CC BY
19
УДК 631.354.2 Б01 10.24411/2078-1318-2019-12166
Доктор техн. наук, проф. Н.В. АЛДОШИН (ФГБОУ ВО «РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева», [email protected])
Канд. с.-х. наук М.А. МЕХЕДОВ (ФГБОУ ВО «РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева») Аспирант МАЛЛА БАХАА (ФГБОУ ВО «РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева»)
УБОРКА СМЕШАННЫХ ПОСЕВОВ АКСИАЛЬНО-РОТОРНЫМИ ЗЕРНОУБОРОЧНЫМИ КОМБАЙНАМИ
Повышение производства сельскохозяйственной продукции в настоящее время происходит не столько за счет увеличения площадей, занятых возделываемыми культурами, сколько за счет использования современных сортов сельскохозяйственных культур, передовых технологий их возделывания, а также снижения потерь сельскохозяйственной продукции на всех этапах производства [1; 2].
Одним из путей интенсификации производства зерновой продукции, является использование смешанных посевов. Например, возделывание люпиново-злаковых смешанных посевов позволяет получать 3,5 - 5,5 т/га зерна, сбалансированного по белку, без применения минеральных удобрений, гербицидов и средств защиты растений. Такой эффект достигается за счет естественной борьбы с сорняками, так как их место занимает злаковая зерновая культура, стимулируемая к развитию зернобобовыми растениями люпина [3; 4].
Смешанные посевы зерновых колосовых и зернобобовых культур возможны в следующих комбинациях: ячмень - узколистный люпин, овес - узколистный люпин, пшеница - узколистный люпин, пшеница - белый люпин, овес - горох, овес - вика, тритикале - белый люпин и др. [5; 6].
При возделывании смешанных посевов наиболее сложной технологической операцией является уборка, так как приходится одновременно обрабатывать две культуры с совершенно разными технологическими свойствами. Зерно белого люпина вымолачивается легко и требует мягких режимов работы молотилки, потому что сила связи зерен с растениями не высокая. При этом, будучи крупным, зерно склонно как к макро- (дробление, обрушивание), так и микро- (образование трещин, вмятин) повреждениям, что приводит к снижению качества получаемой зерновой продукции. Иначе обстоит дело с зерновой колосовой культурой, требующей более интенсивного режима обмолота. При этом зерно мелкое и меньше подвержено травмированию. В связи с этим возникает необходимость выбора подходов к проведению уборочных работ и обоснованию технологических регулировок зерноуборочных комбайнов [7, 8].
Цель исследований - разработать рекомендации по механизации уборки люпиново-злаковых смешанных посевов аксиально-роторными зерноуборочными комбайнами РСМ-
181 «тотм».
Материалы, методы и объекты исследования. Возможным решением проблемы уборки смешанных посевов может служить применение комбайнов с аксиально-роторными молотильно-сепарирующими устройствами (МСУ). Процессы, происходящие в аксиально-роторном МСУ, отличаются от процессов, барабанных бильных (классических) МСУ. Молотильно-сепарирующее устройство и соломосепаратор (сепаратор грубого вороха) в таких машинах объединены в одном агрегате. Режимы работы более щадящие, но время воздействия на обмолачиваемую массу и площадь сепарации зерна значительно увеличены. Молотилки аксиально-роторного типа меньше дробят и теряют зерно, чем классические барабанные бильные молотилки с клавишным соломотрясом. Они более универсальны: при небольшом переоборудовании могут убирать различные культуры, в них меньше подвижных рабочих органов, создающих вибрационные нагрузки на остов комбайна. За счет высокой интенсивности процесса сепарации в роторных МСУ обеспечиваются минимальные потери
зерна даже при высокой урожайности культур и в неблагоприятных условиях (при повышенной влажности и высокой засоренности посевов) [9; 10; 11].
