Розробка конструкції мобільної платформи для транспортування фруктів

Abstract

Сьогодні садівництво в Україні активно розвивається, адже вирощування фруктів та ягід є дуже перспективною справою для багатьох фермерів. Проте під час масового збору врожаю завжди виникає одна й та сама серйозна проблема — як швидко, вчасно та без втрат перевезти зібрані плоди з саду до складу. Робота вантажників у цей період є фізично важкою та одноманітною, а людей часто просто не вистачає. Тому фермерам доводиться шукати нові технічні рішення, щоб полегшити цей процес і зробити його сучаснішим. Зазвичай для перевезення ящиків по саду використовують звичайні трактори з причепами. Але у них є багато суттєвих мінусів. Трактори витрачають багато дорогого палива, сильно ущільнюють землю своїми великими колесами, що погано впливає на коріння дерев, і часто через свої великі габарити просто не можуть нормально проїхати у вузьких міжряддях, обламуючи гілки з плодами. Крім того, звичайні причепи сильно трясуться на нерівній садовій дорозі. Через цю вібрацію ніжні фрукти (наприклад, яблука чи груші) б'ються в ящиках, втрачають свій товарний вигляд і потім починають швидко гнити, що приносить господарствам великі збитки. Саме тому розробка невеликої, маневреної та автономної мобільної платформи на електричній тязі є дуже важливим завданням. Такий робот може акуратно проїжджати між рядами дерев, перевозити ящики безпосередньо від збирачів і робити це тихо та екологічно. Купувати готові закордонні аналоги для більшості українських господарств занадто дорого, тому самостійне проектування доступної та надійної конструкції є дуже актуальним для нашого агросектору. Головною ціллю цієї роботи є створення проекту такої мобільної платформи, яка була б простою у виготовленні та ефективною в реальних умовах роботи наших садів. Для цього спочатку було проаналізовано існуючі схожі розробки у світі, щоб обрати найкращий тип колісного шасі та схему керування платформи. Потім виконано повний тяговий розрахунок для руху робота по м'якому садовому ґрунту та на підйомах, що дозволило точно підібрати потужність електродвигунів та ємність акумулятора для тривалої роботи протягом усієї зміни. Також проведено розрахунки деталей рами на міцність, щоб конструкція надійно витримувала вагу вантажу і не деформувалася під час руху. Окрему увагу в роботі приділено питанням охорони праці та безпеки під час експлуатації платформи. Оскільки робот працюватиме поруч із людьми, передбачено спеціальні системи зупинки при виявленні перешкод, автоматичне обмеження швидкості на різних режимах та датчики нахилу, щоб машина не перевернулася на нерівній місцевості. Наприкінці роботи виконано економічні розрахунки, які показують, скільки коштуватиме створення такого прототипу та як швидко він зможе окупитися за рахунок підвищення продуктивності праці та зменшення псування фруктів. Отримані результати мають практичне значення, адже за цими розрахунками фермери або невеликі майстерні зможуть зібрати реальний робочий зразок платформи.