4.2. Технико-технологические мероприятия снижения потерь
и механических повреждений зерна за комбайнами
Техническое состояние и режимы работы рабочих органов молотилки комбайнов влияют на качество обмолота. Износ рабочих органов молотильного устройства комбайнов нарастает постепенно (три этапа).
Первый этап – комбайн с новыми бичами и подбарабаньем. Потери от дробления зерна сильно повышены, потери от недомолота незначительны. Уменьшить дробление хотя бы до уровня допустимого (2,0 % при уборке продовольственного и 1,0 % при уборке семенного зерна) путем использования технологических регулировок в этот период практически нельзя. Например, при уборке пшеницы (влажность зерна 14,2 %) новым комбайном, который до этого убрал всего лишь пять гектаров, снизить дробление ниже 9,8 % изменением технологических регулировок невозможно. При оборотах барабана 1200 в минуту и молотильных зазорах на входе 14 мм и на выходе 2 мм дробление составляло 20 %, при зазорах соответственно 24 и 12 мм – 10,9 %. Снижение оборотов барабана до 900 в минуту при названных молотильных зазорах уменьшило дробление зерна соответственно до 10,8 и 9,8 %. Потери от недомолота не превышали 0,2 %. Дальнейшее изменение технологических регулировок не имеет практического значения, так как секундная подача массы в молотильное устройство резко снижается, а потери от недомолота резко возрастают. Следовательно, ни снижение оборотов барабана с 1200 до 900 в минуту, ни увеличение молотильных зазоров с 14 до 24 мм на входе и с 2 до 12 мм на выходе не позволяют уменьшить дробление зерна хотя бы в допустимых размерах, если в молотильном устройстве не устранены острые кромки и выступы.
Первый этап относительно невелик и заканчивается уборкой первых 50 гектаров, при этом происходит скругление острых кромок планок подбарабанья до радиуса 0,8 мм. Обмолоченное на этом этапе зерно нельзя использовать на семена и длительно хранить. Таким образом, новыми комбайнами (с завода) нельзя сразу же убирать семенные участки – для этого их специально подготавливают.
Второй этап – рабочие органы молотильного устройства приработаны и происходит дальнейшее округление острых кромок, а также появляется износ по длине верхних граней продольных планок подбарабанья и рифов бича. Зерно дробится меньше, но несколько возрастают потери от недомолота за счет износа рифов и планок. Этот этап в среднем определяется объемом уборки от 50 до 200-250 гектаров в зависимости от условий и режима работы молотильного устройства. Техническое состояние молотильного устройства в этот период позволяет наиболее эффективно использовать его технологические регулировки (обороты барабана и молотильные зазоры), что обеспечивает оптимальное сочетание величин дробления зерна и потерь от недомолота. Дело в том, что на втором этапе износ рифов бичей и продольных планок подбарабанья происходит в основном в поперечном сечении, а не по длине. Однако уже при таком объеме выполненной работы отмечается тенденция, особенно при раздельной уборке, износа рифов по длине бича и продольных планок по длине подбарабанья.
Третий этап характеризуется прогрессирующим износом рифов бичей и продольных планок подбарабанья как по основному поперечному сечению, так и по длине. В результате одновременно увеличиваются дробление зерна и потери от недомолота. Причина заключается в том, что неравномерный износ бичей и планок по длине не позволяет установить одинаковые молотильные зазоры по всей длине барабана. Если сделать оптимальные молотильные зазоры посредине барабана, то по краям они получаются меньше допустимых и в этих местах зерно дробится больше. Установление оптимальных зазоров по краям барабана приведет к тому, что посредине они будут больше допустимых, следовательно, повысятся потери от недомолота. Третий этап износа рабочих органов молотильного устройства начинается после 200-250 гектаров убранной площади и продолжается до максимально допустимого износа бичей барабана и поперечных планок подбарабанья. Это, как правило, наступает при выработке около 400 гектаров и больше. Резкое возрастание количества поврежденного при обмолоте зерна объясняется и тем, что к этому времени закаленная рифленая головка болта возвышается на 1,5-2,5 мм над незакаленным изношенным рифом бича. Исходя из величины механических повреждений зерна и потерь от недомолота, предельной величиной износа рифов бичей барабана можно считать 4 мм. В этом случае убыток от потерь зерна равен затратам на замену комплекта бичей барабана. Полный технический ресурс бичей обеспечивает объем уборки, равный примерно 800 гектарам. В начале эксплуатации износ рифов составляет 0,008-0,009 мм/га, а через 50-60 гектаров понижается до 0,005-0,006 мм/га; эти значения сохраняются при дальнейшей эксплуатации комбайна.
