МАШИНИ ДЛЯ ЗБИРАННЯ ЗЕРНОВИХ, ЗЕРНОБОБОВИХ І ТЕХНІЧНИХ КУЛЬТУР�

Збирання врожаю зернових культур є завершальним етапом усього процесу виробництва зерна. Тому від якості його виконання залежить доля не тільки врожаю, а й тих ресурсів і коштів, що були використані на всіх попередніх етапах (унесення добрив, підготовка ґрунту, сівба тощо).

Технологічний процес збирання врожаю передбачає виконання таких операцій: зрізування стебел або обчісування суцвіть, обмолочування, розподіл продуктів обмолоту на зерно і незернову частину врожаю, вивантажування зерна в засіб для транспортування до місця післязбиральної обробки. Для виконання технологічного процесу класичного збирання технології зернових потрібно застосовувати двигуни потужністю 250–700 к.с. для комбайнів пропускною здатністю від 3 до 12 кг/с. З огляду на це виникає потреба щодо подальшого вдосконалення технології збирання зернових прямим комбайнуванням. Тому розглянемо традиційні технології обмолочування зерна. Зернові культури збирають комбайновим і некомбайновим способами.

Некомбайновий спосіб збирання зернових культур – це технологія збирання зернових культур з обробкою врожаю на стаціонарних комплексах. Пряме (однофазне) комбайнування передбачає зрізування стебел, обмолочування хлібної маси, відокремлення зерна від соломи, очищення зерна від домішок і збирання продуктів обмолоту (зерна, полови й соломи). Усі ці операції виконують комбайном у мобільному процесі збирання. Очищене зерно спрямовується до бункера комбайна, а солому і полову укладають у копиці чи валки на полі або подрібнюють і збирають чи розкидають по полю.

Роздільне (двофазне) комбайнування полягає в тому, що стебла спочатку зрізують валковими жатками й укладають у валки для підсихання і достигання (перша фаза), а за 3–5 днів підбирають валки комбайнами, обладнаними підбирачами (подальший процес відбувається так само, як і за однофазного способу). Так збирають культури, що нерівномірно достигають, забур’янені хліба. Технології збирання незернової частини врожаю за прямого й роздільного комбайнування також різні: копицева, валкова та потокова (з утворенням паків і рулонів).

Найпоширенішим на збиранні зернових є пряме комбайнування. Основною машиною для збирання зернових культур є зернозбиральний комбайн. Зернозбиральний комбайн призначений для збирання зернових культур одно- та двофазним способами. Він може бути обладнаний спеціальними пристроями для збирання зернобобових і круп’яних культур, кукурудзи на зерно, соняшнику, сої, сорго, ріпаку, насінників трав, лікарських рослин тощо. Залежно від технології збирання незернової частини комбайн може бути укомплектований копнувачем, подрібнювачем або капотом. Зернозбиральні комбайни бувають причіпними, самохідними та монтованими. Найпоширенішими є самохідні зернозбиральні комбайни. Зернозбиральні комбайни можуть бути на колісному, гусеничному та колісно-гусеничному ходу. Для підбирання валків, утворених після проходження валкової жатки, у конструкції зернозбирального комбайна використовують підбирач.

Самохідний зернозбиральний комбайн складається з таких основних агрегатів: жатної частини – для зрізання хлібної маси й подачі її на інші агрегати; молотильно-сепарувального пристрою із бункером для зерна; двигуна (дизеля); пристрою для збирання незернової частини врожаю; ходової частини та кабіни з органами керування.

Жатна частина складається з подільника, мотовила, різального апарата, шнека і похилої камери з коливальним транспортером. Для забезпечення якісної подачі хлібної маси колова швидкість точок мотовила має бути більшою в 1,2–2 рази за поступальну швидкість руху комбайна.

Робочими органами молотильно-сепарувального пристрою зернозбирального комбайна є молотильний апарат, решітна система очищення, соломотряс. Молотильний апарат містить молотильний барабан і підбарабання. Бувають також роторні молотильно-сепарувальні пристрої. За розміщенням молотильного барабана можна виділити тангенціально- й аксіально-роторні молотильно-сепарувальні пристрої. Аксіально-роторні молотильно-сепарувальні пристрої є продуктивнішими, одночасно із цим і набагато енергоємнішими

Якість вимолоту зерна залежить від частоти обертання молотильного барабана та зазору між барабаном і підбарабанням. Очищення зерна реалізується на повітряно-решітній системі очищення, яка являє собою коливні решета, що продуваються повітряним потоком. Легкі домішки повітряним потоком виносяться за межі машини, зерно просіюється через решето, а необмолочені колоски транспортуються поверхнею решета і подаються до повторного обмолоту домолочувальним пристроєм. Очищене зерно транспортером подається до бункера комбайна. Для відокремлення вільного зерна від соломи після молотильного апарата застосовують соломотряс. За будовою соломотряс може бути клавішним і роторним. Режими роботи молотильно-сепарувальних пристроїв комбайна обирають для певних культур згідно з рекомендаціями.

