I sistemi di compressione nelle seminatrici agricole ottimizzano l’emergenza uniforme tagliando solchi regolari per i semi. WIKA è specializzata nella collaborazione con i produttori di apparecchiature originali (OEM) per produrre celle di carico specifiche per il cliente, che si integrano perfettamente nei progetti unici delle loro macchine.
Il controllo preciso della forza di compressione è essenziale nelle seminatrici ad alta velocità. Senza di esso, le unità di semina non riescono a fare un buon contatto con il terreno mentre la macchina attraversa i campi. Impostare il corretto margine di compressione, che varia in base alle condizioni attuali del campo, è fondamentale per ottenere il tipo e la profondità del solco che porta a un’emergenza uniforme e, quindi, a una resa ottimale delle colture.
Il ruolo dei trasduttori di forza nelle seminatrici a compressione
Una cella di carico in un sistema di deportanza applica la forza corretta alle ruote della seminatrice per tagliare il solco di semina ottimale.
Una cella di carico in un sistema di compressione applica la forza adeguata alle ruote di regolazione della seminatrice per tagliare il solco ottimale per i semi.
In un sistema di compressione di una seminatrice, le celle di carico sono componenti piccoli ma potenti che fanno contatto con la ruota di regolazione per garantire un adeguato contatto seme-suolo. Il solco ideale per i semi ha tre caratteristiche principali:
- Profondità sufficiente, in base al tipo di seme
- Profondità costante per un’emergenza uniforme
- Parete laterale solida che non collassa e crea sacche d’aria, che impediscono il contatto critico seme-suolo per una corretta germinazione.
Un sistema di compressione applica la forza aggiuntiva necessaria affinché le lame o i dischi di apertura possano tagliare un solco ben definito a una profondità sufficiente e costante. Troppa poca compressione potrebbe significare solchi che crollano (quindi, sacche d’aria) e salti dell’unità di semina (che portano a spaziatura irregolare dei semi e a una profondità variabile). Se il salto è eccessivo, gli apripista potrebbero persino sollevarsi dal terreno e depositare i semi sulla superficie.
Tuttavia, un’eccessiva compressione compatterebbe il solco ostacolando la crescita delle piante, poiché le radici avrebbero difficoltà a penetrare nel terreno e a ottenere i nutrienti necessari. Troppa compressione causa anche un’usura eccessiva dei componenti che fanno contatto con il suolo, come apripista, cuscinetti, rivetti di sicurezza e mozzi.
I sistemi di compressione mantengono attivamente il margine
Un sistema di compressione attivo mantiene la forza necessaria sulla ruota di regolazione della seminatrice per tagliare il solco ideale per i semi. La forza, o il peso, applicata alla ruota di regolazione è chiamata margine e si calcola come la differenza tra due forze opposte.
La forza verso il basso è il peso aggiuntivo applicato dal sistema di compressione attivo [A] e il peso totale dell’unità di semina [B]. Le forze verso l’alto sono tutti i componenti che fanno contatto con il terreno [C], creando resistenza.
Calcolo del margine per le seminatrici industriali
Ad esempio, se il peso totale dell’unità di semina [B] è di 200 kg, il sistema di compressione [A] applica altre 100 kg e la resistenza alla penetrazione del terreno [C] è di 200 kg, il margine è di 100 kg.
margine = (100 + 200) – 200 = 100
In un altro esempio, se il peso totale dell’unità di semina [B] è di 180 kg, il sistema di compressione [A] applica altre 50 kg e la resistenza alla penetrazione del terreno [C] è di 150 kg, il margine è di 80 kg.
margine = (50 + 180) – 150 = 80
Il sistema di compressione attivo dovrebbe mantenere almeno il 97% del margine per una corretta semina. Il margine varia in base a diversi fattori:
- Condizioni del campo – densità del suolo, umidità, lavorato o non lavorato, ecc.
- Velocità di semina – velocità più elevate richiedono maggiore compressione per mantenere la ruota di regolazione in buon contatto con il terreno
- Quantità di semi nelle scatole di semina (rilevante nelle seminatrici con scatole)
I terreni più secchi e compatti richiedono margini più alti. Alcune seminatrici avanzate possono persino rimuovere peso (sollevamento) dall’unità di semina, una caratteristica importante quando si lavora con terreni molto soffici che offrono poca resistenza.
Sistema di feedback elettronico per la compressione
Per mantenere il margine obiettivo, un sensore di carico misura la forza sulla ruota di regolazione e invia queste informazioni a un controller. Il controller comunica quindi la compressione corretta agli attuatori del braccio parallelo dell’unità di semina, che a loro volta regolano la forza di compressione. Il sistema monitora continuamente il margine obiettivo e regola la forza di compressione in base alle condizioni del terreno, alla velocità di semina, ecc.
[In senso orario dall’alto a sinistra] Vista laterale, vista posteriore e vista dall’alto del sensore di carico in un gruppo ruota manometrica
Celle di carico personalizzate per i sistemi di controllo della compressione degli OEM
Ogni produttore di macchine ha il proprio progetto per i sistemi di compressione delle seminatrici, quindi ognuno ha il proprio design unico per il sensore di carico montato sulla ruota di regolazione per la misurazione e il controllo della forza. WIKA collabora strettamente con gli OEM per fornire celle di carico progettate secondo le loro esigenze specifiche, ma la maggior parte dei progetti ruota intorno a tre modelli WIKA:
- Cella di carico a perno – F5308
- Cella di carico in tensione – F7301
- Trasduttore di forza a tensione/compressione – F2802
Ecco alcune delle molte personalizzazioni che WIKA offre:
Opzioni di personalizzazione per i sensori di carico
- Connessione alla struttura meccanica
- Considerazioni sul montaggio
- Dimensioni
- Peso
Connessione al sistema di misurazione
- Connettore elettrico o uscita cavo
- Segnali di uscita – tensione, corrente, CANopen, SAE J1939
- Eccitazione e sensibilità
Proprietà interne della cella di carico
- Tipo di misurazione – compressione, tensione o entrambi
- Gamma di misurazione
- Precisione – non linearità, ripetibilità, isteresi, ecc.
Proprietà esterne della cella di carico
- Considerazioni ambientali
- Protezione dalle intemperie
- Protezione dalla corrosione
- Materiale: acciaio inossidabile, acciaio, ecc.
- Resistenza a urti, vibrazioni, interferenze elettromagnetiche (EMI), interferenze a radiofrequenza (RFI)
- Carichi estranei
- Gamma di temperatura
- Protezione da sovraccarico
WIKA produce sensori di forza in stabilimenti in tutto il mondo, la sede di produzione dipenderà da quale fornirà il maggior beneficio ai nostri clienti.
WIKA, soluzioni Smart Force per OEM
Non è sempre facile scegliere le celle di carico giuste per i sistemi delle tue macchine agricole. Sapere come personalizzare questi sensori di forza può essere un problema. Per sensori di forza OEM durevoli, con una lunga e affidabile vita utile, contatta gli specialisti di prodotto di WIKA per assistenza nella progettazione personalizzata.
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