Зерноуборочные комбайны: классификация, принцип работы и особенности каждого

Зерноуборочные комбайны. Назначение, типы, общее устройство и процесс работы;

Машины для уборки зерновых культур

Тема 11

Контрольные вопросы

Рекомендуемая учебная литература

1. Халанский В. М., Горбачев И. В. Сельскохозяйственные машины. – М.: КолосС, 2004 – 624 с.

2. Тарасенко А.П. и др. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства, – М.: КолосС, 2004 – 552 с.

3. Верещагин Н. И. и др. Организация и технология механизированных работ в растениеводстве. – М.: Академия, 2003 – 416 с.

4. Система технологии и машин для комплексной механизации растениеводства в Республике Казахстан на период до 2005 года. Алматы: РНИ «Бастау», 1988.

1. Что называют комплексом машин?

2. Что принято называть технологией возделывания сельскохозяйственной культуры?

3. Что обеспечивают интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур?

4. Что предусматривает уборка зерновых культур?

5. Назовите виды комбайновых технологии уборки зерновых культур.

6. В чем заключается двухфазный способ уборки зерновых культур?

7. Виды и сущность индустриально – поточных технологий уборки зерновых культур.

8. Какие машины применяют для скашивания зерновых культур и укладки массы в валки? Назовите типы и марки.

9. Назовите основные сборочные единицы и рабочие органы машины ЖВН-6А.

10. Назначение, основные сборочные единицы и рабочие органы машины ЖВП-6.

11. Назовите основные технологические регулировки валковых жаток.

12. Назначение и основные характеристики жатки ЖВР-10 А.

13. От чего зависит эффективность и качество работы валковых жаток?

14. Как выбирают направление движения жатвенных агрегатов?

15. По каким показателям оценивают качество работы валковых жаток?

1. Зерноуборочные комбайны. Назначение, типы, общее устройство и процесс работы.

2. Рабочие органы зерноуборочного комбайна.

3. Приспособления к комбайнам и машины для уборки соломы.

Зерноуборочные комбайны – это комбинированные машины, состоящие из машин различного назначения установленных на одной раме, увязанных по производительности и выполняющих единый технологический процесс. Зерноуборочные комбайны предназначены для уборки зерновых культур. После переоборудования ими убирают и другие культуры-кукурузу, подсолнечник, сою, семенные посевы трав и крупяные.

Технологические процессы выполняемые зерноуборочными комбайнами: скашивание или подбор стеблей из валков и транспортирование их в молотилку вымолот зерна из колосьев и выделение его из соломы, очистка зерна от примесей и транспортировка его в бункер, выгрузка зерна в транспортные средства, сбор соломы в цельном или измельченном виде или разбрасывание ее по поверхности поля.

Комбайны разделяют по признакам:

– по назначению (зерновые, рисоуборочные);

– по способу агрегатирования (самоходные, прицепные и навесные);

– по типу молотильно – сепарирующих устройств (с бильными, штифтовыми, комбинированными и аксиально – роторными);

– по типу ходовой части (на колесном, гусеничном и комбинированном ходу);

– по пропускной способности молотилки – от 1 до 12 кг/с.

Марки зерноуборочных комбайнов: СК-5М «Нива», «Енисей-1200», «Кедр-1200», «ДОН-1500», СК-10, ПН-100 «Простор».

Составные части комбайнов: жатвенная часть, молотилка, копнитель или измельчитель, двигатель, трансмиссия, ходовая часть, кабина, органы управления, гидравлическая система, электрооборудование, электронные системы контроля, автоматизированного управления работой агрегатов и навигации.

Рабочий процесс комбайна. При движении комбайна жатка срезает стебли или при помощи подборщика подбирает стебли из валков, а затем наклонным транспортером перемещает их в молотилку. В молотилке хлебная масса обмолачивается, а продукты обмолота разделяются на три фракции -обмолоченное зерно, необмолоченные колоски и соломистые материалы (солома, полова). Обмолоченное зерно очищается от примесей и при помощи транспортирующих устройств перемещается в бункер, а из него выгружается в транспортное средство. Необмолоченные колоски направляются на повторный обмолот в основной или дополнительный (домолачивающее устройство) молотильный аппарат. Соломистые продукты собираются в соломокопнитель, а после его заполнения в форме копны выбрасываются на поле. Комбайн, снабженный измельчителем, может собирать измельченную солому вместе с половой в прицепленную сзади тележку, укладывать солому в валок или разбрасывать по полю.

