CLAAS CEMOS – влияние на расход топлива и производительность в расчете на единицу площади при культивации

Краткое заключение

В проведенном DLG испытании комбинации трактора и культиватора при неглубокой и глубокой обработке почвы сравнивалась эффективность ручной и автоматической настройки при помощи системы CLAAS CEMOS. Основное внимание при этом было уделено влиянию на удельный расход топлива при обработке почвы (л/га), производительности на единицу площади (га/ч) и качеству работы.

С этой целью в общей сложности 10 опытным и хорошо знакомым с культиватором механизаторам было дано задание сначала вручную настроить трактор и культиватор на две заданные рабочие глубины, а затем обработать определенный тестовый участок. После этого настройка культиватора выполнялась уже в соответствии с рекомендациями системы помощи CLAAS CEMOS, и те же самые механизаторы обрабатывали следующие участки, расположенные непосредственно возле предыдущих.

Ни одному из 10 механизаторов при обработке почвы культиватором не удалось превзойти по эффективности систему помощи CLAAS CEMOS и добиться экономии топлива при использовании ручных настроек. Удельный расход топлива снизился у 9 из 10 операторов. В среднем у всех 10 механизаторов была достигнута экономия топлива в 6 %. Потенциал экономии составил до 16,8 %.

Использование системы помощи CLAAS CEMOS при обработке почвы повысило производительность 8 из 10 механизаторов. В среднем по всем 10 операторам рост этого показателя составил 5,6% по сравнению с результатами обработки без системы помощи. Потенциал экономии достигал 16,3%.

По завершении всех тестовых измерения, каждый механизатор оценил качество обработки своих участков культиватором, непосредственно сравнив площади, обработанные с использованием системы помощи и без нее. В качестве отдельных критериев для оценки служили: слой соломы, выравнивание поверхности, эффект крошения и заделка соломы.

Оценка механизаторами производилась по пятибалльной шкале, соответствующей немецкой школьной системе оценок (1 = «очень хорошо», 5 = «неудовлетворительно»). В среднем качество работы, достигнутое с применением системы помощи CLAAS CEMOS, оценивалось всеми водителями как «практически без изменений» или «небольшое улучшение» (2,3 по ср. с 2,5).

Взаимозависимость между влиянием на удельный расход топлива, производительностью на единицу площади и оценкой качества работы не выявлена.

При этом система помощи водителю CLAAS CEMOS TRACTOR (версия ПО: Cebis, версия 6.12.6 от 1 мая 2020 г.) соответствует требованиям для получения знака качества DLG «ОДОБРЕНО DLG» по отдельному критерию: «Системы помощи механизатору – влияние на расход топлива и производительность в расчете на единицу площади при культивации».

Таблица 1: Краткий обзор результатов

* Диапазон оценки: Требование выполнено (✔) / Требование не выполнено (X)

Методы

В ходе испытания DLG «Системы помощи механизатору» исследовалось прежде всего их влияние на потребляемую мощность, производительность и качество работ, по сравнению с теми, которые выполнялись без использования систем помощи механизатору.

Тестирование можно осуществлять на тракторах, комбинациях тракторов и агрегатов, а также на самоходных сельхозмашинах. Испытания охватывают ключевые работы, которые обычно выполняются с задействованием тракторов, культиваторов или самоходных машин при практическом использовании. Для этого в ходе испытаний применяются специально заданные программы тестирования.

При испытании комбинации трактора и культиватора на первый план выходит влияние используемых систем помощи на удельный расход топлива, производительность на единицу площади и качество работы. Исследования охватывают как неглубокую, так и глубокую обработку почвы культиватором.

Чтобы обеспечить сопоставимость различных режимов испытаний, тестовые работы выполняются на как можно более однородной и достаточно большой площади с равномерными остатками стерни и соломы. Используемые для сравнения участки, обрабатываемые с использованием системы помощи и без нее, непосредственно прилегают друг к другу. Движение по технологической колее не осуществляется, поскольку они используются только для разделения тестовых участков. Рабочая глубина, устанавливаемая на культиваторе, определяется заранее до начала испытаний и остается неизменной для всех сравнительных испытаний.

В качестве механизаторов для тестирования комбинации трактора и культиватора привлекались специалисты, хорошо знакомые с этим процессом, но ранее не использовавшие тестируемую систему помощи. В первой серии испытаний оценивались результаты работ без применения системы помощи. Настройка культиватора производилась каждым механизатором в зависимости от условий полевых работ при заданной рабочей глубине. В частности, корректировались следующие параметры:

• Балластировка
• Давление в шинах
• Нагрузка двигателя
• Скорость движения
• Использование полного привода и блокировки дифференциала
• Положение заднего навесного устройства
• Передаточное отношение трансмиссии

Затем проводилась вторая серия испытаний с теми же механизаторами и с задействованием системы помощи. Настройки комбинации трактора и культиватора корректировались в соответствии с ее рекомендациями. В зависимости от системы помощи и настраиваемого параметра все корректировки могут производиться вручную, автоматически или полуавтоматически. При этом предустановленное значение рабочей глубины на культиваторе остается прежним и регулярно контролируется.

