CC BY
19
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
УДК 6631.354.2
СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ ЗЕРНА ПРИ УБОРКЕ ПОЛЕГЛЫХ ХЛЕБОВ
К. З. Кухмазов, доктор технических наук; А. А. Орехов, кандидат технических наук;
В. М. Тизов, инженер; Т. О. Федина, аспирант
ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, Россия, 89273624824, e-mail: [email protected]
Материалы статьи посвящены актуальной проблеме - снижению потерь зерна при уборке полеглых хлебов методом очеса. В ней отмечено, что оснащение зерноуборочных комбайнов очесывающими жатками является наиболее перспективным направлением повышения эффективности их использования, так как при этом существенно увеличивается производительность уборочных агрегатов и снижаются затраты на топливо-смазочные материалы. Однако, использование очесывающих жаток на уборке полеглых хлебов затруднительно, так как отсутствуют приспособления (стеблеподъемники), способные поднять полеглые стебли и подавать их в зону очеса. Известные конструкции стеблеподъемников комбайновых жаток невозможно установить на очесывающие жатки. В статье приведено описание конструкции и принципа работы стеблеподъемника для однобарабанной очесывающей жатки ЖОН-5 «ОЗОН», отличительной особенностью которого является наличие горизонтальной державки, правый конец которой приварен к нижней трубе корпуса очесывающей жатки. Производственная проверка жатки с предлагаемыми стеблеподъемниками проводилась на уборке озимой пшеницы в реально сложившихся условиях. Было установлено, что при рабочей скорости уборочного агрегата 4-10 км/ч технологический процесс подачи полеглого хлеба со стеблеподъемника к гребенкам очесывающего барабана жатки выполняется стабильно. Нарушений процесса не наблюдалось. Процесс копирования рельефа поля стеблеподъемни-ком обеспечивается.
Ключевые слова: зерновые культуры, полеглые хлеба, очесывающая жатка, стебле-подъемник, потери зерна, зерноуборочные комбайны, уборочный агрегат.
Введение
Уборка является технологической операцией, завершающей многомесячный труд земледельца по выращиванию зерновых культур, и от того, как она будет проведена, во многом зависит судьба выращенного урожая. Для уборки зерновых культур отечественная промышленность и зарубежные фирмы выпускают зерноуборочные комбайны с различными типами жаток. При проведении уборочных работ в соответствующие сроки и с высоким качеством необходимо правильно провести комплектование уборочного парка. При этом необходимо учитывать особенности уборки, например, урожайность убираемой культуры, влажность зерна, засоренность
полей, полеглость хлебов и т. д. В Пензенской области средняя урожайность зерновых культур по различным хозяйствам меняется от 16 до 65 центнеров с га. Поэтому в уборочном парке необходимо иметь зерноуборочные комбайны с пропускной способностью молотилки от 5 до 12 кг/с и более. Использовать однотипные комбайны будет экономически не выгодно [6, 7].
Наиболее перспективным направлением повышения эффективности использования зерноуборочных комбайнов является их оснащение очесывающими жатками. Схема технологического процесса очеса представлена на рисунке 1. Применением очесывающих жаток можно добиться существенного повышения производительно-
сти уборочных агрегатов и снижение затрат на топливно-смазочные материалы. Они могут эксплуатироваться при повышенных скоростях, так как в молотильный аппарат комбайна не поступает солома, тем самым снижается загрузка молотильно-сепариру-ющего устройства. Очесывающие жатки особенно эффективны при работе в районах повышенной влажности и высокой засоренности посевов.
Очесывающие жатки вписываются в технологию минимальной обработки почвы, так как оставляют на поле высокую стерню, что позволяет сохранить влагу в почве и защищает почву от эрозии. Оставшаяся на поверхности поля стерня способствует оптимальной среде для севооборота по no-til технологии даже в засушливых зонах [1, 3, 11-16].