Не менее важное значение имеет своевременная замена изношенного подбарабанья. При изготовлении подбарабаний допускается отклонение планок от прямолинейности (вертикальный прогиб) не более чем на 1 мм. Рациональный срок замены подбарабанья определяется стоимостью потерь зерна, величина которых зависит от износа или прогиба планок. Установлено, что замена подбарабанья выполняется при предельном отклонении планок от прямолинейности на 4 мм. Полный технический ресурс планок подбарабанья вырабатывается примерно при обмолоте 1250 т зерна, что составляет около 800 гектаров при средней урожайности 15 ц/га. В этом случае наблюдается также предельно допустимое округление рабочих граней планок (1,5 мм).
При закруглении передних граней планок выше допустимого подбарабанье можно перевернуть на 180°, тогда задние кромки планок станут рабочими. Такая перестановка значительно увеличивает эксплуатационный срок службы подбарабанья, легко осуществима, так как подбарабанье симметрично по посадочным местам. Не следует допускать перекоса подбарабанья – это приведет к повышенному дроблению зерна и нарушению технологического процесса работы молотилки в целом.
Наиболее интенсивный износ рабочих органов происходит в средней части молотильного устройства, так как конструкция питающих рабочих органов не обеспечивает равномерную подачу хлебной массы по всей ширине молотильного устройства, особенно при подборе валков. Большинство современных рядковых жаток формирует валок, толщина которого постепенно увеличивается от краев к середине. Валок в молотильное устройство подается без деформации. Поэтому в средней части молотильного устройства слой хлебной массы сжимается в несколько раз сильнее, чем по концам бичей и планок. Износ деталей нарастает от концов к середине, и молотильные зазоры по ширине молотильного устройства становятся неодинаковыми. Чтобы несколько сгладить этот процесс, валки нужно периодически подбирать одной стороной подборщика (при условии, если это допускает ширина валка и не возрастают потери зерна за подборщиком).
Зерно повреждается не только рабочими органами молотильного устройства, но и транспортирующими органами (зерновыми и другими шнеками). Особенно опасны незначительные деформации кожуха (нормальная величина зазора между шнеком и кожухом 5 мм), которые не нарушают нормального вращения шнека, но сильно изменяют зазор между лентой и кожухом. Прохождение зерна через зауженные зазоры вызывает его механическое повреждение шнеками.
В связи с тем, что угол обхвата барабана подбарабаньем у комбайнов типа «Дон–1500Б», «Вектор» и «ACROS-530» увеличен, необходима более тщательная полевая регулировка молотильного устройства. Изменение регулировок оборотов барабана и молотильных зазоров должно осуществляться применительно к конкретным условиям уборки данной культуры на каждом поле, что позволяет избежать значительных механических повреждений зерна. Итак, предварительная техническая подготовка молотильного устройства и своевременная замена изношенных бичей или подбарабаний в процессе эксплуатации комбайна являются самой надежной гарантией резкого снижения повреждений зерна при обмолоте и потерь от недомолота и дробления.
Нельзя забывать, что в современных молотильных устройствах подбарабанье выделяет 70-80 % вымолоченного зерна, остальные 30-20 % зерна попадают с соломой на соломотряс, который, как и очистительное устройство, должен выделить это зерно.
