Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБМОЛОТА, СЕПАРАЦИИ И МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ЗЕРНА СОИ ПО ДЛИНЕ МОЛОТИЛКИ КОМБАЙНА ДВУХФАЗНОГО ОБМОЛОТА'

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБМОЛОТА, СЕПАРАЦИИ И МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ЗЕРНА СОИ ПО ДЛИНЕ МОЛОТИЛКИ КОМБАЙНА ДВУХФАЗНОГО ОБМОЛОТА Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

CC BY
45
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
соя / уборка / комбайн / обмолот / дробление / микроповреждение / всхожесть / урожайность / soybeans / harvesting / combine harvester / crushed threshing / micro damage / germination / urozhaynost

Аннотация научной статьи по Сельскохозяйственные науки, автор научной работы — Присяжная Ирина Михайловна, Присяжная Серафима Павловна

Значительным резервом наращивания производства сои является повышение качества её уборки в условиях Амурской области (площади посевов составили от 861,6 тыс. га в 2022 году до 886,1 тыс. га в 2023 году. Климатические особенности Амурской области в период уборки сои (октябрь) характеризуются малым выпадением осадков и низкой относительной влажностью воздуха, что способствует высыханию растений сои. В этих условиях бобы и соевое зерно теряют прочность и, попадая под воздействие несовершенных рабочих органов жатки, наклонной камеры, молотильно-сепарирующего устройства (МСУ) зерноуборочного комбайна, легко разрушаются, и зерно при этом дробится, приводя к существенным потерям урожая. Причём потери урожая от воздействия жатки достигают 10 %, или в натуральном выражении 0,20…0,25 т/га, а дробление сои МСУ комбайна 15 %. Содержание большого количества дроблённого зерна сои приводит к снижению его товарности, которая не превышает 60…80 %. Из-за этого сельхозтоваропроизводители Амурской области при продаже сои на переработку ежегодно теряют сотни тысяч рублей. В процессе послеуборочной подработки, при снижении температуры воздуха до 0 ºС невозможно получить качественные семена сои. При двухфазном обмолоте наиболее интенсивно зерно данной культуры вымолачивается и сепарируется в зоне первого молотильного барабана комбайна. В зависимости от технологических регулировок и подачи в молотилку сепарируется до 70 % наиболее полновесного и менее повреждённого зерна сои. Преимущества, полученные двухфазным обмолотом, при раздельном сборе наиболее вызревшего полновесного и менее повреждённого зерна сои, выделенного из зоны первого молотильного барабана и очищенного на первой половине решётного стана комбайна, позволяют раздельно получать качественные семена, которые собирают в отдельном бункере непосредственно при комбайновой уборке сои.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по Сельскохозяйственные науки , автор научной работы — Присяжная Ирина Михайловна, Присяжная Серафима Павловна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF PROCESS OF THRESHING, SEPARATION AND MECHANICAL DAMAGE OF SOYBEAN GRAIN ALONG LENGTH OF THRESHER OF TWO-PHASE THRESHING COMBINE

A significant reserve for increasing soybean production is improving the quality of its harvesting in the conditions of the Amur region (the crop area ranged from 861.6 thousand hectares in 2022 to 886.1 thousand hectares in 2023. The climatic features of the Amur region during the soybean harvesting period (October) are characterized by low precipitation and low relative air humidity, which contributes to the drying out of soybean plants. Under these conditions, beans and soybean grain lose strength and, coming under the influence of imperfect working parts of the header, feeder chamber, threshing-separating device (MSD) of a combine harvester, are easily destroyed and the grain is crushed, leading to significant yield losses. Moreover, crop losses from the impact of the harvester reach up to 10 %, or in physical terms (0.20...0.25 t/ha), and crushing of soybeans by the MSU combine harvester up to 15 %. The content of a large amount of crushed soybean grain leads to a decrease in its marketability, which does not exceed 60...80 %. Because of this, agricultural producers in the Amur region lose hundreds of thousands of rubles annually when selling soybeans for processing. During post-harvest processing, when the air temperature drops to 0 ºС, it is impossible to obtain high-quality soybean seeds. With two-phase threshing, the grain of a given crop is threshed and separated most intensively in the area of the first threshing drum of the combine. Depending on technological adjustments and feeding into the thresher, up to 70 % of the fullest and least damaged soybean grain is separated. The advantages obtained by two-phase threshing, with the separate collection of the most ripened, full-weight and less damaged soybean grain, separated from the zone of the first threshing drum and cleaned in the first half of the combine sieve, make it possible to separately obtain high-quality seeds, which are collected in a separate bin directly during the combine harvesting of soybeans.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБМОЛОТА, СЕПАРАЦИИ И МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ЗЕРНА СОИ ПО ДЛИНЕ МОЛОТИЛКИ КОМБАЙНА ДВУХФАЗНОГО ОБМОЛОТА»

Научная статья

УДК 631.354.026

https://doi.org/10.24412/2949-2211-1-4-78-88

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБМОЛОТА, СЕПАРАЦИИ И МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ЗЕРНА СОИ ПО ДЛИНЕ МОЛОТИЛКИ КОМБАЙНА ДВУХФАЗНОГО ОБМОЛОТА

