К проблеме нормализации метельчатых культур в наклонной камере комбайна

В статье представлены основные решение проблемы производство зерна и это одно из главных задач сельского хозяйства. Успешное ее решение зависит от технического     уровня     применяемых     зерноуборочных     комбайнов. Поэтому  в зерноуборочных комбайнов одно из недостаток в наклонной камере расслоение метельчатых культур. В связи с этим исследования, направленные на разработку распределительной доски, установленного в наклонной камере, обеспечивающего снижение потерь зерна при уборке метельчатых культур, актуальны и имеют важное народнохозяйственное значение.

Введение

Опыт развития передовых стран мира показывает, что производство зерна является одной из базовых отраслей агропромышленного комплекса.  В  конечном счете она определяет уровень продовольственной безопасности страны и дает импульс для развития многих других отраслей народного  хозяйства.  Исследования экономистов и социологов показывают, что одно рабочее место в зерновом хозяйстве создает основу для трудовой деятельности 7-10 человек в других отраслях экономики. На зерновое хозяйство приходится одна пятая всех затрат сельскохозяйственного производства и более 60% его прибыли. Поэтому зерновой рынок считается важнейшей стратегической сферой интересов любого развитого государства, в т.ч. нашей страны.

За последние годы Казахстан вышла на лидирующие позиции по экспорту  муки, а по экспорту пшеницы входит в число 10 ведущих экспортеров мира. При этом для удержания лидирующих позиций на рынке зерна и функционирования устойчивой экспортоориентированной зерновой отрасли крайне важно обеспечить высокое качество уборки зерновых культур с минимальными потерями ее продуктивной части. В системе работ по производству зерна наиболее ответственным и напряженным этапом является уборка урожая. В южных регионах республики из-за сухого климата зерновые колосовые быстро созревают, растения получаются короткостебельными и имеют низкую влажность, что являются причиной значительных (до15%) потерь их зерна при уборке.

Цель исследования

Повышение эффективности уборки метельчатых культур, в т.ч. ячменя за счет равномерного распределения метелок, поступающей в МСУ комбайна

Материалы и методы

Использование известных технических решений при прямом комбайнировании метельчатых культур из-за несоответствия длина стеблей оптимальным параметрам расстановки гофр снижается степень расслоения и ориентация коротких стеблей по ширине молотилки, что вызывает потери зерна при обмолоте, причем значительные от общего урожая [1-4].При этом, однообразные воздействия гофр на  метельчатых культур по длине наклонной камеры, оказывают низкую механическую ориентацию стеблей по ширине и длине МСУ (молотильно-сепарирующего устройства) уборочной машины. Более полной ориентации метельчатых культур по ширине и длине МСУ зерноуборочного комбайна способствуют комбинированные воздействия, т.е. на пути к МСУ метельчатых культур необходимы переменные зазоры на выходе из наклонной камеры зерноуборочного комбайна. Это объясняется тем, что  однообразные, единичные способы воздействия действуют на массу коротких стеблей односторонне, тогда как их комбинации являются более универсальными.

В связи с этим исследования, направленные на разработку распределительной доски, установленного в наклонной камере, обеспечивающего снижение потерь зерна при уборке метельчатых культур, актуальны и имеют важное народнохозяйственное значение.

С целью снижения потерь зерна метельчатых культур нами предложены конструкция наклонной камеры оборудованные специальными распределительными досками, в частности для уборки ячменя, в результате чего планируется достичь   более равномерного распределения транспортируемой растительной массы по ширине наклонной камеры, и в связи с этим обеспечить снижение нагрузки на молотильно- сепарирующее устройство за счет уменьшения толщины подаваемого слоя и обеспечения более равномерной подачи биомассы в молотилку комбайна [5].

Наклонные камеры состоят из рамки переходной 1 (рисунок 1), цепочно-планчатого транспортера 2, механизма продольного уравновешивания 5, рамы 4 с распределительной доской, верхнего вала 6, трансмиссионного вала 9, и механизмов приводов.

   Наклонная камера

Рисунок 1 - Наклонная камера

Для реверсирования транспортера наклонных камер и шнека жатки или подборщика на правой боковине наклонной камеры установлен механизм реверса 3 с электрическим стартером. Упор 8 служит для фиксации наклонных камер в поднятом положении при регулировках и ремонтных работах производимых как на самих наклонных камерах, так и на жатке или подборщике. В рабочем положении и при транспортировке упор 8 фиксируется в верхнем положении с помощью цепочки 7. Ограждения, закрывающие цепную передачу на левой боковине наклонных камер, на рисунке 1 условно не показаны.

Технологический процесс уборки

Технологический процесс прямого способа уборки урожая осуществляется следующим образом.

При движении комбайна планки мотовила 6 (рисунок 2) жатки захватывают и подводят порции стеблей к режущему аппарату 7, а затем подают срезанные стебли к шнеку 8. Шнек, имея спирали правого и левого направления, перемещает срезанные стебли от краев к центру жатки. Пальчиковый механизм шнека захватывает их, а также стебли, непосредственно поступающие на него, и направляет в выгрузное окно жатки, из которого масса подается к транспортеру наклонной камеры 9. Нижняя ветвь транспортера    перемещает    поток    короткостебельной    урожайной    массы     вдоль распределительной доски закрепленной на днище. Гребни распределительной доски распределяют поток метельчатых культур по щирине наклонной камеры. В результате уменьшается толщина слоя подаваемого в молотильный аппарат к молотильному барабану 11, где и происходит обмолот. В процессе обмолота зерно, полова и мелкий соломистый ворох просыпаются через решетку подбарабанья 10 на стрясную доску 12, остальной ворох отбрасывается отбойным битером 5 на соломотряс 1, на клавишах которого происходит дальнейшее выделение зерна из соломистого вороха.

