CC BY
34
пластиковая пластина. Точность высева по глубине и надежная заделка семян достигается установкой ролика.
Учитывая преимущества и недостатки дисковых сошников в СибИМЭ разработан комбинированный од-нодисковьгй сошник (рис. !). Он формирует 1-образную канавку, вносит удобрения глубже семян, рыхлит почву на глубину заделки семян, подрезает сорняки, распределяет семена и заделывает их влажным слоем с последующим прикатыванием.
Для стабилизации хода диска по глубине за ним смонтированы лапы-бритны, расположенные на 4... 5 см выше нижней точки диска. В канавку диска вно-
сятся удобрения, а под лапы-бритвы семена полосой
18...20 см (рис. 2).
При таком способе посева удобрения не оказывают отрицательного воздействия на семена зерновых, что даёт возможность вносить, как стартовую, так и основную дозу удобрений.
Результаты полевых использования показали, что равномерность распределения семян под бритвами составляет 70...80 %, глубина их заделки 3...4 см. Урожайность при посеве сеялками, оборудованными экспериментальными сошниками была больше, чем в варианте с серийной СКП-2,1, на 2 ц/га.
Литература.
1. Клочков А.В., Дубовский А. К. Комковатость почвы и всхожесть семян.// Земледелие. — 1989. — №5 — с. 56-57
2. Иодко Л. И. — Весенняя агротехника зерновых культур в лесостепи Новосибирской области. — Новосибирск, 2002. — 55 с.
3. Веревкин В. С. — Влияние норм высева на урожай и посевные качества семян яровой пшеницы в условиях южной лесостепи и степи Омской области. Автореферат дисс. на соиск. уч. степени кандидати с.-х. наук. — Омск, 1990. — 16 с.
4. Казанков Л. Б, Противоэрозиошшя оценки работы посевных машин на южном корбонатном черноземе Целиноградской области. Автореферат дисс. на соиск. уч. степени кандидата с.-х. наук. — Иркутск, 1972. — 22 с.
5. Еейкор С.Дж., Сакстон К.Е., Ритчи В.Р. Технология и посев. (Наука и практики), 2002. С А В. International
IMPROVEMENT OF CEREAL SOWING QUALITY UNDER CONDITION OF SIBERIA
V.N. Slesarev, V.l. Lynov
Summary- A brief overview of the problem of sowing machines further improvement with a glance of Western Siberia agro landscapes specificity is made. The features of new combined plowshare are shown.
Key words: sowing quality, sowing machines, seeding depth, disk plowshare.
УДК631. 354.2
РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ КОМБАЙНОВОЙ УБОРКИ СЕМЕННЫХ ПОСЕВОВ ТРАВ
В.М. ХАЛАНСКИЙ, доктор технических наук, профессор
РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева И.В. ГОРБАЧЕВ, член-корреспондент РАСХН, академик -секретарь
Отделение механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства Россельхо-закадемии
Тег: (499) 1248065
Резюме: Приведены результаты исследования новых рабочих органов к молотильно-сепарирующим системам зерноуборочных комбайнов, которые значительно улучшают качество уборки семенных посевов клевера и люцерны.
Ключевые слова: зерноуборочный комбайн, молотиль-но-сепарирующая система, аксиально-роторное терочное устройство, пнеамоцентробежный сепаратор, тероч-но-сепарирующее устройство, воздушно-решеточная очистка, подача растительной массы.
Одна из важнейших задач по созданию прочной кормовой базы животноводства — увеличение производства семян многолетних бобовых трав, дефицит которых для стран СНГ составляет 100...120 тыс.
т. Поэтому необходимо сократить их потери при уборке, реальный уровень которых (20...50 %) значительно превышает установленный агротребованиями (не более 5 %).
Анализ технологий и технических средств, применяемых при комбайновой уборке семенных посевов таких многолетних бобовых трав, как клевер и люцерна, показывает, что основная причина значительных потерь семян — несовершенство устройств для вытирания и выделения семян из вороха.
