நவீன விவசாய டிராக்டர்கள் மிகவும் அதிநவீன தொழில்நுட்பத்தைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவை சமீபத்திய விண்கலங்களுக்கும் போட்டியாக உள்ளன. ஆனால் பின்பகுதி இன்னும் பழைய பள்ளியாகவே உள்ளது, பெரும்பாலும் புதைபடிவ எரிபொருட்களை நம்பியுள்ளது. எனவே டிராக்டர் செயல்திறனில் எந்தவொரு மேம்படுத்தலும் சுற்றுச்சூழலுக்கு மிகப்பெரிய வெற்றியாகும்.
இதைக் கருத்தில் கொண்டு, டிராக்டர்கள் மற்றும் கருவிகளை இணைக்கும் ஹைட்ராலிக் அமைப்புகளை மேம்படுத்த 3.2 மில்லியன் டாலர் எரிசக்தி துறை திட்டத்தை பர்டூ பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் மேற்கொண்டுள்ளனர்.
"திரவ சக்தி எல்லா இடங்களிலும் உள்ளது," என்றார் ஆண்ட்ரியா வக்கா, பர்டூவின் மகா திரவ சக்தி ஆசிரியத் தலைவர், பேராசிரியர் இயந்திர பொறியியல் மற்றும் விவசாய மற்றும் உயிரியல் பொறியியல், மற்றும் இயக்குனர் மகா திரவ ஆற்றல் ஆராய்ச்சி மையம், நாட்டின் மிகப்பெரிய கல்வி ஹைட்ராலிக் ஆய்வகம். "இது விமானங்கள், கார்கள் மற்றும் அனைத்து வகையான கனரக உபகரணங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. டிராக்டர் என்பது ஸ்டீயரிங் மற்றும் ப்ரொபல்ஷன், அதன் பின்னால் இழுக்கும் கருவிகளை இயக்குவது வரை அனைத்தையும் இயக்க திரவ சக்தியைப் பயன்படுத்தும் வாகனத்தின் ஒரு எடுத்துக்காட்டு.
ஆனால் கருவிகளை இயக்குவது ஒரு பிரச்சனையாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. டிராக்டரின் ஹைட்ராலிக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு, தோட்டக்காரர்கள், விதைகள் மற்றும் பெய்லர்கள் போன்ற சில கருவிகளின் ஹைட்ராலிக் அமைப்புகளுடன் இணைக்கப்பட்டால் 20% செயல்திறனை மட்டுமே காட்டுகிறது.
"கட்டுப்பாட்டுகளில் ஒரு முரண்பாடு உள்ளது, அங்கு இரண்டு அமைப்புகளும் கிட்டத்தட்ட ஒன்றுக்கொன்று சண்டையிடுகின்றன," என்று ஒரு Ph.D. பேட்ரிக் ஸ்டம்ப் கூறினார். இயந்திர பொறியியல் மாணவர். "இதன் விளைவாக, அது ஒரு ஆலையுடன் இணைக்கப்படும் போது, டிராக்டர் எப்போதும் அதிக சக்தியில் இயங்க வேண்டும், இது எரிபொருளை வீணாக்குகிறது மற்றும் உமிழ்வை அதிகரிக்கிறது."
இந்த ஆய்வில், அமெரிக்க எரிசக்தி துறையின் மூலம் நிதியளிக்கப்பட்டது ஆற்றல் திறன் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் அலுவலகம், வக்காவின் குழு டிராக்டர் மற்றும் பிளான்டரின் ஒரு குறிப்பிட்ட கலவையில் கவனம் செலுத்தியது, இரண்டும் வழங்கியது கேஸ் நியூ ஹாலந்து இண்டஸ்ட்ரியல், மூலம் வழங்கப்படும் ஹைட்ராலிக் அமைப்புகளுடன் பாஷ் ரெக்ஸ்ரோத். வீடியோவைக் காண்க.
நடவு 40 அடி அகலம், 16 நடவு வரிசைகள்.
"ஒவ்வொரு வரிசையிலும் பல இயந்திரங்கள் ஒன்றிணைந்து விதைகளை நடவு செய்கின்றன" என்று பிஎச்.டி.யான சியாஃபன் குவோ கூறினார். இயந்திர பொறியியல் மாணவர். "தற்போதுள்ள தாவரங்களை அகற்றுவதற்கு முன்னால் ஒரு துப்புரவு சக்கரம் உள்ளது. ஒரு வெட்டு வட்டு தரையில் ஒரு சிறிய பள்ளத்தை வெட்டுகிறது, ஒரு மோட்டார் உண்மையில் விதைகளை தரையில் செலுத்துகிறது, ஒரு தெளிப்பான் தண்ணீர் மற்றும் உரத்தை துளைக்குள் செலுத்துகிறது, பின்னர் ஒரு இறுதி வட்டு துளையை மூடுகிறது. இந்த நடவு வரிசைகளில் 16 உள்ளன, விதைகளை வெற்றிகரமாக நடுவதற்கு குறிப்பிட்ட அளவு அழுத்தம் தேவைப்படுகிறது. மேலும் அவை அனைத்தும் ஒற்றை ஹைட்ராலிக் அமைப்பால் இயக்கப்படுகின்றன.