Ирина Михайловна Присяжная, Серафима Павловна Присяжная

Всероссийский научно-исследовательский институт сои, г. Благовещенск, Россия, [email protected]

Аннотация. Значительным резервом наращивания производства сои является повышение качества её уборки в условиях Амурской области (площади посевов составили от 861,6 тыс. га в 2022 году до 886,1 тыс. га в 2023 году. Климатические особенности Амурской области в период уборки сои (октябрь) характеризуются малым выпадением осадков и низкой относительной влажностью воздуха, что способствует высыханию растений сои. В этих условиях бобы и соевое зерно теряют прочность и, попадая под воздействие несовершенных рабочих органов жатки, наклонной камеры, моло-тильно-сепарирующего устройства (МСУ) зерноуборочного комбайна, легко разрушаются, и зерно при этом дробится, приводя к существенным потерям урожая. Причём потери урожая от воздействия жатки достигают 10 %, или в натуральном выражении 0,20.. .0,25 т/га, а дробление сои МСУ комбайна 15 %. Содержание большого количества дроблённого зерна сои приводит к снижению его товарности, которая не превышает 60.80 %. Из-за этого сельхозтоваропроизводители Амурской области при продаже сои на переработку ежегодно теряют сотни тысяч рублей. В процессе послеуборочной подработки, при снижении температуры воздуха до 0 °С невозможно получить качественные семена сои. При двухфазном обмолоте наиболее интенсивно зерно данной культуры вымолачивается и сепарируется в зоне первого молотильного барабана комбайна. В зависимости от технологических регулировок и подачи в молотилку сепарируется до 70 % наиболее полновесного и менее повреждённого зерна сои. Преимущества, полученные двухфазным обмолотом, при раздельном сборе наиболее вызревшего полновесного и менее повреждённого зерна сои, выделенного из зоны первого молотильного барабана и очищенного на первой половине решётного стана комбайна, позволяют раздельно получать качественные семена, которые собирают в отдельном бункере непосредственно при комбайновой уборке сои.

Ключевые слова: соя, уборка, комбайн, обмолот, дробление, микроповреждение, всхожесть, урожайность.

Для цитирования: Присяжная И. М., Присяжная С. П. Исследование процесса обмолота, сепарации и механического повреждения зерна сои по длине молотилки комбайна двухфазного обмолота // Агронаука. 2023. Том 1. № 4. С. 78-88. https://doi.org/10.24412/2949-2211-1-4-78-88

Original article

STUDY OF PROCESS OF THRESHING, SEPARATION AND MECHANICAL DAMAGE OF SOYBEAN GRAIN ALONG LENGTH OF THRESHER OF TWO-PHASE THRESHING COMBINE

Irina M. Prisyazhnaya, Serafima P. Prisyazhnaya

All-Russian Scientific Research Institute of Soybean, Blagoveshchensk, Russia, [email protected]

© Присяжная И. М., Присяжная С. П., 2023

Abstract. A significant reserve for increasing soybean production is improving the quality of its harvesting in the conditions of the Amur region (the crop area ranged from 861.6 thousand hectares in 2022 to 886.1 thousand hectares in 2023. The climatic features of the Amur region during the soybean harvesting period (October) are characterized by low precipitation and low relative air humidity, which contributes to the drying out of soybean plants. Under these conditions, beans and soybean grain lose strength and, coming under the influence of imperfect working parts of the header, feeder chamber, threshing-separating device (MSD) of a combine harvester, are easily destroyed and the grain is crushed, leading to significant yield losses. Moreover, crop losses from the impact of the harvester reach up to 10 %, or in physical terms (0.20...0.25 t/ha), and crushing of soybeans by the MSU combine harvester up to 15 %. The content of a large amount of crushed soybean grain leads to a decrease in its marketability, which does not exceed 60...80 %. Because of this, agricultural producers in the Amur region lose hundreds of thousands of rubles annually when selling soybeans for processing. During post-harvest processing, when the air temperature drops to 0 °C, it is impossible to obtain high-quality soybean seeds. With two-phase threshing, the grain of a given crop is threshed and separated most intensively in the area of the first threshing drum of the combine. Depending on technological adjustments and feeding into the thresher, up to 70 % of the fullest and least damaged soybean grain is separated. The advantages obtained by two-phase threshing, with the separate collection of the most ripened, full-weight and less damaged soybean grain, separated from the zone of the first threshing drum and cleaned in the first half of the combine sieve, make it possible to separately obtain high-quality seeds, which are collected in a separate bin directly during the combine harvesting of soybeans.

Keywords: soybeans, harvesting, combine harvester, crushed threshing, micro damage, germination, urozhaynost.

For citayion: Prisyazhnaya IM, Prisyazhnaya SP. Issledovanie protsessa obmolota, separatsii i mekhanicheskogo povrezhdeniya zerna soi po dline molotilki kombaina dvukhfaznogo obmolota [Study of process of threshing, separation and mechanical damage of soybean grain along length of thresher of two-phase threshing combine]. Agronauka. Agroscience. 2023;1:4:78-88 (in Russ.). https://doi.org/ 10.24412/2949-2211-1-4-78-88

Введение

Амурская область по возделыванию сои занимает первое место на Дальнем Востоке. Она производит свыше 64 % валового объёма зерна сои и является одним из основных регионов России по выращиванию данной сельскохозяйственной культуры (18,6 % от общероссийского показателя) [1].

