Обґрунтування технологічних комплексів машин для заготівлі, навантаження та перевезення соломи
Технічною основою комплексної механізації агропромислового виробництва є система машин, згідно з якою здійснюється забезпечення сільськогосподарських підприємств різних форм власності комплексом технічних засобів, що відповідають сучасним умовам господарювання сільськогосподарських підприємств. Основний перелік технологічних операцій, які виконуються при заготівлі соломи, такий: підбирання валків, укладання рулонів (тюків) на транспортні засоби, транспортування до місць їх зберігання.
Таблиця 1. Основні вимоги до якості виконання технологічних операцій
заготівлі пресованої соломи
Вимоги до спресованих тюків та рулонів: щільність пресування має бути рівномірною по всьому об’єму рулону чи тюка (для різних моделей прес-підбирачів вона становить у межах від 70 до 200 кг/м3); вони повинні зберігати задану форму та габаритні розміри під час завантаження у транспортні засоби, перевезення, розвантаження та укладання для зберігання. На основі сформованих вище основних вимог до якості виконаня технологічних операцій при заготівлі ущільненої соломи нами проаналізовано сучасний технічний стан технічних засобів для заготівлі соломи з використанням вітчизняних і зарубіжних машин.
Технічні засоби для заготівлі ущільненої соломи
Технологія збирання соломи з одночасним пресуванням має значні переваги перед традиційними способами заготівлі та зберігання, адже вона займає у 2–2,5 разів менший об’єм, ніж традиційні стіжки, добре зберігається та зручна у транспортуванні. Поширення напряму використання біомаси на енергетичні цілі та потреба в оптимізації витрат при заготівлі соломистих матеріалів стимулюють попит на прес-підбирачі різних моделей. Цю техніку застосовують для отримання компактних, заданої форми та розмірів тюків та рулонів, що зберігаються і транспортуються з мінімальними витратами ресурсів та технологічними втратами.
Нині широко застосовується технологія пресування соломистої маси у рулони. Для цього використовується широкий спектр рулонних прес-підбирачів, які формують рулони діаметром у межах від 0,6 до 1,8 м та довжиною від 1,1 до 1,5 м. Конструкція такого преса може бути різною: із пасовим типом формувальної камери, з валковим, з ланцюгово-конвеєрним.
Деякі моделі сучасних прес-підбирачів іноземного виробництва мають удосконалену конструкцію, обладнані гідравлічними пристроями для запобігання перевантаженню вузлів і агрегатів, автоматичними пристроями для змащування вузлів тощо.
На ринку пропонуються десятки різних моделей прес-підбирачів. В Україні машини для заготівлі соломи в пресованому вигляді серійно виготовляють «Київтрактородеталь» — рулонний прес-підбирач ППР-110, ВАТ «Ірпіньмаш» — рулонний пасовий підбирач ПР-1,2 та рулонний безпасовий причіпний прес-підбирач ПРП-750М, а також прес-підбирач ППТ-1,6 для формування малогабаритних тюків. «Уманьферммаш» пропонує начіпний прес-підбирач МП-1. З країн СНД переважають пропозиції білорусів із Бобруйська, що виготовляють ОР-1, ОРС-145; російський Ростсільмаш виготовляє рулонні прес-підбирачі Pelikan 1200 і тюкові — Tukan 1600.
Останніми роками значного поширення набула технологія заготівлі сіна в рулонах: понад 70 % продажу техніки для підбирання валків на світовому ринку припадає саме на рулонні прес-підбирачі. Це пов’язано з тим, що за конструкцією вони простіші і дешевші порівняно з моделями, які формують великогабаритні тюки. Водночас прес-підбирачі великогабаритних тюків мають певні переваги перед іншими конструкціями машин: у них висока продуктивність, менші витрати праці, краще збереження якості соломи; тюки дають змогу оптимальніше завантажувати транспортні засоби, площі складських приміщень, збільшувати продуктивності навантажувачів.
Якщо конкретно, то добре себе зарекомендували прес-підбирачі рулонні виробництва ВАТ «Бобруйськагромаш» (Білорусь). Прес-підбирач рулонний безремінний ПР-Ф-145Б з постійною камерою ущільнення призначений для підбирання та ущільнення у рулони соломи з наступним обмотуванням рулону шпагатом. Подача шпагату здійснюється за допомогою електроприводу. Прес-підбирач ПР-Ф-145Б оснащений системою автоматизованого контролю (САК), яка дозволяє контролювати процес за роботи механізмів прес-підбирача і дистанційно керувати процесами підбирання та ущільнення маси.
