CC BY
42АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
УДК. 631.316.578.3
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ «НЕВЕЙКА» ПРИ УБОРКЕ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
Беренштейн И. Б., доктор технических наук, профессор; Шабанов Н. П., кандидат технических наук, доцент;
Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского»
Представлены результаты технико-эксплуатационных и технико-экономических исследований уборки зерновых по традиционной технологии, технологии с очесом растений на корню серийным комбайном и технологии с очёсом на корню с комбайном, работающим по схеме «Невейка». Сравнение показателей технологии Очёс + «Невейка» с традиционной технологией уборки свидетельствует, что производительность комбайна возрастает на 65,6 %, расход топлива на работу комбайна сокращается на 39 %, продолжительность уборки уменьшается на 65 %.
Ключевые слова: технология, комбайн, очёс, невейка, зерновой ворох, производительность.
NEW ABILITIES OF TECHNOLOGY «NEVEIKA» WHILE HARVESTING OF CROPS
Berenshtein I. B., Doctor of Technical Sciences, Professor;
Shabanov N. P., Candidate of Еechnical Sciences, Associate Professor; Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University»
The results of technical and operational and technical-economic studies of grain harvesting using traditional technology, technology with a pile of plants at the root of the serial harvester and technology with a boom at the root with a combine operating under the «Neveika» scheme are presented. A comparison of the performance of the Ochez + "Neveika" technology with traditional harvesting technology shows that the productivity of the combine increases by 65.6%, the fuel consumption for combine operation is reduced by 39%, the cleaning time is reduced by 65%.
Keywords: technology, combine, ochus, neveika, grain heap, productivity.
Введение. В настоящее время раздельная (двухфазная) уборка при возделывании колосовых и метелочных культур встречается редко, а если и встречается, то на незначительных площадях. В тоже время уборка зерновых прямым комбайнированием укрепляет и расширяет свои позиции и становится в мировом производстве для пшеницы, ячменя, овса, ржи, риса и разного вида
52
крупяных культур общепризнанной, базовой технологией. Этому способствуют современные модели зерновых комбайнов разного класса, выполняющие процесс уборки с высокой производительностью и гарантированным качеством. При этом в комбайнах используются молотилки с разными принципами работы МСУ (молотильно-сепарирующего устройства), но это существенно не отражается на технологическом процессе работы комбайна. Технологическая схема не меняется: срезанный стеблестой с зерновой частью поступает в молотилку комбайна и обмолачивается. После чего из обмолоченной соломы выделяют зерно, а выделенный после обмолота зерновой ворох очищается до получения чистого зерна. За последние 30-40 лет не произошло никаких заметных изменений не в технологии уборки, не в технологической схеме комбайнов. В этих направлениях развитие практически остановилось.
Что мешает разработке новых технологий и новых средств механизации уборки зерновых культур? Как ни странно основная причина «застоя» - хорошо известная отлаженная технология и её достаточно эффективные средства механизации. Хозяйственников существующие возможности уборки зерновых -полностью устраивают. Новых предложений нет. Производители уборочной техники тоже не настроены на кардинальные изменения. Конструкция машин, их модельный ряд, универсализация рабочих органов под уборку разных культур -всё это отлажено и работает, зачем нести на что-то дополнительные затраты?
Тем не менее, движение к усовершенствованию или при необходимости кардинальному изменению технологии и средств механизации уборки (первую очередь зерновых культур) необходимо, только этот путь позволить поднять производительность и гарантированно предотвратить существующие потери урожая.
Из решений, которые сегодня могут поднять процесс уборки зерновых культур на новый уровень можно выделить две перспективные разработки, выполненные ещё в период Советского Союза.
Первая разработка - это технология уборки зерновых культур по схеме «Невейка», которая включает следующие операции: скашивание стеблестоя, обмолот хлебной массы, отделение соломы, сбор зернового вороха (зерна и половы), его выгрузку и транспортировку на стационарный пункт, отделение зерна от незерновой части и его очистка; подача половы в половохранилище. Солома при данной технологии уборки измельчается и разбрасывается по полю или укладывается в валок с последующим его подбором.
По данным ВИМ и ВНИИПТИМЕСХ [1] применение технологии «Невейка» увеличивает производительность молотилки комбайна на 25...30 % за счет отсутствия очистительных рабочих органов и сокращения простоев на ожидание транспорта (отдельно для зерновой и незерновой части урожая). Дополнительный эффект от новой схемы - снижается потребность транспорта в результате совместной перевозки зерна и половы, обеспечивается полный сбор половы.