Все механизмы и рабочие органы комбайна приводятся в действие от двигателя. Работой комбайна управляет машинист при помощи гидравлической и электронных систем и соответствующих механизмов и устройств, расположенных в кабине.

Таблица 11.1. Технические характеристики зерноуборочных

Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Зерноуборочные комбайны

Что такое комбайн?

Ушло в прошлое время, когда хлеб убирали вручную. Для облегчения этой тяжелой и трудоемкой работы были созданы машины: жатки, скашивающие стебли с колосьями; молотилки, обмолачивающие колосья; сортировки, отделяющие полноценное зерно от примесей и семян сорняков. А потом жатку, молотилку и сортировку объединили в одну сложную машину, так появился зерноуборочный комбайн.

Наиболее ранние упоминания о комбайноподобных устройствах, облегчающих сбор и обработку урожая, относятся к временам Древнего Рима. На обширных зерновых полях Галлии (нынешние Испания и Франция) для уборки зерновых применяли специальный короб с гребнеобразной передней кромкой на нижней стенке, предназначенной для срывания колосьев со стеблей. Короб толкал бык (или несколько быков), а располагавшийся перед коробом работник (обычно, раб) приспособлением, напоминавшим швабру, сталкивал колосья с гребней, когда стебли попадали между ними и обрывались, в короб.
По принципу действия – это примитивное устройство напоминает современную очесывающую жатку, принципиально отличающуюся от жаток с режущими аппаратами. Если верить древнеримским летописцам, такой короб с быком и одним рабом заменял труд десятерых работников с косами и ручными молотилками.

Первые комбайны (как совокупность рабочих машин и устройств) перемещались упряжкой, состоявшей из 2 – 3 десятков лошадей. Затем для тяги комбайна стали использовать трактор.
В наше время почти все комбайны выпускаются самоходными. Они имеют свой двигатель, который приводит в действие и рабочие органы комбайна, и его ходовую часть. Тем не менее на полях еще встречаются прицепные, полуприцепные и навесные машины.

Комбайн (англ. “сombine” – “соединение”) – машинный агрегат, совокупность рабочих машин, одновременно выполняющих несколько разнохарактерных операций.

По названию убираемых культур комбайны называются зерно-, кормо-, силосо-, свекло-, льно-, конопле-, картофеле-, томато-, капустоуборочными и др.

Зерноуборочные комбайны предназначены для срезания стеблей, обмолота и очистки зерна при прямом комбайнировании или для подбора хлебных валков, обмолота и очистки зерна при раздельном комбайнировании. Кроме сбора очищенного зерна в бункер, которое затем выгружают в транспортные средства и отвозят на дополнительную очистку и хранение, комбайн обеспечивает сбор соломы и половы, которые затем выбрасывают в виде копен в поле, прессуют и грузят в транспортные средства или после измельчения разбрасывают по полю в виде сидератов (натуральных удобрений).

Самоходный зерноуборочный комбайн состоит из ходовой части (с двигателем, трансмиссией и движителем), а также нескольких агрегатов и устройств, последовательно выполняющих технологические операции по уборке зерновых культур. Эти операции включают срезание стеблей с колосьями и дальнейшую обработку стебле-зерновой массы с целью получения чистого зерна и переработки незерновой части урожая (половы, соломы и т. д.).

В зависимости от выбранного способа уборки зерновой культуры (прямое или раздельное комбайнирование), комбайн может быть оснащен различными технологическими опциями (в т. ч. сменными), но основная комплектация, обеспечивающая технологический процесс включает жатвенную часть или подборщик, молотильное устройство, сепарирующее устройство, транспортные механизмы, зерновой бункер и копнитель (либо измельчитель). Каждый из технологических механизмов комбайна может иметь те или иные конструктивные отличия, но их основное назначение и принцип работы отличаются мало.

Классификация зерноуборочных комбайнов

Зерноуборочные комбайны классифицируют по способу использования энергии (агрегатирование) и по схеме движения потока хлебной массы в процессе ее обработки.