டிராக்டர்-பிளாண்டர் காம்போவை மேம்படுத்துவதில் உள்ள சிக்கலைச் சமாளிக்க, வக்காவின் குழு மூன்று-கட்ட அணுகுமுறையைத் தேர்ந்தெடுத்தது. முதலில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஹைட்ராலிக் அமைப்பை வகைப்படுத்த வேண்டும் மற்றும் கணினியில் ஒரு உருவகப்படுத்துதல் மாதிரியை உருவாக்க வேண்டும்.
"இந்த டிராக்டர்கள் விலையுயர்ந்த மற்றும் சிக்கலான இயந்திரங்கள்," Xin Tian, Ph.D. நான்கு வருட காலப்பகுதியில் மாதிரிகளை உருவாக்கிய மாணவர். "எனவே நாங்கள் தனிப்பட்ட கூறுகளை மாதிரியாக்கி, ஆய்வகத்தில் ஒரு நிலையான நிலையில் அவற்றைச் சோதிப்பதன் மூலம் தொடங்கினோம். அவை துல்லியமாக இருக்கும்போது, கூறு மாதிரிகளை ஒரு அமைப்பாக இணைக்கிறோம் - மேலும் கணினியைச் சோதிக்கிறோம் - எனவே முழு மாதிரியும் செல்லுபடியாகும் என்பதை நாங்கள் சரிபார்க்கலாம். மாடல் மிகவும் பெரியது மற்றும் சிக்கலானது, எனது குழு அதை 'மான்ஸ்டர்!'
அவர்கள் தங்கள் மாதிரியை சரிபார்த்தவுடன், ஆராய்ச்சியாளர்கள் இரண்டாம் கட்டத்திற்கு சென்றனர்: அவர்கள் சோதிக்கக்கூடிய தீர்வுகளை உருவாக்குதல்.
"வெவ்வேறு நடவு நிலைமைகளுக்கு வெவ்வேறு அளவு அழுத்தம் மற்றும் ஓட்ட விகிதம் தேவைப்படுகிறது" என்று தியான் கூறினார். "மாதிரி சக்தி மற்றும் செயல்திறனில் நம்பிக்கைக்குரிய முன்னேற்றங்களைக் காட்டினால், நிஜ உலக நிலைமைகளின் கீழ் இந்த மாற்றங்களைச் செயல்படுத்த ஆரம்பிக்கலாம்."
மூன்றாம் கட்டம் - நிஜ உலக சோதனைகள் - குழு எண்ணற்ற சென்சார்கள் கொண்ட டிராக்டர்-பிளாண்டர் காம்போவை அலங்கரித்தது.
"டிராக்டர் எவ்வளவு சக்தியைப் பயன்படுத்துகிறது, ஹைட்ராலிக் பம்புகள் என்ன செய்கின்றன, ஆலை முழுவதும் அழுத்தம் மற்றும் ஓட்ட விகிதங்கள் என்ன என்பதை நாங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும்" என்று ஜேக் லெங்காச்சர், முதல் ஆண்டு Ph.D கூறினார். மாணவர். "அந்த வயரிங் அனைத்தும் வண்டியில் நாங்கள் நிறுவிய புதிய தரவு கையகப்படுத்தல் பெட்டியில் செல்கிறது, எனவே நடவு சுழற்சியின் போது என்ன நடக்கிறது என்பது பற்றிய முழுப் படம் எங்களிடம் உள்ளது."
அணிக்கு அதிர்ஷ்டவசமாக, பர்டூவில் ராட்சத டிராக்டர்கள் சுற்றித் திரிவதற்கு ஏராளமான இடங்கள் உள்ளன. தி வேளாண் கல்லூரி வக்காவின் அணிக்கு ஒரு கால் மைல் நிலத்தை ஒதுக்கியது விலங்கு அறிவியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் கல்வி மையம் மேற்கு லஃபாயெட்டில்.
"நாங்கள் பர்டூவில் மிகவும் அதிர்ஷ்டசாலிகள்," என்று வக்கா கூறினார். “எங்களிடம் மஹாவில் நிறைய ஆய்வக இடம் உள்ளது, அங்கு இந்த பெரிய இயந்திரங்களை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் சோதிக்க முடியும்; மேலும் விவசாயத்தில் பல பண்ணை நிலங்கள் உள்ளன, அங்கு நாம் கள ஆய்வுகளை மேற்கொள்ள முடியும்.
மேலும் குழு உறுப்பினர்கள் யாரும் களத்தில் இவ்வளவு பெரிய டிராக்டரை இயக்காததால், கேஸ் நியூ ஹாலண்ட் அவர்களுக்கு எப்படி ஓட்டுவது என்று கற்றுக்கொடுக்க பயிற்சி அளித்தார்.
