Оценка качества работы измельчителей зерноуборочных комбайнов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Сведения об авторах Попов Антон Юрьевич - канд. техн. наук, доцент кафедры механизации растениеводства Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел./факс 8(86359) 43-2-90. E-mail: [email protected].

Терновой Дмитрий Александрович - канд. техн. наук, доцент, главный специалист отдела обеспечения качества образования Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел. 8(86359) 43-3-60.

Information about the authors Popov Anton Yurievich - Candidate of Technical Sciences, associate professor of the Agricultural mechanization department, Azov-Black Sea State Agroengineering Academy (Zerno-grad). Phone/факс 8(86359) 43-2-90. E-mail: [email protected].

Ternovoi Dmitryi Alexandrovich - Candidate of Technical Sciences, chief specialist of the department of quality assurance, Azov-Black Sea State Agroengineering Academy (Zerno-grad). Phone: 8(86359) 43-3-60.

УДК 631.354.23

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РАБОТЫ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ

© 2013 г. С.А. Родимцев, М.Ю. Ягельский

Представлены результаты экспериментальных исследований измельчителей-разбрасывателей соломы зерноуборочных комбайнов с помощью вновь разработанного пробоотборника.

Ключевые слова: зерноуборочный комбайн, измельчение соломы, равномерность распределения, отбор проб.

Results of pilot studies of straw processing machine of the combine harvesters, using the newly developed sampler are presented.

Key words: combine harvester, straw crushing, uniformity of distribution, sampling.

Интенсивное земледелие сопровождается выносом из почвы большого количества питательных веществ и органической массы с урожаем сельскохозяйственных культур.

Агроэкологическими и земледельческими исследованиями установлена закономерная тенденция увеличения уровня деградации почв и земель на территории ЦЧО и Нечерноземья России. В Орловской области баланс питательных веществ в почвах пашни с 1992 года стал отрицательным (по годам от -3,7 до -123 кг га-1 д.в.), содержание гумуса снизилось на 14,1...

28,6%. На дерново-подзолистых почвах ежегодные потери гумуса составляют 0,5. 0,7 т га-1 под зерновыми культурами и до 1,5.. .2,0 т га-1 - в чистом паре [1].

Сохранению и приумножению плодородия почв способствует рациональное использование пожнивных остатков и особенно соломы. Известно, что 1 т измельченной соломы в сочетании с азотными удобрениями эквивалентна 3,0.3,5 т качественного навоза.

Существует 2 варианта технологии измельчения и разбрасывания соломы по поверхности поля с последующей ее задел-

кой в почву. В первом варианте солому измельчают при обмолоте колосовых культур измельчителем и распределяют по полю. Во втором - обмолачивают комбайном и оставляют на поле в валках, которые затем подбирают, солому измельчают и распределяют по полю.

Реализация более экономичного первого варианта подразумевает использование приспособлений ПУН-5, ПУН-6, измельчителей ПКН-1500Б, ПКН-1500Б-01, ИСН и других, монтируемых на зерноуборочных комбайнах отечественного производства.

Исходными требованиями на базовую машинную технологическую операцию «Прямая комбайновая уборка зерновых культур с измельчением и разбрасыванием незерновой части урожая по поверхности поля», включенную в технологический отраслевой адаптер «Уборка зерновых, зернобобовых, масличных и крупяных культур» (Р-АТП 1.3, п.2,3) установлены следующие основные положения, регламентирующие качественные показатели измельчения [2]:

- измельченная солома должна содержать частицы длиной менее 12 см в количестве не менее 85%;

- снижение производительности комбайна с измельчителем соломы не более 15% по сравнению с производительностью комбайна без измельчителя;

- измельченная солома разбрасывается по полю равномерно на ширину не менее чем ширина захвата жатки комбайна. Степень неравномерности распределения измельченной соломы на поверхности поля - не более 20%;

- измельчающее устройство должно измельчать солому влажностью до 60% без нарушения технологического процесса работы комбайна.

Существующие конструкции измель-чающе-разбрасывающих устройств не отвечают агротехническим требованиям на данную операцию. Измельчители к комбайнам СК-5, Дон-1500, семейства «Енисей» не обеспечивают оптимальную длину резки (степень измельчения) и равномерное распределение соломы по площади, ножи измельчителей ПУН-5 и ПКН-1500 быстро изнашиваются, работа комбайна с измельчителем сопровождается снижением производительности, повышением расхода топлива, снижением срока службы комбайна вследствие высокого уровня вибраций.

