CC BY
79
ОБМОЛОТ НА КОРНЮ - ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ ДВУХФАЗНОГО СПОСОБА ОБМОЛОТА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
1 П.А. ШАБАНОВ1 доктор технических наук
Н.П. ШАБАНОВ, кандидат технических наук
Симферопольский аграрный университет
Двухфазный способ обмолота — это значительный шаг в совершенствовании комбайна, работающего по классической схеме уборки зерновых. По сравнению с однофазным он позволяет более чем в 2 раза снизить механическое повреждение зерна, уменьшить его потери из-за недомолота, повысить универсальность молотильно-сепарирующего устройства.
Но двухфазный обмолот не устраняет основные недостатки классической технологии уборки, при которой необходимо перемолотить всю срезанную массу с помощью удара и перетирания в бильных или штифтовых аппаратах. При этом только около 10% мощности тратится на полезную работу выделения и транспортирования зерна, а остальная часть — на ненужную деформацию и измельчение соломы. Двухфазный обмолот еще сильнее увеличивает энергозатраты, так как хлебная масса проходит через 2 молотильных аппарата, в большей степени деформируется и измельчается; нагрузка на очистку значительно возрастает.
Кроме того, несмотря на мягкий режим работы первого барабана, зерно при прохождении через него, получает 8...15 ударов о бичи и планки подба-рабанья. По этой причине общее его дробление в первой фазе обмолота достигает 1 %, а микроповреждение— 13 %.
Разработка новых способов уборки, обеспечивающих минимальное травмирование зерна без деформации и измельчения соломы, имеет большое значение. К их числу относится двухъярусный срез стеблей и одних колосьев, очес верхушек растений срезанных и зажатых в транспортере, обмолот на корню.
Технологическая схема машины для обмолота растений на корню включает в себя жесткий (гибкий) рабочий орган, установленный на одно- или двухбарабанном устройстве, который при своем вращении путем удара и очесывания растений выделяет зерновки и отбрасывает их вверх, где продукты обмолота собираются, с помощью отражающей поверхности.
Чтобы комбайн надежно и качественно работал, необходимо определить условия сохранения связи растений с почвой при обмолоте на корню, зависимость конструктивных параметров очесывающего устройства от геометрических характеристик стеблестоя, критическую скорость очесывания, превышение которой приведет к увеличенному обрыву соцветий и стеблей.
В результате исследований мы разработали устройство, отвечающее агротребованиям по потерям и качеству зерна. Окружная скорость его очесывающих
гребенок, обоснована исходя из ранее перечисленных условий и в зависимости от вида зерновых культур составляет 10... 16 м/с, что ниже предельной скорости удара, при которой происходит нарушение прочности зерна.
Во время поступательного движения комбайна вперед стебли растений отклоняются кожухом -/устройства (рис. 1), и под действием всасывающего воздушного потока, создаваемого очесывающим барабаном 1 и битером-отражателем 2, подаются в зону обмолота, где обмолачиваются гребенками с прямоугольными пальцами, расположенными на поверхности барабанов. Полученный ворох под действием
Рис. 1. Технологическая схема жатки-очесыватсля: 1 — очесывающий барабан; 2— битер-отражатель; 3— шнек; 4— неподвижный отражающий кожух.
рабочих органов и воздушного потока транспортируется в шнек 3, который подает его в наклонную камеру комбайна.
Лабораторные и полевые исследования очесывающего устройства показали, что дробление зерна при его использовании составляет 0,1...0,3%, то есть практически отсутствует. Значительное снижение дробления зерна в сравнении с первым барабаном при двухфазном обмолоте, у которого окружная скорость бичей примерно такая же, объясняется уменьшением количества ударов рабочих органов о зерно в 4-6 раз. Очес происходит в результате одноразового удара гребенки о соцветие со скоростью, не превышающей 16 м/с, после чего зерно летит вверх, где уже с меньшей скоростью ударяется об отражающую поверхность и скользит по ней в сборник.
Полученный ворох состоит (в зависимости от состояния стеблестоя и культуры) на 60,..85% из свободного зерна, на 15...20 - из зерна в оборванных колосках или метелках и на 7...20% из соломистых примесей.
