Представлені виконані в СЗНІІМЕСХ роботи зі створення високоефективного молотильно-сепаруючого пристрою, що дозволяє створити уніфіковану молотарку комбайна для збирання всіх зернових культур і насіння трав, включаючи рис. Перенастроювання варіантів використання молотильного апарату на прибирання різних культур можлива силами комбайнера в польових умовах.
Ключові слова: зернозбиральний комбайн, зубів бич, обмолот.
Майже половина випускаються в світі зернозбиральних комбайнів двухбарабанние, оснащені Більні молотильними апаратами. Останнім притаманні суттєві недоліки: недостатня вимолочується здатність при збиранні культур з підвищеною вологістю; висока енергоємність технологічного процесу; значне пошкодження зерна у вигляді дроблення і мікротравмування; висока чутливість до відхилення регулювальних параметрів (зазорів між барабаном і подбарабаньем, частоти обертання) від оптимальних значень. Недостатня ефективність обмолоту і захоплююча здатність при збиранні культур з підвищеною вологістю викликають збільшення втрат зерна і порушення технологічного процесу у вигляді забивання молотильного пристрою. До зниження ефективності обмолоту веде і зазвичай застосовується режим обмолоту, коли перший молотильний апарат має меншу окружну швидкість барабана і великі зазори між барабаном і подбарабаньем, ніж другий [1].
У СЗНІІМЕСХ розроблений більш ефективний, ніж застосовувані, спосіб обмолоту, названий раціональним [2], концептуальний принцип якого полягає в дворівневому енергетичному впливі на обмолочують культуру шляхом нанесення по ній малу кількість ударів великої інтенсивності і великої кількості ударів малої інтенсивності. Реалізація раціонального обмолоту здійснюється молотильним апаратом з зубовими бичами [3, 4]. Проведені дослідження підтверджують високу ефективність розробки у всіх природно-кліматичних зонах Росії.
При дослідженнях і випробуваннях встановлено такі переваги: найкраща вимолочується здатність (менше недомолоту зерна); найкраща сепаруюча здатність; менше мікротравмування зерна на 30%; менша енергоємність обмолоту на 20-30%; незабіваемость [2, 4].
Результатом цих переваг є те, що при заміні звичайного барабана барабаном з зубовими бичами пропускна здатність комбайна підвищується на 18-24% без збільшення маси комбайна і ускладнення конструкції додатковими механізмами і зниженні витрат пального на роботу двигуна на 13-19%. При роботі з однаковою продуктивністю втрати зерна при збиранні вологих культур в 2 рази, а при збиранні сухих культур в 1,5 рази менше, травмування зерна менше на 30-40%.
Зернові культури, при збиранні яких встановлена висока ефективність комбайнів, обладнаних молотильним апаратом з зубовими бичами, в зерновому балансі Росії становлять 90% [5]. Разом з тим відсутні дані про ефективність нового молотильного апарату при збиранні деяких збираних комбайнами з більним молотильним апаратом культур, яких близько 40.
Проблемним можна вважати і необхідність випуску спеціальних комбайнів для збирання рису, в молотарка яких, на відміну від зернозбиральних комбайнів, використовується штіфтовий молотильний апарат, так як більний молотильний апарат неефективний при обмолоті рису. Дезуніфікація зерно- і рисозбиральних комбайнів ускладнює їх виробництво і комплектування парку комбайнів у сільськогосподарських підприємствах. Для усунення зазначених недоліків і забезпечення високоефективного обмолоту всіх культур, які прибираються комбайнами, розроблений універсальний молотильний апарат, барабан якого забезпечений зубовими і рифленими бичами з можливістю швидкого перенастроювання з одного варіанту на інший, а підбарабання - знімними планками з виступами.
Універсальний молотильний апарат [6, 7] (рис. 1) складається з барабана 1 і гратчастого подбарабанья 2. Барабан містить корпус 3, утворений дисками і утворюють виступи подбічнікамі 4 і закріплені на останніх зубові бичі 5. На двох діаметрально протилежних зубових батоги встановлені обтічні планки 6. планки 6 частково перекривають зуби по довжині так, що робоча частина останніх виявляється коротше, ніж зуби інших рядів. Зуби можуть бути розташовані на корпусі по гвинтовій лінії або в шаховому порядку так, що сусідні сліди зубів частково перекривають один одного, а вершини всіх зубів лежать на одній циліндричній поверхні. З подбічнікамі, крім тих, на зубових батоги яких встановлені обтічні планки, шарнірно пов'язані рифлені бичі 7, які можуть фіксуватися на корпусі 3 в неробочому і робочому положеннях за допомогою рознімних з'єднань. Подбарабанье забезпечено додатковими поперечними планками 8 з трапецієподібними виступами, що проходять між зубами барабана [8].
Мал. 1. Схема універсального молотильного апарату: а - варіант для рису; б - зубів варіант барабана; в - більний варіант барабана; г - вид А.
