiant į kūlimo aparatui tiekiamos masės srautą. Tai leidžia palaikyti pastovią kūlimo aparato apkrovą. Du jutikliai fiksuoja kūlimo būgno varančiojo ir varomojo skriemulių sukimosi dažnį. Jutikliu fiksuojant varomojo skriemulio kintantį sukimosi dažnį, valdymo kompiuteris tai priima kaip diržinės pavaros buksavimą. Buksavimas pagal tam tikrą priklausomybę prilyginamas būgno apkrovai ir atitinkamai parenkamas važiavimo greitis. Kombaino greitis gali būti koreguojamas atsižvelgiant į grūdų nuostolių lygį.

Didelio našumo kombainai dirba su plačiomis pjaunamosiomis, vadinasi, susmulkintus šiaudus ir pelus taip pat reikia paskleisti per visą pjaunamosios plotį. Tokiam darbui reikalingas patikimai veikiantis smulkintuvas-skleistuvas.

ActiveSpread SwingFlow šiaudų paskleidimo sistemą sudaro du paskleidimo diskai ir trys elektra reguliuojamos deflektorinės plokštės. Sukantis paskleidimo diskams, deflektorių plokštės tolygiu judesiu nukreipiamos iš kairės į dešinę, taip užtikrinamas tolygus šiaudų paskleidimas, ypač kai naudojamos didelio pločio pjaunamosios. Dėl mažo paskleidimo diskų skersmens šiam procesui sunaudojama itin mažai degalų.

Fendt Ideal kombainų smulkintuvo valdymo sistema automatiškai reguliuoja smulkintuvo darbą, atsižvelgdama į įvairius veiksnius: augalų būklę, derliaus nuėmimo greitį, pasėlį ir gamtines sąlygas. Tai užtikrina efektyvų ir nuoseklų augalų stiebų smulkinimą, kuris yra svarbus dirvos sveikatai ir derlingumui.

Kombaino operatorius arba automatinė sistema gali nustatyti norimą smulkinimo lygį. Taip kombainas automatiškai nustato smulkintuvo peilių sukimosi dažnį ir kitus parametrus, kad būtų pasiektas nustatytas smulkinimo efektyvumas.

Šiaudų smulkintuvas yra integrali kombaino sistema, kuri veikia kartu su kitais mechanizmais, pavyzdžiui, derliaus nuėmimo ir grūdų surinkimo sistemomis. Jis užtikrina, kad augalų liekanos būtų tinkamai sutvarkytos ir paskirstytos lauke. Kaip ir kitos kombaino funkcijos, smulkintuvo veikla registruojama ir analizuojama per kombaino telemetrijos sistemą. Tai leidžia ūkininkams stebėti smulkintuvo veiksmingumą ir atlikti reikiamus koregavimus, siekiant optimizuoti viso kombaino našumą.