Кукурудза є пізньостиглою культурою, терміни збирання якої припадають на осінній період, який характеризується високою вірогідністю випадання опадів. На зерно її збирають на початку воскової стиглості за вмісту сухої маси в зерні близько 60%. Кукурудзу на зерно збирають із використанням двох технологій: прямого комбайнування та збирання у качанах.
Збирання кукурудзи у качанах починають за вологості 40%. Після цього її необхідно оперативно підсушити, адже у зволоженій масі відбуваються значні фізіологічні зміни — зростає інтенсивність дихання, на що витрачається суха речовина, у результаті зменшується на 8–12% маса 1000 зернин. Зволожене зерно швидко уражується хворобами, погіршується його якість.
Під час збирання кукурудзи в качанах виконуються ряд послідовних технологічних операцій: відривання від стебел; зрізування їх; очищення качанів від оболочок; подрібнення і транспортування листостеблової маси. Очищення й обмолот неочищених качанів виконують на стаціонарних пунктах.
Технологія збирання у качанах дозволяє почати збиральні роботи у раніші терміни, однак вона є більш витратною порівняно із технологією прямого комбайнування, позаяк сумарні витрати збільшуються в 1,8–2 разів, а витрати пального на сушіння — на 20–25%, адже обмолочене зерно сушиться швидше, ніж качани.
Для збирання кукурудзи в качанах застосовуються причіпні, навісні, монтовані та самохідні машини. Причіпні качанозбиральні машини пропонують фірми SIP (Словенія), Bourgoin (Франція), BERKO (Сербія) тощо.
Словенська фірма SIP виготовляє качанозбиральні комбайни моделей TORNADO 40EOL і TORNADO 40EOL 8V (однорядні) та TORNADO 80 (дворядний) (рис. 1 а), які складаються із несучої рами, ходової частини, жатки, подрібнювальної фрези, пристрою для відділення оболонок качанів, транспортера та бункера. Аналогічний за конструкцією робочих органів комбайн моделі Bourgoin TB2 продукує французька фірма Bourgoin.
Рисунок 1. Качанозбиральний комбайн серії TORNADO
Комбайни оснащені одно- або дворядковою жаткою із подавальними ланцюгами, парою ребристих вальців і відривних пластин (рис. 1 б). Висота жатки гідравлічно регулюється залежно від висоти зростання качанів. Встановлена за жаткою горизонтальна фреза (рис. 1 г), ефективно подрібнює залишки стебел і листя та рівномірно розподіляє їх на поверхні поля.
Пристрій для відділення обгорток качанів складається із металевих і гумових вальців та валів із гумовими лопатками у вигляді зірочок (рис. 1 в). Чотири металевих вальці, які встановлені один над одним на боковій частині кожуха пристрою, служать для видалення відділених обгорток та рослинних залишків назовні. Розташовані над очисними вальцями гумові лопатки у вигляді зірок переміщують качани на очисному пристрої до транспортера, який подає їх потім у бункер. На кожусі пристрою обладнаний вентилятор, який дозволяє додатково очистити качан, що ефективно під час збирання кукурудзи в суху погоду.
Бункер вивантажується внаслідок піднімання і перевертання його за допомогою гідроциліндрів та системи важелів.
Основною відмінністю однорядних комбайнів є конструкційне виконання у кількості очисних вальців: TORNADO 40 EOL — 6 шт. і 40 EOL-8В — 8 шт., що дозволяє зберігати якість лущення при великих робочих швидкостях. Дворядне ТОРНАДО-80 дозволяє досягати подвійну продуктивність.
Фірма BERKO (Сербія) представляє причіпні качанозбиральні комбайни — однорядний BERKO-014 (рис. 2а) та дворядний BERKO-025. Комбайн оснащений жаткою із подавальними ланцюгами та валиками з пластинчастими ножами, роторним ножовим подрібнювальним апаратом, пристроєм для очищення качанів від обгорток.
Рисунок 2. Причіпний качанозбиральний комбайн BERKO (а) та його основні вузли
Подрібнювальний апарат змонтований у нижній частині жатки і складається із двоножевого ротора (рис. 2б) із шитковим механізмом (рис. 2в). Двоножеві ротори мають високу частоту обертання. Така конструкція подрібнювального апарату забезпечує затримання великих частин стебел кукурудзи шитовим пристроєм та перерізання стебла в декількох місцях ножами ротора, що дозволяє досягти високого ступеня подрібнення рослинних залишків.
Однорядкові комбайни оснащені пристроєм для очищення качанів від обгорток, який складається із набору поздовжніх вальців із розташованими над ними двома гумовими пальчиковими валами (рис 2г). Для передачі очищених качанів до поперечного шнека застосовується лопатевий вал.
Дворядний комбайн BERKO-025 обладнаний пристроєм для видалення обгорток качанів, подібним за конструкцією з аналогічним пристоєм комбайнів TORNADO (рис. 2д).
