Молотильное устройство комбайна для уборки зерновых культур Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

REFERENCES

l.Arkhipov M.V., Ivanov A.I., Danilova T.A., Sinitsina S.M., Tyukalov Yu.A., Pasynkova E.N. Ocenka biopotenciala proizvodstva prodovol'stviya v Severo-Zapadnom regione Rossii [Assessment of biological potential of food production in the NorthWest Region of Russia. K.A. Lajshev, M.V. Arhipov (Eds)]. Saint Petersburg-Pushkin. 2016: 136.

2.Komp'yutemaya biometrika. Pod red. V.N. Nosova [Computer-aided biometrics. Ed. V.N.Nosov]. Moscow: MGU Publ., 1990: 232.

3.Dyuk V. Obrabotka dannyh na PK v primerah [PC data processing in examples]. Saint Petersburg: Piter, 1997: 240 p.

УДК 631.354.2 DOI 10.24411/0131-5226-2018-10039

МОЛОТИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОМБАЙНА ДЛЯ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР М.И. Липовский, д-р техн. наук; А.Н. Перекопский, канд. техн. наук

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

Применяемый в зерноуборочных комбайнах бильный молотильный аппарат неэффективен при уборке риса. Для обмолота последнего используется штифтовый молотильный аппарат. Это обстоятельство обусловило необходимость выпуска двух типов комбайнов - зерноуборочных и рисоуборочных. Разработанное в ИАЭП молотильно-сепарирующее устройство позволит высокоэффективно выполнять уборку всех зерновых культур унифицированным зерноуборочным комбайном. Представлены схемы разработанного устройства, позволяющего эффективно выполнять функции зерноуборочного и рисоуборочного комбайнов. Предлагаемое молотильно-сепарирующего устройство включает два унифицированных молотильных аппарата, промежуточный и отбойный битеры. Каждый унифицированный молотильный аппарат снабжен зубовыми и рифлеными бичами с возможностью быстрой перенастройки с одного варианта на другой. Приведены результаты испытаний комбайнов с новыми молотильно-сепарирующего устройствами на машиноиспытательных станциях.

Ключевые слова: молотильно-сепарирующее устройство; унифицированный зерноуборочный комбайн

THRESHING DEVICE FOR GRAIN COMBINE HARVESTER

M.I. Lipovskiy, DSc (Engineering); A.N. Perekopskiy, Cand. Sc. (Engineering)

Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSBSI FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia

The rasp-bar threshing mechanism installed in grain combine harvesters is inefficient when harvesting rice. For this purpose, a peg thresher is used. This is why two types of combine harvesters - grain harvesters and rice harvesters, need to be manufactured. The threshing and separating device designed at IEEP provides the highly efficient harvesting of all relevant crops by a unified combine harvester. The paper shows the

130

Технологии и технические средства механизированного производства продукции _растениеводства и животноводства_

diagrams of this device, which can efficiently thresh both grain and rice. The device includes two unified threshing units, intermediate and rear beaters. Each standardized threshing unit is equipped with tooth rasps and corrugated rasps with the possibility of quick switching from one option to the other. The test results of the combine harvesters with newly designed threshing and separating device on Machine Testing Stations are presented.

Key words: threshing and separating device; unified grain harvester

Введение

В настоящее время выпускаются два типа комбайнов для уборки зерновых культур - рисоуборочные и зерноуборочные. Рисоуборочные комбайны оборудуются штифтовым молотильным аппаратом, т.к. применяемый на зерноуборочных комбайнах бильный молотильный аппарат

неэффективен при обмолоте риса. Данное обстоятельство усложняет производство на заводе и комплектование парка комбайнов в сельскохозяйственных организациях.

В ИАЭП ( Институте агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства) разрабатывается молотильно-сепарирующее устройство (МСУ), которое позволит выполнять уборку всех зерновых культур унифицированным зерноуборочным комбайном. МСУ унифицированного комбайна включает два унифицированных молотильных аппарата [1-5], отбойный и промежуточный битеры (рис. 1-3).