Вторая разработка - применение на зерноуборочном комбайне очесывающего устройства, которое способно работать в 2 раза быстрей, чем серийная жатка и при этом производить сбор и подачу в молотилку комбайна очесанного
53
вороха, состоящего (в зависимости от убираемой культуры) на 50.80 % из вымолоченного зерна. Уборка очесом зерна на корню позволяет экономить 20.35 % топлива [2]. При этом более половины соломы в виде очесанного стеблестоя остаётся в поле на корню и в молотилку комбайна не поступает. В результате, чтобы выйти на паспортную пропускную способность (кг/с), комбайн должен двигаться в 1,5 раза быстрей, чем при работе с обычной жаткой, так как в молотилке подвергается обработке только зерновой очесанный ворох. Тем не менее, значительного «скачка» производительности у комбайна, работающего с очесывающим устройством, не происходит. Причина (сдерживающий фактор) - пропускная способность системы решётной очистки зерна в комбайне, она не изменилась, а количество зернового вороха при работе с серийной жаткой и с очесывающим устройством осталось практически без изменений. Поэтому чтобы при высокопроизводительном очесе достичь высокопроизводительной работы молотилки и в целом комбайна необходимо кардинально решит вопрос с очисткой зернового вороха в уборочном агрегате.
Решение простое: объединить очесывающее устройство и схему «Невейка» в одну уборочную машину. И так как в схеме «Невейка» отсутствует очистка зерна, производительность зерноуборочного комбайна увеличится. Чтобы определить на сколько предложенные изменения эффективны для работы комбайнов сравним три варианта уборочных агрегатов: базовый - комбайн Акрос-550 с серийной жаткой 6 м; комбайн Акрос-550 с очесывающим устройством 6м и комбайн Акрос-550, работающий по схеме «Невейка» с очесывающей жаткой.
Научная гипотеза исследований - применение очесывающего устройства и перенос очистки зерна из комбайна на стационарный пункт увеличит производительность уборочных машин, сократить продолжительность уборочных работ вследствие чего будут значительно снижены потери зерна технологические и от самоосыпания.
Цель и задачи исследования Цель работы - дать технико-эксплуатационную и экономическую оценку применения на комбайне очесывающего устройства и схемы «Невейка» при уборке пшеницы и ячменя в условиях Крыма, в сравнении с традиционной технологией уборки.
Задачи исследования: 1. Определить структуру хлебной массы в зависимости от урожайности зерна и незерновой части (солома, полова) при применении очесывающего устройства и использовании жатки с режущим аппаратом.
2. Определить максимальную скорость и производительность комбайна в зависимости от урожайности зерна и соломы для вариантов: с очесывающей жаткой, с обмолотом и очисткой зерна; с очесывающим устройством и схемой -«Невейка» и при работе по традиционной технологии.
3. Определить эксплуатационные и приведенные затраты на выполнение:
- очёса, обмолота и очистки зерна комбайном в сравнении с применением очеса, обмолота хлебной массы комбайном и обработкой мелкого вороха «Невейки»;
- первичной очистки и сортировки зерна на стационарных зерноочистительных машинах, работающих на электрической энергии;
54
- скашивания, измельчения и разбрасывания стерни по полю при очесе с комбайном, работающим по технологии «Невейка» в сравнении с традиционной технологией уборки пшеницы и ячменя.
4. Рассчитать возможные потери: технологические и от самоосыпания в зависимости от урожайности и продолжительности перестоя зерна на корню.
5. Определить и сравнить экономическую эффективность технологий.
Материал и методика исследований. Исследования технико-эксплуатационных и экономических показателей уборочных агрегатов проводили для 2-х технологических схем работы комбайна с очесывающей жаткой в сравнении с работой комбайна по традиционной технологии.
I схема. Комбайн Акрос-550 с жаткой режущего типа, работающего по традиционной технологии.
II схема. Очесывающая жатка типа ЖОН-6 на комбайне Акрос-550 с выполнением операций: очес зерна, обмолот, очистка зернового вороха, измельчение и разбрасывания соломы по полю.
III схема. Очесывающая жатка на комбайне Акрос-550 с выполнением операций: очес зерна, обмолот хлебной массы и сбор в бункер неочищенного зернового вороха «Невейка» с очисткой и сортировкой зерна на стационарных зерноочистительных и сортировальных машинах, работающих на электрической энергии на току предприятия.
Методика определения максимальной скорости и теоретической производительности уборочного агрегата описаны в статье [3].
При работе очесывающей жатки состав очесанного вороха был взят с учетом исследований профессора Шабанова П.А. [2].
Для расчета максимальной скорости и теоретической производительности были приняты следующие значения состава очесанного вороха: зерно, выделенное гребенкам - 41 %; зерно в колосьях - 41 %, солома 18%.
Количество половы, принято 16 % от веса зерна. Например, при урожайности зерна на поле 40 ц/га, с одного гектара в молотилку поступает хлебная масса в виде: зерна - 2000 кг, зерна в колосьях - 2000 кг, половы - 650 кг, соломы - 800 кг, всего 5450 кг/га (0,545 кг/м2), соотношение зерна к незерновой части - 1:0,36.
При работе Акрос-550 с очесывающей жаткой по традиционной технологии (очисткой зерна) максимальная скорость определялась по пропускной способности системы очистки комбайна Акрос-550, а при работе по схеме «Невейка» - по пропускной способности молотилки (10 кг/с).
