Tha uimhir de theicneòlas ùr-nodha ann an tractaran àiteachais an latha an-diugh, bidh iad a’ farpais ri eadhon an soitheach-fànais as ùire. Ach tha an cùl fhathast seann-sgoil, gu mòr an urra ri connadh fosail. Mar sin tha optimization sam bith ann an èifeachdas tractar na bhuannachadh mòr don àrainneachd.
Le seo san amharc, tha luchd-rannsachaidh Oilthigh Purdue air pròiseact Roinn Cumhachd $ 3.2 millean a ghabhail os làimh gus na siostaman uisgeachaidh as fheàrr a bhios a ’ceangal tractaran agus innealan.
“Tha cumhachd fluid anns a h-uile àite,” thuirt e Anndra Vacca, Cathraiche Roinn Cumhachd Fluid Maha Purdue, àrd-ollamh aig einnseanaireachd meacanaigeach agus innleadaireachd àiteachais agus bith-eòlasach, agus stiùiriche an Ionad Rannsachaidh Cumhachd Siùbhlach Maha, an obair-lann acadaimigeach as motha san dùthaich. “Tha e air a chleachdadh ann am plèanaichean, ann an càraichean, agus anns a h-uile seòrsa uidheamachd trom. Tha tractar na eisimpleir de charbad a bhios a’ cleachdadh cumhachd siùbhlach gus a h-uile càil a ghluasad bho bhith a’ stiùireadh is a’ gluasad, gu bhith a’ toirt cumhachd dha na h-innealan a tharraingeas e às a dhèidh.”
Ach tha e air a bhith na dhuilgheadas cumhachd a thoirt do na h-innealan. Chan eil siostam smachd uisgeachaidh an tractar air èifeachdas ach 20% a nochdadh nuair a tha e ceangailte ri siostaman uisgeachaidh cuid de dh’ innealan leithid planntrais, sìoladairean agus bailers.
“Tha còmhstri anns na smachdan, far a bheil an dà shiostam cha mhòr a’ sabaid ri chèile,” thuirt Patrick Stump, Ph.D. oileanach ann an innleadaireachd meacanaigeach. “Mar thoradh air an sin, nuair a tha e ceangailte ri planntair, feumaidh an tractar an-còmhnaidh ruith aig cumhachd fìor àrd, a bhios a’ caitheamh connadh agus a ’meudachadh sgaoilidhean.”
Anns an sgrùdadh seo, air a mhaoineachadh tro Roinn Cumhachd na SA Oifis Èifeachdas Cumhachd agus Cumhachd Ath-nuadhachail, chuir sgioba Vacca an aire air combo sònraichte de tractar agus planntair, an dà chuid air an toirt seachad le Cùisean New Holland Industrial, le siostaman uisgeachaidh air an toirt seachad le Bosch Rexroth. Faic bhideo.
Tha am planntair 40 troigh a leud, le 16 sreathan planntachaidh.
“Tha grunn innealan aig gach sreath ag obair còmhla gus an sìol a chur,” thuirt Xiaofan Guo, Ph.D. oileanach ann an innleadaireachd meacanaigeach. “Tha cuibhle glanaidh air beulaibh gus an fhàsmhorachd a th’ ann a thoirt air falbh. Bidh diosc gearraidh a’ gearradh dìg bheag san talamh, bidh motair gu dearbh a’ draibheadh na sìol a-steach don talamh, bidh spraeire a’ biathadh uisge agus todhar a-steach don toll agus an uairsin bidh diosc deireannach a’ còmhdach an toll. Tha 16 de na sreathan planntachaidh sin, a tha feumach air cuideam sònraichte gus na sìol a chur gu soirbheachail. Agus tha iad uile air an cumhachd le aon shiostam uisgeachaidh.”
Gus dèiligeadh ris an duilgheadas a thaobh a bhith a’ dèanamh an fheum as fheàrr den chombo tractar-planter, thagh sgioba Vacca dòigh-obrach trì ìrean. An toiseach, dh'fheumadh an luchd-rannsachaidh an siostam uisgeachaidh a chomharrachadh agus modal atharrais a thogail sa choimpiutair.
“Tha na tractaran sin nan innealan daor is iom-fhillte,” thuirt Xin Tian, Ph.D. oileanach a leasaich na modailean thairis air ceithir bliadhna. “Mar sin thòisich sinn le bhith a’ modaladh phàirtean fa-leth agus gan deuchainn ann an staid pàipearachd an seo san obair-lann. Nuair a tha iad sin ceart, bidh sinn a’ cothlamadh nam modalan co-phàirteach ann an siostam - agus a’ dèanamh deuchainn air an t-siostam - gus an urrainn dhuinn dearbhadh gu bheil am modail gu lèir dligheach. Tha am modail cho mòr agus iom-fhillte, tha an sgioba agam ga ainmeachadh mar 'An t-Uilebheist!'"
Aon uair ‘s gu robh iad air am modail aca a dhearbhadh, ghluais an luchd-rannsachaidh gu ìre a dhà: a’ leasachadh fhuasglaidhean a b ’urrainn dhaibh deuchainn.
