Tarla pülverizatörleri için aktif bum dengeleme kontrol sistemi geliştirilmesi
Development of an active boom control system for field sprayers
Yazar: HAYRETTİN KARADÖL
Danışman: DOÇ. DR. SELÇUK ARSLAN
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Tarla koşullarında engebelerin traktörde yarattığı yatay ve düşey salınımlar tarım makinelerinin hızını yavaşlattığı gibi ilaçlama makinelerinin bum sisteminin yer düzlemine göre paralelliğini bozmakta, ilaç dağılım düzgünlüğünü olumsuz yönde etkilemektedir. Araştırıcılar, bu etkiyi minimize etmek için pasif ve aktif dengeleme sistemleri geliştirmişlerdir, ancak ülkemizde tarla tarımında kullanılan ilaçlama makinelerinin çok büyük kısmında bum dengeleme sistemi yoktur. Bazı imalatçılar aktif dengeleme sistemlerini geliştirme ve uygulamaya aktarma çalışmaları içindedir. Bu araştırmanın amacı, bir tarla pülverizatörü bumunun paralellik ayarını otomatik olarak sağlayacak elektro-hidrolik kontrollü bir ayar düzeninin geliştirilmesi ve modellenmesine yönelik bir mekatronik sistem geliştirmektir.
İlk olarak sistem davranışı hakkında ön bilgiler edinmek amacıyla PIC C ve Ladder programlama dillerinde yazılan kontrol programlarının bilgisayar üzerinde simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Daha sonra ahşap malzemelerle bir çatı oluşturulmuş ve çatının her iki tarafına düşey yönde hareket edebilen kanatlar monte edilmiştir. Kanatların üzerine ultrasonik sensörler yerleştirilerek, sensör verileri PLC cihazına yüklenen kontrol programı ile yorumlanmıştır. PLC çıkışlarına bağlanan elektro-hidrolik valfler ile hidrolik silindirler otomatik olarak tahrik edilerek kanatların paralellik ayarı yapılmıştır. Laboratuar denemelerinde ultrasonik mesafe sensörlerinin kalibrasyonu yüksek bir korelasyon katsayısı ile (R2=0.999) sağlanmıştır.

Abstract:
Vertical and horizontal vibrations caused by field topography causes tractors to move slowly and result in poor stability in terms of boom control and hence reduce accuracy in pesticide spray distribution. Researchers developed passive and active boom control systems to reduce this effect, but the great majority of field sprayers in Turkey are not equipped with such control mechanisms. Some manufacturers are into developing active boom control systems. The objective of this study is to develop a mechatronic system that achieves boom control automatically by incorporating electrohydraulic control system.
Firstly, in order to get prior knowledge about the system behavior, the simulations of control program written in PIC C and Ladder programming languages were executed on a computer. Then, the booms which can move vertically were mounted on two sides of a simulated roof which was created using chipboard. Next, parallelism adjustment of the booms was made by locating ultrasonic sensors on the booms, interpreting the sensor data with the control program loaded on the PLC device and automatically controlling hydraulic valves and hydraulic cylinders which were connected to PLC output. In the lab experiments, the calibration of the ultrasonic distance censors could be implemented with a high correlation coefficient (R2=0.999).