Комбайны с МСУ аксиально-роторного типа отличаются более мягкими (щадящими) режимами обмолота: зазоры между ротором и декой значительно больше, чем у классических МСУ, между бичами барабана и планками подбарабанья (деки). Эффективность работы роторных МСУ объясняется многократным воздействием на массу при обмолоте и большой площадью сепарации зерна [12; 13].
Зерноуборочные комбайны с МСУ такого типа производятся в нашей стране на заводе Ростсельмаш. Это комбайн РСМ-181 «TORUM» техническая характеристика которого представлена в табл. 1.
Таблица 1. Техническая характеристика зерноуборочного комбайна РСМ-181 «ТОЯиМ»
Характеристики молотильно-сепарирующего устройства (МСУ)
Тип МСУ Продольно расположенный ротор
Диаметр ротора 762 мм
Привод ротора Гидромеханический
Частота вращения ротора МСУ От 250 до 1000 мин-1
Дека МСУ Вращающаяся
Угол охвата ротора декой 360°
Частота вращения деки Не более 8 мин-1
Регулировка молотильных зазоров Изменением положения молотильных секций деки
Величина молотильного зазора От 10 до 50 мм
Характеристики очистки
Тип очистки Ветрорешетная двухкаскадная
Тип решет очистки Жалюзийные с поворотными гребенками
Тип вентилятора очистки Центробежный
Частота вращения ротора вентилятора очистки От 250 до1000 мин-1
Тип стрясной доски Корытообразный с гребенчатыми делителями
Технологический процесс комбайна протекает следующим образом. Хлебная масса подается по наклонной камере в заходную (нижнюю) часть кожуха, выполненную в форме усеченного конуса. К большему основанию этого конуса присоединяется наклонная камера, а меньшее сопрягается с цилиндрической поверхностью молотильно-сепарирующей части кожуха. По поверхности заходной части масса перемещается под действием лопастей ротора и воздушного потока, равномерно распределяясь в кольцевом пространстве между ротором и декой. Также выпускаются комбайны с винтовой заходной частью ротора.
Процессы обмолота и выделения зерна из грубого вороха в аксиально-роторном МСУ производятся за счет импульсных воздействий элементов ротора на хлебную массу, причем скорость движения вороха на его пути к выходу, в связи с уменьшением количества хлебной массы. Поток вороха в рабочем пространстве МСУ аксиально-роторного типа движется с углом наклона к образующей цилиндрической кожуха, который задается углом установки направителей решетчатой части кожуха и рабочих элементов ротора (бичей, планок сепаратора). Угол между направлением движения массы в рабочем пространстве МСУ и образующей кожуха постоянно увеличивается, достигая 90° на выходе из устройства. За время нахождения в рабочем пространстве МСУ хлебная масса совершает около 5 витков и проходит путь примерно 14 м (в барабанном бильном МСУ этот путь составляет всего лишь 0,8 - 1,2 м) [14; 15].
Были проведены экспериментальные исследования процесса уборки смешанных посевов белого люпина и тритикале аксиально-роторными зерноуборочными комбайнами с целью получения рекомендаций по их настройкам.
Согласно заводским рекомендациям для уборки легко обмолачиваемых крупносеменных и, в частности, зернобобовых культур на комбайне необходимо демонтировать деку домолачивающего устройства (рис. 1). Отверстия, оставшиеся на крышке домолачивающего устройства 2 после демонтажа деки 1, закрывают болтами 3 и плоскими шайбами 4, пружинными шайбами 5 и гайками 6. Рабочая поверхность деки при этом становится гладкой, что уменьшает повреждения зерен, попадающих в домолачивающее устройство.
