Файл: Джамбуршин, А. Ш. Колосоуборочные машины и механизмы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 47
Скачиваний: 0
А. Ш. ДЖАМБУРШИН,
кандидат технических наук
КОЛОСОУБОРОЧНЫЕ МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ
„ИЗДАТЕЛЬСТВО КАЙНАР“
АЛМА-АТА 1977
УДК 631.171
Джамбуршин А. Ш.
Д40 Колосоуборочные машины и механизмы. Алма-Ата, «Кайнар», 1977.
152 с.
633.1 Каз
Колосоуборка, или уборка хлебов на высоком срезе, способствует повышению производительности комбайнов, снижению потерь зерна. Особенно эффективна она для районов Северного Казахстана. Высокая стерня, остав шаяся после уборки колосовой части зерновых, надежно защитит почву от ветровой эрозии и задержит снег зи мой.
Автор книги предлагает несколько конструкций коло соуборочных жаток, анализирует их преимущества и не достатки, показывает экономическую эффективность при менения каждого из устройств, рассматривает способы уборки высокой стерни при потребностях хозяйства в со ломе.
Книга предназначена для инженерно-технических ра ботников сельского хозяйства, экономистов, научных сотрудников.
Гос. публичная чииэекн.
■s (:СГ-
40102—062^ 17_77
д403(07)—77
@Издательство «Кайнар», 1977 г.
ВВЕДЕНИЕ
Современный зерноуборочный комбайн большую часть своей энергии и времени расходует на ненужную перера ботку соломистых продуктов, искусственно смешивая их с зерном, а затем проделывая колоссальную работу на их разделение. Количество соломы, особенно на орошаемых землях, зачастую в 1,5—2 раза превышает урожай зерна. Поэтому нами широко рассматривались различные спо собы уборки колосовой части зерновых культур и техни ческие средства для их реализации. При этом стерня убирается или оставляется в поле в зависимости от потребностей хозяйства.
Разработкой средств |
для уборки хлебов на высоком |
||
срезе, обмолотом колосьев на корню занимались в разное |
|||
время в различных странах. В СССР над |
этой |
пробле- |
|
L мой работают такие |
ученые, как В. |
А. |
Кубышев |
"и М. А. Пустыгин, В. Ю. Вегис, А. И. Горбулин и др.
При этом часто рассматривались разные ее аспекты: влияние на процессы обмолота и сепарации, технико эксплуатационные показатели, агротехнический эффект оставленной на поле высокой стерни и др.
Внастоящей книге описываются жатки высокого сре за шести типов: хедеры, машины для обмолота колосьев на корню, стрипперы, хедеры-стрипперы, стеблевыравни вающие устройства и жатки для оставления кулис. В ос нову легли исследования, проведенные автором в
3
лаборатории механизации уборки зерновых культур КазНИИМЭСХ в 1967—1976 годах.
Жатки хедер-стриппер разрабатывались и испытыва лись совместно с ГСКБ г. Ростов-на-Дону, а жатки для оставления стерневых кулис сконструированы совмест но с Всесоюзным институтом зернового хозяйства (Шортанды) и Сибирским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства (г. Омск).
Большинство рассматриваемых технических средств предназначено для срезания колосьев с короткой соломи ной. Поэтому в книге принят термин «высокий срез», так как даже для хлебостоя в 30 см уборка на высоте 20 см — тоже высокий срез. Хочется подчеркнуть, что метод высокого среза вовсе не отвергает существующе го способа уборки: в каждом конкретном случае сле дует определить, какой метод является наиболее целесо образным.
В специальной главе описываются способы уборки оставшейся на корню соломы. Без решения этих вопросов колосоуборка носила бы незавершенный характер. Мето ды расчета колосоуборочных жаток, приведенные в кни ге, оригинальны, а расчет количества рабочих органов на ширину захвата органа, например, является универсаль ным и применим для расчета различных сельскохозяйст венных машин.
Автор не претендует на полноту охвата всей проблемы и будет удовлетворен, если все изложенное в данной кни ге послужит стимулом для дальнейшего совершенствова ния зерноуборочных машин и приспособлений.