По способу агрегатирования комбайны подразделяются на три типа: прицепные (рис.1, а, б, в), самоходные (рис. 1, г, д, е) и навесные (рис. 1, ж). Прицепные и навесные комбайны делятся, в свою очередь, на две группы: моторные – с приводом рабочих органов от собственного двигателя и безмоторные – с приводом рабочих органов от ВОМ трактора или самоходного шасси.

По направлению движения потока срезанных стеблей, подаваемых в молотильный аппарат, зерноуборочные комбайны делятся на: Г-образные (рис. 1, а), Т-образные (рис.1, д, ж), поперечно-прямоточные (рис. I, в) и продольно-прямоточные (рис. 1, б, г, е). Продольно-прямоточные комбайны бывают с пассивным и активным сужением потока хлебной массы.

Рис.1 Зерноуборочные комбайны: а – прицепной Г-образный; б – прицепной прямоточный; в – прицепной поперечно-прямоточный; г-самоходный продольно-прямоточный; д – самоходный Т-образный; е -самоходный прямоточный с пассивным сужением; ж – Т-образный навесной на самоходное шасси

Отдельную группу составляют крутосклонные комбайны, предназначенные для работы в гористой местности. Особенность конструкции заключается в наличии гидромеханизмов, автоматически обеспечивающих горизонтальное положение молотилки.

Основная характеристика зерноуборочного комбайна – расчетная пропускная способность его молотильного аппарата. Она зависит от типа и размеров рабочих органов, а также от их регулировок, состояния убираемой культуры, рельефа поля и других факторов. От пропускной способности молотилки (т. е. ее производительности) зависит и скорость перемещения комбайна по полю, и возможность установки широкозахватных жаток, и быстрота уборки урожая в целом.
По пропускной способности молотильного аппарата комбайны классифицируют (пропускная способность в кг/сек): 1, 3, 5, 6, 9, 10, 12.

В мировой практике создание современных зерноуборочных комбайнов идет по двум направлениям: с молотилкой классической схемы и с аксиально-роторным молотильно-сепарирующим устройством (МСУ).
К первому виду относятся отечественные комбайны «Енисей-1200», РСМ-8 «Дон-1200», РСМ-10 «Дон-1500», а также JohnDeer, Claas, Лида-1300, ко второму – СК-10 «Ротор» СК-10В «Дон-Ротор», КЗР-10 «Полесье-Ротор», КЗС-10 и др .

Основные технические характеристики комбайнов

ЗЕРНОУБОРОЧНЫЕ КОМБАЙНЫ: КЛАССИФИКАЦИЯ И СПЕЦИФИКА

Современные зерноуборочные комбайны – это уже не просто машина по сбору урожая, это высокотехнологичный и многофункциональный агрегат, который облегчает и оптимизирует работу на поле.

К счастью дехкан, канули в лету времена, когда зерно собиралось вручную. Это требовало гигантских трудозатрат и большого числа нанимаемых сотрудников. Прогресс внес свои коррективы в такое положение вещей и сегодня колосья срезаются, собираются, а зерно сепарируется благодаря незаменимым помощникам – зерноуборочным комбайнам. Причем современные зерноуборочные комбайны не ограничиваются лишь сбором зерновых. Они с не меньшим успехом справляются со сбором бобовых, масленичных культур, кукурузы и т.д.

В зависимости от типа молотильно-сепарирующего устройства, все существующие на сегодняшний день зерноуборочные комбайны можно разделить на три вида:

Гибридные комбайны являются довольно популярным видом машин для сбора урожая. Молотильно-сепарирующее устройство этой машины построено на базе двух элементов – ротора и барабана. Неоспоримым преимуществом такого вида техники является ее большая функциональность. Гибридные комбайны также применяют и для сбора других культур: риса, бобовых и т.д. Эта модификация комбайнов обладает большей мощностью, но и большим расходом ГМС. Поэтому эти машины целесообразны для больших площадей и высоких урожаев.