Традиційний робочий процес зернозбирального комбайна .

Під час руху комбайна граблини мотовила (1) відокремлюють повну частину хлібної маси й підводять її до різального апарата (27), зрізані стебла граблинами подаються до шнека (2) жатки. Спіральні стрічки шнека переміщують хлібну масу з периферії до пальчикового механізму. Він захоплює стебла і подає їх до бітера проставки (4), який спрямовує масу до транспортера похилої камери (5). Скребки транспортера переміщують хлібну масу вгору до молотильного апарата. Барабан молотильного апарата (6) вдаряє по ній билами, протягує по решітчастому підбарабанні (25) та обмолочує.

Обмолочене зерно та дрібні домішки (полова, колоски, частинки соломи) проходять крізь отвори підбарабання (25) і потрапляють на ступеневу дошку (23), а солома відбійним бітером (8) подається на соломотряс (9). Клавіші соломотряса, здійснюючи коливні рухи, перетрушують солому, виділяють із неї вільне зерно, що проходить крізь отвори клавіш, яке зсипається на кінець ступеневої дошки (23). Солома сходить із клавіш соломотряса і за допомогою соломонабивачів подається до капота (16) або копнувача чи подрібнювача. Ступенева дошка (23) приводиться в коливальний рух і переміщує дрібний ворох на пальцьову решітку і верхнє решето очищення (21). Зерно проходить крізь отвори верхнього решета і потрапляє на нижнє решето. Одночасно вентилятор (22) подає повітряний потік на ці решета. Внаслідок цього виділяються легкі домішки, які транспортуються до полововідбивача, а потім – на поле у валок із соломою

Зерно з нижнього решета очищення потрапляє спочатку на скатну дошку, а потім до жолоба зернового шнека (20), який подає це зерно до зернового елеватора, що спрямовує його до бункера (11). Верхнє решето затримує необмолочені та недостатньо обмолочені колоски, які з нього потрапляють на подовжувач верхнього решета. Тут колоски проходять крізь жалюзі подовжувача і падають до жолоба колосового шнека (18), який подає їх до колосового елеватора. Останній переміщує колоски вгору в домолочувальний пристрій (19). Тут колоски додатково обмолочує барабаний пристрій. Дрібний ворох подається на ступеневу дошку (23), де він з’єднується з основним потоком дрібного вороху, що пройшов крізь решітчасте підбарабання молотильного апарата, і переміщується далі на очищення.

Регулювання. Висоту зрізування 50, 100, 145 і 185 мм жаткою в режимі копіювання регулюють переміщенням башмаків по висоті. Зусилля тиску башмаків на ґрунт змінюють натягом блоків пружин механізму зрівноважування. Переміщення мотовила за висотою і в поздовжньому напрямку проводиться гідроциліндрами. Частота обертання мотовила регулюється варіатором із гідроприводом. Зазор між спіралями шнека і днищем (10–15 мм) забезпечується переміщенням вертикальної плити з підшипниками по висоті на боковинах жатки. З аналізу традиційної технології збирання зернової частини з використанням зернозбиральних комбайнів видно, що досить багато ефективної енергії витрачається на переміщення хлібної маси (стебла рослин, колос із зерном), яка під час виконання технологічних циклів поділяється на фракції – зернову частину і солому, що далі подрібнюється. Основними характеристиками зернозбирального комбайна є продуктивність із пропускання хлібної маси через молотарку за одиницю часу – пропускна здатність молотильно-сепарувального пристрою (кг/с) і продуктивність за площею (га/год).

Машини для збирання зернових, зернобобових і технічних культур.

Регулювання. Висоту зрізування 50, 100, 145 і 185 мм жаткою в режимі копіювання регулюють переміщенням башмаків по висоті. Зусилля тиску башмаків на ґрунт змінюють натягом блоків пружин механізму зрівноважування. Переміщення мотовила за висотою і в поздовжньому напрямку проводиться гідроциліндрами. Частота обертання мотовила регулюється варіатором із гідроприводом. Зазор між спіралями шнека і днищем (10–15 мм) забезпечується переміщенням вертикальної плити з підшипниками по висоті на боковинах жатки. З аналізу традиційної технології збирання зернової частини з використанням зернозбиральних комбайнів видно, що досить багато ефективної енергії витрачається на переміщення хлібної маси (стебла рослин, колос із зерном), яка під час виконання технологічних циклів поділяється на фракції – зернову частину і солому, що далі подрібнюється.