Существующие приспособления к зерноуборочным комбайнам выделяют из мелкого семенного вороха не-вьгтертые бобы и подают их в автономное (домолачивающее) или в основное (молотильное) устройства. По своим конструктивным особенностям они не обеспечивают необходимой интенсивности и числа ударно-перетирающих воздействий на ворох, поэтому большую часть потерь (до 80 %) составляют невытертые семена. Технологический процесс работы зерноуборочных комбайнов с указанными приспособлениями сопровождается обязательным возвратом перетертого вороха на воздушно-решетную очистку, что приводит к ее перегрузке и росту потерь свободными семенами.
Для интенсификации процессов вытирания и выделения семян из вороха их изучили в едином технологическом цикле 11... 12]. В ходе исследований уста-
новлено, чтостепень вытирания ссмян зависит от числа ударно-перетирающих воздействий, скорости бичей и длины терочной поверхности. Необходимое и достаточное число воздействий — не менее трех, что наиболее эффективно достигается в терочном устройстве аксиально-роторного типа, которое обеспечивает степень вытирания более 95 %. Для исключения возврата перетертого вороха на воздушно-решетную очистку предложено использование пневмоцентро-бежного сепаратора и определены его конструкционные и технологические параметры.
На основании результатов исследований разработаны две конструкции терочно-сепарируюших устройств (ТСУ), в которых вьпгирание семян из бобов осуществляется аксиально-роторным устройством с вертикальным (рис. 1, а) или горизонтальным (рис. I, б) расположением ротора, выделение их из перетертого вороха — сепаратором пневмоцентробежного типа.
Рис. I. Терочно-сепарирующие усфойства: и — с вертикальным ротором; б — с горизонтальным ротором, / — бичи; 2 — камера сепарации; 3 — полбичники; 4 — дека; .5 — рої ор; 6 — вентилятор; 7 — загрузочное устройство, 8 — камера разгона пневмоцентробежного сепаратора.
В первой конструкции ротор ТСУ выполняет одновременно две функции: вытирание семян из бобов и разгон вороха до рабочей скорости пневмосепарирования, при которой в камере 2 благодаря закрученному потоку воздуха, создаваемому вентилятором 6, выделяются легкие примеси.
Вторая конструкция позволяет использовать акси-альио-роторное терочное устройство автономно, в сочетании не только с пневмоцентробежным, но и с другими типами сепараторов.
На основе созданных устройств мы обосновали пер-спективные молот ил ьно-сепарирующие системы (МСС) зерноуборочных комбайнов для уборки семян многолетних бобовых трав, в которых интенсификация их вытирания происходит благодаря домолоту бобов автономным терочным устройством, а выделение семян из перетертого вороха — пневмоцентробежным сепаратором или воздушно-решетной очисткой. Составная часть этих систем — новые приспособления марок ПСТ-5, ПСТ-6 и СКС-5, опытные партии которых изготовлены в экспериментальных цехах.
Приспособление ПСТ-5 к зерноуборочному комбайну СК-5 включает установленное на крыше акси-
ально-роторное терочное устройство 3 (рис. 2, а,б). Ворох поступает в него по элеватору /, а после перетирания элеватором /2и распределительным шнеком 13 (рис. 2, а) направляется в зону отбойного битера (вариант а) или на начало клавишей соломотряса (рис. 2, б, вариант б).
Результаты опытов, в которых в качестве эталона использовали комбайн СК-5 с приспособлением 54-108А, свидетельствуют, что с увеличением подачи растительной массы клевера потери семян за молотилками со всеми типами устройств возрастают, а степень вытирания снижается. Так, при подаче 1,6 кг/с у ПСТ-5 (вариант а) величины этих показателей составляют соответственно
4.1 и96,7%,у54-108Априподаче 1,5 кг/с —8,2 и 82,6%. С ростом подачи до 3,5 кг/с потери за ПСТ-5 увеличились до 8,6 %, степень вытирания снизилась до 94,9 %, а у комбайна с приспособлением 54-108А — до 21,7 и 80 % соответственно. То есть у машины с серийным приспособлением потери семян выше на 4,1... 13,1 %, а степень вытирания ниже на 14,1...14,9 %.
