Електричний або гідравлічний автопілот на трактор. Що вибрати?

Сучасні трактори вже не ті незручні, холодні і шумні машини, що були раніше. Багато із них по комфорту не поступаються хорошим автомобілям і роблять роботу тракториста приємною та продуктивною. Такі «плюшки» як кабіна з клімат-контролем, музичний програвач, сенсорний дисплей, пульт управління агрегатами та інші, спрямовані в першу чергу на створення комфорту, але не виключають активної роботи з водіння. Більшість операцій при роботі в полі передбачають багаторазове повторення циклу руху від ряду до ряду, з розворотами в кінці гону. Така монотонність, в результаті призводить до втоми оператора, і витримувати постійну точність управління агрегатом стає практично не здійсненним завданням. Продуктивність до кінця зміни падає на 30-40%, відповідно ні про яке питання підвищення виробки, до чого прагне фермер чи керівник господарства, мова не йде.

Як вирішити питання збільшення продуктивності виробки трактора чи комбайна і «розвантажити» оператора?

Вирішення про це лежить в площині автоматизації процесу управління машиною і зменшення частки ручного управління. Серед відомих рішень – застосування систем автоматичного підрулювання і автопілотів.
Принцип роботи автопілота для трактора, комбайна або іншої самохідної сільгоспмашини полягає в автоматичному контролі рульового управління за допомогою гідравлічного або електроприводу, на основі сигналів одержуваних від керуючої станції з’єднаної з GNSS або RTK приймачем. Оператору залишається лише вмикати або вимикати автопілот в потрібний момент, коли потрібно перехопити управління в свої руки.
Практика використання систем автопілота на тракторах, комбайнах і самохідних сільгоспмашинах, показала, що виробка зростає на 30-40% за рахунок точності проходження рядків і зменшення втоми оператора. Крім того, система автопілота дозволяє виконувати роботи в нічний час і в умовах поганої видимості, заощадити на паливі, насінні, гербіцидах та інших витратних матеріалах.

Яка система автопілота підійде на мій трактор або комбайн?

Якщо не брати до уваги деталі, то всі автопілоти для сільгосптехніки можна розділити на 2 типи:

• з електричним приводом рульової колонки;
• з гідравлічним приводом рульового управління.

Якщо «копнути» трохи глибше, то слід також брати до уваги точність, яку може забезпечити система. Вона залежить від систем GNSS антен, які можуть працювати на безкоштовному сигналі або платних RTK поправках. У першому випадку, можна заощадити на абонплаті RTK станцій, але вона підійде тільки для роботи з широкозахватних агрегатами, де не потрібна велика точність, наприклад, розкидання добрив або обприскування. Якщо ж застосовувати агрегат для посіву або міжрядної обробки, то без RTK антени не обійдися. У такому випадку потрібно ще додатково купити пакет доступу до поправок. Оплату можна здійснювати тільки на період проведення робіт, що повністю себе виправдовує.
Якщо з точністю все відносно зрозуміло, то питання який вибрати привід під автопілот – гідравлічний чи електрику, викликає масу суперечок.
Для початку розберемося в принципових відмінностях цих двох систем.

Переваги і недоліки електричного і гідравлічного автопілота на трактор або комбайн?

Принцип роботи електричного автопілота полягає в установці на рульовому валу колонки, рульового колеса з електроприводом, який під’єднується до контролера і отримує сигнали на його поворот з певним кутом за допомогою електромотора.

Переваги електричного автопілота на трактор або комбайн:

• простота установки з можливістю переставити на іншу техніку;
• надійність, через мінімуму з’єднань;
• автономність – електропривод прямо не залежить від навантаження на інші системи трактора;
• система знаходиться в кабіні, не схильна до впливу навколишнього середовища;
• швидкий відгук системи;
• універсальність – встановлюється на будь-які види самохідної сільгосптехніки;
• невелика ціна;
• високий крутний момент, що залежить від заданої виробником потужності електродвигуна приводу;
• мінімальне обслуговування.

Із недоліків слід зазначити необхідність зняття старого рульового колеса і заміни його на те, яке йде в комплекті з приводом.

Переваги гідравлічного автопілота на трактор або комбайн:

• хороша «чутливість» системи, немає впливу зносу рульового вала на точність управління;
• не вимагає заміни рульового колеса, система під’єднується безпосередньо до гідравліки рульової системи.

Серед недоліків гідравлічного автопілота слід виділити його підвищену вартість, повну залежність від гідравлічної системи машини, установка на раму, що тягне небезпеку його пошкодження під час експлуатації, велику вартість обслуговування і ремонту, несумісність з деякими моделями тракторів, особливо застарілих моделей, потужність крутного моменту прив’язана до потужності гідросистеми трактора чи комбайна і може падати, при агрегування з сільхозмашинами, які так само працюють на гідравліці, гідросистема трактора швидше виходить з ладу.