Основними характеристиками зернозбирального комбайна є продуктивність із пропускання хлібної маси через молотарку за одиницю часу – пропускна здатність молотильно-сепарувального пристрою (кг/с) і продуктивність за площею (га

Розподіл технологічних операцій – важлива складова зменшення питомих затрат у вирощуванні сільськогосподарської продукції, тому потрібно звернути увагу на подальше вдосконалення машинно-тракторних агрегатів саме таким шляхом. Застосування комплексних технологічних операцій на комбайні спричинило підвищення їхньої потужності до 500 к.с., а в деяких випадках до 700 к.с. Такі «танки» нині рухаються полем і забезпечують виконання технологічних операцій. Зазвичай це призводить до грандіозних витрат пального та значної металоємності таких машин. Пропонується на початковому етапі досягти відокремлення стебла рослин від колоса, що дає значний ефект, пов’язаний зі зменшенням як питомої, так і об’ємної маси хлібної маси більше як удвічі, а це значно підвищує ефективність роботи комбайна. Удосконалений зернозбиральний комбайн містить систему моніторингу для забезпечення регульованої висоти зрізу зернових.

ЗБИРАННЯ КУКУРУДЗИ З ВІДОКРЕМЛЕННЯМ КАЧАНІВ І ПОДРІБНЕННЯМ ЛИСТОСТЕБЛОВОЇ МАСИ

Агротехнічні вимоги. Збирання кукурудзи на зерно має бути раннім і проводитися в стислі строки за вологості не більше ніж 40 %, а з обмолотом зерна – 30 %, щоб:

• до мінімуму скоротити втрати зерна за збирання комбайном, не допустити обвисання початків;

• забезпечити високу якість листя і стебла кукурудзи, які використовують на силосну масу;

• своєчасно звільнити поле під сівбу зернових культур.

Повнота збирання качанів не має бути нижчою від 96 %. Кукурудзозбиральні комбайни не повинні пошкоджувати зерно в качанах більше як на 1,5 %, а переобладнані зернові – 6 %. Ступінь очищення качанів від обгорток – 90–92 %. На період збирання висота стебел рослин становить у середньому 150–250 см. Товщина стебел у нижній комлевій частині – 25–40 мм. На одному стеблі виростають один-три качани. Качани розміщуються на стеблі в середньому на висоті 50– 120 см. Середня довжина качана – 25–30 см, діаметр – 35–50 мм. Щоб відірвати качан від стебла, треба докласти зусилля 500–1000 Н, а для розривання стебла – 1000–2500 Н. Вологість качанів на період збирання – 25–30 %. Збираючи кукурудзу на зерно, відривають качани й зрізують стебла з листям на висоті 10–15 см. Збирання кукурудзи на зерно починають у кінці фази воскової стиглості, а якщо збирають на насіння, то на початку фази повної стиглості. Є два основних способи збирання кукурудзи: з відокремленням качанів і подрібненням листостеблової маси, і з одночасним обмолотом качанів і також подрібненням листостеблової маси. .

За першого способу збирання виконують послідовно такі технологічні операції: відривання качанів, зрізування стебел, подрібнення і збирання листостеблової маси, очищення качанів від обгорток. За такого методу збирання застосовують самохідні кукурудзозбиральні комбайни. Далі проводять післязбиральну обробку качанів. Вона полягає у висушуванні та обмолочуванні качанів. Качани сушать у спеціальних бункерах, сховищах із вентилюванням повітря або з подачею в них підігрітого повітря. Висушені качани обмолочують. Післязбиральну обробку качанів кукурудзи проводять на спеціальних стаціонарних механізованих пунктах із повним комплектом машин та обладнання, обладнаних сховищами, бункерами, а також окремими машинами для очищення качанів та обмолочування.

ЗБИРАННЯ КУКУРУДЗИ З ОДНОЧАСНИМ МОЛОТІННЯМ

Підготовка поля і способи руху збиральних агрегатів. Перед початком збирання поле оглядають, видаляють зайві предмети, особливо металеві, купи каміння видаляють або позначають віхами. Найкраще це робити після сівби, коли зайві предмети добре видно. Поле обкошують з усіх боків і розкошують на загони. Ширина загонів залежить від довжини загону і типу збирального агрегата. Спосіб руху агрегата на збиранні доцільно застосовувати комбінований, тобто розширювати прокоси між двома суміжними загонами з лівим поворотом, а після закінчувати поперемінно збирання загонів із правим поворотом, як і на збиранні зернових культур. Інший спосіб застосовують для збирання стиглої кукурудзи на продовольчо-фуражне зерно.

Він полягає в тому, що качани обмолочують, виділяють і очищують зерно кукурудзи, подрібнюють і збирають стебла. За цього способу виконують послідовно такі операції: відривання качанів, зрізування стебел, подрібнення і збирання листостеблової маси, обмолочування качанів, виділення й очищення зерна. Для збирання кукурудзи застосовують зернозбиральні комбайни, які замість жатки комплектують пристроєм для збирання кукурудзи. Комбінована жатка для збирання кукурудзи й соняшнику.