Пропускная способность верхнего решета очистки зависит от убираемой культуры, для пшеницы - 5,1 кг/с зерна (комбайн Акрос-550), для ячменя и ржи - 3,1 кг/с [4].
При расчете технической производительности суммарный коэффициент использования скорости, ширины захвата жатки и времени - 0,70 [4].
При технологии Очёс + «Невейка» суммарный коэффициент использования ширины захвата, скорости и времени из-за увеличения количества разгрузки бункера составил - 0,62-0,65.
55
Результаты расчетов максимальной скорости и теоретической производительности представлены в таблице 1.
Таблица 1. Рабочая скорость (км/ч) и теоретическая производительность (W) при уборке очёсом с очисткой зерна комбайном (II схема) в сравнении с технологией
Очёс + «Невейка» (III схема)
Урожайность зерна Состав хлебной массы По схеме II (молотилка, 10 кг/с) По схеме III (очистка, 5 кг/с) Повышение W при схеме III
ц/га кг/га зерна, кг/га колосья, кг/га полова кг/га солома кг/га Всего хлеб. масса, кг/га кг/м2 раб. скорость, км/ч W, га/ч раб. скорость, км/ч W, га/ч
Пшеница
20 2000 1000 1000 200 400 2800 0,28 21,4 12,8 15,0 9,0 1,42
30 3000 1500 1500 300 600 3900 0,39 15,38 9,23 10,0 6,0 1,54
40 4000 2000 2000 400 800 5200 0,52 11,5 6,9 7,5 4,5 1,53
50 5000 2500 2500 500 1000 6500 0,65 9,2 5,5 6,0 3,6 1,53
60 6000 3000 3000 600 1200 7800 0,78 7,7 4,6 5,0 3,0 1,53
Ячмень
20 2000 1000 1000 200 400 2800 0,28 21,4 12,85 11,4 6,85 1,88
30 3000 1500 1500 300 600 3900 0,39 15,4 9,2 7,65 4,6 2,0
40 4000 2000 2000 400 800 5200 0,52 11,5 6,9 5,75 3,45 2,0
50 5000 2500 2500 500 1000 6500 0,65 9,2 5,5 4,56 2,75 2,0
60 6000 3000 3000 600 1200 7800 0,78 7,7 4,6 3,80 2,28 2,0
Эксплуатационные и приведенные затраты определяли по общепринятой методике.
Стоимость тракторов, комбайна, очесывающей жатки, зерноочистительных и сортировальных машин, косилки - мульчировщика ПЗМ-2 по каталогам «Техторга»:
- КАМАЗ-556900 - 4,4 млн руб. - пробег 40 тыс. км/год;
- автомашина КАМАЗ-5511 - 5 млн руб. - пробег 40 тыс. км/год;
- трактор МТЗ-80 - 1 млн руб, годовая нагрузка 1600 мтч;
- трактор МТЗ-2112.2 - 2,3 млн руб., годовая нагрузка 1600 мтч;
- Молотилка комбайна Акрос-550 - 6,2 млн руб., годовая нагрузка 500 мтч.;
- жатка 6м (свыше) - 1,3 млн руб., - 500 мтч.;
- жатка очесывающая УАС-6 «Славянка» - 1,5 млн руб. - 300 мтч.;
- передвижной зерноочистительный комплекс ПЗК-75 - 930 тыс. руб. -600 мтч/год;
- зерноочистительная сортировальная машина ВСО-25 - 630 тыс. руб. -600 мтч/год.
Стоимость топлива - 40 руб./л, электроэнергии - 5,3 руб./кВт-ч.
Срок амортизации автомобилей, тракторов, комбайнов - 10 лет; сельскохозяйственных машин - 8 лет.
56
Годовые отчисления на техническое обслуживание и текущий ремонт - автомобилей, тракторов, комбайнов - 5,0 %, сельскохозяйственных машин - 8 %.
Возможные потери от самоосыпания рассчитывались по данным [3] на 3-тий день уборки 0,25 % в день. На пятый - шестой 0,5 %, далее ежедневное увеличение на 0,5 % урожая [5].
Система оплаты механизаторам и нормы выработки определялась по данным применяемым в ООО «Борис-Агро» Красногвардейского района и материалам научно-производственного центра растениеводства Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского». Например, часовая ставка водителя автомобиля принята 150 руб.
Результаты и обсуждение. В работе определялась рабочая скорость (км/ч) и теоретическая производительность (W) при уборке очёсом с очисткой зерна комбайном (II схема) в сравнении с технологией Очёс + «Невейка» (III схема).
Анализ данных таблицы 1 свидетельствует, что применение на уборке пшеницы очесывающей жатки ЖОН-6 с зерноуборочным комбайном Акрос-550 в сравнении с традиционной технологией обеспечивает повышение производительности комбайна: при соотношении зерна к соломе 1:1,5 на 25 %, а при соотношении 1:2 на 50 % при урожайности зерна 30-60 ц/га.