В случае двухфазного обмолота, как при традиционной схеме, так и при очесе на корню возникает одинаковая задача — эффективно и в полном объеме отделить малотравмированное свободное зерно, выделенное первым барабаном или очесывающим устройством, перед тем как производить окончательный обмолот оставшихся колосков.
В двухбарабанных комбайнах эту задачу решали
путем увеличения сепарации через подбарабанье первого барабана и установкой после него ротационного сепаратора.
При обмолоте растений на корню очесывающее устройство навешивается на наклонную камеру машины вместо серийной жатки. Во избежание негативного влияния повторного обмолота были разработаны 3 варианта размещения между ним и биль-ным барабаном комбайна устройства для выделения свободного зерна.
Первый - это использование сепарирующего устройства, установленного в наклонной камере, где зерно выделяется и, минуя молотильный аппарат, подается на транспортную доску комбайна. В целом технологический процесс очесывающего и сепарирующего устройств на СК-5 «Нива» или «Енисей-1200», выглядит так. При движении машины гребенки барабана 5 (рис. 2) очесывают растения, направляя образовавшийся ворох на шнек 7, который эту массы сужает и подает в приемное окно наклонной камеры 3. Скребками транспортеров 8 и 9 ворох перемещается по решету 10, где происходит выделение свободного зерна. Оставшиеся оборванные колоски и соломистые примеси поступают в молотильное устройство на доработку. Зерно, выделенное на решете 10, скатывается вниз к выгрузному окну, откуда устройством 12 подается на транспортную доску 13 молотилки комбайна. Дальнейшая его обработка идет по известной технологической схеме. Очесан-
Рис. 2. Технологическая схема жатки-очесывателя, навешенной на комбайн СК-5 «Нива»
ные стебли срезаются роторным режущим аппаратом 15 и шнеком 14 через выгрузное окно укладываются в валок между колесами.
Во втором решении за основу взято двухбарабанное молотильно-сепарирующее устройство (МСУ) комбайна «Енисей-1200». На первом барабане закреплены короткие (25 мм) штифты и вместо серийного подбарабанья установлена сепарирующая решетка, изготовленная из продольных прутков определенной формы. На втором — размещены капроновые щетки и соответствующим образом изменено подбарабанье. Для улучшения качества доработки мелкого вороха на промежуточном битере располагают капроновые щетки, а вместо отбойного битера устанавливают домолочивающее устройство.
Достоинство такой конструкции — наибольшая унификация с серийными машинами.
Третий способ выделения свободного зерна заключается в модернизации МСУ комбайна «Енисей-1200» (рис.З). Вместо первого штифтового молотильного аппарата в этом случае устанавливают сепаратор, состоящий из двух решетных барабанов 8и Юс щеткой 9 между ними и щеточного метателя 11ч 12. Второе молотильное устройство сохраняется без изменения.
на «Енисей-1200Р».
Технологический процесс модернизированных МСУ аналогичен серийным.
Работу очесывающих устройств в агрегате с комбайном СК-5 «Нива», «Колос», «Енисей 1200Р», у которых были соответствующим образом модернизированы наклонная камера или молотилка, изучали во многих хозяйствах Украины и России на уборке различных зерновых культур. Испытания выявили следующие преимущества жатки-очесывателя: увеличение производительности комбайнов в 1,5...2 раза при допустимых агротребованиями потерях;
значительно уменьшается дробление и микроповреждения зерна (в 4...5 раза), что особенно важно при уборке семенных участков.
полный сбор (вместе с очесанным ворохом) самой ценной незерновой части урожая (полова, листья, верхняя часть стеблей), в которой находится до 70% питательных веществ. Трубчатая часть стеблей, негодная для корма животных, остается на корню и, перегнивая, увеличивает плодородие почвы;
уменьшение на 30...50% удельного расхода дизельного топлива, благодаря устранению ненужных энергозатрат на деформацию и измельчение соломы;
возможность использования для уборки злаковых, бобовых культур, риса, а также семенников трав;
отсутствие быстроизнашивающихся деталей и узлов, что позволяет сократить эксплуатационные затраты и упростить техническое обслуживание и ремонт.
возможность агрегатирования со всеми моделями комбайнов отечественного и импортного производства;
увеличение работоспособности комбайнов, выработавших ресурс, благодаря снижению энергонапряженности основных рабочих органов и упрощению технологического процесса.