Які моделі автопілотів на сільгосптехніку найбільш популярні?

Свої системи автоматичного управління є практично у кожного відомого виробника GPS навігації: Trimble, Leica, Teejet, Raven і інші. Крім того, частина відомих виробників сх техніки виробляють свої системи автопілотів, наприклад, John Deere, Claas та інші. Всіх їх відрізняє або висока вартість, або пристосованість під певні моделі техніки. Для тих, хто шукає недороге, але якісне рішення, варто поглянути на новачка ринку – інноваційну китайську компанію FJ Dynamics, яка виробляє свою електричну систему автопілота на сільгосптехніку Autosteering Kit, а також обладнання для управління складною будівельною технікою.
Вони ” підкуповують ” своєї демократичною ціною, універсальністю установки на будь-яку техніку і функціями, які є не у всіх відомих брендів. Починаючи з 2020 року цей автопілот вже встановлено більш ніж в 30-ти країнах світу і продовжує «підкорювати» фермерів по всьому світу.

Автопілот для трактора FJ Dynamics Autosteering kit (підрулювач)

Повний комплект системи автоматичного рульового управління, який встановлюється на с/г техніку будь-якого виробника. Відмінна комплектація, в якій є все необхідне. Бренд і модель трактора не має значення, адже в комплекті є все необхідне для установки на будь-яку с/г техніку. Точність 2,5 см при роботі з базовою станцією, або від будь-якого постачальника платного RTK сигналу.

Комплект автоматичного підрулювання від FJ Dynamics має ряд переваг:

• навігаційна система не вимагає додаткових розблокувань, Ви отримуєте RTK прямо з заводу;
• перший бюджетний підрулюючий пристрій з ISOBUS;
• не вимагає додаткової покупки модемів (GSM RTK і радіо модеми інтегровані в монітор, зовнішня GSM антена дозволить працювати від мережі базових RTK GNSS станцій в місцях з поганою якістю мобільного зв’язку);
• швидкий монтаж системи (порядку 2-3 годин) дозволить переставляти автопілот на сезонну техніку;
• гарантія 12 місяців, яка передбачає заміну обладнання протягом гарантійного періоду.

Основні компоненти системи:

1. Удароміцний монітор 10,1 “(25,65 см), клас захисту IP65, який забезпечує управління і відображення всіх процесів автопілота, універсальна і звична користувачам операційна система Android дозволить швидко розібратися з настройками і роботою системи. Русифікований інтерфейс.
Монітор створено за принципом – “все в одному”, на борту інтегрований GSM RTK модем 2G/3G/4G (отримання RTK поправок від мереж базових GNSS станцій), вбудований радіо RTK модем, в разі повної відсутності мобільного зв’язку, дозволить працювати від власної польової базової GNSS RTK станції по радіоканалу. Оперативна пам’ять 2 ГБ, внутрішня пам’ять 8 ГБ. Працює в різних температурних режимах: від -30 до +70.

2. Електромотор з рульовим колесом (підрулюючий пристрій), потужний мотор з максимальним обертовим моментом в 30 Нм дозволить провертати дуже туге кермо без шкоди точносним характеристиками системи. Універсальна система живлення 12 або 24 B.
Максимально швидкий монтаж і кріплення під всі види с/г техніки.

3. Система з 2-х GNSS антен. Дозволяє додатково прораховувати не тільки координати, але і курс, що сприяє більш точному визначенню місця розташування машини в просторі. Реалізація приймальні частини в такому форматі дає можливість виходу на лінію трактора вже при швидкості 0.8 км/год, а також здійснювати рух заднім ходом.

4. IMU інерційний вимірювальний модуль. Вбудовані акселерометр і гіроскопи розраховують фактичне розташування трактора (крен, тангаж, виляння) для компенсації ухилів і бічних зрушень машини на ділянках з горбистою місцевістю і схилах.

5. Датчик визначення кута повороту коліс. Дозволяє точно визначати кут повороту коліс трактора, в залежності від зміни траєкторії руху.

Режими роботи

• Пряма А-B
• Рух по кривій
• Рух по попередньо імпортованій траекторії
• Рух із розворотом

Установка автопілота FJ Dynamics Autosteering kit на різні трактории в Україні

Завдяки своїй універсальності система автопідрулювання вже встановлена на різні марки та типи тракторів.

Реальні кейси із установки:

• Case Magnum MX 310
• Т-150 К (ХТЗ)
• Massey Ferguson
• Deutz Fahr
• MTЗ (Беларус) 892
• MTЗ (Беларус) 1523
• MTЗ (Беларус) 1221.2
• Case 125
• New Holland 7060
• ХТЗ-243 К – шарнірно-зчленована рама

• Дисплей 10,1″ (25,65 см)
• Виробник Fj Dynamics
• Країна виробник Китай
• Тип сигналу GPS, GLONASS, BEIDOU
• Тип GPS приймача RTK
• Точність 1-3 см