В условиях Амурской области, начиная с 2010 года, отмечается рост средней урожайности сои, которая в 2022 году была на уровне 1,84 т/га, а её рост составил 46 % относительно показателя 2010 года - 1,26 т/га [2]. В области основную долю посевов составляет соя, площадь которой составляет от 861,6 (2022 г.) до 886,1 (2023 г.) тыс. га. Доля сои в структуре посевных площадей области доходит до 77 % [2].

Климатические особенности Амурской области в период уборки сои (октябрь) характеризуются малым выпадением осадков и низкой относительной влажностью воздуха, что способствует высыханию растений

сои. В этих условиях бобы и соевое зерно теряют прочность и, попадая под воздействие несовершенных рабочих органов жатки, наклонной камеры, молотильно-сепариру-ющего устройства (МСУ) зерноуборочного комбайна, легко разрушаются, и зерно при этом дробится, приводя к существенным потерям урожая [3].

Важным фактором повышения урожайности сои выше достигнутого уровня является наличие качественных семян. Только при высоких биологических и качественных показателях семян могут быть полностью использованы потенциальные возможности культуры [4-5].

Результаты проведённых исследований о влиянии подачи растительной массы, влажности зерна, растительной массы, технологических режимов работы молотиль-но-сепарирующего устройства комбайна, проведённые в Дальневосточном государственном аграрном университете [6], представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Виды дробления сои в зависимости от изменения подачи растительной массы на обмолот (влажность зерна 14,3 %, стеблей 21,4 %, створок 18,8 % при п1Б = 500 мин-', п2Б = 780 мин-'

Подача растительной массы, кг/с Дробление зерна сои вдоль семядоли, % Дробление зерна сои поперёк семядоли, % Мелкодроблёные зёрна сои, % Всего дробление зерна сои, %

0,64 0.81 1,57 3,18 5,56

0,80 1.02 2,04 2,42 5,48

1,22 0,77 2,12 2,17 5,06

1,24 0,51 2,31 2,33 5,15

Основное влияние на процесс дробления зерна сои оказывают частота вращения первого молотильного барабана (п1Б) и изменение влажности растений в период уборки, а незначительная подача не позволяет характеризовать рабочий процесс обмолота сои в полном объёме.

Количественный анализ механического повреждения семян сои при их обмолоте, проведённый на кафедре сельскохозяйственных машин Приморской сельскохозяйственной академии, подтверждает рациональность двухфазного обмолота применительно к сое. Использование двухбарабанного молотильного аппарата с неодинаковыми линейными скоростями бичей барабанов даёт значительное снижение механических повреждений зерна сои при ее обмолоте [7].

Выбору и обоснованию параметров мо-лотильно-сепарирующего устройства комбайна, позволяющих снизить механическое повреждение (дробление) зерна сои, посвя-щён ряд работ [8-10].

По данным исследователей А. И. Грека, Р. Э. Арнольда, лучшие качественные показатели обмолота сои отмечаются при угле обхвата барабанов подбарабаньем около 90° и круглой конфигурации поперечных планок подбарабанья. Для уменьшения повреждений зерна при обмолоте до минимума необходимо как можно быстрее и больше выводить вымолоченное зерно из зоны воздействия барабана за счёт увеличения сепарации подбарабанья [11-12].

Влияние расположения планок подбарабанья на качественные показатели обмо-

лота зерна было изучено рядом исследователей [13-15]. Результаты их исследований показывают, что полноценное и вызревшее зерно выделяется на подбарабанье с параболическим расположением шагов.

Цель исследований - разработка технологии получения семенной фракции в комбайне двухфазного обмолота при выделении до 60 % обмолоченного зерна сои из-под первого молотильного барабана с минимальным содержанием дробления и микроповреждения; качественной очистки на первой половине решётного стана комбайна и отдельном сборе семенной фракции в двухсекционном бункере комбайна.

Условия, материалы и методы

Для проведения опыта с комбайна двухфазного обмолота была снята система очистки (вентилятор, грохот и решета). Вся длина молотилки разделена на пять зон, подбарабанье первого барабана разделено на две части с целью сбора семян и подтверждения гипотезы легкого их вымолачивания из биологически полноценной вызревшей фракции бобов. Эти фракции составляли первую и вторую зоны. Решётка промежуточного битера являлась третьей зоной, подбарабанье второго барабана -четвёртой, а сборник зерна с отбойного битера и соломотряса - пятой зоной (рисунок 1). Продукт, полученный в результате работы барабанов, промежуточного и отбойного битеров и соломотряса, поступал в специальные пробоотборники каждой зоны и состоял из смеси зерна, створок и сбоины,

освобождённых от бобов. Дополнительно комбайн был оборудован пробоотборником для сбора соломы. Зерно и ворох взвешивали на весах с точностью до 5 г, а солому с точностью до 50 г, при определении дробления и абсолютного веса зерна с точностью до 0,02 г.

