Обгрунтування вибору зернозбирального комбайна

Олег ГАЙДЕНКОканд. техн. наук, вчений секретар
Анатолій ТЕМЧЕНКОнауковий співробітник
вимірювальної лабораторії
Кіровоградської ДСГДС НААН
Відомо, що основними напрямами розвитку сучасного комбайнобудування є підвищення їх продуктивності за рахунок збільшення пропускної здатності і надійності комбайнів, універсалізація цих машин для збирання різних сільськогосподарських культур (кукурудзи, соняшнику та ін.), поліпшення умов праці механізаторів. Продуктивність роботи зернозбирального комбайна значною мірою обумовлюється конструкцією і параметрами молотильно-сепаруючого пристрою (МСП). Сучасні комбайни за конструкцією МСП поділяються на три основні типи: з класичною та комбінованою схемами обмолоту та роторні.

 

У комбайнах класичного типу обмолот і сепарація хлібної маси здійснюється бильним барабаном і клавішним соломотрясом. З метою підвищення пропускної здатності і якості обмолоту комбайни обладнуються відбійним бітером (Ліда-1300, Єнісей КЗС-960, КЗС-9–1), системою обмолоту і сепарації АРS: бітер-прискорювач руху хлібної маси, молотильний барабан і відбійний бітер (Lexion 540, Т 670 та ін.).

Комбайни класичної схеми обмолоту в основному мають пропускну здатність на рівні 5–10 кг/с. Подальше зростання пропускної здатності здійснюється за рахунок збільшення розмірів МСП, а отже, розмірів і маси комбайна (Палессе GS12), що призводить до суттєвого збільшення матеріалоємності машини й ущільнення ґрунту її ходовим апаратом. Значним резервом у підвищенні продуктивності комбайнів із класичним МСП є впровадження багатобарабанної системи (Скіф-250, Скіф-250р, Скіф-350, Ліда-1300), за рахунок цього пропускна здатність зернозбирального комбайна Скіф-350 становить 14 кг/с.

Як свідчить практика, основна маса втрат зерна комбайнами з класичним МСП відбувається в соломистому (грубому) воросі, особливо при збиранні високоврожайних, вологих і забур’янених хлібів, саме тому для підвищення ефективності сепарації грубого вороху в комбайнах серії Lexion над клавішами соломотряса встановлено бітер з активними пальцями (система МSS), що сприяє розпушуванню вороху і покращеному виділенню зерна. Однак попри всі удосконалення комбайна з класичною схемою обмолоту при його застосуванні усе ж спостерігаються підвищені втрати і пошкодження зерна (подрібнення та мікротріщини).

У роторних комбайнах обмолот і сепарація хлібної маси здійснюється в єдиному робочому органі — роторі, який замінює барабан і соломотряс, що дає можливість, порівняно з класичним комбайном, маючи однакові з ним розміри, майже вдвічі збільшити продуктивність, зменшити дроблення і мікропошкодження зерна, а отже, підвищити його посівні якості.

Голландська компанія New Holland випускає двороторні зернозбиральні комбайни серії СR. Хлібна маса надходить із подавального лотка, підбирається спіральними планками у передній частині ротора. Потім поділяється на два паралельних потоки, молотиться роторами, які обертаються у протилежних напрямках, подається на бітер з регульованим підбарабанням і йде далі в дефлектор, який направляє солому в подрібнювач або у валок на поверхню поля.

Роторні комбайни добре зарекомендували себе на збиранні кукурудзи, соняшнику і сої. Недоліками їх є дещо більша (на 10–20%) витрата палива на одиницю роботи та вища ціна самої зернозбиральної машини.

Еволюція розвитку конструкції комбайнів призвела до створення комбінованих молотильно-сепаруючих пристроїв, у яких обмолот і основна сепарація хлібної маси здійснюється класичним (барабанним) МСП, а сепарація соломистого вороху — роторним соломосепаратором з аксіальною подачею. Такі зернозбиральні комбайни випускають фірми CLAAS (марки Lexion 570, Lexion 580, Lexion 600, Tucano 470, Tucano 480), JOHN DEERE (С 670) та NEW HOLLAND (CS6090, СSX 7080).