Из очесывающих жаток отечественного производства все большее применение получают однобарабанные жатки типа «ОЗОН». Однако, их использование на уборке полеглых хлебов приводит к большим потерям зерна, так как отсутствуют приспособления (стеблеподъемники), способные поднять полеглые стебли и подать их в зону очеса. Известные конструкции стеблеподъемников, предназначенных для комбайновых жаток, невозможно установить на очесывающие жатки [8, 9]. Поэтому целью исследований является снижение потерь зерна при уборке полеглых хлебов методом очеса, разработкой и внедрением
стеблеподъемника очесывающей жатки.
Задачи исследования:
- обосновать конструктивно-технологическую схему стеблеподъемника очесывающей жатки;
- изготовить опытные образцы стебле-подъемников и провести их производственную проверку.
Методы и материалы. На основе анализа существующих конструкций стебле-подъемников и приспособлений для уборки полеглых хлебов нами предлагается стеб-леподъемник для очесывающей жатки (1) (рис. 2), состоящий из горизонтальной державки (2) квадратного сечения, правый конец которой на длине 1/7-1/8 от общей длины отогнут вверх под углом 35-45° и закреплен во втулке (3) с помощью гайки
(4). Втулка (3) приварена к нижней трубе
(5) корпуса очесывающей жатки (1). К левому концу горизонтальной державки (2) крепится основание полозка (6), к которому шарнирно присоединен сам полозок (7). Полозок (7) жестко соединен с подъемным пером (8), причем угол а между подъемным пером 8 и полозком (7) составляет 3035°. Между основанием полозка (6) и подъемным пером (8) установлена пластинчатая пружина (9). Основание полозка 6 крепится к горизонтальной державке (2) при помощи болта (10) и двух шёк (11).
На однобарабанной очесывающей жатке ЖОН-5 «ОЗОН», шириной захвата пять м, может быть установлено от 15 (через
Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 133
Рис. 2. Схема стеблеподъемника очесывающей жатки: 1 - жатка очесывающая; 2 - державка; 3 - втулка; 4 - гайка; 5 - труба; 6 - основание полозка; 7 - полозок; 8 - перо подъемное; 9 - пружина; 10 - болт; 11 - щека
335 мм) до 29 (через 167,5 мм) стебле-подъемников, причем выбор их конкретного количества зависит от урожайности культуры и степени полеглости хлебной массы.
Стеблеподъемник работает следующим образом.
При движении зерноуборочного комбайна с очесывающей жаткой (1) полозок (7) стеблеподъемника очесывающей жатки скользит по почве, подъемное перо (8) подхватывает полеглые стебли и плавно подводит их к очесывающему устройству, где колоски срезаются и направляются на обмолот. При набегании стеблеподъемника очесывающей жатки на неровности поля (комки, камни, муравейники и др.) полозок (7) поднимается, копируя их за счет шарнирного соединения с основанием полозка (6), при этом пластинчатая пружина (9) сжимается. После преодоления неровности стебле-подъемник очесывающей жатки возвращается в исходное положение. Конструкция стеблеподъемника защищена патентом на полезную модель № 180669 [8, 13].
Производственная проверка стебле-подъемников была проведена в соответст-
вии с ГОСТ 28301-2007 «Комбайны зерноуборочные. Методы испытаний» на озимой пшенице в реально сложившихся условиях. Площадь участка составила 75 га, урожайность - 32 ц/га, полеглость - до 26 %, влажность зерна - 16...18 %. Потери зерна от самоосыпания 0,6 %, отношение массы зерна к массе соломы 1:1,5 [4, 5, 10].
Состав уборочного агрегата, фиксируемые режимы его движения и наблюдаемые показатели представлены в таблице.
Потери зерна за жаткой определяли методом наложения рамки. Для этого на поверхность поля после прохода жатки накладывали рамку площадью 1 м2, в пределах рамки собирали все виды потерь зерна Побщ. Потери за жаткой Пж определяли по формуле
Пж = Побщ - П, %,
где П - потери зерна от самоосыпания, %.