Применение очесывающей жатки при технологии «Невейка» с последующей очисткой и сортировкой зерна на стационарных зерноочистительных машинах обеспечивает повышение производительности уборочной машины в 1,5 раза в сравнении с уборкой очесом на обычном серийном комбайне.
В сравнении с традиционной технологией уборки при урожайности зерна 30-60 ц/га рост производительности составляет: при соотношении зерна/солома 1:1 - 54 и 1:1,5 - 92 %.
На уборке ячменя и пшеницы использование очёасывающей жатки комбайном Акрос-550 по традиционной технологии (с очисткой зерна в комбайне) в сравнении с использованием серийной жатки позволяет повысить производительность на 15 % только на участках, где соотношение зерна к соломе 1:2.
При соотношении зерна к соломе 1:1, применение очеса приводит к снижению производительности на 2-3 %, а при соотношении 1:1,5 - к снижению на 2-4 %. Следовательно, применение очеса с очисткой зерна в комбайне - нерационально.
Использование очёса по технологии «Невейка» (с очисткой мелкого вороха на стационаре) позволяет увеличить производительность уборочной машины в сравнении с традиционной технологией комбайновой уборки при соотношении зерно/ солома 1:1 - на 50-53%, при соотношении 1:1,5 - на 83-94 %. При этом продолжительность уборки зерновой части урожая с поля на ток сокращается в два раза.
Расчеты потерь зерна от самоосыпания ячменя и пшеницы проведены на примере хозяйства.
В специализированном предприятии 250 га посевов озимого ячменя и 250 га - озимой пшеницы и один зерноуборочный комбайн Акрос-550. Урожайность зерна 40 ц/га, соотношение зерно/солома 1:1,5.
57
Комбайн может работать по традиционной технологии или с очёсывающей жаткой ЖОН-6 по схеме «Невейка» - со сбором в бункер неочищенного зернового вороха с последующей очисткой зерна на стационарных зерноочистительных машинах с электроприводом. Часовая производительность комбайна зависит от урожайности зерна и соломистости.
При урожайности 40 ц/га и соотношении зерно/солома 1:1 производительность комбайна Акрос-550, работающего по традиционной технологии, составляет 3,15 га/ч, за 8-часовую смену - 25 га, дневной намолот зерна - 100 т.
Часовая производительность комбайна с очёсывающей жаткой ЖОН-6, работающего по технологии «Невейка» - 4,5 га/ч, сменная - 3,6 га/смену, намолот - 160 т/смену.
Часовая производительность Акрос-550 при соотношении зерно/солома -1:1,5 и работе по традиционной технологии - 2,5 га/ч, сменная - 20 га/смену, намолот - 80 т/смену.
При работе комбайна с очёсывающей жаткой по технологии «Невейка» -соответственно: 4,5 га/ч, 40 га/смену, намолот - 160 т/смену.
Продолжительность уборки 250 га ячменя при соотношении зерно/солома 1:1 по традиционной технологии - 10 дней, по технологии Очёс + «Невейка» -7 дней. Потери от самоосыпания зерна соответственно - 10,16 т и 31,75 т.
Технология Очёс + «Невейка» в этих условиях даёт сокращение потерь в количестве 21,59 т, на сумму 129,54 тыс.руб., что составляет 518 руб./га.
На уборке ячменя с соломистостью 1:1,5 часовая производительность Акрос-550 - 2,5 га/ч, сменная - 20 га/смену, намолот - 160 т.
Продолжительность уборочных работ составляет соответственно 13 дней и 7 дней. Потери зерна - 61 т и 9,1 т.
Технология Очёс + «Невейка» позволяет на 51,9 т (по 0,2 т/га) сократить потери от самоосыпания, сэкономить 354 тыс.руб. (1416 руб./га).
При начале уборки пшеницы в день её полного созревания, когда ячмень в хозяйстве уже убран, комбайн Акрос-550 при урожайности зерна пшеницы 40 ц/га и отношении зерно/солома 1:1 с использованием традиционной технологии убирает 250 га за 10дней, а с технологией Очёс + «Невейка» - за 7дней. Новая технология сокращает потери на 21,59 т (0,09 т/га), на сумму 151,13 тыс.руб. (604,52 руб./га).
В целом на уборке ячменя и пшеницы при соломистости 1:1 хозяйство при уборке очёсом сократит потери на 43,18 т, что составляет 280,67 тыс.руб. (561,34 руб./га).
При уборке 250 га пшеницы с соломистостью 1:1,5 - продолжительность жатвы составит при традиционной технологии 13 дней, при схеме Очёс + «Невейка» - 7 дней. Потери самоосыпанием соответственно 61,0 и 9,1 т зерна. Новая технология за счет сокращения продолжительности уборки уменьшит потери от самоосыпания на 51,9 т (по 0,2 т/га) на сумму 363,3 тыс.руб., (1453,2 руб./га). Внедрение на предприятии технологии Очёс +«Невейка» при
58
уборке ячменя и пшеницы сократит потери от самоосыпания на 103,8 т (0,2 т/га), что составит в рублях 674,7 тыс., в среднем 1350 руб./га.
