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: класичний (табл. 1 і 2), роторний (табл. 3) і комбінований (табл. 4).
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 значного 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 І Скіф-350, Ліда-1300). За рахунок цього пропускна здатність зернозбирального комбайна Скіф-350 доведена до 14 кг/с. Серійне його виробництво передбачено розпочати з 2014 року.
Практика свідчить, що основна маса втрат зерна комбайнами з класичним МСП відбувається в соломистому (грубому) воросі, особливо при збиранні високоврожайних, вологих і забур’янених хлібів. Тому для підвищення ефективності сепарації грубого вороху в комбайнах серії «Лексіон» (Lexion) над клавішами соломотряса встановлено бітер з активними пальцями (система МSS), який сприяє спушуванню вороху і виділенню зерна. Однак, незважаючи на всі удосконалення комбайна з класичною схемою обмолоту, при його застосуванні усе ж спостерігаються підвищені втрати і пошкодження зерна (подрібнення і мікротріщини).
Роторна схема
Якщо для прикладу взяти колосок і вдарити ним об край стола, то насамперед висиплеться крупне, повноцінне зерно. Щупле, недорозвинуте - залишиться у колосі. Для його видалення необхідно прикласти значно більше ударне зусилля. Саме таким чином працює комбайн з класичною схемою обмолоту. Молотильний пристрій барабана настроюється на режим для видалення всього зерна, але при цьому пошкоджується найбільш цінна частина врожаю. З меншим зусиллям і без пошкодження можна видалити зерно, якщо затиснути колосок між долонями руки і потерти їх між собою. Цей принцип закладено в конструкцію комбайна з роторною схемою обмолоту.
У роторних комбайнах обмолот і сепарація хлібної маси здійснюється в єдиному робочому органі - роторі, який замінює барабан і соломотряс. Це 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 з 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. І вища ціна самої машини.
Комбінований спосіб
Еволюція розвитку конструкції комбайнів призвела до створення комбінованих МСП, 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 «Клаас» (марки Lexion 570, Lexion 580 І Lexion 600, Tucano 470 І Tucano 480), «Джон Дір» (С 670) І «Нью Холанд» (CS 6090 І СSX 7080).
Зернозбиральні комбайни фірми «Клаас» 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 «Лексіон» (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. Пропускна здатність таких комбайнів, за результатами випробувань УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, сягає 20 кг/с.
Який кому ефективніший
Який комбайн доцільніше обрати для конкретного господарства за конструкцією молотильно-сепаруючого пристрою і пропускною здатністю? 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 з 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. Українські комбайни КЗС-9-1, «Обрій», «Дніпро» значно дешевші аналогів провідних країн світу, проте характеризуються недостатньою надійністю. За даними випробувань УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого наробіток на відмову вітчизняного «Славутича» становить близько 10 годин, Дон-1500Б - 18-20 год.. Для порівняння, у «Домінатора» цей наробіток становить 150 год.
За даними Держкомстату на початок 2011 року в сільськогосподарських підприємствах України нараховувалось 32 750 зернозбиральних комбайнів. Ще частина, в основному застарілих латаних-ремонтованих, є в особистих селянських господарствах. За деякими даними, загальна кількість зернозбиральних машин коливається у межах 38-50 тис. одиниць.
Проте точно відомо, що через несвоєчасність проведення збиральних робіт Україна щороку втрачає до 6 млн т зерна, й значна частина зібраного збіжжя переводиться із продовольчого до фуражного. Замість оптимальних 10 днів строки збирання ранніх зернових культур затягуються до 20 і більше. Також відомо, що втрати зерна озимої пшениці через 11-13 днів після повної стиглості сягають 16,2%, через 14-16 днів - 17,3%, а через 17-20 днів - 27,3%.
«Славутичі» не впораються
За даними УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, нормативне сезонне навантаження на вітчизняний зернозбиральний комбайн типу КЗС-9-1 «Славутич» встановлено на рівні 160 га. На полях України працює лише близько 3 тис. комбайнів власного виробництва всіх марок. Зважаючи на наявність близько 27 тис. надійнішої від українських комбайнів зернозбиральної техніки ВО «Ростсільмаш» і 16 тис. високопродуктивних комбайнів провідних фірм-виробників (John Deere, Claas, Massey Ferguson, Case, New Holland), навантаження на комбайн, за даними УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, можна збільшити до 240 га. За умови збирання близько 13 млн га зернових колосових і зернобобових культур, отже, для України необхідно 54 167 працюючих у полі комбайнів. Якщо ж прийняти коефіцієнт використання комбайнового парку рівним 0,85, то в такому разі треба мати на озброєнні 63 726 машин.
Основним виробником вітчизняних комбайнів на сьогодні є ТОВ НВП «Херсонський машинобудівний завод». Комбайн «Лан» концерну «Лан» (м. Олександрія), на який покладались великі сподівання, з 2003 року не випускається. Тепер всі надії перейшли на комбайн КЗС-9-1 «Славутич» і модернізовані на його базі комбайни сімейства «Скіф» (моделі 230, 250, 290 і 350). Щороку в середньому випускається 130 комбайнів КЗС-9-1 «Славутич». Тоді як на оновлення парку при потребі 63726 одиниць необхідно буде щорічно 5310 нових машин різних фірм-виробників.
На жаль, ми не маємо не тільки конкурентноспроможного вітчизняного зернозбирального комбайна, а й трактора. Держава покладає великі надії на аграрний сектор економіки, планує довести середньорічне виробництво зерна до 80 млн т… Але розглядає цей сектор як корову, яку можна лише доїти - і при цьому не годувати (або тримати напівголодною). Зокрема, головний комбайнобудівний завод країни не відчуває необхідної державної підтримки, вона направлена на закупівлю нової та вживаної імпортної техніки. Завод весь час знаходиться ніби на гойдалках: то виринає, то потопає. За цих умов доля вітчизняних комбайнів КЗС-9-1 і СКІФ може бути подібною до «Лану».
Слід відзначити, що без власної конкурентоспроможної сільськогосподарської техніки, і зернозбиральної зокрема, Україна не зможе стати державою з розвинутим аграрним сектором економіки.
Альтернатива: стаціонарна молотарка
А може, й не потрібно такої кількості зернозбиральних комбайнів? Згадаймо роки після Другої світової війни, коли в Україні майже не було комбайнів, а на току безпосередньо і на полі працювали стаціонарні молотарки з приводом плоскопасовою передачею від бокового шківа відбору потужності трактора. Вони молотили снопи, зв’язані вручну і доставлені до молотарки кіньми або вантажівками.
З цього приводу слід відмітити, що резерви підвищення продуктивності зернозбиральних комбайнів майже вичерпані. Суперкомбайном на сьогодні є John Deere С 690. Маса його з жаткою сягає 18 т плюс 9 т зерна в бункері. Лише для переміщення такої маси по рівному полю необхідно витратити близько 36 кВт енергії або більше 2 кг/га дизельного палива.
Тому перспективною знову може стати технологія збирання зернових колосових і зернобобових культур з обмолотом на стаціонарі. Агрегатована з трактором жатка-снопов’язалка чи жатка-подрібнювач подає збирану масу в транспортні засоби. Остання доставляється на зернокормовий тік господарства, де обмолочується високопродуктивною електрифікованою стаціонарною молотаркою. Зерно подається на очищення, а солома пресується і закладається на зберігання під навісом.
Комбайни теж, звісно, не залишаться без роботи, але кількість їх обумовлюватиметься обсягом збирання зернових (з обмолотом і розкиданням соломи по полю), а також кукурудзи і соняшнику.
