Tagvállalatunk a CLAAS Hungária Kft már közel két évtizede egyetemi hallgatóknak rendszeresen hirdeti meg, a „CLAAS-UniTech” elnevezésű versenyt, legutóbb: „Arass sikert a kombájntervezés terepén!” felhívással. A vállalat kutatás-fejlesztési igazgatója, a MEGOSZ elnöke, Csanádi Tamás által irányított lelkes szakember gárda olyan igényt, követelményrendszert állított össze, amelynek megfelelő eszközt fejleszteni „mérnököt” próbáló feladat volt. A pályázók nem pusztán „papirosmunkát” végeztek, hanem el is kellett készíteni a gépet és azt a szigorú feltételeknek megfelelően üzemeltetni a „terepen”.
A CLAAS-UniTech mérnökverseny izgalmas döntője, 2024. április 25.
Tagvállalatunk a CLAAS Hungária Kft már közel két évtizede egyetemi hallgatóknak rendszeresen hirdeti meg, a „CLAAS-UniTech” elnevezésű versenyt, legutóbb: „Arass sikert a kombájntervezés terepén!” felhívással. A vállalat kutatás-fejlesztési igazgatója, a MEGOSZ elnöke, Csanádi Tamás által irányított lelkes szakember gárda olyan igényt, követelményrendszert állított össze, amelynek megfelelő eszközt fejleszteni „mérnököt” próbáló feladat volt. A pályázók nem pusztán „papirosmunkát” végeztek, hanem el is kellett készíteni a gépet és azt a szigorú feltételeknek megfelelően üzemeltetni a „terepen”.
Csoportkép a verseny résztvevőiről
A fejlesztés folyamata
A gyakorlatilag folyamatos versenyfelhívás csak a járvány idejében szakadt meg. A döntőre azért két évente kerül sor, mert ott már egy hosszú folyamat eredményeképpen megépített gépek és a munka során összeszokott csapatok „küzdenek meg” egymással. A feltételrendszert és a „követelményjegyzéket” a CLAAS szakemberei megadják a „Versenykiírásban”, amely most is megtekinthető (https://www.unitechcompetition.com/). Itt alapvetően két nagy csoport különíthető el: a gépre irányuló előírások (feltételrendszer), és az üzemeltetési körülmények: például haladás kanyargó úton szerelvénnyel, a „termény” betakarítása, akadályok leküzdése (fárasztás), hiszen a szántóföldre ritkán vezet műút. A cikkünk írása közben kinn zuhog az eső az aratás idején ez bizony kihat a gabona vágására is, tehát a műveleti idő nagy úr, ha elhúzzuk és többször ázik a termény, hát jelentősen csökken a haszon! Tehát minden műveletet mérni kell: a minőséget, az időt, a hibákat stb. A program szépségét, hasznosságát egyfelöl a mérnöki alkotás igényessége, másfelől az „életszerűsége” adja.
A pályázat szerint az „alkotási folyamat” közel két év, a gyári gyakorlatnak megfelelően „mérföldkövekkel”, amikor be kellett számolni a „részeredményekről”: a műveletek funkció vizsgálatáról, az elkészült koncepciókról és a legmegfelelőbb verzió kiválasztásáról, majd a terv alapján a „legyártás” folyamatáról. Minden egyes szakaszt szakértőkből, a kutatás-fejlesztési részleg szakembereiből álló „bizottság” előtt kellett „megvédeni”, csak ezután léphettek a következő munkafázisba, kapták meg a gyártól az anyagi támogatást. Az ötletek, intuíciók megbecsülése mellett a szisztematikus, módszeres géptervezésre épített a folyamat, amely optimalizálta az igényt: jó gép kell, amely nem azonos egy egység, részfunkció akár zseniális megoldásával. Úgy is mondhatjuk, a „leggyengébb láncszem” határozza meg az egész gép munkájának minőségét. Nem véletlen tehát, hogy a 11 egyetemről regisztrált 28 csapatból a végén csupán 10 jutott el a gép megépítésével a döntőig. De a lemorzsolódásnak itt sem volt vége: a kivitelezés nehézségét a rendezők a tényleges üzemeltetési feltételek előzetes megadásával nehezítették: pontosan megadták az egyes műveletek jellemzőit. A fiatal mérnökök tehát minden „munkaterületet” megépíthettek otthon és üzemi, fejlesztő vizsgálatnak vethették alá a gépeket. A CLAAS mérnökei ugyanis nagyon jól tudják: sok mindent lehet modellezni, például a véges- és diszkrét elemek módszereivel (DEM, VEM) végzett szimuláció csodákra képes. A működést bemutató