В ходе каждого тестового прохода измерялись расход топлива и скорость движения. После этого для каждого участка на основе зафиксированных значений рассчитывались удельный расход топлива (л/га обрабатываемой площади) и производительность (га/ч). По окончании всех тестовых работ оценку их качества по каждому участку визуально определял проводивший испытания механизатор, который выставлял оценки по пятибалльной шкале (1 = «очень хорошо», 5 = «неудовлетворительно»). В качестве отдельных критериев оценки при этом выступали: слой соломы, выравнивание поверхности, эффект крошения и заделка соломы.

Условия испытаний были задокументированы описанием экспериментальных участков и фиксацией погодных условий.

Для получения знака качества DLG необходимо соответствовать определенным требованиям и, в частности, выполнить следующие условия:

a) удельный расход топлива в среднем для всех водителей, участвующих в испытаниях, должен уменьшиться, по крайней мере, на 5 % без ухудшения показателей производительности на единицу площади и качества выполнения работ,
либо
б) производительность на единицу площади в среднем для всех водителей, участвующих в испытаниях, должна возрасти по крайней мере на 5 % без ухудшения показателей удельного расхода топлива и качества выполнения работ.

Считается, что качество выполнения работ повыслось значительно, если разница между обработкой без применения системы помощи и с ее применением превышает 0,5 пункта от среднего значения выставленных оценок.

Подробные данные по результатам испытаний

Площади для проведения испытаний и условия испытаний

Тестовые полевые работы выполнялись в сентябре 2020 г. в Саксонии-Анхальт на двух полях после уборки пшеницы. В таблице 2 представлены свойства и история двух практически однородных полей.

Таблица 2: Краткое описание предусмотренных законом испытаний

На протяжении всего периода испытаний (3 дня) преобладала солнечная погода с легким ветром. Температура составляла от 14 до 34 °C.

Применяемые тракторы и культиваторы

В качестве тяговых машин использовались два конструктивно идентичных трактора CLAAS AXION 870 (221 кВт, 300 л. с. при 1800 об/мин согласно ECE R 120). Один из тракторов был утяжелен балластом (800 кг), другой был без дополнительного веса. При подготовке различно оснащенных, но при этом конструктивно идентичных тракторов механизаторы на свое усмотрение принимали решение относительно настроек культиватора, связанных с балластировкой колес или ее отсутствием, без каких-либо временных задержек, которые бы потребовались на установку колесных грузов. Для балластировки машины были доступны передние грузы весом в 900 кг, 1200 кг, 1500 кг и 1800 кг.

Для каждой из двух рабочих глубин использовалось по одному культиватору. Оба были полунавесными орудиями, которые подсоединялись к трактору только за нижние тяги. Оба культиватора имели опцию регулировки глубины обработки и двойной прицепной каток с U-образным профилем. Перед проведением измерений оба культиватора были установлены на рабочую глубину 14 см и 23 см, соответственно. Культиватор для обработки неглубокой почвы представлял собой орудие с 25 заостренными сошниками и шириной захвата 7 метров. Культиватор для глубокой обработки почвы имел рабочую ширину 4,6 метра и был оснащен 17 заостренными сошниками (т).

Механизаторы, участвовавшие в испытаниях

В качестве механизаторов, участвовавших в испытаниях, выступило десять профессиональных операторов. Все имели большой опыт работы с культиваторами, были хорошо знакомы с тяговой техникой, применяемой для испытаний, но при этом на собственном предприятии никогда ранее не использовали тестируемую систему помощи CLAAS CEMOS.

Все участники активно внедряют на своих предприятиях обеспечивающие экономию средства производства, например, решения, уменьшающие потребление топлива. Таким образом, приобретаемый участниками опыт использования культиваторов для оптимизации затрат повышал их мотивацию к участию в эксперименте. Участвовавшие в испытании механизаторы были из Германии, Франции, Дании и Польши. Таким образом, группу тестировщиков можно назвать международной.

Расход топлива

По сравнению с ручной настройкой механизатором, при культивации почвы с использованием системы помощи CLAAS CEMOS удельный расход топлива уменьшился у 9 из 10 механизаторов, участвовавших в испытаниях. В среднем у всех 10 участников было достигнуто значение экономии топлива в 6 %. При глубокой обработке почвы эффект экономии был выражен существенно сильнее, чем при неглубокой. Экономия топлива при использовании рекомендаций системы помощи при глубокой обработке почвы культиватором в ходе испытании составляла от 2,4 % до 16,8 %. Только у одного из 10 механизаторов при неглубокой обработке почвы с использованием системы помощи экономии топлива не произошло. В этом случае введенные им настройки в максимально возможной степени соответствовали рекомендациям, которые затем выдала система помощи.