Современные отечественные, да и импортные комбайны при скорости движения 6-7 км/ч допускают потери зерна, с которыми можно смириться, т. е. 50-80 кг/га, но стоит увеличить скорость до 7,5 км/ч и более, потери возрастают в несколько раз и доходят до 360-400 кг с гектара. Потери! На разных комбайнах они разные, но в среднем составляют не менее 300 кг/га. Не составит труда подсчитать, сколько теряют хозяйства на своих полях. Допущенный убыток – это потеря прибыли. А если появилась возможность значительно сократить потери, то почему бы ею не воспользоваться?
Как на треть увеличить урожайность зерновых культур?
Решета, расположенные в «хвосте» очистки, сами по себе ничего не экономят. Потери начинаются на входе – от неправильной регулировки узлов жатки.
Боковые делители. Они должны быть строго перпендикулярными жатке. На старых комбайнах могут быть искривления шнека и другие повреждения, не поддающиеся выправке – особенно на шнеке и выступающих концах пальцев.
Лучше отрезать их на входе в наклонную камеру, поскольку здесь начинаются выброс колосьев, неравномерная подача массы.
Каким должно быть расстояние от шнека до стола? При уборке зерновых расстояние должно быть 15 мм. А главное, оно должно быть одинаковым на левом и правом концах. Тогда жатка, как и должна, будет работать на весь захват, подавая массу равномерно. Жатка должна работать не на гидравлике, а копировать рельеф поля посредством механизма регулировки в продольном и поперечном направлениях. Неправильно отрегулированная жатка дает потерь больше, чем сепарация.
Режущий аппарат. Если какой-либо палец выступает на 5-10 мм, то он выбрасывает колосья в поле. Необходимо убрать эти выступы, заменив или отрезав их.
На качество работы жатки влияет высота среза. По агротехническим требованиям высота среза 20 см считается предельной. Срез выше 20 см, как правило, является причиной больших потерь колосьев. Чем ниже высота среза, тем меньше потери жатки. Однако при этом увеличивается нагрузка на молотилку, значит, возрастают потери как недомолотом, так и свободным зерном в соломе и полове. На высоту среза влияет рабочая скорость движения комбайна. В зависимости от состояния хлебостоя (урожайности и соломистости) и ширины захвата жатки скорость комбайна колеблется от 2 до 10 км/ч.
От мотовила до вентилятора
Мотовило. Высоту мотовила устанавливают такой, чтоб удар приходился на стебель ниже колоса. Стебель должен обязательно находиться над столом, то есть надо регулировать и вынос мотовила. В противном случае значительная часть колосьев разлетается в поле, не попадая в молотилку.
Основная регулировка мотовила сводится к изменениям скорости вращения, высоты установки над режущим аппаратом и выноса вперед. Скорость планок мотовила должна в 1,2-2,0 раза превышать поступательную скорость движения комбайна. Нижние пределы (1,2-1,5) применяют на высоких скоростях движения комбайна в связи с большим подпором хлебной массы к режущему аппарату. Верхние пределы (1,6-2,0) используют при медленном движении. Для предотвращения потерь зерна от выбивания линейная скорость лопастей мотовила должна минимально превышать скорость движения комбайна.
Регулировка мотовила по высоте и выносу относительно режущего аппарата зависит от состояния убираемой культуры. При прямом комбайнировании вынос мотовила относительно ножа при уборке высоких, густых хлебов и с нормальным хлебостоем осуществляется таким образом, чтобы нижняя часть траектории граблин была удалена от режущего аппарата по высоте примерно на ½ срезаемой части стебля. Вынос мотовила при уборке высоких и густых хлебов максимален, при уборке нормальных – находится между минимальными и средними положениями.
Шнек жатки. В нормальных условиях положение шнека и его пальчикового механизма не оказывает существенного влияния на технологический процесс уборки, поэтому зазор 10-15 мм между шнеком и днищем, а также зазор 12-20 мм между пальцами пальчикового аппарата и днищем являются исходными. Если имеются случаи забивания шнека хлебной массой, то указанные зазоры следует увеличить.