Зернозбиральні комбайни фірми CLAAS з комбінованим МСП обладнані молотильною системою APS (прискорювач хлібної маси, молотильний барабан і відбійний бітер). Значне прискорення потоку хлібної маси від 3 до 20 м/с сприяє підвищенню ефективності роботи МСП комбайна, зокрема, рівномірності подачі маси до барабана і додатковій сепарації зерна за рахунок дії відцентрових сил. Остаточно зерно виділяється роторною системою сепарації Roto Plus. Комбайни серії Lexion обладнано двома роторними сепараторами, які обертаються у протилежних напрямках. Залежно від виду зернових культур, умов збирання і властивостей соломи частота обертання роторів регулюється у межах від 350 до 1010 хв. —1 безпосередньо з кабіни. За результатами випробувань, проведених в УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, пропускна здатність таких комбайнів сягає 20 кг/с.
 
Показники якості роботи зернозбиральних комбайнів
 

При виборі зернозбирального комбайна слід керуватися основними критеріями: для агрофірм, які спеціалізуються на вирощуванні зернових колосових і зернобобових культур на відносно невеликих площах (до 500 га) і урожайностях до 40 ц/га, ефективніше використовувати комбайни з класичним МСП і пропускною здатністю до 5–7 кг/с. Сільськогосподарським підприємствам, які вирощують на значних площах зернові, кукурудзу, соняшник і сою, доцільно орієнтуватись на високопродуктивні роторні комбайни. Щодо комбайнів із комбінованою системою обмолоту, то їх рекомендується застосовувати у великих господарствах (орієнтовно більше 3000 га зернових) з урожайністю понад 50 ц/га.

Основними орієнтирами у виборі комбайнів є структура посівних площ, обсяг збиральних робіт і урожайність сільськогосподарських культур. Зі збільшенням посівних площ і урожайності культур необхідні комбайни підвищеної пропускної здатності з відповідними молотильно-сепаруючими пристроями. Придбання того чи іншого агрегату обумовлюється також фінансовими можливостями покупця.

Фактори та причини, які
викиликають втрати зерна
Важливим резервом збільшення валового збору зерна є зведення втрат до мінімуму. Основними причинами втрат зерна при збиранні є несвоєчасне призначення початку й тривалості періоду збирання тієї чи іншої культури, незадовільне обслуговування збиральних агрегатів, яке викликає тривалі простої техніки, нерівна поверхня поля, загущені або зріджені посіви, засміченість, конструктивні недоліки машин або їх окремих робочих органів, порушення оптимальних технологічних регулювань та ін.

Крім того, причинами втрат зерна при збиранні можуть бути: несвоєчасне проведення і розтягування строків збирання, відсутність на комбайнах відповідних пристроїв, неправильна їх експлуатація, регулювання робочих органів, що не відповідає стану хліба, який збирають, невідповідність технології збирання умовам збирання, низький рівень організації збиральних робіт, непідготовленість транспортних засобів для перевезення зерна від комбайна на тік та ін.

Крім прямих втрат зерна, є й побічні. До таких належать зниження посівних і хлібопекарських якостей зерна, що може статися внаслідок його механічного пошкодження. У такому разі посилюється процес дихання, розвиток мікроорганізмів, кліщів та інших шкідників, що є однією з причин самозігрівання. Якщо ці причини своєчасно не усунути, зерно може повністю стати непридатним для використання. Найбільше пошкодження зерна під час збирання комбайнами відбувається при обмолоті.

При післязбиральній обробці, зберіганні і висіванні сівалками механічне пошкодження, порівняно з обмолотом, незначне.

Отже, зменшення механічних пошкоджень зерна при обмолоті має таке ж господарське значення, як і запобігання прямим втратам. Щоб своєчасно їм запобігти, необхідно визначити, з яких причин вони відбуваються та у якій послідовності. Потрібно регулювати механізми машин при збиранні, очищенні та сортуванні зерна.

Запобігання втратам урожаю 
при роботі жатки
При скошуванні хлібів у валки жатками мають місце втрати зерна (в основному через вибивання зернин із колоса планками мотовила), зрізаного та незрізаного колосся (внаслідок неякісної роботи різального апарата та подільників). При вимолочуванні мотовилом навіть однієї зернини з кожного колоса втрати можуть досягти 1 ц/га, при двох колосах, залишених на 1 м2 — не менше 25 кг/га. Щоб цього не сталося, потрібно правильно вибрати висоту зрізу стеблостою.

Дуже низькорослі та зріджені хліба слід збирати однофазним способом. На кам’янистих або вологих ґрунтах копіювання поверхні поля неможливе, тому башмаки на жатках ЖВН-6, ЖВН-6А встановлюють на мінімальну висоту зрізу. В цьому випадку висоту зрізу регулюють за допомогою гідросистеми. Для нормальної роботи жатки колова швидкість планок мотовила повинна перевищувати швидкість поступального руху агрегату в 1,2–2,0 разів. Частоту обертання мотовила жатки ЖВН-6А змінюють від 24 до 64 об./хв. за допомогою клинопасового варіатора, яким керують з кабіни комбайна.
 
Оптимальна висота зрізу зернових колосових культур
(за даними ННЦ «ІМЕСГ» НААН)
 

Перестояний хліб скошують на мінімальній частоті обертання мотовила, а низькорослий — на збільшеній, щоб не допустити нагромадження зрізаної маси на пальцевому брусі жатки.

Регулюючи мотовило по вертикалі, треба враховувати, що його планки повинні захоплювати рослини по центру маси стебла або дещо вище. При висоті стеблостою 80–120 см центр маси віддалений від верхівки колоса приблизно на 1/3 висоти стебла. Отже, мотовило по вертикалі встановлюють так, щоб планки захоплювали стебло на цій висоті і не вдаряли колосся. Залежно від соломистості культури, зазор між спіралями і днищем жатки встановлюють у межах 6–35 мм.

Найменший зазор встановлюють при збиранні короткостебельних, зріджених хлібів. Найбільший (35 мм) — при збиранні хлібів із великою масою. Змінюють його перестановкою шнека відносно корпуса жатки за допомогою натяжних гвинтів і плит.

Другий зазор встановлюють не більше 10 мм. Це поліпшує транспортування маси до похилої камери та запобігає намотуванню її на шнек. Регулюють його переміщенням козирка.

Третій зазор можна змінювати в межах від 6 до 35 мм. Чим менше підходить хлібної маси до жатки, тим меншим повинен бути зазор між пальцями і днищем жатки і навпаки.

При збиранні вологих і забур’янених хлібів, щоб підвищити якість роботи жатки, необхідно перш за все правильно налагодити різальний апарат. На парових площах дозволяється перевищувати допустимі зазори в різальних, а також між притискними лапками і ножем жатки.

Для збільшення швидкості ножа жатки ЖВН-6А на верхньому і нижньому валах рами начіпки встановлюють шківи однакового діаметра. Щоб максимально зменшити втрати зерна при скошуванні полеглих хлібів, жатку слід обладнати стеблопідіймачами, що піднімають стебла до зрізування їх різальним апаратом:

  • подільник жатки повинен відокремлювати стебла від стеблостою, при цьому не допускаються обривання колос­ся і приминання стебел;
  • різальний апарат розміщують якомога нижче;
  • збирати потрібно в найстисліші строки, оскільки запізнення зі збиранням призводить до ще більшого його ускладнення.
 
Запобігання втратам врожаю 
при підбиранні валків
Для підбирання хлібної маси з валків промисловість випускає барабанні та полотняно-транспортерні підбирачі. Технологічна схема їх роботи однакова, але полотняно-транспортерний плавніше підбирає валок, тому втрати зрізаного колосся і вільного зерна порівняно невеликі. Їх доцільно застосовувати для валків із великою кількістю коротких стебел, оскільки втрати при цьому зменшуються в 1,5–2,0 разів порівняно з барабанними підбирачами.

Втрати зерна за підбирачем тим менші, чим краще сформований валок, і чим вище він підвішений на стерні. Добре сформованим вважають валок, ширина якого не перевищує 1,5 м, товщина 12–18 см, стебла укладені під кутом 10–25º до осі валка або з перехрещуванням у вигляді ялинки та мають довжину понад 35 см, колоски розміщені посередині валка і не торкаються ґрунту.

Під час руху комбайна колова швидкість пальцевого механізму підбирача повинна в 1,4–2,0 разів перевищувати поступальний рух комбайна. Якщо швидкість пальців надмірна, вони розривають валок і зерно вимолочується з колосків на ґрунт. При недостатній швидкості хлібна маса валка нагромаджується перед підбирачем, що призводить до різкого зростання втрат.

Важливою умовою якісного підбирання валків є правильний напрямок руху комбайна. Валки, сформовані жаткою за один прохід, слід підбирати, рухаючись в тому ж напрямку, що й жатка. Проте бувають випадки, коли погодні умови перешкоджають своєчасно підібрати валки. Тривале перебування їх на полі, особливо в дощову та вітряну погоду, призводить до просідання колосової частини на ґрунт. Частіше це трапляється з ячменем, підбирання якого за згаданою схемою супроводжується значними втратами. У цьому випадку рекомендується підбирати валки у протилежному напрямку.

Валки, укладені один на один за один-два проходи при човниковому русі жатки, підбирають у напрямку укладання нижнього валка. Скошена хлібна маса повинна надходити до молотильного апарата комбайна колоссям вперед.

При підбиранні сухих валків, що перележали, колоски частково обмолочуються пальцями підбирача, зерно просипається між скатами на пальцевий брус. Для зменшення втрат по всій ширині підбирача встановлюють щиток з металевого листа, прогумованого паса чи дошки розміром 2250×230×20 мм.

При підбиранні валків досить часто втрачаються стебла через бокові щитки підбирача. Щоб запобігти цьому, їх нарощують стальними листами товщиною 2–3 мм, розводячи передні кінці.

Запобігання втратам зерна
за молотаркою
Головними умовами роботи молотарки без втрат є:

  • оптимальне завантаження;
  • регулювання молотильного апарата, соломотряса та очистки відповідно до стану хлібостою, дотримання правил їх експлуатації;
  • дообладнання комбайна нескладними пристроями;
  • ущільнення місць стиків робочих органів.
 
Кількість механічно пошкодженого зерна різними комбайнами дуже коливається, це пояснюється конструктивними особливостями машин. Перед встановленням нового підбарабання потрібно напилком затупити краї планок до радіуса 1 мм, також затупити гострі виступи на бичах барабана. Прогин і спрацювання планок підбарабання не повинні перевищувати 1 мм по всій ширині молотарки.

На роботу молотильного апарата дуже вливає правильний вибір частоти обертання барабана і регулювання зазорів між барабаном та підбарабанням. Потрібно дотримуватись оптимальних значень регулювальних параметрів молотильного апарата для кожного типу комбайна окремо.

Аксіально-роторні молотильно-сепарувальні пристрої проводять обмолот хлібної маси з поздовжнім переміщенням її в молотильному апараті. Якість обмолоту залежить від зазору на виході між підбарабанням і ротором та частотою обертання останнього.

В аксіально-роторних молотарках менше (у 3–5 разів) травмується зерно. Процес сепарації зерна здійснюється в основному відцентровими силами, зумовленими обертанням ротора. Головним їхнім недоліком є енергоємність обмолоту зерна. Комбайн з аксіально-роторною молотаркою витрачає на 20–40% більше пального на 1 т намолоченого зерна. Такі молотарки більш уразливі при потраплянні в них сторонніх предметів. Перевагою цих комбайнів є те, що виділення зерна в молотильно-сепараційному пристрої проходить більш інтенсивно ніж клавішних соломотрясах, а рівень втрат не перевищує заданого вихідними вимогами.

Вибір режиму роботи соломотряса
Молотильний апарат повністю не вимолочує зерно з хлібної маси, а лише 70–80% його надходить на очистку через підбарабання, 20–30% подається разом із соломою на соломотряс. Останній легко реагує на найменші перевантаження, тому під час обмолоту треба уважно стежити за його роботою. Значні втрати зерна можуть бути при надходженні соломи суцільним шаром. Отже, соломотряс також обмежує пропускну здатність молотарки.

На втрати вільного зерна від невимолочування впливає стан клавіш соломотряса. Люфт у підшипниках клавіш соломотряса допускається 0,5–1,5 мм. Нормальний зазор між клавішами повинен становити не менше 4 мм.

При збиранні високоврожайних хлібів, особливо з підвищеною вологістю, двигун комбайна працює із перевантаженням, внаслідок чого знижується частота обертання його колінчастого вала, а отже, і всіх робочих органів молотарки.

При зменшенні частоти обертання привода соломотряса на 10–15 об./хв. втрати зерна збільшуються в 1,5–2,0 разів. Тому багато механізаторів замість 13-зубцевої зірочки на правий кінець заднього контрпривода встановлюють 14-зубцеву. На деяких соломотрясах над клавішами ворушилки або над задньою частиною клавіш встановлюють бітер-сепаратор. Це підвищує ефективність їх роботи. Ротаційні соломотряси також мають вищу інтенсивність сепарації ніж клавішні.

svidome

 30 жовтня 2020
Андрій Брензович вже понад 10 років займається тваринництвом.
Андрій Брензович вже понад 10 років займається тваринництвом.
30 жовтня 2020
 30 жовтня 2020
Станом на 29 жовтня українські сільгоспвиробники зібрали основних культур на рівні 68,7 млн тонн з площі 21,5 млн га. Зокрема, зернових та зернобобових культур намолочено 51,9 млн тонн з площі 13,2 млн га (86% до прогнозу).
Станом на 29 жовтня українські сільгоспвиробники зібрали основних культур на рівні 68,7 млн тонн з площі 21,5 млн га. Зокрема, зернових та зернобобових культур намолочено 51,9 млн тонн з площі 13,2 млн га (86% до прогнозу).
30 жовтня 2020
 30 жовтня 2020
Український експорт у 2020 році продемонстрував достатню стійкість до кризових явищ, на відміну від попередніх криз, зокрема через збільшення частки продовольчих товарів у своїй структурі.
Український експорт у 2020 році продемонстрував достатню стійкість до кризових явищ, на відміну від попередніх криз, зокрема через збільшення частки продовольчих товарів у своїй структурі.
30 жовтня 2020
 30 жовтня 2020
Підтримка невеликих фермерів та одноосібників буде основним запобіжником проти надмірного монополізму та кращого функціонування майбутнього ринку землі.
Підтримка невеликих фермерів та одноосібників буде основним запобіжником проти надмірного монополізму та кращого функціонування майбутнього ринку землі.
30 жовтня 2020
 30 жовтня 2020
Державна продовольчо-зернова корпорація України з метою підтримки сільгосптоваровиробників впроваджує пільговий період на зберігання зерна пізніх зернових та олійних культур.
Державна продовольчо-зернова корпорація України з метою підтримки сільгосптоваровиробників впроваджує пільговий період на зберігання зерна пізніх зернових та олійних культур.
30 жовтня 2020
 30 жовтня 2020
Мінекономіки завершило прийом заявок сільгоспвиробників на отримання держпідтримки у галузі бджільництва.
Мінекономіки завершило прийом заявок сільгоспвиробників на отримання держпідтримки у галузі бджільництва.
30 жовтня 2020

Please publish modules in offcanvas position.