Автоматическое вождение тракторов

Под автоматическим вождением понимаются выполняемые без участия водителя действия по траекторному управлению МТА. Главным образом оно предназначается для сельскохозяйственных МТА, выполняющих полевые операции растениеводства. При выполнении этих операций, как правило, МТА должен двигаться по траекториям, близким к прямым линиям. Обычно эти траектории направлены параллельно одной из сторон обрабатываемого участка поля, на концах которого производятся развороты. При этом МТА должен двигаться, чередуя эти траектории в порядке, определяемом технологией выполнения операции - всвал, вразвал или челночно. Автоматическое вождение может ограничиваться движением МТА только по этим траекториям (на гоне). В некоторых случаях оно может охватывать и развороты, управляя движением МТА для чередования траекторий. Задача автоматизации вождения и предложения по её решению появились достаточно давно. У нас особое внимание к этому направлению возникло на базе попыток организовать полностью автоматическое управление работой МТА, сняв с него водителя. Понятно, что при этом в первую очередь МТА необходимо обеспечить именно таким оборудованием, которое управляет траекторией МТА. Главным вопросом, который приходится решать при этом, является вопрос получения информации о текущем положении МТА относительно заданной траектории. Эта информация по своему качеству должна отражать довольно жёсткие требования сельскохозяйственного производства по точности траекторного управления. Так, при вспашке траекторная ошибка не должна превосходить 5 см в любую сторону, чтобы было обеспечено требуемое качество обработки. Этот вопрос может решаться по двум направлениям. Первое заключается в том, что положение МТА определяется относительно выбранной неподвижной системы координат и сравнивается с тем, каким оно должно быть при выполнении заданной программы движения, содержащей сведения о необходимых траекториях, записанные в память в этой же системе координат. Такое направление можно назвать программным или координатомерным, и его реализация требует наличия устройств, позволяющих в каждый момент времени знать текущие координаты объекта в этой системе с погрешностью не более нескольких сантиметров. Наиболее обоснованные попытки создания таких устройств опирались на использование радиотехнических средств. В частности, пока наилучшим решением является применение двух радиодальномеров, позволяющих знать текущие значения расстояний от установленной на тракторе антенны до двух неподвижных ретрансляторов, по которым могут быть рассчитаны и сравнены с заданными текущие значения координат МТА. Второе направление связано с тем, что положение МТА определяется не абсолютно, а относительно некоторого имеющегося ориентира, свойственного выполняемой операции. В своём движении МТА копирует (или отслеживает) этот ориентир, поэтому такое направление называют копировальным или следовым. Как правило, и сам этот ориентир является следом или предшествующего прохода, или предшествующей операции. Копирование следа может быть основано на различных физических принципах в зависимости от того, что он представляет собой. Следы типа борозды при вспашке или рядка растений при междурядной обработке могут копироваться механически. Известны попытки различать раздел между обработанной и необработанной поверхностями при той же вспашке или на других операциях по яркостному контрасту с помощью оптико-электронных средств. Предлагались способы бесконтактного слежения за стенкой пахотной борозды с помощью ультразвука и емкостных датчиков. Рядки растений отслеживались электроконтактным способом. Кроме естественных следов, которые можно использовать только при определённых операциях, были попытки организовать искусственные для использования на всех операциях. Здесь наиболее успешным было применение уложенного под землю кабеля, через который пропускался переменный ток звуковой частоты. Образующееся при этом вокруг кабеля электромагнитное поле улавливалось установленными на тракторе катушками, благодаря чему можно было определять расстояния от них до кабеля и отслеживать его, в том числе на некотором удалении от линии его заложения.

Билет № 35

Надежность — одна из важнейших качественных харак­теристик изделия (объекта эксплуатации). Она характери­зуется такими основными показателями, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность — это свойство объекта эксплуатации непрерывно сохранять работоспособность в течение задан­ного времени при определенных режимах и условиях ра­боты.

При этом под работоспособностью понимается состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функ­ции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией (ГОСТ, ТУ и т. п.).

Долговечность — свойство объекта сохранять работо­способность до наступления предельного состояния при ус­тановленной системе технического обслуживания и ремонта. В отличие от безотказности, где главную роль играет не­прерывность сохранения работоспособности, долговечность, как качественное свойство объекта, связана с сохранением работоспособности до заданного предела с необходимыми перерывами на ремонт.

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающее­ся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устра­нению их последствий путем проведения ремонтов и техни­ческого обслуживания.

Сохраняемость — способность объектов сохранять при определенных условиях свои заданные эксплуатационные свойства. Это особенно важно для объектов с длительными сроками хранения (комбайны, зерноочистительные комплек­сы и т. п.). В