КОЛОСОУБОРКА И РАБОТА КОМБАЙНОВ
При существующих способах уборки урожая для от деления соломы от зерна требуются специальные устрой ства. Там, где высокие хлеба, производительность моло тилки и особенно соломотряса ограничена из-за большого количества соломы, проходящей через них. Отношение величины подачи обмолачиваемой массы в молотилку комбайна к площади поверхности соломотряса приблизи тельно равно 1 кг/сек на м2, и поэтому увеличение про пускной способности комбайна, выполненного по класси ческой схеме, неизбежно ведет к увеличению его разме ров и металлоем’кости.
Современная тенденция развития комбайностроения показывает, что для повышения производительности ком байна необходимо уменьшить количество соломы, посту пающей в уборочную машину. Например, Гинько Г. М. [1] было доказано, что производительность молотилки при сохранении постоянного секундного выхода зерна возрастает с увеличением длины стеблей (рис. 1).
Всесоюзным институтом механизации при скашивании зерновых на высоте среза от 15 до 60 см было получено увеличение производительности серийного комбайна в
1,5—1,6 раза. На рис. 2 видно, что подача по зерну при номинальной загрузке комбайна растет в степенной за висимости.
Уменьшение соломистости обмолачиваемой розвязи
5
является основным ресурсом снижения мощности, потреб ляемой барабаном молотилки. Для определения удель ного расхода энергии Гинько предлагает уравнение, со стоящее из двух слагаемых:
Nc—Nek + O| (L nc —
где NCK— потребная мощность на обмолот колосьев в рас чете на выход 1 кг/сек семян, л. с.;
<%і — коэффициент пропорциональности, л. с /см2;
|
|
|
Lpc—длина |
|
отрезанной |
||||
|
|
|
|
части стебля, см; |
|||||
|
|
|
LK —длина колоса, см. |
||||||
|
|
|
Как |
видно |
из |
формулы, |
|||
|
|
|
расход энергии возрастает при |
||||||
|
|
|
обмолоте длинных стеблей, что |
||||||
|
|
|
объясняется |
дополнительной |
|||||
|
|
|
нагрузкой на их расщепление, |
||||||
|
|
|
разрыв, |
на упругую |
и |
пласти |
|||
|
|
|
ческую деформацию, а также |
||||||
|
|
|
увеличением сил трения обмо |
||||||
|
|
|
лачиваемой массы |
растений о |
|||||
|
|
|
рабочие |
органы |
барабана и |
||||
|
|
|
деки и частиц соломистого во |
||||||
|
|
|
роха между собой. Кроме того, |
||||||
|
|
|
здесь |
следует |
учитывать до |
||||
|
|
|
полнительный расход |
энергии |
|||||
|
|
|
на удар, |
на |
преодоление сил |
||||
|
|
|
инерции количественно возрос |
||||||
|
|
|
шей |
массы |
за счет |
большей |
|||
|
|
|
длины стеблей и на сообщение |
||||||
Рис. 1. Зависимость про |
кинетической |
энергии |
продук |
||||||
изводительности |
моло |
там |
обмолота. |
Большинство |
|||||
тилки от длины стеблей. |
специалистов |
считает, |
что соб |
||||||
(По |
данным |
Гинь |
|||||||
|
ко Г. М.) |
|
ственно на вымолот зерна идет |
6
з
nnrìnun пл голпмр
15 |
30 |
Ы |
SO |
Высота среза, cm
Рис. 2. Потери зерна и производительность ком байна при различной высоте среза. (Данные ВИМ.)
лишь малая часть энергии, поступающей на барабан, остальная затрачивается вхолостую. По данным проф. Пустыгина М. А., на вымолот зерна расходуется 11,6% энергии штифтового барабана и 23,4% бильного. В экс периментах при обмолоте комбайном СК-4 при загрузке его 4,0 кг/сек мы наблюдали уменьшение потребной мощ ности почти втрое и уменьшение соломистости почти в 1,5 раза (при а = 0,39 N = 25,2 л. с., а при а = 0,57 N = 8,5 л. с.). Расход горючего соответственно уменьшает ся от 9,6 л/га до 6,2 л/га при изменении содержания зер на в обмолачиваемой массе от а = 0,425 до а = 0,665.