Рис. 1. Домолачивающее устройство: 1 - дека; 2 - крышка; 3 - болт; 4 - шайба;
5 - пружинная шайба; 6 - гайка
Цель серии опытов - оценить влияние технологических параметров роторного молотильно-сепарирующего устройства на уровень микро- и макроповреждений. Убираемые люпиново-злаковые смешанные посевы: белый люпина сорта Дега и яровое тритикале. Влажность зерна 12,7%. Рельеф поля ровный, без уклона. Плешин в результате протравы, затаптывания, вымочки, уничтожения урожая вредителями, а также мест с застоем воды и т.п. не наблюдалось. Площадь делянок составляла 90-100 м2 (ширина делянки соответствует ширине захвата жатки 9 м, длина делянки 10-11 м). Перед заездом на делянку комбайн работал вхолостую 1 -3 мин. для удаления остатков растительной массы в жатке и молотилке. Перед каждым проходом комбайна устанавливались определенные параметры молотильно-сепарирующего устройства. В первой серии опытов изменялись обороты ротора с 350 мин-1 до 750 мин-1 с шагом в 100 мин-1 при зазорах между ротором и декой 30, 35 и 40 мм с троекратной повторностью. Во второй серии опытов изменялся зазор с 20 мм до 50 мм с шагом в 10 мм при оборотах ротора 350, 450 и 550 мин-1, также с троекратной повторностью. После каждого прохода комбайна из бункера бралась навеска зерна. В каждой навеске определялся уровень макро- и микроповреждений зерна.
Результаты исследования. По итогам обработки результатов экспериментов были получены следующие зависимости (рис. 2 - 7).
Из графиков (рис. 2 - 4) видно, что с увеличением частоты вращения ротора более 450 мин-1 . при разных зазорах между ротором и декой происходит резкое увеличение
повреждений зерна. При низкой частоте вращения ротора (350 мин-1.) наблюдается недомолот тритикале. В связи с этим понижение частоты вращения ротора менее 400 мин-1 не целесообразно.
12
11 й? 10
Частота вращения ротора , мин 1
Рис.2. Зависимость повреждений зерна от частоты вращения ротора при зазоре между ротором
300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
Частота вращения ротора , мин 1
Рис. 3. Зависимость повреждений зерна от частоты вращения ротора при зазоре между ротором и декой 35 мм: - общее повреждение; ^ - макроповреждения; ® - микроповреждения
Рис. 4. Зависимость повреждений зерна от частоты вращения ротора при зазоре между ротором и декой 40 мм: - общее повреждение; ^ - макроповреждения; ® - микроповреждения зерна
Рис. 5. Зависимость макроповреждений зерна от зазора между ротором и декой: ♦ - частота вращения ротора 350 мин1.; ® - частота вращения ротора 450 мин1.; - частота вращения ротора
550 мин.-1
Рис. 6. Зависимость микроповреждений зерна от молотильного зазора: ^ - частота вращения ротора, 350 мин"1.; ® - частота вращения ротора 450 мин"1.; - частота вращения ротора 550 мин."1
6
20
25 30 35 40
Зазор между ротором и декой, мм
45
50
Рис. 7. Зависимость повреждения зерна от зазора между ротором и декой: ♦ - частота вращения ротора 350 мин."1; ® - частота вращения ротора 450 мин."1; - частота вращения ротора 550 мин."
Из графиков (рис. 5, 6 и 7) следует, что с увеличением зазора между ротором и декой повреждения зерна уменьшаются при всех рассматриваемых частотах вращения ротора. Необходимо отметить, что при больших зазорах между ротором и декой (40 - 50 мм) наблюдается недомолот тритикале.
Выводы. При проведении уборки смешанных посевов, состоящих из зерновых колосовых и зернобобовых культур, целесообразно использовать зерноуборочные комбайны с МСУ аксиально-роторного типа. При этом частота вращения ротора должна находиться в диапазоне 400 - 450 мин-1., а зазор между ротором и декой должен составлять 30 - 35 мм.
Литература
1. Aldoshin N. Harvesting lupines albus axial rotory combine harvesters / Didmanidze Otari, Nikolay Aldoshin // Research in Agricultural Engineering. - 2018. - Vol. 64, (4) - P.209-214.
2. Жалнин Э.В. Какой комбайн выбрать? // Сельский механизатор. -2015. - №4. - С. 4-6.