Если уборка пшеницы (соотношении зерно/солома - 1:1) начинается на четвертый день после её полного созревания (причина не успели убрать ячмень), то при одинаковой продолжительности уборочных работ, потери от самоосыпания на площади 250 га составят: при традиционном способе уборки -92,0 т (0,37 т/га), при новой технологии - 42 т/га (0,17 т/га). Следовательно, технология Очёс + «Невейка» на уборке пшеницы сокращает потери от самоосыпания на 50 т (0,2 т/га) на сумму 350 тыс.руб..
При соотношении зерно/солома - 1:1,5 задержка начала уборки пшеницы на 3дня позволяет новой технологии на 100 т (0,4 т/га) сократить потери зерна от самоосыпания на сумму 700 тыс. руб. (2800 руб./га).
В итоге на уборке пшеницы и ячменя потери зерна будут уменьшены на 152 т стоимостью 1 млн. 64 тыс.руб. (2128 руб./га).
Перевозку мелкого зернового вороха от комбайна на ток, на расстояние 3-5 км можно выполнить автомобилями и тракторными прицепами.
Проведенные нами исследования показали, что более эффективно применить автомобили - самосвалы, грузоподъёмностью 12-15 т с объемом кузова 18-20 м3.
В перевозке зерна от комбайна на ток или элеватор хорошо зарекомендовал себя самосвал КАМАЗ-552900, грузоподъемностью 12,2 т, объем кузова 21,4 м3, оснащенный двигателем 300 л.с., с расходом топлива 27 л/100 км при работе с порожним кузовом и 33,0 л/100 км с грузом. Автомобиль этой модели может перевозить зерно из двух бункеров комбайна.
При расчете времени, затрачиваемого на один рейс, учитывались затраты времени: на выгрузку зерна из бункера в автомобиль, время на ожидание заполнения второго бункера, на перевозку зерна на ток, взвешивание зерна, выгрузка и оформление документов, а также возвращения порожнего автомобиля в поле. Скорость машины без груза - 50, с грузом - 40 км/ч. Время простоя автомобиля в ожидании заполнения бункера зависит от урожайности зерна и соотношения зерно/солома.
Расчеты проведены для обслуживания комбайна Акрос-550 с емкостью бункера 9 м3, вместимостью 6,3 т зерна пшеницы при традиционной технологии и 4,5-5,0 т при «Невейке».
Производительность автомобиля при перевозке неочищенного зерна на расстояние 3...5 км составило соответственно 12,5 и 10,8 т/ч. При перевозке зерна от комбайна, работающего по традиционной технологии, производительность автомобиля зависит от урожайности зерна и соломистости, влияющих на время заполнения бункера комбайна. При урожайности зерна 40 ц/га и соломистости -1:1, производительность КАМАЗа: с перевозкой на 3 км - 12,1 т/ч, на 5 км -11,0 т/ч, если соломистость - 1:1,5, то соответственно - 11,0 т/ч и 10,0 т/ч.
Эксплуатационные и приведенные расходы на перевозку зерна по технологии «Невейка» на расстояние 3 км составили 27,28 на 5 км - 46,85 руб./т, приведенные соответственно 37,92 и 63,88 руб./т.
59
Эксплуатационные и приведенные затраты на перевозку зерна от комбайна, работающего по традиционной технологии составили: при соломистости 1:1, эксплуатационные на расстояние 3 км - 30,4, на 5 км - 48 руб/т; при 1:1,5 соответственно - 47,0 и 52,3 руб./т.
Приведенные затраты при соломистости 1:1, на расстояние 3 км - 35,9, на 5 км - 60,0 руб./т; при 1:1,5 соответственно - 52,9 и 65,5 руб./т.
Для сравнения технологий уборки необходимо определить и дополнительные расходы энергии, труда и средств на выполнение операций по очистке и сортировке зерна на току и утилизации соломы (высокой стерни).
Для производительной очистки зерна на току предлагаем применить передвижной зерноочистительный комплекс ПЗК-60 «Зубр», производительность 40-50 т/ч, мощность двигателей 18,2 кВт, стоимостью с доставкой в Крым -1 млн 60тыс.руб. и зерноочистительную машину ОВС-25, производительностью 25 т/ч, мощность электромоторов - 9,5 кВт. Обслуживает машину - 1-2 оператора, эксплуатационные затраты, при технической производительности ПЗК-6 -40 т/ч (по зерну), и расходе электроэнергии 0,5 кВт/т составляют при одном операторе - 17,0 руб./т, при двух - 22,36 руб./т, приведенные затраты составляют, соответственно 21,44 и 26,77 руб./т. Производительность (техническая) зерноочистительной машины ОВС-25 - 20 т/ч, затраты труда на тонну зерна -0,05 чел.-ч, электроэнергии 0,16 руб./т, эксплуатационные расходы - 21,13 руб./т, приведенные затраты - 28,63 руб./т.
