Tá an oiread sin teicneolaíochta ceannródaíoch ag tarracóirí talmhaíochta nua-aimseartha, go bhfuil siad in iomaíocht le chéile fiú leis an spásárthach is déanaí. Ach is seanscoil fós é an taobh cúil, ag brath go mór ar bhreoslaí iontaise. Mar sin is bua mór don chomhshaol é aon leas iomlán a bhaint as éifeachtúlacht tarracóra.
Agus é seo san áireamh, tá taighdeoirí Ollscoil Purdue tar éis tabhairt faoi thionscadal de chuid na Roinne Fuinnimh $3.2 milliún chun na córais hiodrálacha a nascann tarracóirí agus uirlisí a bharrfheabhsú.
“Tá cumhacht sreabhach i ngach áit,” a dúirt Andrea Vacca, Cathaoirleach na Dáimhe Cumhachta Sreabhán Maha Purdue, ollamh le innealtóireacht mheicniúil agus innealtóireacht talmhaíochta agus bhitheolaíoch, agus stiúrthóir ar an Ionad Taighde Cumhachta Sreabhán Maha, an tsaotharlann hiodrálaic acadúil is mó sa tír. “Úsáidtear é in eitleáin, i gcarranna, agus i ngach cineál trealamh trom. Is sampla é tarracóir d’fheithicil a úsáideann cumhacht sreabhán chun gach rud a ghníomhú ón stiúradh agus ón tiomáint go dtí na huirlisí a tharraingíonn sé taobh thiar di a chumhachtú.”
Ach is fadhb é cumhacht a thabhairt do na huirlisí. Níor léirigh córas rialaithe hiodrálach an tarracóra ach éifeachtacht 20% nuair a bhíonn sé ceangailte le córais hiodrálacha uirlisí áirithe cosúil le plandálaithe, síoltóirí agus báillí.
“Tá coimhlint sna rialuithe, áit a bhfuil an dá chóras beagnach ag troid lena chéile,” a dúirt Patrick Stump, Ph.D. mac léinn san innealtóireacht mheicniúil. “Mar thoradh air sin, nuair a bhíonn sé ceangailte le plandálaí, bíonn ar an tarracóir oibriú i gcónaí ar chumhacht an-ard, rud a chuireann amú breosla agus a mhéadaíonn astuithe.”
Sa staidéar seo, arna mhaoiniú ag an Roinn US Fuinnimh An Oifig um Éifeachtúlacht Fuinnimh agus Fuinneamh In-athnuaite, Dhírigh foireann Vacca a aird ar teaglama ar leith de tharracóir agus plandálaí, an dá sholáthar ag Cás New Holland Industrial, le córais hiodrálacha ar fáil ag Bosch Rexroth. Féach físeán.
Tá an plandálaí 40 troigh ar leithead, le 16 sraitheanna plandála.
“Tá meaisíní iolracha i ngach sraith ag obair le chéile chun an síol a phlandáil,” a dúirt Xiaofan Guo, Ph.D. mac léinn san innealtóireacht mheicniúil. “Tá roth glantacháin chun tosaigh chun an fásra atá ann a bhaint. Gearrann diosca gearrtha díog bheag sa talamh, tiomáineann mótar na síolta isteach sa talamh, cothaíonn spraeire uisce agus leasachán isteach sa pholl agus ansin clúdaíonn diosca deiridh an poll. Tá 16 de na sraitheanna plandála seo ann, a dteastaíonn méideanna sonracha brú orthu chun na síolta a phlandáil go rathúil. Agus tá siad go léir faoi thiomáint ag córas hiodrálach amháin. ”
Chun dul i ngleic leis an bhfadhb a bhaineann leis an teaglama tarracóra-plandóra a bharrfheabhsú, roghnaigh foireann Vacca cur chuige trí chéim. Ar dtús, ba ghá do na taighdeoirí an córas hiodrálacha a thréithriú agus samhail insamhalta a thógáil sa ríomhaire.
“Is meaisíní costasacha casta iad na tarracóirí seo,” a dúirt Xin Tian, Ph.D. mac léinn a d'fhorbair na múnlaí thar thréimhse ceithre bliana. “Mar sin thosaigh muid ag samhaltú comhpháirteanna aonair agus iad a thástáil i riocht seasta anseo sa saotharlann. Nuair a bhíonn siad sin cruinn, cuirimid na samhlacha comhpháirte le chéile i gcóras - agus déanaimid tástáil ar an gcóras - ionas gur féidir linn a fhíorú go bhfuil an tsamhail iomlán bailí. Tá an tsamhail chomh mór agus chomh casta, tugann m'fhoireann 'An tArd-ollphéist' air!'”
Nuair a bhí a múnla bailíochtaithe acu, bhog na taighdeoirí go dtí céim a dó: réitigh a fhorbairt a d'fhéadfaidís a thástáil.