Молотильний апарат може використовуватися в трьох варіантах.
Перший варіант - зубів варіант барабана (рифлені бичі в неробочому положенні), підбарабання без знімних планок (рис. 1б) - використовується при обмолоті зернових колосових і деяких інших культур. Висока ефективність проявляється в разі обмолоту хлібної маси вологістю 30-37% при збиранні зернових культур на плющення та консервування фуражу в фазі воскової стиглості [1, 5].
Наприклад, при збиранні ячменю з вологістю зерна 35-39% на Північно-Західної МІС комбайн «Єнісей-КЗС-957», оснащений двома зубовими барабанами, мав втрати зерна за молотаркою в 1,5-2,0 рази менше, ніж двухбарабанние комбайни «Єнісей-КЗС-954», «Єнісей-1200-НМ», однобарабанні комбайни «Єнісей-1200-I НМ», Sampo Rosenlev-2065, оснащені Більні барабанами, при менших питому витрату палива (на 13,6%) і дробленні зерна.
Другий варіант - більний варіант барабана, підбарабання без знімних планок (рис. 1в) - використовується при обмолоті культур, для яких краще витирати дію молотильного апарату. Це може бути, зокрема, обмолот насіння багаторічних трав.
Третій варіант - зубів варіант барабана, підбарабання зі знімними планками (рис. 1а) - використовується для обмолоту рису. На прибиранні труднообмолачіваемого рису Новосельський-52 пропускна здатність досвідченого комбайна (5,2 кг / с) була на 60% більше, ніж у еталону, а втрати зерна - в 2 і більше разів нижче. Якісні показники роботи суттєво не відрізнялися. Це свідчить про більш ефективну роботу експериментального молотильного апарату, в порівнянні з більним, в якості другого молотильного апарату рісозерноуборочного комбайна.
Застосування універсального молотильного апарату в конструкції зернозбиральних комбайнів дозволяє підвищити їх технічний рівень. Питомі показники російських комбайнів з більним молотильним апаратом досить близькі до відповідних показників зарубіжних моделей. У той же час комбайн «Єнісей-957», завдяки оснащенню його молотильним апаратом з зубовими бичами, має найбільш високу питому пропускну здатність і ефективно працездатний при найменшій енергонасиченості; за питомою матеріаломісткості знаходиться на рівні кращих зарубіжних моделей. З урахуванням зафіксованого при випробуваннях впливу нового молотильного апарату на продуктивність і пропускну здатність комбайна можна спрогнозувати досяжне підвищення технічного рівня російських комбайнів, вказане в таблиці 1.
Розрахункові питомі показники зернозбиральних комбайнів при застосуванні універсального молотильного барабана
Таким чином, універсальний молотильний апарат, який реалізує раціональний обмолот зернових колосових культур і забезпечує комплексне поліпшення всіх показників обмолоту і зниження втрат зерна в виробничих умовах, перспективний для комбайнів класичної схеми нового покоління. Застосування його в комбайнах виробництва ВАТ КЗ «Ростсельмаш» забезпечить підвищення пропускної здатності комбайна «Vector» з 7,7 до 9,2 кг / с, що досить близько до пропускної спроможності комбайна «Acros». На виготовлення останнього завод витрачає на 3 тонни металу більше і передбачає двигун більшої потужності (на 50 к.с.). Т. е. Економиться 3 тонни металу, 50 к.с. потужності, відповідно покращуються екологічні якості комбайна за рахунок зниження тиску на грунт і зменшення викиду в атмосферу вихлопних газів. Повсюдне застосування в країні комбайнів з новим молотильним апаратом забезпечить отримання додатково 2-3 млн. Т зерна за рахунок скорочення втрат при збиранні без витрат на обробку грунту, придбання і внесення добрив, догляд за посівами і збирання врожаю.
3. Патент № 2239305 молотильних пристрій / Липовський М. І. Перекопський А. Н. Гудков Д. А.
6. Патент № 2400049 Універсальний молотильний барабан / Липовський М. І. Перекопський А. Н.
7. Патент № 2400050 Універсальний молотильний барабан / Липовський М. І. Перекопський А. Н.
8. Патент № 2479194 молотильних пристрій (варіанти) / Липовський М. І. Перекопський А. Н. Липовський А. М.
Основні терміни (генеруються автоматично). молотильного апарату, молотильним апаратом, молотильний апарат, зернозбиральних комбайнів, варіант барабана, молотильним апаратом з зубовими, апаратом з зубовими бичами, зубів варіант барабана, зернових культур, універсального молотильного, прибирання культур з підвищеною, універсального молотильного барабана, універсального молотильного апарату, культур з підвищеною вологістю, нового молотильного апарату, з більним молотильним апаратом, більний варіант барабана, обмолоту зернових культур, російських комбайнів, універсальний молотильний апарат.