Расходы на утилизацию очесанного стеблестоя составляют затраты на скашивание, измельчение и разбрасывания по полю измельченной соломы. Эта операция может быть выполнена агрегатом: МТЗ-2112 с косилкой-измельчителем - ПЗМ-2 производительностью 2,0 га/ч и расходом дизельного топлива 6,4 л/га (при урожайности зерна на поле 40 ц/га - расход ГСМ на тонну зерна составит - 1,6 л).
Эксплуатационные расходы - 136,0 руб./га, приведенные затраты 171,05 руб./т.
Данные для сравнения традиционной технологии с очесывающей жаткой на комбайне Акрос-550, работающего по общепринятой схеме, и очеса зерна по схеме «Невейка» с очисткой и сортировкой его на току стационарными зерноочистительными машинами с утилизацией соломы в поле представлены в таблице 4.
Сравнение эксплуатационных и приведенных затрат (руб./т) на пшенице при традиционной технологии с уборкой очёсом, обмолотом и очисткой зерна комбайном Акрос-550 (см. таблица 2 и 3) показал, что применение очесывающей жатки становится целесообразной, если традиционная технология применяется на поле, где соотношение зерно/солома - 1:1,5. В этих условиях снижение эксплуатационных затрат в среднем (при урожайности зерна 30-60 ц/га) составляет 14,0-14,5%.
Применение очеса с переносом очистки и сортировки зерна пшеницы на стационарный пункт в сравнении с традиционным способом уборки позволяет сократить эксплуатационные и приведенные затраты на 17-18 % при соотношении зерно/солома - 1:1, на 34-35 % при 1:1,5, при урожайности зерна - 30-60 ц/га.
60
Таблица 2. Эксплуатационные (Э) и приведенные (П) затраты на уборку зерна пшеницы и ячменя очёсом и традиционным способом
Урожайность, ц/га Соло мис-тость Традиционная технология (I) Очёс + комбайн с очисткой (II) Очёс + комбайн с «Невейкой» (III)
теор. тех. Э П теор. тех. Э П теор. тех. Э П
га/ч га/ч т/ч руб./т руб./т га/ч т/ч га/ч т/ч га/ч т/ч га/ч т/ч га/ч т/ч руб./т руб./т
Пшеница
30 НВ 6,0 18,0 4,2 12,6 403,65 541,75 9,23 27,69 5,5 16,6 306,39 411,2
1:1 6,0 4,2 12,6 375,0 494,1
1:1,5 4,8 3,35 10,0 472,0 622,5
40 НВ 4,5 18,0 3,15 12,6 403,65 541,75 6,9 27,6 4,14 16,56 307,12 412,20
1:1 4,5 3,15 12,6 375,0 494,1
1:1,5 3,6 2,5 10,0 472,0 622,6
50 НВ 3,6 18,0 2,5 12,6 403,65 541,75 5,5 27,5 3,3 16,5 308,24 413,70
1:1 3,6 2,5 12,6 375,0 494,1
1:1,5 3,0 2,1 10,5 472,0 593,0
1:2 2,4 1,7 8,5 556,0 732,4
60 НВ 3,0 18,0 2,1 12,6 403,65 541,75 4,6 27,6 2,76 16,56 307,12 412,20
1:1 3,0 2,1 12,6 375,0 494,1
1:1,5 2,4 1,7 10,2 463,3 622,6
Ячмень
30 НВ 13,8 9,7 524,33 703,71 27,6 16,6 306,38 411,20
1:1 4,7 3,29 9,87 478,82 630,80
1:1,5 4,7 3,29 9,87 478,82 630,80
40 НВ 13,8 9,7 524,33 703,71 27,6 16,6 306,38 411,20
1:1 3,5 2,45 9,8 482,24 635,31
1:1,5 3,5 2,45 9,8 482,24 635,31
50 НВ 13,8 9,7 524,33 703,71 27,5 16,6 306,38 411,20
1:1 2,8 2,0 9,8 482,24 635,31
1:1,5 2,8 2,0 9,8 482,24 635,31
60 НВ 13,7 9,6 529,79 711,04 27,6 16,6 306,38 411,20
1:1 2,3 1,6 9,8 482,24 635,31
1:1,5 2,3 1,6 9,8 482,24 635,31
Урожайность, ц/га Соло-мис-тость Эксплуатационные затраты Эффектив-ность Приведенные затраты Разность по приведенным затратам
Традиционная Очёс + комбайне очисткой Очёс + «Невейка» Традиционная Очёс + комбайне очисткой Очёс + «Невейка»
I II III I-II I-III I II III I-II I-III II-III