Зерновой ворох попавший после обмолота на стрясную доску 12,  транспортируется к верхнему решетному стану 19. В процессе транспортирования вороха происходит предварительное разделение на фракции. Зерно перемещается вниз, а сбои наверх. В зоне перепада между пальцевой решеткой стрясной доски 12 и дополнительным и верхним решетами верхнего решетного стана 19 происходит его продувка вентилятором 13. Слой зерновой смеси, проваливающийся через пальцевую решетку стрясной доски несколько разрыхляется благодаря чему зерно и тяжелые примеси под действием воздушной струи вентилятора 13 и колебательного движения решет легче проваливаются вниз, а полова и другие легкие примеси выдуваются из молотилки.

Провалившись через решета верхнего 19 и нижнего 18 решетных станов, зерно попадает по зерновому поддону на зерновой шнек 14. Далее шнеком зерно транспортируется в зерновой элеватор 2, который перемещает его к загрузному  шнеку 3 бункера.

Недомолоченные колосья, проваливаясь через верхнее решето и удлинитель верхнего решетного стана 19 на решето нижнего решетного стана 18, транспортируется в колосовой шнек 16 и колосовой элеватор 17, который транспортирует полученный ворох в домолачивающее устройство 15. В домолачивающем устройстве происходит повторный обмолот, после которого обмолоченный ворох распределительным шнеком равномерно распределяется по ширине стрясной доски 12.

 Схема технологического процесса работы комбайна

Рисунок 2 - Схема технологического процесса работы комбайна

Солома транспортируется клавишами соломотряса 1 к заднему капоту с которого в зависимости от настройки соломоизмельчителя 20 формируется в валок или измельчается ротором соломоизмельчителя и через дефлектор 21 разбрасывается по полю.

Полова и легкие примеси воздушным потоком вентилятора 13 выдуваются из очистки на поле. После заполнения бункера зерна выгружается в транспортное средство шнеком выгрузным.

Результаты и описание формы потока, движущегося в наклонной камере

При прямом комбайнировании шнек жатки подает растительную массу в наклонную камеру неравномерным по плотности потоком (см. рис. 3).

 Потоки, движущиеся наклонной камере при прямом комбайнировании

Рисунок 3 - Потоки, движущиеся наклонной камере при прямом комбайнировании 

На рисунке 3 показаны следующие основные параметры:

  • конструктивная ширина захвата жатки - 6917 мм;
  • ширина защитной зоны - 400 мм;
  • ширина между боковинами наклонной камеры - 1182 мм. 

Как видно из рисунка витки шнека сужают поток и уплотняют его по краям. В связи с тем, что эффективная ширина левого витка шнека с учетом наличия защитной зоны со Установленная в наклонную камеру распределительная доска с V- образным расположением гребней должна уменьшить плотность массы на краях, а также уменьшить толщину слоя подаваемого в молотилку.

В любом случае при прямом способе уборки распределительная доска должна выравнивать поток. Кроме того взаимодействие движущейся массы с гребнями распределительной доски может способствовать частичному обмолоту  и следовательно, повысить сепарацию и снизить дробление в молотильно-сепарирующем устройстве комбайна.

Масса жатки шириной захвата 7 м составляет 2150 кг и она на 1000 кг больше массы подборщика зернового. Следовательно, наибольшую нагрузку на несущие конструкции и механизмы наклонной камеры будет создавать масса жатки. Поэтому для проведения силовых и прочностных расчетов необходимо принять массу жатки.

Выводы

В системе работ по производству зерна наиболее ответственным и напряженным этапом является уборка урожая. В южных регионах республики из-за сухого климата зерновые колосовые быстро созревают, растения получаются короткостебельными и имеют низкую влажность, что являются причиной значительных (до15%) потерь их зерна при уборке.

Исследования, направленные на разработку распределительной доски, установленного в наклонной камере, обеспечивающего снижение потерь зерна при уборке метельчатых культур, актуальны и имеют важное народнохозяйственное значение.

Решения проблемы снижение потерь путем нормализации метельчатых культур можно добиться за счет применения распределительной доски для разравнивания метельчатых культур ячменя в наклонной камере.

Наибольшую нагрузку на несущие конструкции и механизмы наклонной камеры будет создавать масса жатки. Поэтому для проведения силовых и прочностных расчетов необходимо принять массу жатки.

 

Литература 

  1. Садыков Ж.С. и др. К анализу обмолота зерновых культур // Исследования, результаты №1, Алматы,
  2. Садыков Ж.С. и др. Описание изобретения KZ № Наклонная камера рисозернового комбайна. Опубл. 15.05.2008, бюл. №5.
  3. Садыков Ж.С. и др. Описание изобретения KZ № Активатор обмолота уборочной машины. Опубл. 16. 02.2009, бюл. №2.
  4. Садыков Ж.С. и др. Описание изобретения к инновационному патенту KZ№23913. Ускоритель обмолота для  уборочных машин. Опубл. 16.05. 2011, бюл.№5.
  5. Садыков Ж.С. и др. Описание изобретения к патенту KZ № Метелкораспределяющее устройство для зерноуборочного комбайна. Опубл. 15.05.2012, бюл.№5.
Год: 2014
Город: Алматы