Результаты исследований. В результате производственной проверки было установлено, что при рабочей скорости агрегата 4-10 км/ч технологический процесс подачи полеглого хлеба со стеблеподъем-
Состав агрегата и наблюдаемые показатели качества работы
Состав агрегата Скорость движения, км/ч Наблюдаемые процессы Форма наблюдения
«Д0Н-150Б» + ЖОН-5 со стебле-подъемниками 4-10 Технологический процесс подачи полеглого хлеба со стеблеподъемника к гребенкам очесывающего барабана жатки ЖОН-5 Визуально и с помощью видеосъемки
Процесс копирования рельефа поля стеблеподъемниками. Визуально и с помощью видеосъемки
7,0 8,0 9,0 10,0 Рабочая скорость комбайна, км/ч Рис. 3. Зависимость величины потерь зерна от рабочей скорости уборочного агрегата
ника к гребенкам очесывающего барабана жатки ЖОН-5 «ОЗОН» выполняется стабильно. Нарушений процесса не наблюдалось. Процесс копирования рельефа поля стеблеподъемниками обеспечивается. Как показывают данные, приведенные на рисунке 3, с увеличением рабочей скорости уборочного агрегата потери за очесывающей жаткой возрастают, причем при рабочих скоростях до 9,5 км/ч значение потерь укладывается в агротехнически допустимые (не более 1,0 %). Дальнейшее увеличение рабочей скорости приводит к ин-
тенсивному росту потерь.
Заключение. Как показывают результаты производственной проверки разработанный стеблеподъемник для однобарабан-ной очесывающей жатки ЖОН-5 «ОЗОН» стабильно выполняет технологический процесс подъема и подачи полеглых стеблей в зону очеса при рабочих скоростях уборочного агрегата 4,0-9,5 км/ч, процесс копирования рельефа поля обеспечивается, потери за очесывающей жаткой соответствуют агротехническим требованиям (не более 1,0 %)
Литература
1. Алдошин, Н. В. Уборка зерновых методом очеса / Н. В. Алдошин, Н. А. Лылин, М. А. Мося-ков // Дальневосточный аграрный вестник. - 2017. - № 1. - С. 67 - 73
1. Антипкин, А. Н. Стеблеподъемник для уборки полеглых хлебов / А. Н. Антипкин, К. З. Кух-мазов // Сельский механизатор. - 2011.- № 6. - С. 21
3. Бурьянов, М. А. Параметры и режимы процеса очеса зерновых культур навесной на комбайн жаткой: автореферат диссертации канд. техн. наук / М. А. Бурьянов. - Зерноград, 2011. - 18 с.
4. ГОСТ 28301-2007. Комбайны зерноуборочные. Методы испытаний. - Москва: Стандар-тинформ, 2010. - 39 с.
5. ГОСТ 52778-2007 Испытания сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационно-технологической оценки. - Москва: Стандартинформ, 2008. - 26 с.
6. Жалнин, Э. В. Методологические аспекты механизации производства зерна в России / Э. В. Жалнин. - Москва: Полиграф сервис, 2012. - 367 с.
7. Кухмазов, К. З. Анализ использования зерноуборочной техники в Пензенской области / К. З. Кухмазов, Н. И. Стружкин // Нива-Поволжья. - 2010. - № 2 (15). - С. 61-62.
8. Патент на полезную модель № 180669, МПК А01Д 65/00. Стеблеподъемник очесывающей жатки / В. М. Тизов, К. З. Кухмазов. - Опуб. 21.06.2018, Бюл. № 18.
9. Патент на полезную модель № 87320, МПК А01Д 65/02. Стеблеподъемник / К. З. Кухмазов, А. Н. Антипкин. - Опуб. 10.10.2009.
10. ОСТ 10.8.1-99 Стандарт отрасли. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины зерноуборочные. Методы оценки функциональных показателей. - Москва: Минсельхозпрод РФ, 1999.
Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 135
11. Федин, М. А. Классификация очесывающих устройств / М. А. Федин, О. Н. Кухарев, И. Н. Семов // Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: международная научно-практическая конференция молодых ученых. - Пенза: ПГСХА, 2016. -С. 72-74.
12. Федин, М. А. Определение потерь зерна за очесывающей жаткой с ротором, оснащенным гребенкой с тангенциальном каналом / М. А. Федин, О. Н. Кухарев, И. Н. Семов // Нива-Поволжья. - 2017.- № 4 (45). - С. 175-181.
