Для повышения эффективности ветрорешетной очистки комбайнов разработан новый тип решет (ООО ТПК «Евросибагро», г. Омск), которые называют универсальными высокопроизводительными решетами (УВР) (рисунок 5).
Универсальные высокопроизводительные решета, изготовленные по немецкой технологии для комбайнов "Енисей-1200", "Нива", "Дон-1500", «Вектор» и других моделей из высокопрочной стали, способны работать без замены не один сезон, но главное их достоинство заключается в тонкости регулировок и стабильности в работе на установленных режимах с минимальными потерями.
Отличительная особенность УВР от штатных решет заключается в том, что гребенка УВР представляет собой плоскую пластину, что позволяет воздушному потоку, проходящему через зазор между пластинами, иметь четкое направление снизу вверх и от начала до конца решета. Меняя угол наклона гребенок, оператор или комбайнер регулируевоздушный поток (рисунок 6). Форма гребенок обеспечивает эффективную аэродинамику и очистку от грязи на верхнем решете.
  Рисунок 5 – Универсальные высокопроизводительные решета (УВР)
По сути дела производство решет УВР решило проблемы стандартных решет как европейского, так и российского производства – это высокая турбулентность от конструкции гребёнки и слабая сепарация.
Исследования аэродинамических свойств ветрового потока, проходящего через стандартные решета, в аэродинамической трубе показывают, что стандартные гребёнки штатных решет имеют большую «протечку» между пальцами, что приводит к задуванию молотильного барабана. Направление воздушных потоков идет здесь снизу вверх вперёд (рисунок 7).
Рисунок 6 – Гребенка универсальных высокопроизводительных решет
 
Рисунок 7 – Движение воздушного потока в стандартных решетах
Причина такого движения воздушного потока заключается в том, что в штатных решетах гребенки отформованы (имеют выгнутую форму), что приводит к столкновению воздушных потоков, и отраженный воздух начинает двигаться хаотически. К тому же зуб имеет форму конуса, поэтому воздух, проходящий под ним, сжимается на выходе, создавая завихрения (рисунок 8).
Вихревые потоки создают область повышенного давления воздуха при выходе из комбайна, и обмолоченная масса из-под барабана задувается назад.
Гребенка стандартных решет имеет сплошную юбку (рисунок 9). Как показала проверка, сплошная юбка гребенки отрезает часть воздушного потока, подаваемого от вентилятора. Наиболее эффективно забирают на себя воздух гребенки первой части решета.
Рисунок 8 – Конусообразные гребенки стандартных решет очистки комбайнов
Рисунок 9 – Гребенка штатных решет очистки комбайнов
Кроме всего этого, конусообразный выпуклый палец отражает направление воздушного потока, образуемого вентилятором, с различными векторами отражения опять вниз в подрешётное пространство. Потоки воздуха, исходящие из-под пальцев гребёнки, завихряются и тем самым нарушают линейность необходимого направления. В межрешетном пространстве формируется движение воздуха сплошного хаотического направления. Все эти процессы и есть высокая турбулентность. При замерах скорости прохождения ветрового потока через решето получены следующие результаты: в начале решета скорость составляет 17 м/с, а в конце решета – 3 м/с. При средней длине решета 1,5 м получаем резкое затухание ветрового потока. Причина заключается в сплошных юбках гребёнки. Отбор воздуха осуществляется сразу в начале решета. Все это и снижает сепарацию на решетах, и как результат – производительность комбайна. В связи с этим была изменена гребенка решет. Для того чтобы поток воздуха не терял силу и равномерно обдувал решето по всей длине, на юбке сделаны просечки (рисунки 10, 11).