Регулировка наклонного транспортера. Предотвращение потерь во многом зависит от натяжения цепи. Если оно слабое, то лишь часть массы уходит в молотильный барабан, другая же часть выносится транспортером обратно и выбрасывается в поле.
Молотильный аппарат. Бичи барабана имеют левую и правую нарезку, что обеспечивает равномерную подачу. Уникальность настройки молотильного агрегата состоит в том, что на входе устанавливается рекомендуемый зазор подбарабанья – 18 мм, а на выходе как минимум в два раза больше рекомендуемого – от 4 мм и выше при любых погодных условиях. Регулировка подачи массы в молотильный агрегат осуществляется скоростью движения комбайна, качество обмолота – числом оборотов барабана с учетом «самообмолота» хлебной массы.
Завышенная частота вращения барабана вызывает увеличение дробления зерна и перебивание соломы. Причиной недомолота чаще всего бывают слишком большие молотильные зазоры. Регулировку молотильного устройства начинают с установки рекомендуемой для данной культуры частоты вращения барабана и несколько завышенного молотильного зазора. Затем молотильный зазор уменьшают (если отмечены потери недомолотом) до тех пор, пока не будет достигнут практически полный вымолот зерна.
При уборке засоренных хлебов условия работы молотильного устройства ухудшаются, так как сорняки в процессе обмолота увлажняют массу и затрудняют выделение зерна в подбарабанье. Для получения полного вымолота необходимо или уменьшить молотильные зазоры, или увеличить частоту вращения барабана.
К концу уборки стебли растений теряют прочность и упругость, при обмолоте легко перебиваются, что ухудшает сепарацию зерна через подбарабанье и на соломотрясе. На очистку поступает ворох с большим содержанием соломистых примесей, что затрудняет выделение зерна на решетах. К этому времени связь зерна с колосом несколько ослабевает, поэтому полный вымолот зерна происходит при меньшей частоте вращения барабана и больших молотильных зазорах, чем в первые дни уборки.
Потери недомолотом определяют следующим образом. Число зёрен в 100 колосьях до обмолота определяют путём отбора без выбора колосьев по всей длине поля. Колосья обмолачивают вручную и подсчитывают число зёрен. Число зёрен в колосьях до обмолота сравнивают с числом зёрен в колосьях после обмолота и определяют потери недомолотом. Если потери зерна недомолотом превышают 0,5 %, необходимо изменять режим работы и технологи-ческие регулировки молотильного устройства.
Решетный стан. В большинстве современных комбайнов установлена ветрорешетная очистка с жалюзийными решетами в виде рядов гребенок.
Многолетние наблюдения за потерями зерна комбайнов свидетельствуют, что в основном количественные потери за молотилкой приходятся на очистку (таблица 2).
Таблица 2 – Потери зерна за комбайнами при уборке урожая
Марка комбайна
|
Недомолот в 100 колосьях
|
Потери зерна (3 стакана по 200 мл)
|
в полове
|
в соломе
|
всего, г
|
шт.
|
г
|
шт.
|
г
|
шт.
|
Г
|
Прямое комбайнирование, пшеница мягкая, Ур = 10-12 ц/га, Wз = 16,0-18,0 %
|
СК-5М «Нива»
Вж = 5 м
|
8-38
|
0,19-1,13
|
9-77
|
0,14-2,00
|
9-45
|
0,17-1,3
|
0,31-3,3
|
«Енисей-1200Н»
Вж = 5 м
|
12-37
|
0,29-0,31
|
12-61
|
0,77-1,12
|
21-48
|
0,25-0,97
|
1,02-2,09
|
«Дон-1500Б»
Вж = 6 м
|
5-10
|
0,06-0,27
|
8-23
|
0,11-0,56
|
12-35
|
0,07-0,88
|
0,18-1,44
|
Подбор валков, пшеница мягкая, Ур = 10-14 ц/га, Wз = 16,2-18,5 %
|
СК-5М «Нива»
Вж = 6 м
|
24-51
|
0,55-0,91
|
9-31
|
0,22-0,57
|
18-28
|
0,22-0,29
|
0,44-0,86
|
СК-5М «Нива»
Вж = 12 м
|
99-102
|
0,82-0,96
|
39-47
|
0,84-0,87
|
29-49
|
0,34-0,50
|
1,18-1,37
|
«Енисей-1200Н»
Вж = 6 м
|
84-101
|
1,05-2,10
|
29-43
|
0,82-1,39
|
8-18
|
0,21-0,53
|
1,03-1,92
|
«Енисей-1200Н»
Вж = 12 м
|
81-137
|
2,18-2,92
|
64-164
|
1,82-3,87
|
7-76
|
0,20-1,22
|
2,02-5,09
|
«Дон-1500Б»
Вж = 20 м
|
12-37
|
0,32-0,81
|
12-26
|
0,41-0,71
|
6-12
|
0,16-0,23
|
0,57-0,94
|
Примечание: Вж – ширина захвата жатки.