13. Тизов, В. М. Снижение потерь при уборке зерновых методом чеса / В. М. Тизов, К. З. Кухмазов, С. Е. Губский // Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы: международная научно-практическая конференция. - Пенза: ПГСХА, 2017. - С. 148-150.
14. Chuksin, P. Using value-engineering analysis + triz method for improving the stripping grain-harvesting machine/ Peter Chuksin, Alexander Skuratovich, Nikolay Shpakovsky // Minsk: Belarus, 2001.-C. 12.
15. Kukharev, O. N. The technical solution for a laminated coating on a rounded surfaces / O. N. Kukharev, I. N. Semov E. G. Rylyakin // Contemporary Engineering Sciences. - 2015. - T. 8. - № 9. - C. 481-484.
16. Kukharev, O. N. The technology of obtaining high-quality seeds of sugar beet / O. N. Kukharev, A. V. Polikanov, I. N. Semov // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. -2017. - T. 8. - № 1. C. 1210-1213.
UDK 631.354.2
REDUCING LOSSES OF GRAIN DURING HARVESTING LAID CROPS
K. Z. Kukhmazov, doctor of technical sciences; A. A. Orekhov, candidate of technical sciences;
V. M. Tizov, engineer; T. O. Fedina, postgraduate student
FSBEE HE Penza SAU, Russia, t. 89273624824, e-mail: [email protected]
The article deals with the actual problem - reducing grain losses during the harvesting laid cereals by combing method. It is noted that combine harvesters equipped with combing reapers are operated effectively as this significantly increases the productivity of harvesting units and reduces the cost of fuel and lubricants. However, the use of the combing harvesters for harvesting laid crops was difficult, as there are no devices (stalk lifters) that can lift laid stalks and deliver them to the area of combing. The known designs of the stalk lifters in combine harvesters cannot be mounted on the combing reapers. The article describes the design and principle of operation of the stalk-lifting device for single-drum combing Reaper ZHON-5 «OZONE», a distinctive feature of which is the availability of a horizontal holder, the right end of which is welded to the bottom pipe of the body of the combing reaper. Testing the header with the developed stalk lifters was conducted on during harvesting winter wheat in real working conditions. It was established that at the operating speed of the harvesting unit 4...10 km/h the technological process of delivering the laid grain crops from the stalk lifter to the combs of the combing drum of the reaper is performed stably. Violations of the process were not observed. The process of copying field relief is provided by the stalk lifter.
Key words: grain crops, laid crops, combing reaper, stalk lifter, grain losses, grain harvesters, harvesting unit.
References:
1. Aldoshin, N. V. Harvesting grain crops by combing method / N. V. Aldoshin, N. A. Lyilin, M. A. Mosyakov // Agrarian vestnik of the Far East. - 2017. - № 1. - P. 67 - 73
1. Antipkin, A. N. Stalk lifter for harvesting laid grain crops / A. N. The Antipkin, K. Z. Kukhmazov // Selsky mekhanizator. - 2011. - № 6. - 21 p.
3. Buryanov, M. A. Parameters and modes of the combing process of crops with the mounted on the combine header: abstract of the dissertation cand. tech. of sciences / M. Buryanov. - Zernograd, 2011. -18 p.
4. GOST 28301-2007. Combine harvesters. Testing methods. - Moscow: Standartinform, 2010. -39 p.
5. GOST 52778-2007 Testing of agricultural machinery. Methods of operational and technological evaluation. - Moscow: Standartinform, 2008. - 26 p.
6. Zhalnin, E. V. Methodological aspects of mechanization of grain production in Russia / E. V. Zhalnin. - Moscow: Polygraph service, 2012. - 367 p.
7. Kukhmazov, K. Z. Analysis of the use of grain harvesters in the Penza region / K. Z. Kukhmazov, N. I. Struzhkin // Niva Povolzhya. - 2010. - № 2 (15). - P. 61-62.
8. The patent for useful model No. 180669, IPC А01Д 65/00. Stalk lifter of the combing harvester / V. M. TiZov, K. Z. KuKhmaZov. - Pub. 21.06.2018, bull. No. 18.
9. The patent for useful model No. 87320, IPC A01fl 65/02. Stalk lifter / K. Z. Kukhmazov, A. N. The Antipkin. - Pub. 10.10.2009.