Рисунок 10 – Гребенка универсальных высокопроизводительных решет
Теперь это прямая пластина без выпуклостей на пальцах. Пальцы на гребёнке укорочены, расширены и имеют овальную плоскость. Между пальцами расположен соломоотбойный палец, с выпуклостью по направлению воздушного потока, что повышает чистоту бункерного зерна. Тем самым получаем чётко направленный ветровой поток снизу вверх и вперёд, без протечек. Полностью устраняется турбулентность, освобождаются нижние решета от подпора воздуха верхними решетами. На юбке гребёнки сделаны вырезы, которые образуют на нижней поверхности решета множество воздушных каналов, посредством чего обеспечивается оптимальное распределение воздушного потока по всей площади решета.
     
Рисунок 11 – Геометрические параметры решет УВР
Просечки расположены по всей длине юбки строго напротив просечек последующей гребенки. По сути дела в нижней части решета образуются каналы, по которым воздушный поток проходит от начала до конца решета, сохраняя интенсивность обдува. Создается более равномерное распределение воздушного потока по решету. При замерах скорости прохождения ветрового потока через УВР получены следующие результаты: в начале решета скорость – 20 м/с, в конце решета – 10 м/с. Замеры воздушного потока по скорости прохождения через УВР комбайнов "Енисей-1200", "Нива", "Дон-1500", "Вектор" показали, что они равномерно распределяют воздушный поток: в начале решета его скорость 20 м/с, в конце – около 12 м/с. Такая геометрия гребёнки позволила использовать решето для уборки всех видов культур. При этом нет замедления движения зернового вороха и образования пробок, все проходит равномерно через молотилку, оставляя её недозагруженной. Таким образом, можно увеличить подачу массы из-под барабана, увеличивая скорость комбайна, а это повышение производительности машин и сокращение сроков уборки урожая.
На гребенках УВР имеется соломоотбойный зуб (рисунок 11). Это небольшой элемент гребенки, который выполняет две функции: сдерживание попадания крупных фрагментов массы после обмолота (соломы) и образование «воздушного флажка» на выходе воздушного потока за гребенку. Воздух обтекает зуб с двух сторон и, соединяясь за ним, несколько ускоряется. Таким образом, по всей площади решета образуется множество воздушных «флажков», которые как бы «прошивают» массу над решетом, улучшая сепарацию. По сути дела образуется эффективное вентилирование.
За счёт высокой сепарации значительно увеличилась производительность машин, снизились потери. Решета имеют высокую самоочистку и ряд других преимуществ по сравнению со стандартными или штатными решетами (рисунок 12).
Названные достоинства позволяют эффективно использовать воздушный поток от вентилятора комбайна. Оптимальный результат очистки обеспечивается при умеренной мощности вентилятора.
Это позволяет значительно увеличить скорость уборки как при прямом комбайнировании, так и при подборе валков хлебной массы, получить чистое зерно без примесей (при правильной регулировке решет) при минимальной потере зерна.
 
После УВР После стандартных решет
Рисунок 12 – Потери зерна за зерноуборочными комбайнами
Конструктивные особенности универсальных высокопроизводительных решет обеспечивают следующие положительные эффекты:
- получается высокое качество очистки зерна;
- очистка никогда не забивается при экстремальных условиях уборки (моросящий дождь);
- высокая самоочистка и соломоотбойные пальцы исключают попадание соломы;
- возможна уборка всех злаковых при одной и той же основной регулировке;
- пропускная способность молотилки возрастает на 15,0 %;
- при одинаковых потерях зерна скорость комбайнов возрастает до 3 км/ч;
- на 30,0 % меньше потерь зерна по сравнению со штатными решетами.
Таблица 3 – Агротехническая оценка молотилки комбайнов
Показатель
|
ТУ на
|
Значение показателя
|
|
«Лида-1300»
|
с УВР
|
со штатными решетами
|
Пропускная способность молотилки (расчетная), кг/с
Качество зерна из бункера комбайна, %:
дробление
сорная примесь
|
7-9
не более 2,0
не более 2,0
|
7,52
0,6
0,6
|
7,30
1,1
1,2
|
Эксплуатационно-техническая оценка показала, что производительность комбайна «Лида-1300» с УВР за час основного времени выше на 0,6 т/ч. Рабочая скорость движения комбайна увеличилась с 7,06 до 8,58 км/ч (жатка – 7 м), то есть возросла на 21,5 %. Наработка на отказ УВР составила более 120 часов.