Сейчас началась разработка индустриально-по-точной технологии обмолота зерновых на корню с доработкой вороха на стационаре. Основная уборочная машина в этом случае - МПУ-5. Она обмолачи-
Рис- 4. Технологическая схема КПС-5Г с очесывающим устройством.
вает растения и собирает ворох в прицепную тележку. Маштна состоит из энергосредства КПС-5Г (рис.4), очесывающего устройства шириной захвата
5 м, которое навешивается вместо серийной жатки, и пневмотранспортной системы, обеспечивающей перемещение вороха в прицепную тележку. Исследования МПУ-5, проведенные на уборке пшеницы и риса, показали, что технологический процесс протекает устойчиво, повышается производительность и снижаются потери зерна. Удельная плотность очесанного вороха, поступающего в тележку, составляет 90...200 кг/м3, что дает возможность значительно повысить эффективность транспортных перевозок. Доработка вороха на стационаре с использованием электропривода и автоматики позволит еще больше снизить травмирование зерна.
Безусловно, остается ряд нерешенных вопросов, но проведенные исследования и полученные результаты дают нам основание заключить, что обмолот очесом растений на корню - дальнейший вклад в решение проблемы совершенствования зерноуборочных машин и уменьшения травмирования зерна.
ТЯЖЕЛАЯ ПОСТУПЬ «РУСЛАНОВ»
Г.В. ПОНОМАРЕВ, главный конструктор проекта А С. ПЕТРОВ, заместитель директора по маркетинг ОАО «ПО Красноярский завод комбайнов»
А.Н. СЕРЕБРЯКОВ, специалист по обучению ОАО «Агромашхолдинг»
Зерноуборочный комбайн «Енисей-954» — это глубокая модернизация серийной машины «Енисей 1200». При его создании на базе стабильно работающей и надежной молотилки решались основные проблемы и устранялись недостатки предыдущей модели.
В результате проделаной работы внешний вид «Енисея-954» не уступает дизайну зарубежных образцов. Ветрорешетная очистка новой машины соответствует современным тенденциям мирового комбай-
Таблица 1. Сравнительная характеристика комбайнов «Енисей-954» и «Енисей-1200»
Комбайн
Показатель «Енисей «Енисей
-954» -1200»
Условия труда + -
Ветрорешетная очистка (площадь X
очистки) Т
Потери зерна за молотилкой < >
Потери зерна за соломотрясом 0 0
Чистота зерна + -
Дробление зерна 0 0
Производительность по зерну
(пропускная способность) >
Работа молотильного аппарата 0 0
Бункер + -
Выгрузное устройство + -
Моторная установка + -
ностроения и имеет перспективы по увеличению производительности благодаря большей площади сепарации и создания зон перепада на стрясной доске для продувки вороха до поступления его на решето очистки. За счет увеличения бункера, повышенния производительности выгрузного устройства и меньших потерь зерна за очисткой, увеличилась эксплуатационная производительность комбайна (табл. 1).
В 2000 г. в уборке урожая в ОАО «Налобинское» приняли участие 22 комбайна «Енисей-1200» и 5 «Енисей-954 (Руслан)». Причем комбайны «Руслан» начали работать с 11 сентября 2000 г., а «Енисей-1200» — с 20 августа 2000 г.
Всего за период с 20.08 по 15.10. (за 57 календарных дней) было намолочено 131,0тыс. цзерна, втом числе комбайнами «Енисей-1200» 91,7 тыс. ц (69,6 % от общего намолота) и «Руслан» — 39,8 тыс. ц (30,4 %). Таким образом, при 4-кратном превышениии числа машин старой модели, «Енисеями-1200» был убран урожай лишь в 2 раза больший, несмотря на то, что «Русланы» приступили к работе на 22 календарных дня позже.
Для получения более корректной оценки функциональных возможностей комбайнов новой серии показатели их намолота за 24 дня (с 11.09.2000 г. по 15.10.2000 г.) сравнили с результатами 5 лучших «Ени-сеев» (рис. 1).
Было установлено, что намолот «Енисеев-1200» за все время уборки (с 20.08) составил 32,0 тыс. ц (см. рис 1), с 11.09 по 15.10 - 19,3 тыс. ц, что говорит о более высокой производительности комбайнов «Руслан».
Кроме того, модернизированная система очистки зерна по данным ЦМИС позволила снизить об-
