Машины для уборки зерновых культур

1. Способы уборки зерновых культур

В зависимости от состояния растений, сорта и почвенно-климатических условий зерновые культуры убирают однофазным (прямое комбайнирование) или двухфазным (раздельным) способом. В первом случае зерноуборочными комбайнами СК-5А «Нива», «Енисей-1200» и «Дон-1500» скашивают и обмолачивают растения, зерно собирают в бункер, а солому и полову укладывают на поле в копны или в валок. Во втором случае валковыми жатками ЖРС-5, ЖВН-6А, ЖВР-10, ЖРБ — 4,2, ЖРК-5 растения скашивают и укладывают на поле в валок, который через несколько дней подбирают и обмолачивают комбайнами.

Наряду с комбайновыми способами уборки урожая получают распространение и индустриально-поточные технологии уборки зерновых и семенников трав, при которых часть энергоемких и сложных операций при обработке хлебной массы выполняют на стационарных или полустационарных пунктах.

Для уборки высокоурожайных хлебов с нормальной влажностью зерна предназначен способ, при котором мобильной молотилкой хлебную массу обмолачивают и разделяют на два потока: солому и невейку (смесь зерна с половой). Невейку отвозят на стационарный пункт и разделяют высокопроизводительным (до 50 т/ч) ворохоочистителем на зерно и полову. Зерно затем подают на зерноочистительный агрегат, а полову — в кормоцех.

Индустриально-поточный способ уборки влажных хлебов включает в себя операции транспортировки хлебной массы на стационар для подсушки, обмолота и разделения на зерно, полову и солому.

В некоторых районах найдет применение поточный способ уборки, при котором хлебную массу вывозят на край поля, складывают в стога, а затем обмолачивают передвижной молотилкой. При неблагоприятных погодных условиях массу в стогах подсушивают активным вентилированием.

2. Агротехнические требования к уборке

Зерноуборочные машины обеспечивают качественную уборку только в том случае, если их рабочие органы выбраны и отрегулированы в соответствии со свойствами убираемой культуры, а растения приспособлены для машинной уборки. Пригодность той или иной культуры к машинной уборке определяется физико-механическими свойствами и биологическими особенностями самих растений, а также их состоянием в период уборки.

На работу зерноуборочных машин оказывают влияние строение органов растений, длина стеблей и густота стояния, полеглость, прочность, влажность, размеры и масса семян, массовое отношение зерна к незерновой части, фаза спелости, засоренность посевов.

При скашивании низкорослых и полеглых растений необходимо снижать высоту среза, что нередко связано с техническими трудностями. Однако высокорослые растения также перегружают рабочие органы уборочной машины. В том и другом случаях наблюдаются большие потери урожая, поэтому приемлемая длина растений для зерновых колосовых должна быть не более 100−110 и не менее 55−60 см.

Растения с прочными стеблями меньше полегают, чем со слабыми. К тому же слабые стебли сильнее измельчаются рабочими органами, что ведет к перегрузке очистки. Поэтому сорта с прочными стеблями предпочтительнее для механизированной уборки.

От соотношения массы зерна, соломы и половы зависят производительность комбайна и качество убранного урожая. При уборке высокосоломистых хлебов снижается производительность и возрастают потери от недомолота и свободным зерном в соломе, а при уборке малосоломистых хлебов производительность возрастает, но увеличивается дробление зерна. Таким образом отношение массы зерна к массе соломы должно быть не менее 1:1,2 и не более 1:0,5.

Семена зерновых культур созревают неравномерно. Зерна колосовых вначале созревают в средней части, затем в верхней и нижней частях колоса. Зерна проса раньше созревают в верхушке метелки. Наиболее неравномерно созревают зерна зернобобовых культур и многолетних бобовых трав. Неравномерное созревание приводит к широким колебаниям массы, влажности, размеров семян, прочности связи зерна с колосом, затрудняет обмолот. Поэтому при механизированной уборке необходимы сорта с одновременным формированием и равномерным созреванием всех зерновок (плодов) растения.

Устойчивость зерна к механическим повреждениям определяется прочностью зерновки, а также способом обмолота. Существующие ударные способы обмолота приводят к значительному повреждению зерна. Особенно велики микроповреждения, доходящие нередко до 50%. Все это снижает товарные качества зерна и полевую всхожесть семян.

Экспериментально установлено, что дробление зависит от массы, размеров и влажности семян, числа и скорости ударов, материала рабочих органов. Крупные семена сильнее повреждаются, чем мелкие. При многократном ударном воздействии число поврежденных семян возрастает пропорционально числу и скорости ударов. Эти данные свидетельствуют о том, что нужно снижать скорость и число ударных воздействий при обмолоте, транспортировке и очистке зерна, а также выбирать оптимальные режимы рабочих органов машин.