Рулонний прес-підбирач російського виробництва ППР-120 Pelikan призначений для підбору валків сіна природних і сіяних трав або соломи, пресування їх у рулони з подальшою обмоткою шпагатом. Відмінна якість пресування досягається за рахунок застосованої у конструкції прес-підбирача комбінованої схеми, ланцюгово-планчатий транспортер поєднується із циліндричними вальцями. Формування рулонів і їх обв’язування відбувається за мінімальний час. Двонитковий обв’язувальний механізм виключає обриви шпагату, а натяжні пристрої гарантують відсутність пошкоджень. За допомогою пульта управління оператор повністю контролює процес пресування: щільність і витрати шпагату. Міцний карданний вал і запобіжники на муфтах захищають машину від перевантажень. Автоматична система мащення ланцюгових передач під час роботи забезпечує безвідмовне функціонування машини.
Таблиця 2. Основні технічні характеристики рулонних прес-підбирачів
Тюковий прес-підбирач ППТ-041 Tukan — універсальний засіб підбору валків соломи або сіна природних і сіяних трав, пресування їх у тюки прямокутної форми з обв’язуванням шпагатом. Підбиральний механізм забезпечує максимум зібраного корму, в той же час виключений підбір сторонніх предметів (каміння). Довжина тюка може бути відрегульована в межах від 0,5 до 1,3 м, це дозволяє максимально ефективно використовувати площу зберігання. Підбирач Tukan точно копіює рельєф поля завдяки підвісці на чотирьох індивідуально регульованих незалежних пружинах і амортизатору, які запобігають розгойдування і удари. Ящик завантаження шпагату розрахований на 8 рулонів, що гарантує тривалу роботу і надійне обв’язування тюків. Машина захищена від перевантажень, двосторонні ножі, завдяки спеціальній термообробці — зносостійкі. Вивантажувальний пристрій дозволяє послідовно перекладати тюки у причіп.
Провідні машинобудівні фірми світу пропонують понад 20 моделей прес-підбирачів, які різняться між собою як конструкційним виконанням робочих органів, так і показниками продуктивності. Серед лідерів у виробництві машин для заготівлі соломи, сіна та інших грубих кормів слід відмітити наступні компанії: Krone, New Holand, John Deere, Claas, Case, Maschsio Gaspardo, Unia, Sipma, Challenger, Fortschrit та ін. Серед останніх моделей, що випробовувалися в Українському НДІ прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва ім. Л. Погорілого, на пильну увагу заслуговують машини Krone Round Pack 1250 та Claas Qvadrant 2200.
Таблиця 4. Технічні характеристики прес-підбирачів іноземного виробництва
Модель Round Pack завдяки великій конструкційній ширині захвату (1,95 м) забезпечує підбір валків під час повороту агрегату. Підбирач виготовлений з оцинкованого матеріалу й обладнаний двома звужувальними шнеками, що забезпечує рівномірне заповнення пресувальної камери. На ланцюгових приводах установлений механізм централізованого змащування, завдяки чому час на технічне обслуговування скорочується до мінімуму. Обмотувальний механізм цієї машини обладнано пристроєм для обмотування сформованих рулонів шпагатом і поліетиленовою сіткою.
Модель Qvadrant 2200 має особливості в тому, що процес обв’язування сформованого тюка та його вивантаження відбувається без зупинки агрегату. Цю машину обладнано електронним терміналом, який інформує оператора про вологість корму в тюку, ступінь заповнення камери пресування, щільність пресування, роботу в’язального апарата й забезпечує керування машиною.
Технічні засоби для навантаження тюків і рулонів
Для укладання у транспортні засоби та скиртування подрібнених і неподрібнених соломистих матеріалів з копиць або поверхні поля використовують навантажувачі фронтальні типу ПС-0,5Б/0,8 (ПФ-0,5Б) виробництва ПАТ «Червона зірка», або ж навантажувачі ПКУ-0,8, ПБМ-800, ПБМ-1200, навантажувачі-стогомети СНУ-550, виробництва ВАТ «Сальксельмаш», Росія. Для навантаження рулонів ці засоби доцільно оснащувати спеціальними пристосуваннями. Продуктивність за годину основного часу роботи на скиртуванні соломи не більше 22 т/год., при висоті формування скирти до 8 м та вантажопідйомності до 500 кг.