Коэффициенты ^ и ц3, характеризующие интенсивность процесса сепарации зерна по длине деки первого и второго барабанов, определяются при последовательном уточнении коэффициентов А!, А3, учитывают величину обмолота у первой планки деки первого и второго барабанов. Значения коэффициентов ц01, Мо3, характери-

зующие интенсивность процесса обмолота зерна по длине деки первого и второго барабанов определяется согласно методике, разработанной ранее [5], с использованием экспериментальных данных, по недомолоту за барабанами и зональной сепарации зерна, полученных при уборке сои комбайном двухфазного обмолота.

Результаты и обсуждение

При исследовании процесса обмолота сои в двухбарабанном молотильно-сепари-рующем устройстве бильного типа посевы сои характеризовались показателями представленные в таблице 2.

I-V - пробоотборники зерна по длине молотилки (зоны); 1 - пробоотборники; 2 - подбарабанье первого бильного барабана; 3 - приёмный битер; 4 - первый бильный барабан; 5 - промежуточная решётка; 6 - промежуточный битер; 7 - подбарабанье второго бильного барабана; 8 - второй бильный барабан; 9 - отбойный битер; 10 - решётка отбойного битера; 11 - фартуки разделения зон; 12 - соломотряс; 13 - подвижная рамка; 14 - пробоотборник соломы; 15 - параллелограммный механизм

Рисунок 1 - Схема разделения сепарирующей поверхности молотилки комбайна

В результате проведённых исследований установлено, что наиболее интенсивно семена сои обмолачиваются и сепарируются в начале молотильно-сепарирующе-го устройства комбайна двухфазного обмолота. Так, например, в зоне первого молотильного барабана сепарируется до 88,50 % семян целых и до 65,10 % дроблёных семян сои при подаче 1,76 кг/с в молотилку (таблица 2). С увеличением подачи проис-

ходит перераспределение сепарации зерна сои по остальным рабочим органам молотильной группы и соломотряса. Так, при повышении подачи до 4,90 кг/с снижается сепарация семян сои на 17,70 % через первое подбарабанье, но при этом возрастает сепарация семян от 16,00 до 28,50 % через подбарабанье второго барабана и увеличивается выход зерна на соломотряс от 0,60 до 2,80 %.

Таблица 2 - Характеристика участка сои

Общая степень подмерзания в неблагоприятные годы, балл 2010 год 2015 год 2022 год Вымерзание цветковых почек в неблагоприятные годы, % 2010 год 2015 год 2022 год

Академик 3 2 4 Академик 60 55 80

Амур 3 3 4 Амур 65 60 90

Гритиказ 2 2 3 Гритиказ 30 35 60

Лефко 2 1 2 Лефко 30 15 35

Казмар 1 0 1 Казмар 10 0 15

Ранний Марусича 3 3 4 Ранний Марусича 60 60 80

Титан 3 3 4 Титан 60 55 85

Хабаровский 2 2 3 Хабаровский 25 30 60

При повышении нагрузки на молотилку возрастает на 2...3 % сепарация соломистых примесей в первой и во второй зонах. Распределение соломистых примесей по зонам показывает, что основная их часть (63,60.72,20 %) от просепарированной сквозь молотильно-соломотрясную группу приходится на 3.5 зоны, то есть на промежуточный битер, второй барабан и соломотряс.

По мере продвижения массы в молотильном устройстве концентрация зерна в ворохе, прошедшем сквозь молотиль-но-сепарирующую группу снижается. Так, например, в первой и второй зонах 70,40. 81,60 % по объёму занимает зерно и лишь 18,40.29,60 % приходится на соломистые и минеральные примеси (почва, солома, полова и не вымолоченные бобы). Причём при увеличении подачи в молотилку от 1,76 до 4,9 кг/с содержание зерна основной культуры снижается от 81,60 до 78,30 в первой зоне и от 74,40 до 70,40 % во второй зоне (первый молотильный барабан). С изменением подачи в молотилку происходит перераспределение компонентов вороха как по зонам, так и в самой зоне. Так, например, при увеличении нагрузки на молотилку от 1,76 до 4,90 кг/с концентрация в ворохе зерна, поступающего со второго барабана и с клавишей соломотряса (4 и 5-я зоны), увеличивается соответственно от 13,0 до 36,4 % и от 2,30 до 20,60 %.

Анализ состава компонентов вороха показывает, что с увеличением от 1,76 до 4,9 кг/с подачи в молотилку снижается от 3,50.4,00 до 2,20.2,70 % содержание дроблёного зерна в первой и второй зонах. Преобладающим видом повреждения зерна сои являются семена, битые поперёк семядоли. В зависимости от зоны выделения этот вид повреждения составляет 57,10.66,40 %.

Преобладающими видами компонентов в соломистых примесях являются полова и створки бобов. Они занимают соответственно 7,30.12,10 и 2,60.11,80 % в первых двух зонах. В 4 и 5 зонах содержание их доходит соответственно до 60,60 и 30,70 %.