“Éilíonn coinníollacha plandála difriúla méideanna difriúla brú agus ráta sreafa,” a dúirt Tian. “Má léiríonn an tsamhail feabhsuithe tuar dóchais inti i gcumhacht agus éifeachtúlacht, ansin is féidir linn tosú ar na hathruithe seo a chur i bhfeidhm faoi choinníollacha an domhain fíor.”
Don tríú céim – tástálacha fíorshaoil – d’éadaigh an fhoireann an teaglama tarracóra-phlandálaí le iliomad braiteoirí.
“Ní mór dúinn fios a bheith againn cé mhéad cumhachta a ídíonn an tarracóir, cad atá á dhéanamh ag na caidéil hiodrálacha, agus cad iad na rátaí brú agus sreafa ar fud an phlandálaí,” a dúirt Jake Lengacher, Ph.D. dalta. “Tugann an sreangú sin go léir isteach i mbosca fála sonraí nua a chuireamar isteach sa chábán, ionas go mbeidh pictiúr iomlán againn ar a bhfuil ar siúl le linn timthriall plandála.”
Buíochas leis an bhfoireann, tá go leor áiteanna ag Purdue do tharracóirí ollmhóra le fánaíocht. Tá an Coláiste na Talmhaíochta leithroinnt foireann Vacca stiall ceathrú míle talún ag an Ionad Taighde agus Oideachais Eolaíochtaí Ainmhithe in Iarthar Lafayette.
“Tá an t-ádh linn Purdue,” a dúirt Vacca. “Tá go leor spáis saotharlainne againn i Maha inar féidir linn na meaisíní móra seo a thástáil faoi choinníollacha rialaithe; agus Tá go leor ceapacha feirme ag an talmhaíocht freisin inar féidir linn taighde allamuigh a dhéanamh.”
Agus ó tharla nach raibh tarracóir chomh mór sin á oibriú ag aon bhall foirne sa pháirc riamh, chuir Case New Holland oiliúint ar fáil chun iad a mhúineadh conas tiomáint.
“An chumhacht ollmhór atá ag tarracóir 25,000-punt le 435 horsepower, ag tarraingt plandálaí 10,000-punt - tá sé iontach,” a dúirt Stump. “Ach tá go leor ar siúl sa chábán freisin, go háirithe chun an plandálaí a oibriú. Is cinnte gur post beirte é, mar sin de ghnáth bíonn Jake sa chábán ag déanamh monatóireachta ar na sonraí ar ríomhaire glúine.”
Rinne an fhoireann roinnt ritheanna in earrach na bliana 2021, áit ar chuir siad síolta arbhair ag luasanna innill agus rátaí plandála éagsúla réamhchinnte. Ag dul trí na sonraí, fuair siad amach gur tháinig méadú foriomlán 25% ar éifeachtúlacht a gcórais rialaithe hiodrálacha nua.
“I bhfianaise an méid breosla a ídíonn tarracóir tipiciúil, is feabhas ollmhór é sin,” a dúirt Vacca. “Agus níl anseo ach an tús. Is é ár gcuspóir tionscadail éifeachtacht an chórais rialaithe hiodrálach iomlán a dhúbailt. Sa todhchaí, tá sé beartaithe againn cur chuige rialaithe brú a thionscnamh don loighic rialaithe, rud nach ndearnadh iarracht riamh i bhfeithiclí talmhaíochta.”
“Nuair a chonaic mé na sonraí a chruthaigh gur oibrigh ár réiteach, bhí mé chomh sásta,” a dúirt Guo. “D’fhás mé suas i gcathair, agus mar sin is taithí thar a bheith spreagúil dom a bheith amuigh ar fheirm mar seo. Is é mo shainiúlacht ná córais rialaithe, agus mar sin bhí sé chomh suimiúil ár dteoiricí sa tsaotharlann a fheiceáil á scrúdú sa saol fíor. Is réimse seanbhunaithe í an chumhacht sreabhán, ach tá an oiread sin féidearthachta ann go fóill córais nua agus ailtireachtaí nua a mholadh chun rudaí a dhéanamh níos fearr fós.”
Dúirt Stump, “Níor shamhlú mé riamh go mbeinn ag tiomáint tarracóra trí pháirc feirme le haghaidh mo Ph.D. Bhí pleananna agam dul isteach san aeraspáis. Ach tá na hiodrálaic ar na tarracóirí seo chomh casta céanna le heitleán nó le roicéad. Bhí baint mhór ag tumadóireacht go domhain isteach i gcumhacht sreabhán le mo thodhchaí san innealtóireacht.”
Dúirt Tian, “Is cinnte gurb é buaicphointe mo chuid ama anseo ag Purdue. Chuir mé an oiread sin ama isteach sna samhlacha seo, agus b’áthas dom an feabhas ar na torthaí a fheiceáil.”
Dúirt Vacca, “Is é sin an chuid is fearr dár jab i ndáiríre.”
- Jared Pike, Ollscoil Purdue