При використанні фронтальних навантажувачів необхідно задіяти два агрегати — один при завантаженні соломистих матеріалів на транспортні засоби в полі, інший — при їх укладанні (штабелюванні) на зберігання. Або ж один — у полі при укладанні на транспортні засоби, а потім при укладанні на зберігання, але тоді зростає час на заготівлю.
Таблиця 3. Основні технічні характеристики тюкових прес-підбирачів
Серед вітчизняних машин, призначених для роботи з ущільненою соломою у рулонах або тюках, пропонується навантажувач НТ-500, який використовується для перевантаження тюків діаметром від 1,2 до 1,8 м та масою до 500 кг. Агрегатується обладнання з трактором МТЗ-80 або іншими енергозасобами аналогічного класу, висота завантаження до 3,5 м.
Для завантаження та розвантаження сільськогосподарських культур, силосу, сипучих матеріалів, тюків (рулонів) та іншого вантажу можливе використання фронтального навантажувача TUR-16. Він може бути встановлений на трактори потужністю від 80–120 к. с. Вантажопід’ємність становить 1650 кг, висота підйому вантажу — до 3,6 м.
Телескопічні навантажувачі іноземного виробництва, представлені найбільш поширеними моделями Merlo P34.7 Plus, Faresin Haulotte FH 6.28, MANITOU MT1436R, CLAAS Ranger та ін., мають значні переваги перед вітчизняними аналогами за рахунок високої маневреності та висоти піднімання вантажу (близько 7–8 м).
Технічні засоби для перевезення ущільненої соломи
На збиранні соломи за потоковою технологією використовуються пристрої для транспортування спеціального причепа з кузовом великої місткості (45–60 м3), це переважно причепи тракторні Джанкойського заводу моделей 8545 та їх модифікації. Однак зараз аграрії частіше віддають перевагу валковій технології заготівлі соломи, при якій ущільнені паки або рулони соломи транспортуються з поля за допомогою спеціальних причепів.
У ТОВ «Агро-Ідея» (Тернопіль) освоїли виробництво причепів серії РВ, призначених для перевезення рулонів і тюків соломи чи сіна. Велика горизонтальна вантажна поверхня платформи дозволяє оптимально використати вантажопідйомність причепа для рулонів чи тюків соломи, які мають великий об’єм при відносно низькій власній масі, це є основною їх перевагою.
На підприємстві «Завод Кобзаренка» (Сумська обл.) освоєно виробництво причепів-платформ ПП-12/3, призначених для перевезення ущільненої соломи у формі тюків або рулонів. Вантажопідйомність причепа, залежно від типу підвіски, становить від 12 до 16 т, а кількість тюків, які можуть бути завантажені, — від 18 до 42 шт.
Таблиця 5. Технічні характеристики причепів-тюковозів самозавантажувальних
серії ПТ виробництва «Заводу Кобзаренка»
Не менш цікава розробка виробництва «Заводу Кобзаренка» — це причіп-тюковоз самозавантажувальний моделей ПТ-10, ПТ-12 або ПТ-15. Підбирання і завантаження проводиться вилочним захватом, який за допомогою гідроциліндра підіймає тюк на платформу. Передня стінка пересуває тюк назад. При перевезенні до скирти розвантаження відбувається методом зсуву тюків передньою стінкою через задній гідравлічно-відкриваючий борт. Тюки легко ковзають по направляючих, зберігаючи форму і цілісність. Час розвантаження одного тюка становить близько 35–40 с. Ланцюговий транспортер знаходиться у закритій ніші, що повністю виключає контакт цепу з тюками і пошкодження обв’язувального шпагату. Причіп має високу маневреність, легкість ходу та низьку посадку.
В таблиці 6 наведені розрахунки основних техніко-економічних показників використання причепів-тюковозів самозавантажувальних ПТ-10 та ПТ-15 при перевезенні ущільненої соломи в рулонах на відстані 2,5; 5; 7,5 та 10 км.
Таблиця 6. Техніко-економічні показники використання причепів-тюковозів
самозавантажувальних ПТ-10 та ПТ-15
Таким чином, проведемо узагальнення результатів пошукових досліджень з обґрунтування технологічних комплексів технічних засобів для заготівлі, навантаження та перевезення соломи з поля до місць подальшого використання (табл. 7).
Таблиця 7. Технологічні комплекси технічних засобів для заготівлі,
навантаження та перевезення соломи з поля до місць подальшого використання