3. Aldoshin N., Lylin N.A. Improving the Design of the Grain Combine Harvester Cleaner // Russian Agricultural Sciences. - 2018. - Vol. 44, № 1. - p. 108-111.
4. Бердышев В.Е., Ломакин С.Г., Солдатенков В.В. Движение хлебной массы в молотильном пространстве аксиально-роторного молотильно-сепарирующего устройства // Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина. - 2016. - № 2 (72). - С. 7-11.
5. Алдошин Н.В., Золотов А.А., Аладьев Н.А., Лылин Н.А. Исследование повреждаемости и всхожести белого люпина в лабораторных условиях // Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина. - 2016. - № 4. - С. 21-28.
6. Ломакин С.Г., Бердышев В.Е. Анализ технического уровня зерноуборочных комбайнов "РОСТСЕЛЬМАШ" // Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина. - 2017. - № 6 (82). - С. 34-42.
7. Aldoshin N.V. Methods of harvesting of mixed crops (Web of Science) // Proceeding of 6th International Conference on Trends in Agricultural Engineering. - 2016. - Part 1. - P. 26-32.
8. Ломакин С.Г., Бердышев В.Е., Шевцов А.В. Сравнительная оценка аксиально-роторных МСС с различными типами дек молотильной части // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. Наука и высшее профессиональное образование. - 2015. - № 1 (37). - С. 199-202.
9. Бердышев В.Е., Ломакин С.Г., Шевцов А.В. Влияние типа дек на качество работы аксиально-роторной молотильно-сепарирующей системы // Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина. -2015. - № 1(65). -С. 20-24.
10.Алдошин Н.В., Золотов А.А., Цыгуткин А.С., Лылин Н.А. Уборка бинарных посевов зерновых культур // Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина. - 2016. - № 3. - С. 11-17.
11.Алдошин Н.В., Золотов А.А., Цыгуткин А.С., Лылин Н.А., Малла Бахаа. Уборка смешанных посевов зерновых культур методом очёса // Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина. - 2016. - №1. - С. 7-13.
12.Ожерельев В.Н., Жалнин Э.В., Никитин В.В. Перспективы развития конструкции зерноуборочного комбайна // Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе: материалы международной научно-практической конференции / под ред. В.А. Гулевского. - 2018. - С. 137-143.
13. Алдошин Н.В. Сравнительная оценка комбайнов на уборке белого люпина // Сельский механизатор. - 2015. - № 11. - С. 10-13.
14.Жалнин Э.В., Ценч Ю.С., Пьянов В.С. Методика анализа технического уровня зерноуборочных комбайнов по функциональным и конструктивным параметрам // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2018. - Т. 12.- №2. - С. 4-8.
15.Ожерельев В.Н., Жалнин Э.В., Никитин В.В. Перспективы развития конструкции зерноуборочного комбайна // Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе: материалы международной научно-практической конференции / под ред. В.А. Гулевского. - 2018. - С. 137-143.
Literatura
1. Aldoshin N. Harvesting lupines albus axial rotory combine harvesters / Didmanidze Otari, Nikolay Aldoshin // Research in Agricultural Engineering. - 2018. - Vol. 64, (4) - P.209-214.
2. ZHalnin E.V. Kakoj kombajn vybrat'? // Sel'skij mekhanizator. -2015. - №4. - S. 4-6.
3. Aldoshin N., Lylin N.A. Improving the Design of the Grain Combine Harvester Cleaner // Russian Agricultural Sciences. - 2018. - Vol. 44, № 1. - p. 108-111.
4. Berdyshev V.E., Lomakin S.G., Soldatenkov V.V. Dvizhenie hlebnoj massy v molotil'nom prostranstve aksial'no-rotornogo molotil'no-separiruyushchego ustrojstva // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo agroinzhenernogo universiteta im. V.P. Goryachkina. - 2016. -№ 2 (72). - S. 7-11.