Для транспортування очищених качанів від відділення обгорток до транспортера і подачі їх у бункер в комбайнах серії пристрою BERKO застосовується поперечний шнековий механізм. Технічна характеристика причіпних качанозбиральних комбайнів наведена в таблиці 1.
Таблиця 1. Технічна характеристика причіпних качанозбиральних комбайнів
Однорядкові качанозбиральні комбайни агрегатуються із малогабаритними тракторами потужністю до 20 кВт, тому вони можуть бути рекомендовані для застосування у малих фермерських господарствах із площою посівів кукурудзина на зерно 30–35 га.
Для збирання кукурудзи в качанах на ринку також представлені навісні і монтовані качанозбиральні машини моделей 4YG-3 виробництва китайських фірм та BERKO 062 сербської фірми BERKO.
Основними складовими частинами комбайна BERKO 062 (рис. 3) є шестируслова жатка 1, два бокові транспортери 2, пристрій очищення качанів від обгорток 5, транспортер подачі очищених качанів 3, бункер 4 і різально-підрібнювальний пристрій 6.
Рисунок 3. Качанозбиральний комбайн BERKO 062
Жатка складається із шести русол та похилої камери зі шнеком, який транспортує віддірвані качани до бокових транспортерів. Кожне русло жатки утворене парою подавальних ланцюгів та щілиною між відривними пластинами і вальцями апарату, що відділяє качани.
Комбайн укомплектований пристроєм для очищення качанів від обгорток, який складається із кожуха, у внутрішній частині його змонтовані бітер, очисні вальці та вали з гумовими лопатками у вигляді зірок. Під очисними вальцями розміщений транспортер, який видаляє обгортки качанів із пристрою. До нижньої частини кожуха пристрою кріпиться приймальна частина транспортера подачі очищених качанів.
Подрібнювальний апарат роторного типу змонтований у нижній частині жатки і складається із двоножевого ротора із шитковим механізмом.
Бункер комбайна розміщений на одноосьовому шасі. Під час вивантаження качанів він піднімається і перевертається за допомогою гідроциліндрів та системи важелів.
Качанозбиральний комбайн 4YG-3 оснащений трирусловою жаткою, одним бічним транспортером, пристроєм для очищення качанів від обгорток. Складальні частини подібні за конструкцією з аналогічними вузлами комбайна BERKO 062. Для подрібнення листостеблової маси кукурудзи комбайн 4YG-3 обладнаний фрезерним подрібнювачем, який кріпиться на задню навіску трактора. Коротка технічна характеристика навісних качанозбиральних комбайнів наведена в таблиці 2.
Таблиця 2. Коротка технічна характеристика навісних качанозбиральних комбайнів
Для збирання кукурудзи в качанах пропонуються самохідні качанозбиральні комбайни моделей Палєссє MS4 (КП-4) (рис. 4 а), Палєссє MS6 (КП-6) (ВАТ «Гомсельмаш», Білорусь), JLD410, GX 406, B410 (рис. 4 б) (Bourgoin, Франція), TR9988–4570, TR9988–5530, TR9988–4530, 4YZB-6(2200) (Shijiazhuang Tianren Agricultural Machinery Equipment, Китай) тощо. Зазвичай самохідні качанозбиральні комбайни складаються із двох частин: жатки і шасі (самохідна частина). Жатка руслового типу відокремлює качани від стебел і подає їх у шнек, зрізає стебла та направляє у подрібнювач. Вона складається із качанновідділяючих та різальних апаратів, транспортувальних механізмів для качанів і стебел.
Рисунок 4. Качанозбиральні комбайни Палєссє MS4 (КП-4) (а) та B410 (б)
На шасі змонтовані моторна установка (дизель із механізмами управління), кабіна комбайнера, похила камера, подрібнювальний апарат, пристрій для очищення качанів від обгорток та бункер. Комбайни обладнуються гідростатичною системою приводу ходових коліс із безступінчатим регулюванням швидкості руху, гідросистемою керування підйому і опускання жатки, приводу транспортерів. Машини забезпечені системою автоматичного водіння рядками кукурудзи, а також системою контролю і сигналізації.
Комбайни комплектуються кабіною підвищеної комфортності з кондиціонером, обігрівачем, панорамним склінням і додатковим відкидним сидінням для інструктора або помічника комбайнера.
Задля збирання качанів на полеглих посівах рослин жатки оснащуються додатковими дільниками з пристроєм для копіювання рельєфу поля (рис. 5 а). Деякі моделі комбайнів комплектуються платформенними жатками (рис. 5 б), які дозволяють збирати качани на посівах із різною шириною міжрядь, а також під кутом до напрямку розташування або поперек рядків.
Рисунок 5. Качанозбиральні комбайни укомплектовані жаткою із додатковими дільниками (а) та платформеною жаткою (б)
Подрібнювальний апарат зазвичай фрезерного типу, який монтується у середній або задній частинах комбайна. У верхній частині транспортерів подачі качанів встановлені вальцеві стеблеуловлювачі, які призначені для запобігання потрапляння частинок стебел на пристрій для відділення обгорток та видаляють їх назовні.