У приспособления ПСТ-5 с горизонтальным ротором потери семян меньше, чем за 54-108 А, на
2.4... 11,1 %, а степе; іь вытирания выше на 13,7... 15,4 %). Однако при одинаковых потерях семян за очисткой и
в невытертых бобах потери за соломотрясом при использовании этого устройства составляют 1,6...2,3 %, а у машин с ПСТ-5 с вертикальным ротором их нет. Следовательно, выделенные и направленные на клавиши семена не успевают просеяться на оставшейся длине соломотряса. Таким образом, вариант приспособления ПСТ-5 с по-ризошапьным ротором целесообразно использовать при подачах растительной массы до 1,5...2,0 кг/с (например, на малогабаритных зерноуборочных комбайнах, переоборудованных для уборки семенных посевов трав).
Приспособление ПСТ-6 к зерноуборочному комбайну «Енисей-1200» имеет автономное тёрочное устройство 3 (рис. 2, в), смонтированное вместо серийного домолачивающего устройства. В этой схеме распределительным шнеком 2 перетертый ворох подается на заднюю часть транспортной доски и далее на воздушно-решетную очистку.
Лабораторно-полевые испытания комбайна «Ени-сей-1200» с приспособлением ПСТ-6 проведены при прямом комбайнировании клевера лугового сорта ВИК-7 (урожайность — 3,6 ц/га, влажность стеблей —
56.1 %, семян — 36,5 %). В диапазоне изменения фактической подачи от 1,54 до 3,76 кг/с потери семян за комбайном «Енисей-1200» с ПСТ-6 составили 4,1...
10.3 %, а за СК-5, оборудованным 54-108А, — 12,5...
29.4 %, то есть на 8,3... 19,1 %, или в 2,8...3,0 раза больше. Степень вытирания у опытного образца была выше, чем у эталона, на 26,4..,26,8 % (95,5...96,4 % против
68.7...70.0%). Чистота семян в бункере у СК-5 с 54-І08А составила 74,6...89,7%, у «Енисей-1200» с ПСТ-6 —
80.8...93.6 %. Повреждения семян у сравниваемых машин оказались одинаковыми и не выходили за пределы значений, установленных агротребованиями.
Аналогичные результаты получены в производственных испытаниях, проведенных на клеверных полях По-
Рис. 2. Схемы молотил ыю-ссиарируюших систем с разными вариантами приспособлений: а, Г>~ МСС с ПСТ-5; * - МСС с ПСТ-6; г. <>. е - МСС с СКС-5; I. 12 - сенаторы; 2, 4, II. 13 -шпеки; 3 — терочное устройство; 5— ГШС, 6 — пневмопровод; 7—сборник семян; <?— лоток; 9— вибролоток; 10 ~ во:>душно-рсшетная очистка.
дольского района Московской области. Потери за комбайном «Енисей-1200» с ПСТ-6 были б 2,4...2,6 раза меньше, чем за СКВ «Нива» с 54-108 А (см. табл.).
Таблица. Показатели качества работы комбайнов с серийным и опытным приспособлениями для выделе* ния семян (клевер сорта Тимирязевец; >¥^=48,2 %;
=27,6 %).
Марка машины
Показатель СК-5 с 54 «Енисей•1200»
ЮЗА с ПСТ-6
Общие потери за мо-
лотилкой, % 12,3.. .15,8 4,8...6,5
Степень вытирания, % 83,4.. .86,7 95,5...97.2
Сорная примесь, % 22,9.. .25,1 13,2...17,8
Повреждение семян, % 0,5.. .0,9 0,4...1,1
Анализ рабочего процесса перечисленных МСС и литературных данных показал, что в случае использования приспособлений серии ПСТ при повышенных подачах растительной массы в комбайн воздушно-ре-шетная очистка так же, как и у серийного приспособления 54-108А, перегружается и не справляется с обработкой мелкого семенного вороха. Для интенсификации не только вытирания бобов, но и сепарации мелкого вороха создано приспособление СКС-5 к зерноуборочному комбайну СК-5, в которое, кроме автоном-
ного терочного устройства 3, входит пневмоцентробеж-ный сепаратор 5 (рис. 2, г, д, е), смонтированный с правой стороны молотилки. Перетертый ворох, разделение которого основано на принципе пневмоцентробежной сепарации, подается сепаратор загрузочным шнеком 4.