Г'

Рис. 1. МСУ для уборки колосовых культур

г

Рис. 2. МСУ для уборки мелкосеменных и некоторых других культур

Вид А

Рис. 3. МСУ для уборки риса

Все варианты унифицированного молотильного аппарата снабжены рифлеными и зубовыми бичами с быстрой перенастройкой с одного варианта на другой, а подбарабанье снабжено съемными планками (рис.3, вид А) с выступами.

Лидер мирового комбайностроения -компания Claas предусматривает замену

бильного барабана штифтовым для использования зерноуборочного комбайна на уборке риса. Замена требует оснастки и проведения работ в стационарных мастерских или в полевых условиях с передвижной мастерской. Переоборудование же унифицированного молотильного

аппарата предусматривается выполнять в полевых условиях.

Материалы и методы

Использованы материалы лабораторных исследований, а также испытаний комбайнов, оборудованных молотильными барабанами с разновысокими зубовыми бичами. Испытания проведены при уборке всех зерновых колосовых культур. Влажность зерна убираемых культур составляла 11-37%, влажность стеблей достигала 52%. Осуществлена

производственная проверка в хозяйствах Красноярского края образцов

промышленной партии комбайнов.

Результаты и обсуждение

Унифицированный молотильный

аппарат включает барабан 1 и решетчатую деку 2 (см. рис. 1). Барабан содержит корпус 3, образованный дисками и подбичниками 4 и зубовые бичи 5. Обтекаемые планки 6 установлены на двух противоположных зубовых бичах. Планки частично перекрывают зубья по длине так, что рабочая часть зубьев остается короче, чем зубья остальных рядов. Зубья на корпусе располагаются по винтовой линии или в шахматном порядке, а вершины всех зубьев

лежат на одной цилиндрической поверхности. Барабан имеет сменный комплект рифленых бичей на съемных подбичниках, которые для реализации бильного варианта барабана крепятся к задним стенкам подбичников корпуса. Как вариант предусмотрено крепление съемных подбичников и к передним стенкам подбичников. В варианте барабана предусматривается шарнирное соединение рифленых бичей с подбичниками корпуса барабана, которые могут фиксироваться на корпусе с помощью разъемных соединений [2, 6]. В варианте для обмолота кукурузы, как легкотравмируемой культуры, съемные подбичники выполнены перекрывающими межбичевое пространство барабана [7].

Испытания комбайнов, оборудованных унифицированным новым молотильным аппаратом в первом варианте (с зубовыми бичами), проведены по всей территории России на девяти машиноиспытательных станциях в течение 15 лет.

Положительные результаты получены и в производственных условиях. В таблице приведены результаты испытаний комбайнов Енисей-КЗС-957 и Енисей-КЗС-954 на Северо-Западной МИС [8, 9].

Таблица

Результаты испытаний зерноуборочных комбайнов на СЗ МИС _(Протокол №10-37-03)_

Наименование показателя Енисей-КЗС-954 Енисей-КЗС-957

Культура пшеница ячмень пшеница ячмень

Урожайность, т/га 3,52 3,42 3,52 3,42

Влажность зерна, % 16,1 37,2 16,1 37,2

Влажность соломы, % 22,8 54,0 22,8 54,0

Отношение массы зерна к массе соломы 1.1,5 1.1,3 1.1,5 1.1,3

Пропускная способность (при уровне потерь зерна 1,5%), кг/с 7,5 4,4 9,0 5,5

Содержание в бункерном ворохе, О/ . /о. дробленого зерна сорной примеси

1,94 0,76 0,50 1,70 1,29 0,30 0,20 1,70

Удельный расход топлива, кг/т 2,08 2,50 1,80 2,16

Комбайны Енисей-КЗС-957 и Енисей-КЗС-954 двухбарабанные, отличаются только конструкцией барабана. Енисей-КЗС-957 оснащен барабаном с зубовыми бичами, Енисей-КЗС-954 - бильным.