Пшеница
30 HB 403,7 306,4 541,8 411,2 +130,6
1:1 375,0 -28,7 +68,6 494,1 -47,7 +83,0
1:1,5 472,0 +68,3 +165,0 622,6 +80,9 +211,4
40 HB 403,7 307,1 541,8 412,2 +130,6
1:1 375,0 -28,7 +68,6 494,1 -47,7 +83,0
1:1.5 472,0 +68,3 +165,0 622,6 +80,9 +211,4
50 HB 403,7 308,2 541,8 413,7 +128,1
1:1 375,0 -28,7 +68,6 494,1 -47,7 +80,4
1:1,5 472,0 +68,3 +165,0 593,0 +51,3 +179,3
60 HB 403,7 307,2 541,8 412,2 +130,6
1:1 375,0 -28,7 +67,8 494,1 -47,7 +83,9
1:1,5 463,3 +59,6 +156,1 622,6 +80,9 +210,4
Ячмень
30 HB 524,3 306,4 703,4 411,2 +292,2
1:1 478,8 +46,0 -172,0 630,8 -72,6 +219,6
1:1,5 478,8 +46,0 -172,0 630,8 -72,6 +219,6
40 HB 524,3 306,4 703,4 411,2 +292,2
1:1 482,2 +42,1 -175,8 635,3 -68,1 +224,0
1:1,5 482,2 +42,1 -175,8 635,3 -68,1 +224,0
50 HB 524,3 306,4 703,4 411,2 +292,2
1:1 482,2 +42,1 -175,8 635,3 -68,1 +224,0
1:1,5 482,2 +42,1 -175,8 635,3 -68,1 +224,0
60 HB 529,8 306,4 703,4 411,2 +292,2
1:1 482,2 +42,1 -175,8 635,3 -68,1 +224,0
1:1,5 482,2 +42,1 -175,8 635,3 -68,1 +224,0
Таблица 4. Эксплуатационно-технологические и экономические показатели технологии уборки пшеницы с урожайностью 40ц/г и соотношением зерно/солома 1:1,5
Традиционная технология: срез-обмолот-очистка Очёс зерна: очёс-обмолот-очистка Очёс + «Невейка»: очёс-обмолот-невейка
Акрос-550 ЖОН-6+Акрос-550 ЖОН-6+Акрос-550
\¥техн. Затраты \¥техн. Затраты \¥техн. Затраты
труда энергии экспл. привед. труда энергии экспл привед. труда энергии экспл. привед.
га/ч т/ч чел-ч/т л/т, кВт/т руб./т га/ч т/ч чел-ч/т л/т,к Вт/т руб./т га/ч т/ч чел.-ч/т л/т, кВт/т руб./т
2,5 10,0 0,2 4,0 472,0 622,5 3,15 12,6 0,16 3,2 403,65 547,75 4,14 16,6 0,12 2,45 307,12 412,2
Перевозка зерна на ток - 5км Перевозка зерна на ток - 5км Перевозка зернового вороха на ток - 5км
КАМАЗ-5511 КАМАЗ-5511 КАМАЗ-552900
10,6 0,1 0,56 тт/т 61,52 69,33 - 10,6 0,1 0,56 л/т 61,52 69,33 - 10,8 0,09 0,31 л/т 46,85 63,88
Итого 0,3 4,56 533,52 691,53 0,26 3,78 465,17 617,08 0,21 2,76 л/т
Очистка и сортировка зерна
ПЗК-75 40,0 0,05 0,5 кВт/т 22,36 26,77
ОВС-25 20,0 0,05 0,16 кВт/т 21,13 28,63
Итого 0,1 0,66 43,49 55,40
Утилизация соломы
МТЗ-2112+косилка-измельчитель ПЗМ-2
2,0 8,0 0,13 1,6 л/т 136,0 171,05
Всего 0,44 4,26 л/т 0,66 кВт/ч 509,00 700,00
При уборке ячменя применение очёсывающей жатки с очисткой зерна комбайном в сравнении с традиционной технологией эффективно только если последняя применяется при соотношении зерна/солома - 1:2, в других условиях уборки эксплуатационные и приведенные затраты возрастают на 9-10 %.
Применение Очёс + «Невейка» (с очисткой зерна на стационаре) позволяют сократить эксплуатационные расходы на 172-176 руб./т (36 %) при соотношении зерна/солома 1:1 и 1:1,5. Экономия приведенных затрат составляет 224-229 руб./т (35 %) при соотношении 1:1 и 1:1,5.
Основное преимущество применение очеса с доработкой вороха на стационаре - сокращение продолжительности уборки зерновой части урожая в 1,5 раза при уборки полей с соотношением зерна/солома 1:1, в 1,9 раза, когда поля с соломистостью 1:1,5 и в 2,3 раза при соотношении 1:2.
Анализ полученных данных позволяет сформулировать основные направления повышения производительности очесывающих уборочных агрегатов, работающих по технологии «Невейка».