Кондиционной влажностью зерна и других частей растений является относительная влажность 14−15%, превышение которой приводит к появлению свободной воды, самосогреванию и порче зерна.

При уборке хлебов с высокой влажностью возрастают потери от недомолота, часть зерна выходит с соломой, при уборке пересохшей хлебной массы возрастают дробление зерна, измельчение соломы, потери зерна с половой.

Засоренность посевов отрицательно сказывается на работе зерноуборочной техники. Зеленые сорняки увеличивают потери, повышают влажность зерна. Поэтому борьба с засоренностью посевов — важнейший резерв повышения урожайности и эффективности использования зерноуборочных машин.

Оптимальное сочетание прямого комбайнирования и раздельного способа уборки позволяет достигнуть минимальной себестоимости уборочных работ. Соотношение способов уборки может быть различным в зависимости от конкретной ситуации с учетом таких важных факторов, как условия возделывания культуры, оснащенность хозяйств жатками, комбайнами, агрегатами по переработке и сушке зерна, агробиологические особенности возделываемых сортов, складывающиеся на период уборки погодные условия.

Изреженные короткостебельные сорта должны убираться прямым комбайнированием, а засоренные посевы — раздельным способом. Раздельная уборка предпочтительна на склонных к полеганию посевах зерновых культур, а также на посевах зерновых культур, возделываемых по интенсивным технологиям. Особенностями таких посевов являются повышенная влажность стеблей при полном созревании зерна и склонность к полеганию.

Прямое комбайнирование применяют в случае прогноза продолжительного периода осадков во время уборочных работ. В остальных случаях прямое комбайнирование и раздельный способ уборки должны сочетаться в примерно равных пропорциях.

При раздельном способе уборки для скашивания хлебов в валки используют навесные жатки ЖВН-6А-01 и ЖВР-10−03, агрегатируемые с энергосредством КПС-5Г, а также навесные жатки с комбайном СК-5 «Нива». Жатки ЖВР-10−03 (ЖВР-10) в режиме сдваивания применяют при скашивании хлебов с шириной захвата 20 м.

3. Агротехнические требования к зерноуборочным машинам

При раздельной уборке потери зерна за валковой жаткой допускаются не более 0,5% для прямостоячих хлебов и 1,5% для полеглых. Потери зерна при подборе валков не должны превышать 1%, чистота зерна в бункере должна быть не менее 96%.

При прямом комбайнировании чистота зерна в бункере должна быть не ниже 95%. За жаткой комбайна допускается до 1% потерь для прямостоячих хлебов и 1,5% для полеглых. Общие потери зерна из-за недомолота и с соломой должны бытьне более 1,5% при уборке зерновых и не более 2% при уборке риса. Дробление не должно превышать 1% для семенного зерна, 2% для продовольственного, 3% для зернобобовых и крупяных культур.

4. Назначение и общая характеристика зерноуборочного комбайна «Дон-1500»

Самоходный зерноуборочный комбайн «Дон-1500» предназначен для уборки культур прямым и раздельным комбайнированием во всех зерновых зонах страны с использованием дополнительных приспособлений для уборки зернобобовых, крупяных, мелкосемянных культур, подсолнечника, семенников трав, сои, кукурузы на зерно.

В зависимости от зоны применений и условий уборки комбайн «Дон» можно оборудовать копнителем для сбора соломы и половы или измельчителем с подачей массы в прицепные тележки или разбрасывания ее по полю.

Техническая характеристика

Ширина захвата жатки, м…5; 6; 7; 8,6

Пропускная способность молотилки, кг…6−8

Масса с копнителем и 6 метровой жаткой, т…13

Ширина молотилки, мм…1500

Диаметр барабана, мм…800

Частота вращения барабана, об/мин…512−954

Вместимость бункера зерна, м3…6

Мощность двигателя, л. с…235

Высота комбайна, м…4

Длина с копнителем и делителем, м…11

Устройство

Комбайн «Дон-1500» (рис. 1) состоит из следующих составных частей: жатвенной части, платформы-подборщика, молотилки, оборудования для уборки незерновой части урожая, ходовой части, двигателя, гидравлической системы, системы электрооборудования, а также дополнительного оборудования.

Жатка фронтально навешена на молотилку, соединяется с проставкой посредством сферического шарнира 46 и механизма уравновешивания, во время работы опирается на почву двумя башмаками 1, копируя неровности поля в продольном и поперечном направлениях. Внутри проставки установлен промежуточный битер 7. Проставка жестко соединена с наклонной камерой 8, которая верхней частью шарнирно связана с корпусом молотилки, а нижней опирается на два гидравлических цилиндра 45, установленных на балке моста ведущих колес. В корпусе наклонной камеры находится плавающий транспортер 9. На жатке установлены мотовило 5, режущий аппарат 2, шнек 6 и механизмы привода рабочих органов.

