XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Проанализировав статистику аварий и несчастных случаев, происходящих с зерноуборочными комбайнами, можно сделать вывод, что в год в России погибает около 40 человек, а в мире порядка 500 человек [1, 2, 3]. Мировые производители сельскохозяйственной техники предпринимают различные решения по усовершенствованию своей техники и её автоматизации. Но большинство из таких решений отвергаются управлением компаний в связи с большими затратами на изменение систем изготовления данного товара и в силу других корпоративных факторов.

На основании патентно-информационного поиска по модернизации систем безопасности зерноуборочных комбайнов выявлено перспективное решение этой проблемы [4, 5, 6].

Для решения вопроса о модернизации рассмотрим устройство комбайна. Необходимо выявить участки техники, представляющие опасность.

Рисунок 1 – Устройство и технологическая схема зерноуборочного комбайна

Можно сделать вывод, что наибольшую опасность для жизни и здоровья человека представляет элементная база 1-6 (режущий аппарат, делитель, мотовило, шнековый транспортер, пальчиковый механизм, наклонный транспортер), так как это наиболее габаритные и острые (режущие), движущие части, а самое главное – это тот механизм, который невозможно мгновенно остановить. По статистике именно с этими составляющими комбайна происходят происшествия. Но для того, чтобы иметь более детальное представление, рассмотрим увеличенное изображение наиболее опасной части зерноуборочного комбайна.

Рисунок 2 – Жатвенная часть зерноуборочного комбайна

Из рисунка видно, что мотовило – это не передняя часть комбайна. Выступающей частью является делитель. Особенности конструктивного исполнения нужно учитывать при задании параметров датчика. Его можно расположить на наклонной камере. Датчиком может служить ИК-излучатель (инфракрасный датчик движения). ИК-излучатель посылает сигнал в виде инфракрасного излучения на определенное расстояние. Установим датчик и запрограммируем его под параметры безопасного торможения зерноуборочного комбайна (с целью своевременного оповещения водителя о опасности).

Теперь более конкретно рассмотрим принцип работы ИК-излучателя на комбайне. Установим датчик на специальной трубке, сделанной из твердого ABS-пластика. Внутри этой трубки проложим провода. Они будут изолированы от влаги и внешних сторонних воздействий (например, палки от кустов или мелких камней, отлетающих от мотовила). Установленный датчик будет располагаться на верхнем крае трубки и работать по обычному принципу. При подаче напряжения на контакт датчика, он посылает инфракрасный сигнал на расстояние. Это расстояние запрограммировано заранее (например, на 50 метров). Если препятствий нет, то сигнал не будет возвращаться назад. Если в непосредственной близости находится человек или животное, то сигнал будет возвращаться назад к датчику (его приемнику). Микроконтроллер будет обрабатывать полученный сигнал и посылать его в кабину в виде звукового (800 Гц) и светового сигнала на светодиодную панель. Данная конструкция устанавливается с помощью крепежного элемента, выполненного из металла (при возможности сверхлегкий сплавов, для того чтобы не нарушать основных характеристик техники). В верхней части трубки, к которой крепиться датчик, установлена пластина, которая будет защищать датчик от прямого попадания дождя и солнечных лучей. Установка предлагаемого устройства схематично представлена рис. 3.

Рисунок 3 – Способы установки датчика ИК-излучения

Для достижения наибольшего эффекта нужно использовать 4-5 датчиков, расположенных по ширине наклонной камеры.

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что в настоящее время системы безопасности не являются совершенными. С вероятностью 99% нельзя утверждать, что система избежит чрезвычайной ситуации. Пройдет еще не один десяток лет, пока компании и заводы не модернизируют до совершенства свою систему безопасности. Но есть множество вариантов, которые помогут снизить показатели статистики по несчастным случаям.

Список используемых источников

Бохан Н.И. Нагорский И.С. Автоматика механизированных процессов в растениеводстве – Колос 1982. – 176 с.

Соммер Улли. Программирование микроконтроллерных плат – Санкт-Петербург, БВХ-Петербург 2017. – 256 с.

Блум Джереми Инструменты и методы технического волшебства - Санкт-Петербург, БВХ-Петербург 2018. – 336 с.

httpsHYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/":HYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"//HYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"linedriveHYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/".HYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"ruHYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"/HYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"decisionsHYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"/HYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"mobileHYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"/HYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"combineHYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"_HYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"hervesterHYPERLINK "https://linedrive.ru/decisions/mobile/combine_hervester/"/

https://HYPERLINK "https://sxteh.ru/images/z1"sxteh.ru/images/z1

httpsHYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"://HYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"isadtehHYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema".HYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"ruHYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"/HYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"vpHYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"-HYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"contentHYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"/HYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"uloadsHYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"/2016/08/HYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"ustorstvoHYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"-HYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"iHYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"-HYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"tehhHYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"-HYPERLINK "https://isadteh.ru/vp-content/uloads/2016/08/ustorstvo-i-tehh-shema"shema