Приспособление СКС-5 разработано, изготовлено и исследовано в трех вариантах подачи семян от сепаратора: в зерновой элеватор (рис. 2, г), на вибролоток 9с последующим направлением в зерновой элеватор (рис. 2, д), на начало верхнего решета воздушно-решетной очистки (см. рис. 2, е). Во всех устройствах легкие примеси, выделяемые пневмоцент-робежным сепаратором, по пневмопроводу б направляются в копнитель.
Качественные показатели работы кбмбайнов с различными вариантами приспособления СКС-5 определяли в процессе лабораторно-полевых исследований, по сравнению с комбайном СК-5, оборудованным серийным устройством 54-108А. Потери за комбайном с приспособлением СКС-5 с подачей семян в зерновой элеватор оказались в 2,7-4,9 раза меньше, а степень вытирания — на
10... 11 % выше, чем у эталона (Центральная МИС). При этом степень вытирания у него составляет 96...98 %, что выше значений, предусмотренных агротехническими требованиями (95 %).
Аналогичные результаты получены при обмолоте валков клевера ползучего и прямом комбайнировании клевера лугового в производственных условиях.
Испытания приспособления СКС-5 с подачей семян на вибролоток, а затем в зерновой элеватор на Северо-Кавказской и Центральной МИС, в хозяйствах Киевской и Белгородской области показали, что степень вытирания вдиапазоне изменения влажности растительной массы клевера и люцерны от 8,9 до 37,2 % составила 96...99 %. Повреждение семян не превышало значения, определенного агротехническими требованиями. Однако наличие вибролотка усложняет конструкцию комбайна.
Приспособление СКС-5 с подачей семян на начало верхнего решета воздушной очистки испытывали на Центральной МИС и в совхозе «Плосковский» Смоленской области.
Анализ результатов исследований показывает, что функциональная зависимость потерь семян П и степени вытирания Еот подачи (/для комбайнов при уборке клевера аппроксимируется следующими уравнениями: для СК-5 с 54-108А
Я = 2!,27+0,9799д; £ = 73,1251+2,0865ц; для СК-5 с СКС-5
П = 3,2984+0,06д; Е = 94,87+0,2154^.
Степень вытирания семян у комбайна с СКС-5 составляет в среднем 95,2 %, что соответствует агротре-бованиям, в то время как у машины с 54-108А она равна 77,0 %. Потери семян за комбайном с новым приспособлением не превышают уровня, установленного агротехническими требованиями (5 %), и состааляют в среднем 3,4%, за СК-5 с 54-108А среднее значение /7 было равно 23,1 %, что в 6,8 раз больше.
Агротехническую оценку комбайна с этим вариантом приспособления СКС-5 на Центральной МИС провели на клевере луговом ВИК-7, засоренность посевов которого достигала 28,9 %, полеглость — 62,0 %. В таких условиях у машины с СКС-5 степень вытирания варьировала от 92,2 до 95,6 %, а у эталона (СК-5с54-108А) —от82,9до93,5%. Высокая влажность незерновой части привела к снижению степени вытирания и увеличению потерь семян, которые были выше агротребований у обеих машин. Однако при близких значениях подач (1,7 кг/с у СК-5 с 54-108А и 1,8 кг/с у СК-5 с СКС-5) потери у комбайна с серийным приспособлением оказались в 3,8 раза выше. Чистота семян в бункере у обех машин отвечала агротребованиям, причём более высокой она была у комбайна с новым приспособлением (7,4. .17,3 % против 17,8...38,0 %).
В совхозе «Плосковский» анализ образцов, отобранных на обмолоте невеянното вороха клевера ползучего Волат показал, что в бункере комбайна с приспособлением СКС-5 целые бобы и крупные примеси отсутствуют. Бункерная масса представлена семенами клевера и других растений. У машины с серийным устройством материал фактически не отличался от исходного вороха. Из этого следует, >гго 54-108А не обеспечивает необходимой степени вытирания. В пробах отходов (за пнев-моцентробежным сепаратором и воздушно-решетной очисткой) комбайна с СКС-5 семян в свободном виде и в бобах не обнаружено, в то время как в полове машины с 54-108А содержание невытертых семян достигало 35 %. Энергия прорастания семян, убранных с использованием экспериментального приспособления, была выше контроля на 24 %, а всхожесть — на 15,2 %, не прорастали только мелкие, недозревшие семена. Следовательно, можно предположить, что семена клевера, проходя через тёрочное устройство приспособления СКС-5, получают микропопреждения, ускоряющие их прорастание, то есть происходит скарификация семян.