Обобщенные результаты полевых испытаний комбайнов Дон-1500Б, оборудованных различными приспособлениями для уборки незерновой части урожая

Показатели С капотом С копнителем С измельчителем-разбрасывателем

Средняя производительность за 1 ч чистой работы, т зерна 9,2 8,6 7,4

Общие потери за молотилкой, % 1,93 1,42 2,0

Количество дробленого зерна в бункере, % 2,1 2,4 2,0

Удельный расход топлива на 1 ч чистой работы, л 26,5 25,6 35,1

Экспериментальными исследованиями установлено [3], что производительность комбайна с измельчителем ниже на 20% по сравнению с комбайном, оборудованным капотом, и на 14% - по сравнению с комбайном, оборудованным копнителем. Комбайн с измельчителем расходует на 15.30% топлива больше, чем комбайн с капотом и копнителем. Отмечается не-

большое повышение потерь зерна сверх допустимого уровня (1,5%) у комбайна с измельчителем (около 2,0%).

Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать главный вывод: наибольшее влияние на эксплуатационные характеристики комбайна оказывает комплектование его измельчителем-разбрасывателем соломы.

С целью дальнейшего совершенствования применяемых технических средств важно обеспечить адекватную оценку качественных показателей изучаемой технологической операции.

Так, для определения длины измельченных частиц соломы и равномерности их распределения измельчителем-разбрасывателем зерноуборочного комбайна применяют методику, основанную на отборе проб с помощью контрольной рамки

0,5*0,5 м. Однако отбор образцов с по-

верхности поля, ограниченного рамкой, заведомо отягощен ошибкой. Последняя предопределена наличием сорных растений и частиц незерновой части урожая, оставшихся на поверхности поля после прохода жатки, но, тем не менее, отбираемых для образцов.

Улучшить метод отбора проб позволят предлагаемые нами способ и устройство, суть которых поясняется схемой на рисунке 1.

Рис. 1. Конструктивно-технологическая схема устройства для отбора проб измельченного материала за зерноуборочным комбайном

Устройство, состоящее из сцепки-волокуши 2, соединенной гибкой связью 4 с лотками-пробоотборниками 3, с помощью троса 5 крепится к сцепному устройству зерноуборочного комбайна 1. Длина троса 5 такова, что расположенные на поверхности поля сцепка-волокуша 2 и лотки 3 находятся вне зоны веерного распределения измельченной массы. При установившемся режиме работы комбайна 1 сцепка-волокуша 2 отсоединяется от сцепного устройства комбайна 1 и остается на стерне. При удалении комбайна 1 распределяемые соломоизмельчителем частицы оседают в лотки-пробоотборники 3, обеспечивая достоверные и сравнимые показатели по каждому варианту опыта.

Новый способ отбора проб измельченной соломы зерноуборочным комбайном и устройство для его осуществления

применялись нами для оценки работы измельчителей-разбрасывателей соломы комбайнов серии John Deere.

Установлено, что на уборке пшеницы влажностью 14,2% ширина разбрасывания измельченной соломы составляет для комбайна John Deere W550 7,2 м; для комбайна John Deere W650 на уборке гречихи влажностью 22,0% - 6,8 м.

Отмечено, что влажность измельченных частиц в различных зонах по ширине распределения подчиняется определенной закономерности (рис. 2). Так, уровень влажности измельченной соломы в центральной части на 4,0-4,5% выше, чем влажность частиц в периферийных зонах распределения. Характер зависимости влажности от зоны распределения более отчетлив при низкой влажности хлебной массы.

Пшеница Г речиха

Рис. 2. График распределения значений влажности измельченной соломы по ширине зоны распределения измельчителем комбайна

Фракционный состав резки и качество распределения соломы по полю изучаются. Тем не менее, очевидно, что найденная закономерность распределения влажности является косвенным подтверждением преобладания в периферийных зонах количества частиц мелкой фракции соломы, тогда как в центральной части содержится больше крупных частиц.

Методический эксперимент по отработке применения нового устройства для отбора проб измельченной соломистой массы показал его эффективность и надежность.

Литература

1. Коротеев, В.И. Агроэкологическая оценка темно-серых лесных почв юга Нечерноземья: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / В.И. Коротеев. -Курск, 2005. - 23 с.

2. Исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве / под ред. В.И. Анискина, А.А. Артюшина. - Москва: ФГНУ «Росин-формагротех», 2005. - 270 с.

3. Пьянов, С.В. Влияние комплектации комбайна «Дон-1500Б» на качество работы / С.В. Пьянов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2005. - № 2.

- С. 33-34.

Сведения об авторах Родимцев Сергей Александрович - д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой безопасности жизнедеятельности на производстве Орловского государственного аграрного университета (г. Орел). Тел. 8-910-267-69-64. E-mail: [email protected].

Ягельский Михаил Юрьевич - аспирант кафедры безопасности жизнедеятельности на производстве Орловского государственного аграрного университета (г. Орел).

Тел. +7(4862) 49-98-49. E-mail: [email protected].

Information about the authors Rodimtsev Sergey Alexandrovich - Doctor of Technical Sciences, head of the Life safety at work department, Oryol state Agrarian University. Phone: 8-910-267-69-64.

E-mail: [email protected].

Yagelskyi Mikhail Yurievich - post-graduate student of the Life safety at work department, Oryol State Agrarian University. Phone: +7(4862) 49-98-49.