Молотилка состоит из следующих основных частей и механизмов: молотильного аппарата, включающего бильный барабан 11, подбарабанье 43 и отбойный битер 14; соломотряса 33 и очистки, состоящей из транспортной доски 42, верхнего 31 и нижнего 32 решет, вентилятора 39, шнеков 30, 36 и домолачивающего устройства 35. На крыше молотилки установлен бункер для зерна 17.

Оборудование для сбора незерновой части урожая — копнитель 21, который крепится к задней части молотилки. Он включает в себя камеру и механизмы соломонабивателя 19 и половонабивателя 28. В зависимости от зоны применения комбайна он может быть оборудован измельчителем соломы или капотом для укладки соломы в валок.

Ходовая часть комбайна состоит из ведущего моста с колесами 44, механизма привода, коробки диапазонов скоростей, тормозной системы; моста управляемых колес 26 с гидравлическим управлением.

Гидравлическая система позволяет комбайнеру изменять режимы работы и параметры установки рабочих органов со своего рабочего места.

Силовая установка — дизельный двигатель СМД-31 А.

Кабина 12 — теплозвукоизолированная, имеет принудительную вентиляцию, может быть оборудована кондиционером. Для удобства работы механизатора сделаны две двери. В кабине сосредоточены все органы управления, приборы контроля и сигнализации.

Технологический процесс комбайна происходит следующим образом: при его движении по полю планки 4 вращающегося мотовила 5 погружаются в стеблевую массу, отделяют узкую полосу растений и подводят их к режущему аппарату 2.

Срезанные стебли мотовило перемещает дальше к шнеку жатки 6. Шнек спиралями левого и правого направлений подает стебли к центру жатки в зону пальчикового механизма, который захватывает срезанную массу и перемещает в окно жатки. Отсюда масса забирается битером 7 проставки и проталкивается в наклонную камеру 8 к плавающему транспортеру 9. Нижняя ветвь транспортера перемещает стебли в молотильный аппарат. Вращающийся молотильный барабан 11 наносит удары по хлебной массе и протаскивает ее по неподвижной деке, в результате чего зерно выделяется из колосьев. Большая часть зерна сепарируется через подбарабанье на транспортную доску 42 очистки. Оставшаяся масса (зерно и солома) с большой скоростью выбрасывается на вращающийся отбойный битер 14 отражается от его лопастей под острым углом, что приводит к снижению скорости потока, разрыхлению массы и выделению зерна. Остальной ворох направляется на переднюю часть соломотряса 33. Ступенчатые клавиши соломотряса, совершая круговое движение, интенсивно перетряхивают солому. Зерно и мелкие примеси просыпаются через отверстия клавиш и сходят по их наклонному дну на транспортную доску 42 очистки. Ступенчатые боковины клавиш перемещают солому к выходу из молотилки в зону действия соломонабивателя 19, который проталкивает солому в копнитель 21.

Зерновой ворох, выделенный молотильным барабаном и соломотрясом, попадает на совершающую колебательные движения транспортную доску 42 очистки, которая перемещает ворох на верхнее решето, соединенное с транспортной доской. Зерно просыпается между жалюзи верхнего решета 31 и попадает на нижнее решето 32 (колеблющееся навстречу верхнему). Пройдя нижнее решето, очищенное зерно попадает в зерновой шнек 36, которым оно подается в бункер 17. Решета продуваются потоком воздуха, который создается вентилятором 39. Воздушный поток выносит с решет в копнитель легкие примеси (полову).

С верхнего решета 31 примеси и необмолоченные колосья попадают на удлинитель верхнего решета 29, задача которого выделить из вороха, поступившего на него, необмолоченные колосья.

Зерноуборочный комбайн фирмы MASSEY FERGUSON «MF 36 RS»:

1 — жатка; 2 — механизм выравнивания; 3 — мотовило; 4 — шнек; 5 — транспортер; 6 — мост ведущих колес; 7 — вентилятор очистки; 8 — кабина; 9 — кондиционер; 10 — рабочие фары; 11 — молотильный барабан; 12 — роторный сепаратор; 13 — транспортная доска; 14 — решетный стан; 15 — соломотряс; 16 — шасси; 17 — мост управляемых колес; 18 — измельчитель соломы; 19 — бункер

уборка зерно культура

Удлинитель имеет поперечные и продольные жалюзи, что увеличивает выделение колосьев, а для снижения скорости перемещения вороха и увеличения времени для выделения колосьев удлинитель крепится к раме верхнего решета под небольшим углом. Необмолоченные колосья проваливаются через жалюзи удлинителя и попадают в колосовой шнек 30, который перемещает их в домолачивающее устройство 35.

Примеси, имеющие размер больше необмолоченного колоса (полова, сбоина), не проходят через жалюзи удлинителя, сходят с него и посредством половонабивателя 28 перемещаются в переднюю нижнюю часть копнителя 25.