Таким образом, все варианты ТСУ к комбайну СК-5 «Нива» обеспечивают интенсификацию не только вытирания, но и выделения семян, а наличие пневмоцен-гробежного сепаратора (ПЦС) разгружает воздушно-решетную очистку, в результате чего снижаются потери свободными семенами, а в бункер поступает ворох лучшего качества (менее засоренный).
Проведенные исследования позволяют заключить, что разработанные приспособления для МСС зерноуборочных комбайнов обеспечивают интенсификацию вытирания семян из бобов (повышают степень вытирания до 95...98 %) и разделения компонентов вороха.
Литература.
1. Халанский В. М., Горбачев И. В., Ахмад Ф.А. Обоснования параметров процесса вымирании семян клевера из бобов аксиально-роторным терочным устройством // Докл. ТСХА. — Вып. 26S. — 1997. — С. 171-178.
2. Теоретический анализ рабочего процесса терочного устройства для обработки семенного вороха бобовых трав/ XojiohckuU 8. М.. Панасенко В.Е, Богиня М.В., Ахмад Ф.А.//Известии ТСХА. — Вып. 2. — М., 1992. — С. 153-161.
3. Халанскии В.М., Горбачев И.В. Особенности использования зерноуборочных комбайнов на уборке семенников трав // Механизация и электрификация с. хоз-ва. — 1991. — №7. — С. 27-30.
4. Халанский В. М., Горбачев И. В. «Енисей» на уборке семенников клевера / Сельский механизатор. — М, 1995. — №4. — С. 8-9.
5. Обоснование параметров и режима работы пневмоцентробежного сепаратора при обработке вороха семенников трав / Халанский В.М., Горбачев И В.. Сиротин Л.В., Парегородцев А.Ю. // С.б. научных трудов ЧИМЭС.Х. — Повышение производительности и качества работы зерноуборочных и зерноочистительных машин. — Челябинск, 1984. — С. 49-45.
6. Халанский В. М. Обоснование структурной схемы и параметров пневмоцентробежного сепаратора зернового вороха// Известия ТСХА, М., 1986. - Вып. 2. - С. 49-55.
7. А. С. 1531910 Терочное устройство /Халанский В. М.. Панасенко В.Е., Горбачев И. В /Опубл. В Б. И. 1991, №48.
8. А.С. 1639473 Терочное устройство /Панасенко В.Е., Халанский В.М.. Горбачев ИВ. /Опубл. В Б.И. 1991, №13.
9. А.С. 139473 Устройство дли обработки растительной массы / Халанскии В.М., Панасенко В.Е., Горбачев И.В., Сиротин А.В.. Царего-родцев А.Ю./Опубл. В Б.И. 1989. №24.
10. А. С. 946448 Молотильно-сепарирующее устройство / Ярмашев Ю.Н., Ксенин //.И., Халанский В.М., Горбачев И.В., Молотков Л И.
/ Опубл. в Б. И. 1982, №28.
//. А.С. /160971 Зерноуборочный комбайн/Ярмашев К).И., Халанский В.М., Горбачев И.В. /Опубл. в Б.И. 1985, №29.
12. А С. Устройство для пневматической очистки зерновой смеси /Халанский В.М., Косицын И.И., Ярмашев Ю.Н., Молотков Л И , Горбачев И В. /Опубл. в Б. И. 1982, №6.
DEVELOPMENT OF TECHNICAL MEANS FOR COMBINE HARVESTING OF HERBAGE SEED CROPS
V.M. Khalanskiy, I.V. Gorbachev
Summary. The results of the study of new movable operating elements to thresh-separating systems of grain combine are given. These elements significantly improve the harvesting quality of clover and alfalfa seed crops, resulting in increase of these cultures seed harvest.
Key words: grain combine, thresh-separating system, axial-rotor grating equipment, pneumo-centrifugal separator, grate-separating equipment, airgrid cleaning, supply of plant mass.