5. Aldoshin N.V., Zolotov A.A., Alad'ev N.A., Lylin N.A. Issledovanie povrezhdaemosti i vskhozhesti belogo lyupina v laboratornyh usloviyah // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo agroinzhenernogo universiteta im. V.P. Goryachkina. - 2016. - № 4. - S. 21-28.
6. Lomakin S.G., Berdyshev V.E. Analiz tekhnicheskogo urovnya zernouborochnyh kombajnov "ROSTSEL'MASH" // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo agroinzhenernogo universiteta im. V.P. Goryachkina. - 2017. - № 6 (82). - S. 34-42.
7. Aldoshin N.V. Methods of harvesting of mixed crops (Web of Science) // Proceeding of 6th International Conference on Trends in Agricultural Engineering. - 2016. - Part 1. - P. 26-32.
8. Lomakin S.G., Berdyshev V.E., SHevcov A.V. Sravnitel'naya ocenka aksial'no-rotornyh MSS s razlichnymi tipami dek molotil'noj chasti // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa. Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2015. - № 1 (37). - S. 199-202.
9. Berdyshev V.E., Lomakin S.G., SHevcov A.V. Vliyanie tipa dek na kachestvo raboty aksial'no-rotornoj molotil'no-separiruyushchej sistemy // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo agroinzhenernogo universiteta im. V.P. Goryachkina. -2015. - № 1(65). - S. 20-24.
10.Aldoshin N.V., Zolotov A.A., Cygutkin A.S., Lylin N.A. Uborka binarnyh posevov zernovyh kul'tur // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo agroinzhenernogo universiteta im. V.P. Goryachkina. - 2016. - № 3. - S. 11-17.
11. Aldoshin N.V., Zolotov A.A., Cygutkin A.S., Lylin N.A., Malla Bahaa. Uborka smeshannyh posevov zernovyh kul'tur metodom ochyosa // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo agroinzhenernogo universiteta im. V.P. Goryachkina. - 2016. - №1. - S. 7-13.
12.Ozherel'ev V.N., ZHalnin E.V., Nikitin V.V. Perspektivy razvitiya konstrukcii zernouborochnogo kombajna // Energoeffektivnost' i energosberezhenie v sovremennom proizvodstve i obshchestve: materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii / pod red. V.A. Gulevskogo. - 2018. - S. 137-143.
13.Aldoshin N.V. Sravnitel'naya ocenka kombajnov na uborke belogo lyupina // Sel'skij mekhanizator. - 2015. - № 11. - S. 10-13.
14.ZHalnin E.V., Cench YU.S., P'yanov V.S. Metodika analiza tekhnicheskogo urovnya zernouborochnyh kombajnov po funkcional'nym i konstruktivnym parametram // Sel'skohozyajstvennye mashiny i tekhnologii. - 2018. - T. 12.- №2. - S. 4-8.
15.Ozherel'ev V.N., ZHalnin E.V., Nikitin V.V. Perspektivy razvitiya konstrukcii zernouborochnogo kombajna // Energoeffektivnost' i energosberezhenie v sovremennom proizvodstve i obshchestve: materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii / pod red. V.A. Gulevskogo. - 2018. - S. 137-143.
УДК 631.365.32 Б01 10.24411/2078-1318-2019-12173
Доктор техн. наук В.В. МОРОЗОВ (ФГБОУ ВО Великолукская ГСХА, [email protected]) Канд. техн. наук М.Б. ТЕЛЬПУК (ФГБОУ ВО Великолукская гСхА, [email protected])
ОСОБЕННОСТИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ СОРТООБРАЗЦА ПОЛБЫ «НАГАЯ»
Одним из приоритетных направлений социально-экономического развития Псковской области является развитие агропромышленного комплекса. На протяжении трех последних лет регион выступает лидером по росту производства продукции сельского хозяйства по СЗФО и в среднем по России. Указанный результат стал следствием реализации программы развития животноводства, в том числе потребовавшей значительного увеличения объема