Наиболее значительное сокращение удельного расхода топлива при сравнении настроек, сделанных вручную и с использованием системы помощи у одного из участников составило 16,8 %, что соответствует экономии в 2,6 л топлива на гектар.

Производительность на единицу площади

При задаче выполнить работы с минимально возможным расходом топлива, используя систему помощи CLAAS CEMOS, производительность культиватора на единицу площади повысилась у 8 из 10 механизаторов. Однако в двух случаях система помощи порекомендовала более низкую скорость движения, чем до этого была выбрана участниками испытаний, что при прямом сопоставлении привело к уменьшению расхода топлива и производительности на единицу площади. В среднем у всех 10 механизаторов производительности выросла на 5,6 %, по сравнению с работой без задействования системы помощи. Если оценивать результаты отдельных участников, то максимальное достигнутое значение составило 16,3 %, что было связано с ростом скорости движения с 6,8 км/ч до 7,9 км/ч, в соответствии с рекомендациями системы помощи. Положительное влияние системы помощи CLAAS CEMOS на производительность работ также было более выраженным при глубокой обработке почвы, со значениями от 3,2 % до 16,3 %, чем при неглубокой – со значениями от 1,3 % до 3,2 %.

Качество выполнения работ

По завершении всех тестовых работ, каждый водитель оценил качество обработки участков культиватором, непосредственно сравнив поля, обработанные с использованием системы помощи и без нее. В качестве отдельных критериев для оценки использовались: слой соломы, выравнивание поверхности, эффект крошения и заделка соломы. Оценка механизаторами производилась по пятибалльной шкале (1 = «очень хорошо», 5 = «неудовлетворительно»). В среднем качество работы, достигнутое с применением системы помощи CLAAS CEMOS, оценивалось всеми механизаторами как «небольшое улучшение» (2,3 по сравнению с 2,5). Шесть участников испытаний оценили качество выполнения работ, достигнутое с использованием системы помощи, в сравнении с качеством без использования CLAAS CEMOS, как равное или незначительно отличающееся (различие в оценке ≤ 0,5 пункта). Три из десяти механизаторов, участвовавших в испытаниях, оценили качество выполнения работ с использованием системы помощи CLAAS CEMOS в сравнении с ручной настройкой как явно более высокое, а один водитель – как явно более низкое (различие в оценке > 0,5 пункта). Взаимозависимость между влиянием на удельный расход топлива, производительностью на единицу площади и оценкой качества работы не выявлена.

В таблице 3 содержатся результаты потенциала экономии топлива, повышения производительности на единицу площади и оценка качества выполнения работ при неглубокой и глубокой обработке почвы.

Таблица 3: Расход топлива, производительность на единицу площади и качество выполнения работ

* очень хорошо (1) / хорошо (2) / достаточно (3) / удовлетворительно (4) / неудовлетворительно (5)

Заключение

В проведенном DLG испытании сравнивались ручная настройка и настройка при помощи системы CLAAS CEMOS комбинации трактора и культиватора при неглубокой и глубокой обработке почвы. Первостепенное значение при исследовании имели влияние используемой системы на удельный расход топлива при обработке почвы (л/га), производительность на единицу площади (га/ч) и качество работы.

По сравнению с ручной настройкой механизатором, при культивации почвы с использованием системы помощи CLAAS CEMOS удельный расход топлива уменьшился у 9 из 10 участников тестирования. В среднем у всех 10 механизаторов было достигнуто значение экономии топлива в 6 %.

Потенциал экономии составил до 16,8 %. Благодаря использованию системы помощи CLAAS CEMOS производительность культиватора на единицу площади выросла у 8 из 10 механизаторов. В среднем у всех 10 участников повышение, по сравнению с работой без использования рекомендаций системы помощи составило 5,6 %. Потенциал экономии достигал 16,3 %.

Наконец, по итогам тестовых работ участвовавшие в них механизаторы, оценивали достигнутое качество. Оценка производилась по пятибалльной шкале (1 = «очень хорошо», 5 = «неудовлетворительно»). При сравнении качества культивации на обработанных участках не было выявлено существенного различия между работами, осуществлявшимися с использованием системы помощи (оценка 2,3) и без ее использования (оценка 2,5).

На основании представленных результатов, системе помощи CLAAS CEMOS TRACTOR (версия ПО: 6.12.6 Cebis, версия от 1 мая 2020 г.) присвоен знак качества «ОДОБРЕНО DLG» по результатам испытаний «Влияние на расход топлива и производительность в расчете на единицу площади при культивации».