Система автоматизированного управления параметрами агрегата магнитно-импульсной обработки растений в садоводстве

В современном сельском хозяйстве большое внимание уделяется экологически чистому производству продукции. Одной из альтернатив применению генетически модифицированных организмов и использованию в производстве химических препаратов является электрофизическое воздействие на биологические объекты. В статье представлена 3D-модель системы автоматизированного проектирования «КОМПАС-3D» разрабатываемого автоматизированного агрегата для магнитно-импульсной обработки растений. Его применение позволит повысить урожайность и экологическую безопасность садовых культур при различных технологиях производства. В качестве привода рабочих органов агрегата (индукторов) подобраны электронно-управляемые электроцилиндры (актуаторы), предназначенные для автоматической подстройки рабочих органов агрегата под агротехнологические параметры растений, для подъема/опускания и выдвижения стрел в вертикальной плоскости, а также наклона индукторов на углы до 90 градусов в горизонтальной плоскости. Электроцилиндры предпочтительнее других типов навесных подъемных устройств, так как они обладают высокими показателями точности перемещения, а также гибкостью управления. В результате проведенного исследования подобраны актуаторы c питанием 12 В, мощностью 50 Вт, ходом штока 200-600 мм, скоростью 10-45 мм/с, нагрузкой 200-900 H. Такие электроцилиндры обеспечивают изменение ширины захвата агрегата до 3,6 м, подъем/опускание рабочих органов весом 50 Н на 300 мм, изменение угла наклона индукторов в горизонтальной плоскости до 75 градусов, что позволяет автоматизировать процесс облучения. Приведен принцип работы мобильного агрегата магнитно-импульсной обработки растений. Представлена схема автоматизированной системы изменения ширины захвата агрегата, поддержания заданного расстояния и угла наклона между индукторами и растениями, обрабатываемыми низкочастотным магнитным полем. Разработаны блок-схема, описывающая алгоритм работы системы, и программный код расчета требуемого перемещения штока актуатора в текстовом редакторе Sublime Text. После установки требуемого значения расстояния до объекта облучения запускается цикл, включающий в себя определение текущего расстояния до объекта, расчет изменения дистанции до объекта и перемещение штока на требуемое расстояние.

1. Бинги В.Н. Магнитобиология: эксперименты и модели. М.: МИЛТА, 2002. C. 592.

2. Кутырёв А.И., Хорт Д.О., Филиппов Р.А., Ценч Ю.С. Магнитно-импульсная обработка семян земляники садовой // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. N5. С. 9-15.

3. Galland P., Pazur A. Magnetoreception in plants. International Journal of Plant Research. 2005; 118(6): 371-389.

4. Carbonell M.V., Martinez E., Florez M. Biological effects of stationary magnetic field in thistle (Cynara cardunculus, L.). Zemes ukio inzinerija. Raudondvaris, Kaunas, 1998. Vol. 30; 2: 71-80.

5. Хорт Д.О., Филиппов Р.А., Кутырёв А.И. Разработка аппарата для магнитно-импульсной обработки растений // Инновации в сельском хозяйстве. 2017. N1 (22). С. 50-55.

6. Измайлов А.Ю., Хорт Д.О., Смирнов И.Г., Филиппов Р.А., Кутырёв А.И. Обоснование параметров робототехнического средства c опрыскивателем и модулем магнитно-импульсной обработки растений в садоводстве // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. N1. С. 3-10.

7. Кутырёв А.И. Технологический адаптер для робототехнического средства в садоводстве // Плодоводство и ягодоводство России. 2016. Т. XXXXVI. С. 180-185.

8. Патент N173651 РФ. Аппарат импульсной обработки растений / Кутырёв А.И., Хорт Д.О., Филиппов Р.А., Смирнов И.Г. // 2017. Бюл. N25.

9. Патент N174410 РФ. Устройство для магнитно-импульсной обработки садовых растений / Филиппов Р.А., Хорт Д.О., Кутырёв А.И. // 2017. Бюл. N29.

10. Хорт Д.О., Филиппов Р.А., Кутырёв А.И. Робототехническое средство c модулем магнитно-импульсной обработки растений в садоводстве // Мехатроника, автоматика и робототехника, 2017. Т. 1. С. 28-30.

11. Кутырёв А.И. Особенности разработки робототехнического средства для садоводства // Плодоводство и ягодоводство России. 2016. Т. XXXXVI. С. 175-179.

12. Патент 167530 РФ. Робот для магнитно-импульсной обработки растений / Измайлов А.Ю., Кутырёв А.И., Смирнов И.Г., Филиппов Р.А., Хорт Д.О. 2017. Бюл. N1.

13. Хорт Д.О., Филиппов Р.А., Кутырёв А.И. Моделирование и анализ конструкции технологического адаптера для магнитно-импульсной обработки растений в садоводстве // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. N3. С. 29-34.