“Tha diofar shuidheachaidhean planntachaidh a’ feumachdainn diofar ìrean de chuideam agus ìre sruthadh, ”thuirt Tian. “Ma sheallas am modail leasachaidhean gealltanach ann an cumhachd agus èifeachdas, is urrainn dhuinn tòiseachadh air na h-atharrachaidhean sin a chuir an gnìomh fo chumhachan an t-saoghail fhìor.”
Airson an treas ìre - deuchainnean san t-saoghal fhìor - chuir an sgioba a-mach measgachadh de luchd-mothachaidh an tractar-planter combo.
“Feumaidh fios a bhith againn dè an ìre de chumhachd a tha an tractar a’ caitheamh, dè a bhios na pumpaichean uisgeachaidh a’ dèanamh, agus dè na h-ìrean cuideam is sruth a th’ ann air feadh a’ phlanntrais,” thuirt Jake Lengacher, Ph.D. oileanach. “Tha an uèirleadh sin gu lèir a’ dol a-steach do bhogsa togail dàta ùr a chuir sinn a-steach sa chab, agus mar sin tha làn dhealbh againn de na tha a’ dol aig cearcall planntachaidh."
Gu fortanach airson an sgioba, tha àiteachan gu leòr aig Purdue airson tractaran mòra a bhith a’ gluasad. Tha an Colaiste an Àiteachais thug sgioba Vacca seachad cairteal mìle de dh'fhearann aig an Ionad Rannsachaidh agus Foghlaim Saidheansan Ainmhidhean ann an Lafayette an Iar.
“Tha sinn gu math fortanach aig Purdue,” thuirt Vacca. “Tha tòrr àite obair-lann againn ann am Maha far an urrainn dhuinn na h-innealan mòra sin a dhearbhadh fo chumhachan fo smachd; agus tha tòrr raointean tuathanais aig àiteachas cuideachd far an urrainn dhuinn rannsachadh làraich a dhèanamh.”
Agus leis nach robh gin de bhuill na sgioba a-riamh ag obair air tractar cho mòr san raon, thug Case New Holland seachad trèanadh gus an teagasg mar a dhràibheadh iad.
“Cumhachd tractar 25,000-punnd le 435 each-chumhachd, a’ tarraing planntair 10,000-punnd - tha e iongantach, ”thuirt Stump. “Ach tha tòrr a’ dol air adhart anns a’ chaba cuideachd, gu sònraichte a bhith ag obrachadh a’ phlanntair. Is e obair dithis a th’ ann gu cinnteach, mar sin mar as trice bidh Jake cuideachd anns a’ chab a’ cumail sùil air an dàta air laptop.”
Rinn an sgioba grunn thursan as t-earrach 2021, far an do chuir iad sìol arbhair aig diofar astaran einnsean ro-shuidhichte agus ìrean planntachaidh. A’ cìreadh tron dàta, lorg iad gu robh na siostaman smachd uisgeachaidh ùra aca air eadar-theangachadh gu àrdachadh èifeachdais iomlan de 25%.
“Leis na tha de chonnadh a’ cleachdadh tractar àbhaisteach, tha sin na leasachadh mòr, ”thuirt Vacca. “Agus chan eil an seo ach toiseach. Is e ar n-amas pròiseict èifeachdas an t-siostam smachd uisgeachaidh iomlan a dhùblachadh. Anns an àm ri teachd, tha sinn an dùil dòigh-obrach smachd cuideam a stèidheachadh airson an loidsig smachd, nach deach a-riamh fheuchainn ann an carbadan àiteachais. ”
“Nuair a chunnaic mi an dàta a dhearbh ar fuasgladh ag obair, bha mi cho toilichte,” thuirt Guo. “Dh’ fhàs mi suas ann am baile-mòr, agus mar sin tha a bhith a-muigh air tuathanas mar seo na eòlas air leth inntinneach dhomh. Is e an rud sònraichte a th’ agam siostaman smachd, agus mar sin bha e cho inntinneach na teòiridhean againn san obair-lann fhaicinn gan cur gu deuchainn san fhìor shaoghal. Tha cumhachd fluid na raon stèidhichte, ach tha uimhir de chomas ann fhathast siostaman ùra agus ailtirean ùra a mholadh gus cùisean a dhèanamh eadhon nas fheàrr.”
Thuirt Stump, “Cha do smaoinich mi a-riamh gum bithinn a’ draibheadh tractar tro achadh tuathanais airson mo Ph.D. Bha planaichean agam a dhol a-steach don aerospace. Ach tha na criathragan air na tractaran sin a cheart cho iom-fhillte ri itealan no rocaid. Tha dàibheadh domhainn ann an cumhachd siùbhlach air a bhith gu math iomchaidh don àm ri teachd agam ann an innleadaireachd."
Thuirt Tian, “Is e seo gu cinnteach an rud as fheàrr den ùine agam an seo aig Purdue. Chuir mi na h-uimhir de ùine a-steach do na modalan sin, agus bha e na fhìor thoileachas dhomh a bhith a’ faicinn adhartas anns na toraidhean.”
Thuirt Vacca, “A’ faicinn obair chruaidh ar n-oileanaich – agus a’ faicinn beachd a’ faighinn bhon obair-lann chun an raoin – ’s e sin am pàirt as fheàrr den obair againn.”
- Jared Pike, Oilthigh Purdue