При уборке на высоком срезе значительно уменьша ется нагрузка на соломотряс. Исследования процесса очистки при уборке "комбайном биологического урожая (зерна 36 ц и 49 ц соломы) показали, что на высоте среза
7
20 см соломотряс перерабатывает массы до 1,4 кг/сек, а
при уборке на высоте среза 60 см — 0,6 |
кг/сек. Это со |
|
ставляет |
соответственно слой толщиной |
20—25 и 9— |
10 см, т. |
е. нагрузка на соломотряс уменьшается до 40% |
той нагрузки, которая приходится на него при обычном срезе. В наших опытах потери невытрясом сократились на 50% за счет более тщательного протряхивания вороха на соломотрясе и решетах.
Масса с большим содержанием зерна легче обмола чивается и сепарируется через деку подбарабанья (табл. 1), что и является основным фактором уменьшения потерь и увеличения производительности очистки.
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
Изменение сепарации и чистоты зерна при различной |
|||||
|
|
|
соломистости розвязи |
|
|
Отношение веса зерна |
Содержание зерна |
Чистота, % |
Сепарация, % |
||
к весу соломы |
|||||
1 |
: |
0,7~ |
0,6 |
84 |
92 |
1 |
: |
1,0 |
0,5 |
83 |
82 |
1 |
: |
2,5 |
0,3 |
81 |
65 |
Опыты Всесоюзного научно-исследовательского инсти тута механизации сельского хозяйства показывают, что до некоторой оптимальной высоты общие потери зерна за комбайном вначале падают (рис. 2), затем начинают круто расти за счет увеличения потерь за скашивающим агрегатом, хотя потери за молотилкой, достигнув опреде ленного уровня, не меняются (величина этого уровня зависит от конструкции молотилки).
При эксплуатации в условиях Северного Казахстана комбайн длительное время (от 20 до 42% времени всех простоев) простаивает вследствие забивания барабана
8
хлебной массой, особенно при обмолоте длинносоломи стого и влажного хлебостоя.
Уборка хлебов на высоком срезе позволяет продлить время работы жатвенного и молотильного агрегатов на 2—3 часа в сутки при неблагоприятных погодных усло виях, так как режущий аппарат, шнек и барабан не заби ваются влажными стеблями.
Интересны результаты сравнительных испытаний обычной комбайновой уборки и уборки на высоком срезе с последующим скашиванием стерни косилкой типа Е-280, проведенных учеными ГДР (2] (табл. 2).
|
|
Таблица 2 |
|
Технико-экономические показатели уборки хлебов |
|||
на высоком срезе |
|
|
|
Показатели |
Обычная |
Уборка на вы |
|
уборка |
соком срезе |
||
|
|||
Высота стерни, см |
20,8 |
53,4 |
|
Отношение веса зерна к весу соломы |
1 : 1,35 |
1 : 0,5 |
|
Производительность, кг/сек |
2,24 |
2,24 |
|
Скорость, км/час |
3 |
4,5 |
|
Производительность по площади, га/час |
0,93 |
1,38 |
|
Производительность по зерну, ц/га |
34 |
50 |
|
Использование времени, % |
57 |
73 |
|
Выработка за смену, га |
5.5 |
10 |
|
Расход горючего, л/га |
9.6 |
6,2 |
|
Влажность зерна, % |
21.6 |
20,4 |
|
Чистота продукции, % |
95,7 |
97 |
|
Потери зерна: |
|
|
|
при срезе, % |
1,94 |
2,88 |
|
при обмолоте, % |
0,33 |
0,27 |
|
в сходах с соломотряса, % |
1,89 |
0,9 |
|
Всего, % |
4,16 |
4,05 |
|
Рабочая сила, чел. |
14 |
12 |
|
Затраты труда, чел.-час/га |
32,3 |
12 |
|
Затраты энергии, л. с. час/га |
440 |
300 |
9