На рис. 4 представлены результаты испытаний (Протокол №05-18-19) на уборке риса на Дальневосточной МИС рисозерноуборочного комбайна Кедр-1200Р [10], у которого в качестве второго молотильного барабана использован молотильный барабан с зубовыми бичами. Первый барабан комбайнов Кедр-1200Р и Енисей-1200Р штифтовый.

I 1

1 /

/

/ / f

/ / /

/ У /

/' /

У / у

у

/ 2. 3 4 -У е 7 кг/с

Рис. 4. Потери зерна молотилками рисозерноуборочных комбайнов в зависимости

от подачи:_Кедр-1200Р;_ _

_Енисей-1200Р

Лабораторно-полевые испытания

комбайна Кедр-1200Р проведены на уборке риса Новосельский-52 урожайностью 3,13 т/га, влажностью зерна - 12,2%, стеблей -45,2% при отношении массы зерна к массе соломы 1:1,7 в диапазоне значений приведенной подачи убираемой культуры в молотилку 1,3-7,4 кг/с.

Пропускная способность (5,2 кг/с) комбайна Кедр-1200Р на уборке труднообмолачиваемого риса Новосельский-52 была на 60% больше, чем у эталона -Енисей-1200Р, а потери зерна были в 2 раза ниже. Качественные показатели работы комбайнов существенно не отличались. Эти

данные показывают преимущества в работе нового молотильного аппарата

рисозерноуборочного комбайна в качестве второго молотильного аппарата по сравнению с бильным.

Разработанный молотильный аппарат позволяет повысить пропускную

способность комбайна на 18-24%, снизить энергоемкость обмолота на 20-30%, потери зерна в 1,5-2,0 раза, травмирование зерна на 30-40%, расход горючего на работу двигателя и соответственно выброс в атмосферу выхлопных газов на 13-18% [1, 8]. В новом молотильном аппарате не нужна регулировка молотильных зазоров при изменяющихся внешних воздействиях, которые одинаковые для всех колосовых культур и условий. Осуществляется более эффективное двухуровневое энергетическое воздействие на обмолачиваемую культуру, соответствующее свойствам колоса зерновых культур.

Выводы

Разработанное молотильное устройство унифицированного зерноуборочного

комбайна может использоваться в нескольких вариантах, как минимум в четырех. Для уборки зерновых колосовых культур (рис. 1) барабаны обоих молотильных аппаратов используются в основном (зубовом) варианте (без использования рифленых бичей), а подбарабанье используется без

дополнительных планок.

В варианте (рис.2) для уборки метелочных мелкосеменных культур и семян трав барабаны молотильных аппаратов используются в бильном варианте (рифленые бичи в рабочем положении).

Для уборки риса барабаны обоих молотильных аппаратов работают в основном (зубовом) варианте в двух комплектациях подбарабаний (рис. 3):

- с дополнительными планками на первом молотильном аппарате,

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_

- с дополнительными планками на обоих подбарабаньях.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Липовский М.И., Перекопский А.Н. Унифицированный молотильный аппарат / Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. № 90. С. 47 - 54.

2. Патент №2400049 Универсальный молотильный барабан / Липовский М.И., Перекопский А.Н. - Опубл. 2010. Бюл. №27.

3. Патент №2479194 Молотильное устройство (варианты) / Липовский М.И., Перекопский А.Н., Липовский А.М. -Опубл. 2013. Бюл. №11.

4. Патент на полезную модель №142769 Универсальный молотильный барабан / Липовский М.И., Перекопский А.Н. - Опубл. 2014.

5. Патент №2239305 Молотильное устройство / Липовский М.И., Перекопский А Н., Гудков Д А. - Опубл. 2004. Бюл. №31.

6. Патент №2400050 Универсальный молотильный барабан / Липовский М.И., Перекопский А.Н. - Опубл. 2010. Бюл. №27.

7. Патент на полезную модель №168996 Универсальный молотильный барабан / Липовский М.И., Перекопский А.Н. - Опубл. 2017. Бюл. №7.

