| 12+ Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917 Лицензия на образовательную деятельность №0001058 |
Пользовательское соглашение Контактная и правовая информация |
 | Легович Светлана Ивановна180 Закончила физический факультет (кафедра ядерной физики) в Белорусском Государственном Университете им. В.И. Ленина, а также очную аспирантуру Института Ядерной Энергетики Академии наук БССР. Россия, Московская обл., Дубна |
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего
образования «Университет «Дубна»
С.И. Легович
ГАЗОНОКОСИЛКА ДЛЯ ВСЕХ
В нашей стране наличие приусадебного хозяйства, или участка в садоводческом обществе чуть ли не обязательное условие полноценного проведения досуга, а для некоторых категорий населения – основное занятие. Люди преклонного возраста, молодые мамы и люди с ограниченными возможностями предпочитают большую часть времени проводить на свежем воздухе с умеренными физическими нагрузками. За последние десятилетия качественно поменялся и облик дачных участков. Если раньше каждый клочок земли был засеян полезными растениями, которые давали ощутимый урожай, то теперь дача расценивается как место отдыха с ландшафтным дизайном, основу которого составляет газон. Красивый газон нуждается в постоянном уходе и должен подстригаться минимум раз в 7-10 дней. А теперь представьте себе не 6 соток, а 15 или 30, и проблема становится очевидной. Стрижка газона требует не только больших затрат времени, но и физических усилий. Человек всегда стремится облегчить свой труд. Уже появились в продаже газонокосилки-роботы, но они весьма дорогие и зачастую сложные в управлении.
Поэтому целью своей работы мы выбрали разработку и создание простой в эксплуатации и недорогой газонокосилки, которой можно пользоваться дистанционно, например, из окна дачного дома, сидя за кухонным столом, или лежа на диване.
Для реализации поставленной цели нам пришлось решить ряд задач:
- изучить имеющиеся в продаже варианты газонокосилок;
- сравнить преимущества в эксплуатации и стоимость каждого вида;
- усовершенствовать имеющийся образец сетевой газонокосилки;
- произвести экономическое сравнение стоимости полученного изделия с производственными аналогами.
Фабричные изделия подразделяются по типу контроля, способу управления и по техническому оснащению. В своей работе мы остановимся только на электроинструменте.
К основным видам садовой техники для покоса травы относятся: газонокосилка, триммер и робот-газонокосилка. Первые два типа требуют не только много времени, но и физических усилий человека. Кроме того, покос должен осуществляться в определенное время суток, когда трава высохла от росы.
Газонокосилка-робот лишена этих недостатков, по заверениям производителей может работать автономно, возвращаться на базу без помощи хозяина, экономя время владельца, но имеет весьма высокую цену (качественный робот стоит около 70-80 тысяч рублей), что сразу ограничивает спрос на нее.
Рассмотрим три варианта модернизации газонокосилок:
1. Использование обычной электрогазонокосилки. В качестве прототипа выступит газонокосилка фирмы Castelgarden C390, работающая от сети 220В. На нее устанавливаются 2 приводных двигателя и блок радиоуправления для того, чтобы управлять газонокосилкой на расстоянии. В качестве движущих электродвигателей - приводы от детского электрокара с характеристиками: RS550 12V 12000rpm, для устройства радиоуправления – пульт дистанционного управления и плата приемника на 10 Ампер. Также понадобились 2 специальные переходные детали для соединения приводов с колесами.
Для включения главного двигателя дистанционно, используем релейный модуль, который фиксирует замкнутое положение реле приёмника и не даёт двигателю остановиться при отпускании оператором кнопки на пульте дистанционного управления.
Роль сетевого адаптера для приводов и управляющей электроники выполняет блок питания с характеристиками 12V 8A.
После модернизации наша газонокосилка выглядит следующим образом:
Перечень внесённых изменений:
1 Блок управления газонокосилкой.
2 Приводы, установленные на заднюю ось.
3 Удлинительная штанга для отдаления электрического провода от инструмента.
4 Электрическая схема защиты от наезда газонокосилки на электрический провод.
Схему защиты от наезда газонокосилки на электрический провод мы реализовали на базе самой простой электрической схемы детектора скрытой проводки. В случае приближения передней части газонокосилки к электрическому проводу под напряжением в антенне схемы возникает очень слабый ток, который усиливается тремя биполярными транзисторами и приводит в действие реле, которое в свою очередь отключает главный двигатель с ножом.
Стоимость данной газонокосилки составляет около 15-16 тысяч рублей, из которых 6 тысяч - модернизация.
Ещё один не маловажный аспект — это утилизация травы после скашивания. В большинстве современных газонокосилок для решения этой проблемы предусмотрен травосборник. Но лучшим вариантом для газона будет мульчирование, при котором скошенная трава мелко перемалывается и происходит возврат на газон питательных веществ, главным образом азота.
2. Газонокосилка, работающая от аккумулятора. На нее устанавливаются два приводных двигателя и блок управления, описанный выше. Так как управляющая электроника и двигатели приводов питаются напряжением 12 вольт, а аккумулятор газонокосилок в большинстве случаев рассчитан на большее напряжение, требуется преобразователь напряжения, характеристики которого зависят от конкретной марки и модели газонокосилки.
Дополнительно в аккумуляторной газонокосилке можно предусмотреть индикатор разрядки аккумуляторной батареи, чтобы вовремя либо заменить аккумулятор, либо закончить работу и поставить аккумулятор на зарядку.
Основным недостатком аккумуляторных газонокосилок является ограниченное время работы. Обычно оно составляет 45-60 минут и его хватает на выкос участка 6 соток.
Стоимость данной версии газонокосилки составит 20-25 тысяч рублей.
Управление данной косилкой осуществляется с помощью пульта, нет зависимости от шнура электропитания. Также можно реализовать управление с помощью смартфона. Для этого необходимо установить микроконтроллер Arduino с составленной программой управления, Bluetooth или Wi-Fi модуль, драйвер двигателей L298N и иметь смартфон со специальным приложением. В качестве дополнительной функции на газонокосилку можно установить камеру, которая по сети Wi-Fi, в режиме реального времени будет передавать оператору изображение обрабатываемой территории.
3. Робот-газонокосилка. Реализовать эту версию можно на аккумуляторной газонокосилке так же с помощью платформы Arduino и GPS модуля. Такая система будет управлять газонокосилкой по заранее прописанным координатам GPS. Для реализации данного проекта потребуется дополнительно 4-8 тысяч рублей.
В ходе работы мы составили таблицу для сравнения стоимости каждого вида
Наименование | 1 проект – сетевая газонокосилка с дистанционным управлением | 2 проект – аккумуляторная газонокосилка с дистанционным управлением | 3 проект - аккумуляторная роботизированная газонокосилка |
Базовая газонокосилка | Castelgarden C390 – 10 000 рублей | Huter CLM-36 Li – 15 000 рублей | Huter CLM-36 Li – 15 000 рублей |
Дополнительное оборудование | 6 000 рублей | 8 000 рублей | 15 000 рублей |
Общая стоимость | 16 000 рублей | 23 000 рублей | 30 000 рублей |
Рассмотренный и реализованный на практике 1 вариант модернизации является одним из самых простых и доступных способов усовершенствования газонокосилки. Этот вид садовой техники будет полезен в первую очередь людям с ограниченными двигательными возможностями и женщинам. Он освобождает от физических усилий в работе, но требует управления, нахождения оператора в пределах прямой видимости агрегата и сетевого провода.
Список литературы:
https://robo-
https://stroy- /
/
6