Исследование распределения соломистых примесей по зонам показывает, что основная их часть (63,60.72,20 %) сепарируется сквозь молотильно-соломотрясную группу, которая приходится на 3 и 5 зоны, то есть на промежуточный битер, второй барабан и соломотряс.

Существенное влияние на изменение состояния соевого вороха в молотильном аппарате двухфазного обмолота оказывает и окружная скорость бичей барабанов. Так, например, исследования процесса обмолота и сепарации зерна сои по длине молотилки, проведённые на участке сои с засорённостью 10,10 % (фон 2), при постоянной подаче в молотилку = 4,9 кг/с) показали, что при отношении окружной скорости бичей первого и второго барабанов

= 13,24/17,56 м/с) в зоне первой деки сепарируется 70,80 % зерна. В зоне промежуточного битера и деки второго барабана сепарируется соответственно 12,70 и 13,70 %. При снижении окружной скорости бичей первого барабана и отношении её к окружной скорости второго барабана = 8,63/17,56 м/с) сепарация зерна сои в зоне первой деки составляет лишь 53,60 %. При этом количество зерна, выделенного в зоне промежуточного битера и деки второго барабана, возрастает соответственно до 18,90 и 19,90 % (рисунок 2).

Это происходит из-за того, что при уменьшении окружной скорости бичей первого барабана снижается интенсивность обмолота семян у первой планки деки первого подбарабанья и по длине деки. Об этом свидетельствуют снижение от 0,92 до 0,69 коэффициента А1, учитывающего обмолот у первой планки деки первого барабана, и от 2,70 до 1,67 коэффициента ц01, характеризующего интенсивность обмолота по длине

деки. При этом снижается количество свободного, обмолоченного зерна в этой зоне. А содержание необмолоченного зерна в сходе с первого барабана (в конце участка ЬО возрастает (кривые 1, 2 и 3) от 7,10 до 17,20 (рисунок 2). При дальнейшем движении соевой массы в молотильном аппарате вымолот зерна происходит у первой планки деки второго барабана и по её длине. Причём, при снижении окружной скорости бичей первого барабана от 13,24 до 8,63 м/с возрастает интенсивность обмолота зерна. Об этом свидетельствует повышение от 0,77 до 1,41 коэффициента обмолота второго барабана А3 и от 3,19 до 3,30 коэффициента ц03, характеризующего соответственно обмолот у первой планки деки второго барабана и по длине. Кривые обмолота зерна (2, 3) на участке Ь3 идут круче относительно кривой (1). Содержание необмолоченного зерна в сходе со второго барабана при этом возрастает от 0,43 до 0,51 %.

F 13 24 V

1,4 — — = м/с] 2,6- — =

V2 17,56

10,94 V} 8,63 -м/с, 3,5--- =-м/с

F. 17,56

F, 17,56

Построенные на основании полученных данных зависимости наглядно показывают, что при двухфазном обмолоте сои, зерно, вымолоченное на участке Ь1 молотильно-сепарирующего устройства, не полностью сепарируются сквозь соломистую решётку и деку первого барабана. При исследованной подачи и режимах от 22,10 до 29,20 % свободного зерна поступает на решётку промежуточного битера. Однако и здесь оно всё не успевает просепарироваться, и от 9,10 до 10,30 % вымолоченного (свободного) зерна (зона У) поступает на второй барабан, работающий в «жёстком» режиме обмолота.

Содержание в ворохе обмолоченного зерна сои, поступающего на домолот вторым барабаном, приводит к дополнительному повреждению зерна. Чтобы исключить это явление, первое подбарабанье должно иметь расширенную зону сепарации, особенно за первой планкой деки, и уменьшен-

ную зону вымолота семян по длине. Это позволит повысить интенсивность сепарации вымолоченных у первой планки деки, семян сои и исключить их от дополнительного механического повреждения.

В результате проведённых исследований установлены аналитические зависимости коэффициентов обмолота и сепарации (Z) от величины суммарной сепарации зерна сои по длине (L) МСУ комбайна двухфазного обмолота (рисунок 3); определены следующие эмпирические уравнения:

A = 1,979Z^ + 0,0124 для 1-го барабана ju01 = 5,8136 Z -1,516 (1) Ju1 = 4,0698ZL - 0,0514

А =-13,55827, +13,9676 3

цт =-2,27037. + 5,3927 для 2-го барабана 13 (2)

и= 24,36757, -20,435

33

= -6,82057. + 8,8401

Теоретические зависимости процессов сепарации семян сои по длине МСУ двухфазного обмолота получены с учётом определённых коэффициентов, которые согласуются с экспериментальными. Относительная погрешность при этом не превышает 0,11.0,41 % [16].

При двухфазном обмолоте сои изменяется объёмный вес мелкого вороха, выделенного по длине МСУ, и нагрузка на стряс-ную доску. Так, например, в зависимости от фона убираемой культуры 51.64 % нагрузки от общей приходится на первую и вторую зоны. Объёмный вес вороха в данном случае составляет 368.408 г/дм3. По мере продвижения вороха по длине стрясной доски снижаются его объёмный вес и удельная нагрузка. На пятую зону (отбойный битер и соломотряс) приходится лишь 4,80.9,40 % от общей нагрузки вороха объёмным весом 52,90.83,70 г/дм3.