8. Липовский М.И., Перекопский А.Н. Зерноуборочный комбайн: из прошлого - к новому поколению. СПб.: ИАЭП, 2015. 316 с.

9. Липовский М.И., Сухопаров А.И. Результаты испытаний красноярских комбайнов нового поколения / Достижения науки и техники АПК. 2007. № 6. С. 36-37.

10. Липовский М.И. Рациональный обмолот зерновых культур. СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2005. 140 с.

REFERENCES

1. Lipovskij M.I., Perekopskij A.N. Unificirovannyj molotil'nyj apparat [Unified threshing mechanism]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2016; 90: 47 - 54.

2. Lipovskij M.I., Perekopskij A.N. Universal'nyj molotil'nyj baraban [Unified threshing drum]. Patent RF No. 2400049, 2010.

3. Lipovskij M.I., Perekopskij A.N., Lipovskij A.M. Molotil'noe ustrojstvo (varianty) [Thresigng device (options]. Patent RF No. 2479194, 2013.

4. Lipovskij M.I., Perekopskij A.N. Universal'nyj molotil'nyj baraban [Unified

threshing drum]. Patent RF on utility model No. 142769, 2014.

5. Lipovskij M.I., Perekopskij A.N., Gudkov D.A. Molotil'noe ustrojstvo [Threshing device]. Patent RF No. 2239305,. 2004.

6. Lipovskij M.I., Perekopskij A.N Universal'nyj molotil'nyj baraban [Unified threshing drum]. Patent RF No. 2400050, 2010.

7. Lipovskij M.I., Perekopskij A.N. Universal'nyj molotil'nyj baraban [Unified threshing drum]. Patent RF on utility model No.168996, 2017.

8. Lipovskij M.I., Perekopskij A.N. Zernouborochnyj kombajn: iz proshlogo - k novomu pokoleniyu [Grain combine harvester -

from past to the new generation]. Saint Petersburg: IEEP; 2015: 316. 9. Lipovskij M.I., Sukhoparov A.I. Rezul'taty ispytanij krasnoyarskih kombajnov novogo pokoleniya [Test results of new generation combine harvester manufactured in

Krasnoyarsk]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2007; 6: 36-37.

10. Lipovskij M.I. Racional'nyj obmolot zernovyh kul'tur [Grain crop threshing management]. Saint Petersburg: SZNIIMESH; 2005: 140.

УДК 519.873:631.362.36 DOI 10.24411/0131-5226-2018-10040

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО СПОСОБА ДЛЯ ПРЕДРЕАЛИЗАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ КАРТОФЕЛЯ

Н.И. Джабборов, д-р техн. наук; А.В. Зыков

А.М. Захаров, канд. техн. наук;

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства- филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ

В статье изложены результаты экспериментальных исследований предреализационной очистки картофеля аэродинамическим способом на экспериментальной установке ПОКАС-1 ИАЭП первой модификации, разработанной в институте. Приведены закономерности изменения массы примеси, отделяющейся с поверхности картофеля аэродинамическим способом, в виде эмпирических зависимостей от управляемых факторов -температуры воздуха на выходе из заслонки и частоты вращения барабана. Определены оптимальные значения отдельных показателей и параметров процесса в зависимости от изменяемых факторов процесса очистки. На основе теоретических и экспериментальных исследований определены наиболее значимые факторы и параметры, влияющие на степень очистки картофеля аэродинамическим способом. Подтверждена научная гипотеза о целесообразности применения нового разработанного в ИАЭП аэродинамического способа предреализационной обработки корнеклубнеплодов, на примере очистки картофеля, на разработанной экспериментальной установке ПОКАС-1 ИАЭП.

Ключевые слова: предреализационная обработка; аэродинамический способ; картофель; корнеклубнеплоды.

EVALUATION OF AERODYNAMIC METHOD OF PRE-SALE TREATMENT OF

POTATO

N.I. Dzhabborov, DSc (Engineering); A.V.Zykov

A.M.Zakharov,Cand.Sc.(Engineering);

Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSBSI FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia