CC BY
0УДК 631.354.2:633.521:631.354.026
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА РАБОТЫ ЛЬНОКОМБАЙНА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
А.Г. Тарлецкий, A.B. Галкин C.B. Голубев ФГБНУ ВНИИМЛ, г. Тверь, Комсомольский пр-т, 17/56
Аннотация. Приведена конструктивно-технологическая схема нового молотилъно-сепарирующего устройства для льнокомбайна, применение которого сокращает затраты на получение семян благодаря устранению комплекта оборудования для переработки льновороха и обеспечивает возможность сокращения затрат труда. Разработанное молотильно-сепарирующее устройство обеспечивает его быстрый монтаж и демонтаж с льнокомбайна, в зависимости от выбранной технологии уборки: получения высококачественного волокна или высококачественных семян. Установка такого молотилъно-сепарирующего устройства на льнокомбайн позволит повысить его производительность за счет уменьшения времени на технологические простои, за счет более полного наполнения прицепа, поскольку в него не будет поступать путанина. Также его преимуществом является то, что в процессе уборки льна на выходе сразу же получаются обмолоченные семена, что исключает из дальнейшей цепочки переработки семян стационарные обмолачивающие устройства, что позволит сократить затраты труда на обработку льновороха.
Ключевые слова: уборка, льнокомбайн, молотильно-сепарирующее устройство, семена, льноворох.
До настоящего времени в льноводстве нашей страны остается не решенная проблема получения в достаточном количестве качественных семян льна-долгунца [1]. Использование семенного материала низкого качества приводит к снижению эффективности дальнейших этапов переработки льносырья, оказывая негативное влияние на развитие отрасли в целом [2].
Это комплексная проблема, требующая не только агрономического [3], но и инженерно-технического решения [4, 5]. Основной задачей научно-технического обеспечения в этом направлении является изыскание, исследование и создание высокоэффективных рабочих органов и машин для получения семян льна [6-8].
Обусловлена эта проблема конструктивными особенностями льнокомбайнов, которые в процессе уборки получают вместо семян несыпучий льноворох, содержащий путанину в виде обрывков стеблей льна и около 35 % семян в коробочках. Для выделения семян из вороха до настоящего времени используются дорогостоящие комплекты сложного оборудования, превышающей стоимость десяти льноуборочных комбайнов [9].
Выполнение операций по сбору вороха в тракторные прицепы и доставки их к комплектам оборудования снижает производительность комбайнов до 0,61 га в час сменного времени при производительности за час основного времени 1,25 га [10]. Некоторые льносеющие хозяйства из-за сжатых сроков уборки повышают производительность льнокомбайнов за счет отказа от сбора льновороха, попросту сбрасывают его на поле, теряя весь урожай семян. Также применяют технологию получения семян с использованием зерноуборочного комбайна для обмолота льновороха в поле, которая не получила распространения из-за высокой стоимости зерноуборочного комбайна и привлечения дополнительных рабочих как для обслуживания комбайна, так и для ручной подачи вороха, выгруженного из тракторных прицепов.
Все это обуславливает необходимость разработки такой конструкции льноуборочного комбайна, которая будет обеспечивать получение семян одновременно с тереблением льна, что является оптимальным решением проблемы самообеспечения льносеющих хозяйств собственными качественными семенами [11, 12].
В ФГБНУ ВНИИМЛ ведутся опытно-конструкторские работы по созданию молотильно-сепарирующего устройства (МСУ) к льноуборочному комбайну типа ЛК-4А [13, 14, 15]. Применение льнокомбайна с МСУ позволит получать семена в процессе теребления льна в полной спелости, исключить затраты труда на обработку льновороха и капиталовложения на приобретение комплекта дорогостоящего оборудования. При этом МСУ не должно снижать надёжность работы льнокомбайна и не допускать увеличения потерь семян в процессе уборки льна в конце жёлтой, начале полной спелости, когда ворох имеет влажность от 25 до 30%.
Анализ испытаний существующих молотильных аппаратов показал, что их работа зависит от влажности вороха, с увеличением влажности вороха до 28...30% степень разрушения коробочек снижается и не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к молотильным аппаратам. Поэтому для разрушения семенных коробочек с повышенной влажностью необходимо в молотильном аппарате за счёт использования вальцов с бичами перетирать ворох путём перемещения слоя прилегающего к вальцу, вращающемуся с
большей скоростью относительно слоя прилегающего к вальцу, вращающемуся с меньшей скоростью.
Из рисунка 1 видно, что при вращении вальцов с одинаковой скоростью, коробочки с повышенной влажностью будут только сплющиваться. Для их разрушения необходимо, чтобы за время t, прохождения бичей зоны 5 наибольшего сжатия вороха равной 30 мм, бичи верхнего вальца, вращающегося с большей скоростью проходили путь больше чем бичи нижнего вальца на величину не меньше диаметра коробочки й. В таком случае будет справедливо равенство: t=Vll(S+d)=V2JS, где У - окружная скорость бичей верхнего барабана; У2 - окружная скорость бичей нижнего барабана; й - диаметр семенной коробочки, равный 9 мм.
При указанных значениях зоны наибольшего сжатия и диаметре коробочек 9 мм окружная скорость бичей одного вальца должна быть не менее чем в 1,3 раза больше скорости другого вальца, У > 1,3 У2.
усовершенствованным молотильным аппаратом
С учётом результатов исследований и требований, предъявляемым к МСУ и к молотильному аппарату, была разработана новая конструктивно-технологическая схема (рисунок 2). Конструктивной особенностью этого МСУ является осуществление процессов перетирания и сепарации вороха на отводящем транспортёре льнокомбайна.
Рабочий процесс осуществляется следующим образом. Ворох, выбрасываемый из камеры очёса 1 на ребристую ленту 5, попадает в зазор ме^ду барабаном 3 и лентой 5 огибающей подпружиненный ролик 2. В результате того, что окружная скорость бичей барабана в 1,5 раза больше скорости ребристой ленты 5, обеспечивается
разрушение коробочек с повышенной влажностью за счёт сдвига слоя вороха прижатого к бичам барабана относительно слоя прилегающего к рёбрам ленты. Путанина содержащаяся в перетёртом ворохе подхватывается вальцами 4 и забрасывается на колеблющееся жалюзийное решето 6.
верхний валец; 4 - вальцы обеспечивающие подачу перетёртого вороха на решето; 5 - ребристая лента отводящего транспортёра; 6 -жалюзийное решето; 7 - лоток отводящий путанину; 8 - прицеп для
сбора семян
Рисунок 2 - Схема молотильно-сепарирующего устройства, монтируемого на отводящем транспортёре льнокомбайна
По мере прохождения перетёртой путанины по решету из неё выделяются семена, которые лентой 5 подаются в прицеп 8 для сбора семян. После схода с решета 6 путанина с помощью лотка 7 сбрасывается на поле, то есть в прицеп будут поступать только семена и будет отсутствовать путанина. Это позволит более полно наполнять прицеп, в результате уменьшится количество технологических остановок и снизятся затраты на перевозку, что повлечет повышение производительности комбайнов и позволит сразу же получать обмолоченные семена.
В разработанном МСУ предусмотрено обеспечение быстрого монтажа и демонтажа устройства, в случае теребления льна в зелёной спелости, когда нет необходимости очёсывать коробочки и при
тереблении льна с очёсом семенных коробочек и сбором их в прицеп.
Установка такого молотильно-сепарирующего устройства на льнокомбайн позволит повысить его производительность за счет уменьшения времени на технологические простои, за счет более полного наполнения прицепа, поскольку в него не будет поступать путанина. Также его преимуществом является то, что в процессе уборки льна на выходе сразу же обмолоченные семена, что исключает из дальнейшей цепочки переработки семян стационарные обмолачивающие устройства, что позволит сократить затраты труда на обработку льновороха и время на подготовку семян к хранению.
Список использованных источников:
1. Ущаповский И.В., Басова Н.В., Новиков Э.В., Галкин А.В. Анализ состояния, проблемы и перспективы льнокомплекса России // В сборнике: Инновационные разработки производства и переработки лубяных культур Материалы Международной научно-практической конференции. 2016. С. 27-34.
2. Новиков Э.В., Королева Е.Н., Безбабченко А.В., Ущаповский ИВ. Анализ эффективности первичной переработки льносырья в Российской Федерации // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2016. № 2 (362). С. 71-75.
3. Uschapovsky I. The Russian flax sector: bottlenecks and solutions // Journal of Natural Fibers. 2009. T. 6. № 1. C. 108-113.
4. Карпова Л.Г., Безбабченко A.B., Ущаповский ИВ., Новиков Э.В. Эффективность первичной переработки льносырья в России // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2012. № 6. С. 2224.
5. Ковалев М.М., Галкин А.В. Машинные технологии производства ль но продукции и их эффективность // В книге: Инновационные процессы - основа модели стратегического развития АПК в XXI веке. Тверь: ТГСХА, 2011. С. 62-64.
6. Ростовцев Р.А., Шишин Д.А. Устройство для отделения семенных коробочек от стеблей льна // Сельский механизатор. 2016. № 7. С. 14-15.
7. Ростовцев Р.А., Пучков Е.М., Ущаповский ИВ., Галкин А.В., Романенко В.Ю. Стратегия национальной сырьевой безопасности России // Инновационные разработки для производства и переработки лубяных культур: материалы Международной научно-практической конференции ФГБНУ ВНИИМЛ, г. Тверь, 18 мая 2017 г. - Тверь: Твер. гос. ун-т. - 2017. С. 3-13. - 379 с.
8. Галкин А.В. Показатели качества работы очесывающе-транспортирующего барабана // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2010. № 8. С. 12-13.
9. Зеленко В.И. Карусельные сушилки. Изд-во «Тверское областное книжно-журнальное издательство», 2002. С 102.
10. Протокол № 05-13-03 периодических испытаний льноуборочного комбайна ЛК-4А / Калининская МИС. 2003. 10 с.
11. Ковалёв М.М., Галкин A.B. Анализ процесса очеса стеблей барабаном с поступательно-круговым движением гребней // Достижения науки и техники АПК. 2006. № 4. С. 25-27.
12. Ростовцев P.A., Шишин Д. А. Совершенствование процесса отделения семенных коробочек от стеблей льна-долгунца // В сборнике: Устойчивое развитие АПК регионов: ситуация и перспективы 2015. С. 186-188.
13. Тарлецкий А.Г., Сизов И.В. Технические средства, повышающие эффективность уборки льна. // Техника и оборудование для села. № 12, 2015.
14. Тарлецкий А.Г., Медведев Ю.А. Обоснование выбора технологии и технических средств для получения семян льна. // Техника и оборудование для села. № 7, 2016.
15. Тарлецкий А.Г., Сизов И.В. Молотильно-сепарирующее устройство для льноуборочного комбайна. // Техника и оборудование для села. № 3, 2017.
Тарлецкий Анатолий Герасимович, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории «Возделывания и уборки лубяных культур»; a.tarletsky@vniiml.ru
Галкин Алексей Васильевич, кандидат технических наук, ученый секретарь, a.galkin@vniiml.ru
Голубев Сергей Вячеславович, инженер лаборатории «Возделывания и уборки лубяных культур»; s.golubev@vniiml.ru
ФГБНУ ВНИИМЛ (Всероссийский научно-исследовательский институт механизации льноводства), 170041, Россия, г. Тверь, Комсомольский проспект, д. 17/56, тел./факс (4822)41-61-10, vniiml1 @mail.ru
THE INCREASING OF QUALITY OF WORK OF A FLAX HARVESTER BY USING A THRESHING-SEPARATION DEVICE
Tarletsky A.G., Galkin A.V., Golubev S.V.
All-Russian Research Institute for Flax Production (VNIIML), Tver, Russia
Abstract. The constructive-technological scheme of a new threshing-separating device for a flax harvester is presented. The device using reduces the production cost of seed processing by rejecting of stationary equipment for processing of flax heap and reducing of labor costs. The threshing-separating device can be quick assembled and dis-assembled at the flax harvester, depending on the cleaning technology: for production of high-quality fiber or for high-quality seeds. The installation of that threshing-separating device on the flax harvester will increase its productivity by reducing the time for technological downtimes, due to a more complete filling of the trailer, since it will not get a traditional composition of flax heap. The advantage of this device is that the traditional technological process of flax harvesting is reduced with the excluding of stationary threshing machines and the resulting with the cleaned seeds at the field.
Key words: harvesting, flax harvester, threshing-separating device, seeds, flax heap
Tarletsky Anatoly Gerasimovich, PhD, leading researcher, laboratory "Cultivation and harvesting of bast crop", VNIIML, a.tarletsky@vniiml.ru
Galkin Alexey Vasilievich, PhD, scientific secretary, VNIIML, a.galkin@vniiml. ru
Golubev Sergey Vyacheslavovich, engineer, laboratory "Cultivation and harvesting of bast crops", VNIIML, s.golubev@vniiml.ru
(VNIIML) 170056, Russia, Tver, Komsomolskiy pr., 17/56, tel./fax (4822) 41-61-10, vniiml1@mail.ru