1. Установка на очесывающих жатках приспособления для сепарации очесанного - свободного зерна, что позволит в 1,5 раза увеличить скорость и производительность комбайна.
2. На комбайне установить устройство для выгрузки мелкого зернового вороха в прицепную тележку большей ёмкости - 40-50 м3.
Анализ данных таблицы 4 показывает, что при сравнении технологии очёс-обмолот-очистка с традиционной технологией: производительность возросла на 26 %; затраты труда на 1т зерна снижаются с 0,3 до 0,26 чел-ч/т (на 13 %), расход топлива с 4,56 до 3,78 л/т (на 17%); эксплуатационные расходы уменьшились на 68,35 руб./т (13 %), приведенные затраты на (11 %). Продолжительность уборочных операций уменьшается на 26 %.
Выводы. Сравнение показателей технологии Очёс + «Невейка» с традиционной технологией уборки свидетельствует, что производительность комбайна возрастает на 65,6%, расход топлива на работу комбайна сокращается на 39 %, продолжительность уборки уменьшается на 65 %.
С учетом затрат на выполнение дополнительных операций: очистки и сортировки зерна на стационаре; скашивании, измельчении стерни соломы общие затраты труда увеличиваются с 0,3 до 0,44 чел-ч/т, стоимость энергии уменьшается на 8,5 руб./т. Эксплуатационные затраты сокращаются на 24 руб./т, а приведенные возрастают на 8,47 руб./т.
Главное достижение технологии Очёс + «Невейка» - сокращение продолжительности уборки зерновой части урожая, следовательно, уменьшения потерь зерна от самоосыпания при перестое на корню. Стоимость сохраненного зерна и даёт основной экономический эффект.
Список использованных источников: References:
1. Жалнин Э. В. Стружкин Н. И.. 1. Zhalnin E. V. Struzhkin N. I. Jus-Обоснование комплекса машин для tification of a complex of machines for
64
сбора «Невеки» // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1978. - № 9.
2. Шабанов П. А. Механико-технологические основы обмолота зерновых культур на корню. Диссертация доктора. технических наук. - Мелитополь, 1988. - 308 с.
3. Беренштейн И. Б., Шабанов Н. П. Ресурсосберегающие технологии уборки зерновых (колосовых) культур // Известия сельскохозяйственной науки Таврида. - Вып. 10 (173). - Симферополь: ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского». - 2017. - С. 62-73.
4. Кленин, Н. И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. Элементы теории рабочих процессов, расчет регулировочных параметров и режимов работы: учебник для с.-х. вузов / Н. И. Кленин, В. А. Сакун. - 2-е изд., перераб. и доп.. - . - М.: Колос, 1980. - . - 671 с.
5. Беренштейн И. Б., Высоцкая Н. Д., Адамень В. А. Потери зерна при комбайновой уборке пшеницы и ячменя // Известия сельскохозяйственной науки Таврида. - Вып. 13 (176). - Симферополь: ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского». - 2018.
the collection «Neveki» // Mechanization and electrification of agriculture. -№ 1978. - № 9.
2. Shabanov P. A. Mechanic-technological basis of threshing grain crops on the vine. The Dissertation of the doctor. technical sciences. - Melitopol, 1988. - 308 p.
3. Berenshtein I. B, Shabanov N. P. Resource-saving technologies for harvesting grain (spiked) crops // News of agricultural science Tavrida. - ed. 10 (173). - Simferopol: FSAEI HE «V. I. Ver-nadsky Crimean Federal University» -2017. - P. 62-73.
4. Klenin N. I. Agricultural and meliorative machines. Elements of the theory of work processes, calculation of adjusting parameters and operating modes: a textbook for agricultural wor-kers. universities / N. I. Klenin, V. A. Sakun. -2-nd ed., rewritten and add.. - . - M.: Kolos, 1980. - . - 671 p.
5. Berenshtein I. B., Vysotskaya N. D., Adamen V. A. Losses of grain in harvester harvesting of wheat and barley // News of agricultural science Tavrida. -ed. 13 (176). - FSAEI HE «V. I. Vernad-sky Crimean Federal University» - 2018.
Сведения об авторах:
Беренштейн Исаак Борисович -доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технические системы в агробизнесе Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского», E-mail: [email protected] п. Аграрное, Академия биоресурсов и при-
Information about the authors:
Berenshtein Isaak Borisovich - Doctor of Technical Sciences, Professor, Horned worker of science and technology of ARC, Academician of Crimean Academy of Science. Professor of the department of technical systems in agribusiness, Academy of life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Ver-
65
родопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского».
Шабанов Николай Петрович -кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технические системы в агробизнесе Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского», e-mail: [email protected], п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского».
nadsky Crimean Federal University». E-mail: [email protected].
Shabanov Nikolay Petrovich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Assistant Professor of engineering systems in agribusiness Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University» e-mail: [email protected], Agrarnoe, Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Ver-nadsky Crimean Federal University».
66