Изменение нагрузки по длине стрясной доски, представленное на рисунке 3, показывает, что интенсивность роста нагрузки происходит по параболической зависимости. При этом интенсивность роста удельной нагрузки на менее засорённом фоне выше. Данное явление связано с тем, что на менее засорённом фоне (засорённость 10,10 %) в связи с неровностью поля на жатку комбайна попадает большее количество минеральных примесей почвы, которая, проходя через молотильно-сепарирующее устройство, полностью просевается, создавая тем самым дополнительную нагрузку на очистку, и засоряет ворох трудноотделимыми компонентами. Поступление почвы на очистку в большей мере приходится на 1 и 2 зоны (соответственно 65 и 29 %) и в меньшей мере в 3 и 4 зоны (соответственно 2,81 и 2,00 %) и в 5 зону - лишь 0,15 %.

Проведённые исследования показали, что в зависимости от фона убираемой куль-

1, 2, 3 - количество обмолоченного зерна по длине молотилки;

4, 5, 6 - количество просепарированного зерна по длине молотилки. --- экспериментальные; — теоретические.

Рисунок 2 - Влияние отношения окружных скоростей бичей барабанов на изменение соотношения соевого вороха в молотильном аппарате комбайна двухфазного обмолота

■ Л Л Л 4 ^ ■■ - -

4?

■ ¥

Я' /У А?

е; я

& & &

1>Л

Рисунок 3 - Зависимость коэффициентов А,, Ц01, Ри Ц2, Аз, Цоз и Цз от величины суммарной сепарации зерна Z на различных участках МСУ двухфазного обмолота сои

туры происходит и распределение нагрузки на рабочие органы комбайна двухфазного обмолота при уборке сои. Так, например, при повышении рабочей скорости комбайна от 1,10 до 2,45 м/с, подача в молотилку возрастает от 1,76 до 4,90 кг/с на фоне с засорённостью 10,10 % (фон 2) и от 2,80 до 5,19 кг/с на фоне с засорённостью 38,20 % (фон 1). Однако более интенсивный рост за счёт высокого содержания соломы происходит на фоне 1. Нагрузка на молотилку при одной и той же рабочей скорости комбайна - 0,20.1,10 кг/с выше.

Анализ данных о нагрузке на очистку комбайна показывает, что при изменении рабочей скорости комбайна про-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

порционально ей растёт и нагрузка на очистку. При рабочей скорости 1,11 м/с она составляет 0,15 кг /дм.с, а при 2,45 м/с -0,38 кг/дм.с (фон 1). Аналогичная зависимость получена и на втором фоне. Однако следует отметить, что за счёт большего поступления минеральных примесей почвы нагрузка на очистку на менее засорённом фоне (фон 1) на 0,02 кг/дм.с выше.

Анализ качества зерна, выделенного по длине МСУ комбайна двухфазного обмолота, показывает (таблица 3), что по мере продвижения обмолачиваемой массы в молотилке количество зерна с механическим повреждением увеличивается, а масса 1000 семян снижается.

Таблица 3 - Характеристика зерна сои, выделенного по длине МСУ комбайна двухфазного обмолота

Зоны Дробление зерна, % Микроповреждение зерна, % Всего механически повреждённого зерна, % Масса 1000 семян, г

1 2,10 7,50 9,60 153,40

2 2,60 5,40 8,00 151,00

3 5,30 12,60 17,90 148,20

4 27,60 9,40 37,00 146,90

5 24,30 14,00 38,30 141,30

В результате проведённых исследований установлено, что количество дроблёного зерна в зоне первого барабана составляет 2,10.2,60 %; микроповреждён-ного - 5,40.7,50 %; в зоне второго барабана, соответственно 27,6 и 9,40 %; масса 1000 семян, вымолоченных и выделенных в зоне первого барабана - на 4,10.6,50 г выше массы 1000 семян, выделенных в зоне второго барабана.

Выводы

При двухфазном обмолоте зерно сои наиболее интенсивно вымолачивается и сепарируется в зоне первого молотильного барабана комбайна двухфазного обмолота. В зависимости от технологических регулировок и подачи в молотилку сепарируется

70,30.81,60 % наиболее полновесного и менее повреждённого зерна. Количество дроблёного и микроповреждённого зерна при этом не превышает соответственно 2,60 и 7,50 %, а масса 1000 семян на 4,10.6,50 г выше массы семян, выделенных после обмолота вторым молотильным барабаном.

Наиболее полно можно реализовать преимущества, создаваемые двухфазным обмолотом, при раздельном сборе полновесных и менее повреждённых семян сои, обмолоченных и выделенных в зоне первого молотильного барабана комбайна двухфазного обмолота. Сбор и качественная очистка выделенной фракции зерна может использоваться на семена без послеуборочной подработки.

Для сохранения качества и биологической полноценности семян сои, вымолоченных в начале МСУ двухфазного обмолота, первое подбарабанье должно иметь интенсивную зону сепарации, особенно за первой планкой деки.

Для дальнейшего сохранения качества зерна, выделенного из зоны первого молотильного барабана, необходимо раздельно

очищать на первой половине решётного стана комбайна и собирать выделенные зёрна в отдельном бункере или в мягком контейнере. Для транспортирования их в отдельный бункер необходимо применять ленточно-винтовой конвейер со щёточным обрамлением краёв ленты и винтовой рабочей кромки горизонтального шнека.

Список источников

1. Система земледелия Амурской области: производственно-практический справочник / П. В. Ти-хончук [и др.]; под ред. П. В. Тихончука. Благовещенск: ДальГАУ, 2016. 570 с.

2. Синеговский М. О., Малашонок А. А. Анализ влияния экономических факторов на эффективность производства сои в Амурской области // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 10. С. 116-118.

3. 100 вопросов и ответов о возделывании сои (рекомендации для руководителей и специалистов сельскохозяйственных предприятий) / Под общей ред. М. О. Синеговского. ООО «Одеон», 2021. 79 с.

4. Амурский статистический ежегодник 2013. Благовещенск: Амурстат, 2013. 586 с.

5. Присяжная И. М., Присяжная С. П., Присяжный М. М., Проценко П. П. Совершенствование процесса обмолота, сепарации и транспортирования для повышения качества семян при комбайновой уборке сои: монография. Благовещенск: АМГУ, 2018. 192 с.

6. Бумбар И. В. Уборка сои: монография. Благовещенск: ДальГАУ, 2006. 257 с.

7. Гиевский А. М., Чернышов А. В., Маслов Д. Л., Мигульнов В. Ю. Обоснование режима работы молотильно-сепарирующего устройства комбайна при уборке сои // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2019. № 1 (60). С. 50-56. https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2019.1.50

8. Гиевский А. М., Оробинский В. И., Чернышов А. В., Баскаков И. В. Дружинин Р.А. Обоснование выбора типа комбайна для уборки посевов сои на кормовые и семенные цели // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2022. Т.15. № 1 (72). С. 12-22. https://doi.org/10.53914/ issn2071-2243_2022_1_12

9. Кувшинов А. А., Сахаров В. А., Липкань А. В. Предпосылки для определения коэффициента, связывающего статическое и динамическое воздействие на семена сои // Агронаука. 2023. Том 1. № 1. С.165-170.

10. Присяжная И. М., Присяжная С. П., Фокина Е. М. Исследование прочности зерна сои различных сортов // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2022. № 5. С. 75-79. М^://^. org/10.31857/2500-2082/2022/5/75-79

11. Грек А. И. Вопросы обмолота. Владивосток: Дальневосточное книжное издательство, 1970. С. 26-32.

12. Результаты исследований динамической прочности семян некоторых масличных культур // Бюллетень научно-технической информации по масличным культурам ВНИИМК. Краснодар, 1970. С. 66-70.

13. Ловчиков А. П., Кулагин С. Н. Теоретический аспект комбинации решет системы очистки зерноуборочного комбайна // Известия Оренбурского государственного аграрного университета. 2021. № 2(88). С. 178-184. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2021-88-2-98-102

14. Ловчиков А. П., Кулагин С. Н. Обоснование совершенствования ветро-решетной очистки зерноуборочного комбайна // Известия Оренбурского государственного аграрного университета. 2023. № 1(99). С. 185-188. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-185-188

15. Оборская Ю. В., Ран О. П. Влияние физико-механических свойств семян различных сортов сои на степень их травмирования // Современные технологии пр-ва и перераб. с.-х. культур: сб. науч. ст.

науч.-практ. конф. (с междунар. участием), посвящ. 105-летию со дня рождения селекционера, заслуженного агронома РФ Т.П. Рязанцевой. Благовещенск: ВНИИ сои, 2017. С. 257-265.

16. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Москва: Альянс, 2014. 351 с.

References

1. Tikhonchuka PV. (eds.) Sistema zemledeliya Amurskoi oblasti: proizvodstvenno-prakticheskii spravochnik [System of agriculture of the Amur Region: production and practical reference book]. Blagoveshchensk: DalGAU, 2016. 570 p. (in Russ.).

2. Sinegovskii MO, Malashonok AA. Analiz vliyaniya ekonomicheskikh faktorov na effektivnost' proizvodstva soi v Amurskoi oblasti [Analysis of the influence of economic factors on the efficiency of soybean production in the Amur Region]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. Achievements in Science and Technology APK. 2016;30:10:116-118. (in Russ.).

3. Sinegovskii MO. (eds.) 100 voprosov i otvetov o vozdelyvanii soi (rekomendatsii dlya rukovoditelei i spetsialistov sel'skokhozyaistvennykh predpriyatii) [100 questions and answers about soybean cultivation (recommendations for managers and specialists of agricultural enterprises]. Odeon, 2021. 79 p. (in Russ.).

4. Amurskiistatisticheskiiezhegodnik2013 [Amur Statistical Yearbook 2013]. Blagoveshchensk: Amurstat, 2013. 586 p. (in Russ.).

5. Prisyazhnaya IM, Prisyazhnaya SP, Prisyazhnyi MM, Protsenko PP. Sovershenstvovanie protsessa obmolota, separatsii i transportirovaniya dlya povysheniya kachestva semyan pri kombainovoi uborke soi: monografiya [Improving the process of threshing, separation and transportation to improve the quality of seeds when combine harvesting soybeans: monograph]. Blagoveshchensk: AMSU, 2018. 102 p. (in Russ.).

6. Bumbar IV. Uborka soi: monografiya [Soybean harvesting: monograph]. Blagoveshchensk: DalGAU. 2006. 257 p. (in Russ.).

7. Gievskii AM, Chernyshov AV, Maslov DL, Migul'nov VYu. Obosnovanie rezhima raboty molotil'no-separiruyushchego ustroistva kombaina pri uborke soi [Justification of the mode of operation of the threshing and separating device of the combine during soybean harvesting]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. Bulletin of Voronezh State Agrarian University. 2019;1:60:50-56. (in Russ.).

8. Gievskii AM, Orobinskii VI, Chernyshov AV, Baskakov IV. Druzhinin RA. Obosnovanie vybora tipa kombaina dlya uborki posevov soi na kormovye i semennye tseli [Justification for choosing a type of combine for harvesting soybean crops for fodder and seed purposes]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. Bulletin of Voronezh State Agrarian University. 2022;15:1:72:12-22. (in Russ.).

9. Kuvshinov AA, Sakharov VA, Lipkan' AV. Predposylki dlya opredeleniya koeffitsienta, svyazyvayushchego staticheskoe i dinamicheskoe vozdeistvie na semena soi [Prerequisites for determining the coefficient that binds the static and dynamic effect on soybean seeds]. Agronauka. Agroscience. 2023;1:1:165-170. (in Russ.). https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2019.1.50

10. Prisyazhnaya IM, Prisyazhnaya SP, Fokina EM. Issledovanie prochnosti zerna soi razlichnykh sortov [Study of the strength of soybean grains of various varieties]. Vestnik Rossiiskoi sel'skokhozyaistvennoi nauki. Bulletin of Russian Agricultural Science. 2022;5:75-79. (in Russ.). https://doi.org/10.53914/issn2071-2243_2022_1_12

11. Grek AI. Voprosy obmolota [Threshing questions]. Vladivostok, 1970. P. 26-32. (in Russ.).

12. Rezul'taty issledovanii dinamicheskoi prochnosti semyan nekotorykh maslichnykh kul'tur [Results of studies of dynamic strength of seeds of some oilseeds]. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi informatsii po maslichnym kul'turam VNIIMK. Bulletin of scientific and technical information on oil cultures VNIIMK. Krasnodar, 1970. P. 66-70. (in Russ.). https://doi.org/10.31857/2500-2082/2022/5/75-79

13. Lovchikov AP, Kulagin SN. Teoreticheskii aspekt kombinatsii reshet sistemy ochistki zernouborochnogo kombaina [The theoretical aspect of the combination will solve the cleaning system of the combine harvester]. Izvestiya Orenburskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. Izvestia of the Orenburg State Agrarian University. 2021;2:88:178-184. (in Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2021-88-2-98-102

14. Lovchikov AP, Kulagin SN. Obosnovanie sovershenstvovaniya vetro-reshetnoi ochistki zernouborochnogo kombaina [Justification for improving wind-sieve cleaning of a combine harvester].

Izvestiya Orenburskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. Izvestia of the Orenburg State Agrarian University. 2023;1:99:185-188. (in Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-185-188

15. Oborskaya YuV, Ran OP. Vliyanie fiziko-mekhanicheskikh svoistv semyan razlichnykh sortov soi na stepen' ikh travmirovaniya [Influence of physical and mechanical properties of seeds of different soybean varieties on the degree of their injury]. Sovremennye tekhnologii proizvodstva i pererabotki sel'skokhozyaistvennykh kul'tur: sbornik nauchnykh statei nauchno-prakticheskoi konferentsii. (s mezhdunarodnym uchastiem), posvyashchennaya 105-letiyu so dnya rozhdeniya selektsionera, zasluzhennogo agronoma RF T. P. Ryazantsevoi. Modern technologies of production and processing. agricultural cultures: Sat. scientific. Art. scientific-practical conf. (with international participation), 105 th anniversary of the birth of the breeder, Honored Agronomist R.F. T. P. Ryazantseva. Blagoveshchensk: VNII soybeans, 2017. P. 257-265. (in Russ.).

16. Dospekhov BA. Metodika polevogo opyta (s osnovamistatisticheskoi obrabotki rezul'tatov issledovanii) [Field experience methodology (with the basics of statistical processing of research results]. Moscow: Alliance, 2014. 351 p. (in Russ.).

Информация об авторах

И. М. Присяжная - канд. техн. наук, доцент; С. П. Писяжная - д-р техн. наук, профессор

Information about the authors

I. M. Prisyazhnaya - Cand. Tech. Sci., Associate Professor;

S. P. Prisyazhnaya - Dr Tech. Sci., Professor

Статья поступила в редакцию 23.10.2023; одобрена после рецензирования 31.10.2023; принята к публикации 09.11.2023

The article was submitted 23.10.2023; approved aftee reviewing 31.10.2023; accepted for publication 09.11.2023

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.