Пристрій очищення качанів від обгорток вальцевого типу комплектується системою сепарації вільного зерна із вороху обгорток та подачі його в бункер. Для покращення очищення качанів від дрібних домішок деякі моделі комбайнів оснащуються пневматичними системами сепарації.
На комбайнах встановлюються перекидні бункери з гідравлічною та важельною системами їх піднімання і повертання. Призначені для збирання качанів кукурудзи на етапі повної зрілості зерна вологістю не більше 25%. Коротка технічна характеристика самохідних качанозбиральних комбайнів наведена в таблиці 3.
Таблиця 3. Коротка технічна характеристика навісних качанозбиральних комбайнів
Збирання кукурудзи на зерно з обмолотом качанів за один прохід технічних засобів полем (комбайнове збирання) здійснюється із використанням спеціалізованих кукурудзозбиральних комбайнів або відповідно налаштованих зернозбиральних, оснащених кукурудзозбиральними жатками.
Під час комбайнового механізованого збирання кукурудзи на зерно регламентуючим чинником є показник травмування насіння, що зумовлює його граничну вологість не більше 32%. Науковими дослідженнями встановлено, що найменше травмування спостерігається за вологості 28%. Вона в період збирання не повинна перевищувати 30–32%. За інших параметрів вологості значно зростає пошкодження зерна. Збирання кукурудзи із нижчою вологістю зерна значно скорочує витрати палива на його сушіння.
На світовому ринку техніки представлені причіпні одно- , трирядні кукурудзозбиральні комбайни моделей JM 360, JM 390 (рис. 6 а) фірми JUMIL, INTА (INTА Reconquistа) (рис. 6 б), COLOMBO-FZL, FZL–Múltipla, MASTER E (Industrias Reunidas Colombo Ltda).
Рисунок 6. Причіпні кукурудзозбиральні комбайни моделей
JM 390.13 (а) та INTА (б)
Причіпні кукурудзозбиральні комбайни складаються із рами, одновісної ходової частини, руслової жатки, молотильно-сепарувальної системи, транспортувальних механізмів, бункера та вивантажувального шнека.
Жатки оснащуються ланцюговими подавальними контурами, відривними пластинами, вальцями та шнеком. Вальці апарата, що відділяють качани, мають ріжучі пластини, котрі протягують та подрібнюють стебла.
Молотильна система аксіального роторного типу складається із ротора та підбарабання і забезпечує плавність та якість обмолоту кукурудзи в різних умовах вологості.
В задній частині молотильного пристрою змонтований кожух із вентилятором. Всмоктувальний патрубок вентилятора з’єднаний із пристроєм кінцевої стадії системи сепарації. Під час виконання технологічного процесу він затягує дрібні домішки з сепараційної системи, видаляє їх та обгортки, обмолочені качани і рослинні домішки з молотильного пристрою через вихідний отвір кожуха вентилятора.
Комбайн JM 360 (рис. 7а) обладнаний качановідривним пристроєм шнекового типу, який складається зі шнека 4, двох валців із ріжучими пластинами 3. Для запобігання втратам качанів внаслідок викидання їх на поле качановідривний пристрій оснащений коробом-тримером 2.
Рисунок 7. Причіпні кукурудзозбиральні комбайни JM 360
Спіраль шнека та бичі молотильного пристрою 5 кріпляться до одного суцільного валу 6. Під час виконання технологічного процесу спіраль транспортує качани в молотильну камеру. У ній бичі підхоплюють качани і направляють їх на обмолот у проміжок між молотильним ротором та шипами кожуха молотильного пристрою. Вимолочене зерно кукурудзи просипається через отвори підбарабання у жолоб шнека зерна 8, а обмолочені качани, обгортки та рослинні домішки переміщаються у кожух вентилятора 11 та видаляються на зовні.
Шнек зерна 8 та вертикальний шнек подають зерно на пристрої системи сепарації 14. Після сепарування воно осипається у бункер 15. За умови збирання зерна в тару на впускній магістралі зерна монтується розтруб кріплення мішків 10.
Комбайни моделей COLOMBO-FZL (рис. 8а) та MASTER E (рис. 8б) комплектуються аксіально-роторною молотильною системою та системою сепарації зерна повітряно-решітного типу. Для транспортування зерна в бункер застосовуються ланцюгово-лопаткові або стрічково-лопаткові транспортери.
Рисунок 8. Кукурудзозбиральні комбайни моделей COLOMBO-FZL (а) та MASTER E (б)
Фірма Industrias Reunidas Colombo Ltda виготовляє також навісний кукурудзозбиральний комбайн RCM11, який комплектується однорядковою русловою жаткою (рис. 9б), бункером місткістю 400 кг (рис. 9в).
Рисунок 9. Навісний кукурудзозбиральний комбайн RCM11
Василь ДУМИЧ, завідувач лабораторією
Тарас РОЛЬКО, молодший науковий співробітник
Львівська філія УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого
