Znaczniki elektryczne w siewniku – analiza i poszukiwanie optymalnych rozwiązań

W dzisiejszych czasach rolnictwo dąży do maksymalizacji efektywności i precyzji, co prowadzi do poszukiwania innowacyjnych rozwiązań w maszynach rolniczych. Jednym z obszarów, gdzie modernizacja może przynieść znaczące korzyści, są znaczniki w siewnikach. Poniższy artykuł przedstawia wyzwania i potencjalne rozwiązania w kontekście elektrycznych znaczników, bazując na doświadczeniach użytkownika siewnika Amazone D7.

Wyzwanie: Wolne działanie elektrycznych siłowników

Użytkownik siewnika Amazone D7 zaimplementował w nim znaczniki oparte na elektrycznych siłownikach. Ich zadaniem jest jedynie delikatne uniesienie znacznika nad ziemię, co wymaga skoku o długości 15 cm. Sterowanie znacznikiem, z możliwością niezależnego podnoszenia każdego z nich, okazało się wygodne. Jednakże, podczas pierwszych testów polowych, ujawnił się znaczący problem: zbyt wolne działanie siłowników. Pomimo zakupu siłowników o prędkości 14 mm/s (kosztujących blisko 300 zł za sztukę), pod obciążeniem prędkość ta spadała, co skutkowało podnoszeniem znacznika w około 30 sekund. Taki czas reakcji jest nieakceptowalny w praktyce rolniczej, gdzie pożądane są czasy rzędu 2-3 sekund.

Poszukiwanie alternatyw dla elektrycznych siłowników

W obliczu problemu z szybkością, użytkownik aktywnie poszukiwał alternatywnych rozwiązań, z wykluczeniem hydrauliki. Oczekiwano kompaktowych rozmiarów oraz możliwości niezależnego sterowania każdym znacznikiem. Oryginalne rozwiązania często mają wadę, polegającą na tym, że podniesienie jednego znacznika powoduje opuszczenie drugiego, co było niepożądane.

Początkowe pomysły i ich ograniczenia

• Siłowniki typu centralnego zamka: Idealne rozwiązanie ze względu na szybkość działania, jednak trudno dostępne z wymaganym skokiem 15 cm.
• Cewki elektromagnetyczne: Podobnie jak w przypadku siłowników centralnego zamka, problemem jest brak dostępnych modeli z wystarczającym skokiem.
• Szybsze siłowniki elektryczne (30-40 mm/s): Choć szybsze, ich cena (ponad 1000 zł za sztukę) oraz przewidywane spowolnienie pod obciążeniem (do około 10 sekund) również czyniły je mało atrakcyjnymi.

Rozwiązania pneumatyczne - analiza i potencjał

Pojawiła się propozycja zastosowania pneumatyki. Choć ciągnik posiada instalację pneumatyczną (hamulcową), wymagałoby to dodatkowych modyfikacji, takich jak montaż zaworów, co wydawało się bardziej skomplikowane niż hydraulika. Jednakże, idea wykorzystania małych elektrozaworów i siłowników pneumatycznych okazała się obiecująca ze względu na kompaktowość i estetykę. Kluczowe było zrozumienie mechanizmu spustu powietrza w takich układach. W przypadku podnoszenia znacznika, elektrozawór podaje powietrze do siłownika. Aby opuścić znacznik, powietrze zebrane w siłowniku musi zostać uwolnione, co wymaga drugiego elektrozaworu sterującego przepływem powietrza w drugim kierunku lub odpowietrznika.

Zastosowanie siłowników pneumatycznych w praktyce

Użytkownik ostatecznie zakupił dwa siłowniki pneumatyczne i dwa elektrozawory, co wydawało się obiecującym rozwiązaniem problemu szybkości działania. Planowano również dołożenie sprężyny (np. od pedału sprzęgła Zetor) w celu amortyzacji i eliminacji szarpań na nierównościach.

Przełom: Szybkie siłowniki elektryczne z Dalekiego Wschodu

Zimą, w trakcie dalszych poszukiwań, użytkownik natknął się na siłowniki elektryczne z Dalekiego Wschodu, które oferowały imponujące parametry: skok 150 mm, siłę uciągu 150 N oraz prędkość działania 70 mm/s. Oznaczało to, że pełne wsuwanie siłownika zajmowałoby niewiele ponad 2 sekundy. Pomimo początkowego sceptycyzmu i zaskakująco niskiej ceny (173 zł za sztukę, podczas gdy identyczne modele w Polsce kosztowały 790 zł), użytkownik zdecydował się na zakup dwóch sztuk.

Testy i wyniki nowych siłowników

Po otrzymaniu i podłączeniu siłowników, wyniki okazały się rewelacyjne. Siłownik rzeczywiście działał z prędkością 70 mm/s. Siła potrzebna do podniesienia znacznika wynosiła 56 N, co oznaczało, że siłownik miał duży zapas mocy. Pod obciążeniem prędkość nieznacznie spadła, a podniesienie znacznika zajmowało zaledwie 3,4 sekundy, co jest wynikiem satysfakcjonującym.

Wyzwania związane z utrzymaniem znacznika w pozycji górnej

Mimo sukcesu w osiągnięciu pożądanej prędkości, pojawiło się nowe pytanie: czy siłownik będzie w stanie utrzymać znacznik w górze bez niepotrzebnego forsowania i ryzyka uszkodzenia. Istnieje obawa, że siłownik może powoli opuszczać znacznik, a następnie ponownie go podnosić, co prowadziłoby do zbędnej pracy i zużycia. Rozważane są następujące rozwiązania:

• Dodatkowa zapadka blokująca: Mechanizm, który po podniesieniu znacznika zablokuje siłownik w pozycji górnej, a zwolni się podczas opuszczania.
• Amortyzacja: Sprężyny, które zostały już zakupione, mają za zadanie niwelować szarpania na nierównościach i zapewnić płynne działanie.

Istotne jest, aby połączenie siłownika ze znacznikiem nie było sztywne. Siłownik będzie przykręcony do siewnika, natomiast połączenie ze znacznikiem zostanie wykonane za pomocą linki lub łańcuszka, co pozwoli znacznikowi swobodnie spoczywać na ziemi, dociskanemu jedynie własnym ciężarem. Takie rozwiązanie zapobiega naciskowi siłownika na znacznik w pozycji dolnej i minimalizuje ryzyko skręcania się, co mogłoby przestawić krańcówki.

Wprowadzenie szybkich siłowników elektrycznych wydaje się być najbardziej obiecującym kierunkiem w modernizacji znaczników elektrycznych w siewniku, oferującym szybkość, kompaktowość i estetykę, z jednoczesnym uwzględnieniem konieczności zapewnienia stabilności i trwałości w trakcie eksploatacji.

tags: #znaczniki #elektryczne #siewnik