Данные таблицы 2 показывают, что независимо от способа уборки зерновых культур, то есть прямое комбайнирование или раздельный способ, недомолот зерна в колосе в 1,2-3,7 раза меньше, чем потери за очисткой комбайнов. Кроме того, независимо от способа уборки зерновых культур и марки комбайна, с повышением технологической загрузки комбайнов по пропускной способности молотилки наблюдается увеличение потерь зерна за очисткой. Причину такой ситуации можно объяснить тем, что в технологи-ческом процессе сепарации грубого (соломы) и зернового вороха по-прежнему имеются недостатки (хотя и находятся они в рамках агротехнических требований), выражающиеся в дроблении зерна (до 2,0 %), его макро- и микроповреждении, потерях зерна за соломотрясом и очисткой (в совокупности 1,5 %).
В жалюзийных ветрорешетных очистках современных комбайнов активизацию процесса сепарации зернового вороха выполняет решетка, являющаяся продолжением транспортной доски и расположенная над верхним жалюзийным решетом. Однако такое предварительное разделение зернового вороха не всегда эффективно. При пониженной влажности (при пересохшей соломистой фракции) в молотильном аппарате комбайна увеличивается степень перебивания соломы и, как следствие, выход дополнительных соломистых фракций на очистку. Среди них, как правило, преобладает мелкая фракция. В процессе перемещения по транспортной доске ее частицы, достигнув края доски, в силу своих малых размеров не попадают на решетку, а поступают на верхнее жалюзийное решето сразу после схода с транспортной доски. Перемещение соломистой части вороха с транспортной доски на решетку и дальнейшее ее движение по всей поверхности решетки – процесс вероятностный, так как происходит он не только при колебании решетки, но и в зоне воздушного потока, создаваемого вентилятором. Вероятность попадания соломистой фракции на решетку зависит не только от ее размеров, но и от расположения частиц в процессе перемещения по поверхности транспортной доски. Если частицы по отношению к направлению движения расположены поперек и имеют длину большую, чем шаг решетки, то вероятность их попадания на ее поверхность и перемещения затем по всей ее длине увеличивается. Соломистые частицы, находящиеся под углом к пальцам решетки, смогут перемещаться по ней, если будут контактировать с рядом расположенными пальцами своими концами. Частицы же, расположенные вдоль направления движения, на решетку не попадают и поступают вместе с их мелкой фракцией на поверхность верхнего решета, способствуя существенному увеличению толщины слоя вороха. Вынос соломистых частиц воздушным потоком вентилятора с поверхности верхнего решета уменьшается, что приводит к ухудшению сепарации в самом слое вороха (прохождению зерна из верхних слоев в нижние, т. е. к поверхности решета).
Кроме того, наблюдается завихрение воздуха, струи устремляются хаотично, а его скорость в конце решета падает в четыре с лишним раза, чего не должно быть. В результате масса здесь задерживается, переполняет все, происходит перегруз решет зерновым ворохом, отсюда образование пробок, которые влияют на подачу хлебной массы в молотильный аппарат. По сути дела имеет место увеличение потерь зерна за очисткой сходом, которая на сегодняшний день уже малоэффективна.
|