"25,000 குதிரைத்திறன் கொண்ட 435-பவுண்டு டிராக்டரின் சுத்த சக்தி, 10,000-பவுண்டு பிளாண்டரை இழுத்துச் செல்லும் - இது ஆச்சரியமாக இருக்கிறது," ஸ்டம்ப் கூறினார். "ஆனால் வண்டியில் நிறைய நடக்கிறது, குறிப்பாக ஆலையை இயக்குவதற்கு. இது நிச்சயமாக இரண்டு நபர்களின் வேலை, எனவே வழக்கமாக ஜேக் மடிக்கணினியில் தரவைக் கண்காணிக்கும் வண்டியில் இருப்பார்.
குழு 2021 வசந்த காலத்தில் பல ஓட்டங்களை நடத்தியது, அங்கு அவர்கள் வெவ்வேறு முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட இயந்திர வேகம் மற்றும் நடவு விகிதங்களில் சோள விதைகளை நட்டனர். தரவு மூலம் இணைத்து, அவர்களின் புதிய ஹைட்ராலிக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் ஒட்டுமொத்தமாக 25% செயல்திறன் அதிகரிப்புக்கு மொழிபெயர்க்கப்பட்டதைக் கண்டறிந்தனர்.
"ஒரு வழக்கமான டிராக்டர் பயன்படுத்தும் எரிபொருளின் அளவைப் பொறுத்தவரை, இது ஒரு பெரிய முன்னேற்றம்" என்று வக்கா கூறினார். "மேலும் இது ஆரம்பம் மட்டுமே. ஒட்டுமொத்த ஹைட்ராலிக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் செயல்திறனை இரட்டிப்பாக்குவதே எங்கள் திட்ட இலக்கு. எதிர்காலத்தில், விவசாய வாகனங்களில் ஒருபோதும் முயற்சிக்கப்படாத கட்டுப்பாட்டு தர்க்கத்திற்கான அழுத்தக் கட்டுப்பாட்டு அணுகுமுறையை நிறுவ திட்டமிட்டுள்ளோம்.
"எங்கள் தீர்வு வேலை செய்வதை நிரூபித்த தரவைப் பார்த்தபோது, நான் மிகவும் மகிழ்ச்சியடைந்தேன்," என்று குவோ கூறினார். "நான் ஒரு நகரத்தில் வளர்ந்தேன், எனவே இதுபோன்ற ஒரு பண்ணையில் இருப்பது எனக்கு மிகவும் உற்சாகமான அனுபவம். எனது சிறப்பு கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள், எனவே ஆய்வகத்தில் உள்ள எங்கள் கோட்பாடுகள் நிஜ உலகில் சோதனைக்கு உட்படுத்தப்படுவதைப் பார்ப்பது மிகவும் சுவாரஸ்யமாக இருந்தது. திரவ சக்தி என்பது நன்கு நிறுவப்பட்ட துறையாகும், ஆனால் விஷயங்களை இன்னும் சிறப்பாக செய்ய புதிய அமைப்புகள் மற்றும் புதிய கட்டமைப்புகளை முன்மொழிவதற்கு இன்னும் நிறைய சாத்தியங்கள் உள்ளன.
ஸ்டம்ப் கூறினார், “எனது பிஎச்டி பட்டத்திற்காக நான் ஒரு விவசாய நிலத்தின் வழியாக டிராக்டரை ஓட்டுவேன் என்று நான் நினைத்துக்கூட பார்க்கவில்லை. நான் விண்வெளிக்குச் செல்ல திட்டமிட்டிருந்தேன். ஆனால் இந்த டிராக்டர்களில் உள்ள ஹைட்ராலிக்ஸ் ஒரு விமானம் அல்லது ராக்கெட் போன்ற ஒவ்வொரு பிட் சிக்கலானது. திரவ சக்தியில் ஆழமாக மூழ்குவது பொறியியல் துறையில் எனது எதிர்காலத்திற்கு பெரிதும் பொருந்தும்.
தியான் கூறினார், “நிச்சயமாக இது பர்டூவில் எனது நேரத்தின் சிறப்பம்சமாகும். இந்த மாடல்களில் நான் அதிக நேரம் செலவிட்டேன், மேலும் முடிவுகளின் முன்னேற்றத்தைக் காண்பது எனக்கு மிகவும் மகிழ்ச்சியான தருணமாக இருந்தது.
வக்கா கூறினார், "எங்கள் மாணவர்களின் கடின உழைப்பைப் பார்ப்பது - மற்றும் ஒரு யோசனை ஆய்வகத்திலிருந்து புலத்திற்கு வருவதைக் கண்டது - இது உண்மையில் எங்கள் வேலையின் சிறந்த பகுதியாகும்."
- ஜாரெட் பைக், பர்டூ பல்கலைக்கழகம்