10. OST 10.8.1-99 Industry standard. Testing agricultural machinery. Harvesting machines. Methods of evaluation of functional indicators. - Moscow: Ministry of agriculture, 1999.
11. Fedin, M. A. Classification of combing devices / M. A. Fedin, O. N. Kukharev, I. N. Semov // Innovative ideas of young researchers for agro-industrial complex of Russia: international scientific-practical conference of young scientists. - Penza: PSAA, 2016. - P. 72-74.
12. Fedin, M. A. Determination of losses of grain behind combing reaper with a rotor, equipped with a comb with a tangential channel / M. A. Fedin, O. N. Kukharev, I. N. Semov / / Niva Povolzhhya. - 2017. - № 4 (45). - P. 175-181.
13. Tizov, V. M. Reduction of losses during grain harvesting by the method of combing / V. M. Tizov, K. Z. Kukhmazov, S. E. Gubsky // Agro-industrial complex: state, problems, prospects: international scientific and practical conference. - Penza: PSAA, 2017. - P. 148-150.
14. Chuksin, P. Using value-engineering analysis + triz method for improving the stripping grain-harvesting machine/ Peter Chuksin, Alexander Skuratovich, Nikolay Shpakovsky // Minsk: Belarus, 2001. - 12 p.
15. Kukharev, O. N. The technical solution for a laminated coating on a rounded surfaces / O. N. Kukharev, I. N. Semov E. G. Rylyakin // Contemporary Engineering Sciences. - 2015. - Vol. 8. -№ 9. - P. 481-484.
16. Kukharev, O. N. The technology of obtaining high-quality seeds of sugar beet / O. N. Kukharev, A. V. Polikanov, I. N. Semov // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2017. - V. 8. - № 1. - P. 1210-1213.
УДК 631.331
КОНСТРУКЦИЯ СОШНИКА СЕЯЛКИ ДЛЯ ПОСЕВА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
Н. П. Ларюшин, доктор техн. наук, профессор; Д. В. Ванин, аспирант; В. В. Шумаев, канд. техн. наук, доцент; Т. А. Кирюхина, канд. техн. наук, доцент
ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ г. Пенза, Россия, т. (8412) 628 517, е-таП: shumaev. [email protected]
Сошники серийно выпускаемых сеялок для посева зерновых культур в большинстве своём не в полной мере соответствуют агротехническим требованиям. На основании анализа современных конструкций сошников зерновых сеялок сделан вывод о преимуществах и недостатках лаповых и дисковых сошников. Лаповые сошники, применяемые на сеялках, имеют большое тяговое сопротивление, образуют широкую борозду, которую сложно заделать, не устойчиво копируют рельеф поля с нарушением заданной глубины их хода. Все это приводит к повышенному расходу топлива при посеве, износу двигателя и трансмиссии трактора. Кроме того, указанные недостатки лаповых сошников сказываются на ухудшении равномерности распределения семян по площади рассева, глубины заделки семян. Всё это ведёт к снижению урожайности зерновых культур. При этом, как показал анализ конструкций сошников сеялок, наиболее полно отвечают агротехническим требованиям двухдисковые сошники. Они в работе имеют меньшее тяговое сопротивление, лучше копируют рельеф поля, при этом имеют лучшие качественные показатели посева семян (равномерность распределения семян по площади рассева на заданной глубине). В связи с этим повышается качество посева зерновых культур, что подтверждает актуальность разработки конструкции сошника сеялки.
В статье представлены конструкция и принцип работы разработанного двухдискового сошника сеялки для посева зерновых культур.
Ключевые слова: сошник двухдисковый, направитель, зерно, норма высева, сеялка, глубина заделки, почва.
Введение
Качественным посевом принято считать равномерное распределение посевного материала по площади питания и глубине заделки. Этого возможно достичь, применением рядового способа посева двухдисковыми сошниками зерновых сеялок,
которые ведут укладку семян в борозду, что обеспечивает более плотный контакт семян с почвой и приток питательных веществ к ним. Посевные машины с рабочими органами такого типа могут применяться как с традиционной, так и с минимальной технологией возделывания зерновых
Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 137