Однако если не отрегулированы как надо все предыдущие узлы, замена решет ничего не даст. Деньги будут выброшены на «ветер».
Для повышения эффективности очистительного устройства комбайнов в комплект УВР дополнительно входит вспомогательное устройство соломотряса (ВУС), применение которого позволяет увеличить эффективность работы соломотряса на 25,0 % (рисунок 13).
Таблица 4 – Показатели сравнительной экономической эффективности
Показатель
|
Значение показателя
|
Индекс
изменения
показателя, %
|
|
базовый
|
новый
|
|
Цена техники по данным предприятия-изготовителя, руб.
Совокупные затраты, руб./т
Затраты труда, чел.-ч/т
Удельный расход топлива, кг/т
Годовой экономический эффект, тыс. руб.
|
4530000
772,73
0,073
2,30
|
4530000
663,88
0,071
2,26
178,11
|
-14,1
-2,9
-1,9
|
 
Рисунок 13 – Вспомогательное устройство соломотряса (ВУС) комбайнов
Повышение эффективности использования комбайнов организационно-технологическими мероприятиями
Повысить экономическую эффективность использования дорогостоящих комбайнов, в частности «Дон-1500Б», «Вектор», «ACROS-530» и других моделей, возможно увеличением суточной продолжительности работы машин до 20-22 часов, поскольку конструкторские особенности МСУ позволяют такой режим их использования. Однако в этом случае происходит рост суточной влажности зерна, что влечет за собой увеличение микроповреждения зерна, от которых зависят технологические и семенные свойства зерна (рисунок 14).
1 2 3
Рисунок 14 – Периоды формирования партий зерна по механическим микроповреждениям при суточной продолжительности обмолота хлебной массы комбайнами:
Wз – влажность зерна, %; Кмп – механические микроповреждения зерна, доля: 1 – период утренний; 2 – основной период; 3 – вечерний период
Результаты расчетов свидетельствуют, что при суточной продолжительности использования комбайнов 8-10 и 12-14 часов будет получено соответственно 30,0-44,0 % и 30,0-25,0 % зерна с минимальным травмированием 39,0 % при среднем в первом случае от 49,0 до 44,0 %.
Советы комбайнеров
В первую очередь многое зависит от комбайнёра. Полностью избежать потерь невозможно, будь то отечественный или импортный комбайн. У каждой марки есть свой допустимый процент потерь зерна. Вот небольшие рекомендации при работе на комбайнах «Дон-1500Б», «Вектор», «ACROS-530», «Енисей», «Полесье» и других:
- в начале каждой смены сделать осмотр уплотнений между жаткой, проставкой, наклонной камерой. Залезть под комбайн и посмотреть уплотнения стрясной доски;
- фартук над клавишами если порвётся, то поток ветра от барабана выдувает зерно на землю;
- не лениться утром осматривать и очищать решета;
- многое зависит от скорости комбайна. Обороты мотовила должны соответствовать скорости комбайна, особенно в поздние сроки уборки, когда зерно уже самоосыпается из колоска;
- в процессе работы не лениться полазить на коленках за комбайном. Посмотреть какое качество половы;
- при переходе с одного поля на другое снова проверить потери. Много потерь идет с ворохом, когда колос «запечённый» в недождливый год. Часто встречается;
- регулировки оборотов вентилятора и зазора решет зависят от засорённости, влажности, погодных условий. Много потерь идёт на уклонах.
4.3. Технические требования на узлы уборочных машин
5.3.1. Режущий аппарат
5.3.1.1. Комбайн «Нива»
1. Ножевая полоса должна быть прямолинейной. Допустимый плавный выгиб в горизонтальной плоскости - не более 1 мм на 1 м длины. Добиваются рихтовкой ножевой полосы.
|