háromdimenziós (CAD) rajzokat, illetve ezek sorozatából álló animációkat el lehet készíteni, működés közben nézni a virtuális gép minden részletét, azonban a „szántóföldi meglepetéseket” (a változó termény, a nedvesség, a klíma, a domborzat stb. hatását) nem lehet elkerülni. A megfelelő működés érdekében a „versenyzők” kísérleteket, gépvizsgálatokat végeztek, végül hat gép tudott a döntőn részt venni és mindössze öt tudta a követelményeket teljesíteni! A gépkonstrukciókon, az üzemeltetők ügyességén lehetett látni: a fiatal mérnökök megtanulták a „kombájn építés” nehéz feladatát, amely növeli a reményünket a jövő mezőgépgyártásának fejlődésében. Az egyébként érdekes, de könnyen elérhető versenykiírás helyett inkább nézzük az egyes konstrukciós megoldásokat:
Az új fejlesztésű gépek „összehasonlító vizsgálata”
Az EU jogszabály, a „gépdirekíva” szerint egy járműnek rengeteg közlekedésbiztonsági és munkavédelmi előírásnak kell megfelelnie, így volt ez itt is. Bizony le kellett vizsgáztatni a járműveket! A „vizsga” egy része (jelzések, vészvillogó, három pontos biztonsági öv, bukókeret stb.) egyszerű szemlevételezéssel megoldható volt a rögzítőfék-hatást és az előírt minimális vonóerőt (1. kép) azonban műszeres méréssel kellett ellenőrizni (mindkét határértéket a jármű és a kezelő súlyának függvényében adták meg).
1. kép a gépek önsúlyának, a fékhatásnak és elvárt vonóerőnek a műszeres mérése
A gép mozgatásához szükséges energiát csak a kezelő nyújthatta, a felszedő, gyűjtő és válogató rendszert tárolt energiával (többnyire elektromos akkumulátorral) is lehetett működtetni. A fontos hajtásrendszert némelyek a jól bevált biciklivel oldották meg, azonban a gyakorlatban mégis az egyedi ergonomikus megoldások tűntek jobbnak (2. kép)
2. kép Hajtásrendszer megoldások: bicikli integrálása, egyedi szerkezet alkalmazása
A hajtásrendszer megoldások eltérései talán leginkább a szlalompálya leküzdésében mutatkoztak meg, amelyen a négykerék kormányzású adapterszállító kocsival kellett a lehető leggyorsabban áthaladni. Alapkövetelmény volt az is, hogy az adaptert a szállítókocsiról a kombájn önállóan, kézi beavatkozás nélkül tudja leemelni, illetve felhelyezni.
Talán a legnehezebb (legnagyobb pontszámmal jutalmazott) művelet a betakarítás volt, ennek nehézségét a 3. kép önállóan demonstrálja. A zárt pályán hektikusan elhelyezett fakockák és teniszlabdák összeszedése és szétválogatása volt a feladat, az egyik „termény” nagyon gurult, a másik nagyon nem.
- kép A „termény” fakocka és teniszlabda minél teljesebb „betakarítása volt a fő funkció, adott idő alatt. A jobb oldali képen a győztes CLAAS QUATTROplus (Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem) hatékonyabb felszedő munkája látható.
A pályáról kigurult labdát már nem lehetett begyűjteni. A teljes folyamathoz kézzel nem lehetett „besegíteni”, azt nagyon súlyosan büntette az értékelési rendszer. Az általában geometriai és tömeg szerinti osztályozó megoldásoknak külön kellett két jelzett „terménytartályba” gyűjteni a labdákat és a kockákat. Ja és még beépített számlálóknak kellett a „termények” darabszámát meghatározni. Alapvetően a különböző felszedő-csiga (pl. lemezes, szalagos) megoldások voltak a jellemzőek, de nem dolgozott rosszul a használt mosógép dobból és felmosókefékből kialakított szerkezet sem.
4. kép Felszedő adapter megoldások a szállítókocsin.
A döntő utolsó állomása a fárasztópálya volt. A rafináltan kialakított akadályokat a CLAAS Hungária Kft fárasztó-körpályáján helyezték el, amelyen kétszer kellett elmenni, adott időn belül, de a gyorsaság is plusz pontokat ért (5. kép)
5. kép Küzdelem a fárasztópályán (fotó: Pálinkás Gábor)
A feladat sikeres megoldása érzékelteti, hogy a versenyzők jól átnézték a korábbi eseményekről készült videókat. A korábban nagy „elvérzést” okozó próbát legutóbb mindenki el tudta végezni, még ha egy keréknél nagy „nyolcassal” is.