Барабанные или, как их нередко, называют клавишные комбайны имеют довольно несложное молотильно-сепарирующее устройство. Срезанные колосья попадают в молотильные барабан и за счет большой скорости его вращения происходит сепарация зерен. Но не стоит ожидать, что за счет такого нехитрого приспособления извлекается 100% зерна. Примерно 20-30% еще осталось в колосьях и соломе. Далее они попадают на клавиши, которые и играют роль сита. Нередко этот тип комбайнов занимается и сбором урожая подсолнечника и кукурузы. По сравнению с роторным комбайном, скорость уборки барабанного ниже почти в 2,5 раза. Но при этом, в отличие от роторных, они могут собирать и обрабатывать колосья с зерном любого качества.

Роторные комбайны оснащены фильтром, который и служит для эффективного отделения соломы от зерен. Этот вид машин используют для сбора урожая зерновых, подсолнечника, кукурузы, рапса. Основной недостаток этих моделей – большое потребление топлива, однако этот минус компенсируется высокой пропускной способностью и минимизацией потери зерен при сборе и сепарации. Но с влажными колосьями эта машина справляется не особо эффективно.

Кроме того, существует классификация по способу соединения с источником энергии. Так, существуют навесные, самоходные и прицепные комбайны. Каждый из типов также обладает рядом преимуществ и недостатков.

Поэтому перед покупкой или арендой зерноуборочного комбайна нужно заранее определиться с площадью предстоящих работ, какие культуры предстоит собирать и каково качество урожая. А лучше проконсультироваться со специалистом в вопросе сельскохозяйственной спецтехники.

Зерноуборочные комбайны: классификация, принцип работы и особенности каждого

Зерноуборочные комбайны – узкоспециализированные сельхозмашины, используемые для уборки зерновых. Функционально совмещают в себе операции нескольких приспособлений – жатки, веялки и молотилки. Благодаря полной автоматизации рабочих процессов позволяют закончить уборочную страду в сжатые сроки, что немаловажно для сохранения качества и питательной ценности убранного материала.

Первые зерноуборочные комбайны появились к середине XIX века в США. Они представляли собой колесные повозки, позволяющие срезать, очищать стебли от зерна и первично провеивать их от шелухи. Внешний вид современных комбайнов для заготовки злаковых культур претерпел значительных изменений. При своей высокой производительности и внушительным габаритам они не создают антропогенной нагрузки на почву, бережно обрабатывают как само зерно, так и солому и сводят к минимуму участие человека в технологическом процессе.

На сегодня ассортимент зерноуборочной техники настолько расширился, что сложно ответить, какой зерноуборочный комбайн лучше. Ввиду актуальности данного вопроса подробнее остановимся на классификации, особенностях устройства и обслуживания каждой разновидности этих агромашин.

Классификация зерноуборочных комбайнов

Разделение этой техники производится по нескольким градациям:

• способу агрегирования;
• направленности срезанной массы;
• устройству молотильно-сепарирующего блока.

По первому признаку различают комбайны:

• самоходные – представляют собой полноценный механизм на колесном или гусеничном ходу, который приводится в действие двигателем внутреннего сгорания (например, машина марки КЗС 10К-26 и большинство современных);
• прицепные – разновидность прицепного оборудования, которое может агрегироваться через гидропривод или карданный вал к большинству тракторов типа МТЗ-80 (КОП-3 «Росич», прицепной ПН-100 «Простор», которые могут работать как с гусеничными, так и колесными тракторами с тяговым классом не ниже второго;
• навесные – чаще всего встречаются в малогабаритных вариантах. С помощью адаптеров могут превратить мотоблок, садовый мини-трактор в полноценный комбайн, хоть и компактного размера.

По распределению потока убранной зерно-стеблевой части:

• продольно-прямоточные;
• т-образные;
• поперечно-прямоточные;
• г-образные.

В зависимости от молотильно-сепарирующего узла, выделяют:

• барабанные – имеют компоновку из жатки, веялки и молотилки (например, СК-3 или «Агромаш» 3000);
• роторные – их конструкция лишена молотилки. Вместо нее на машинах устанавливается продольный ротор («John Deere» S690);
• гибридные – совмещают в себе и барабан, и ротор («Massey Ferguson» MF 9895 Fortia).

Рассмотрим каждую из 3 групп в отдельности.

Принцип работы зерноуборочного комбайна с барабанным измельчителем

Схема устройства барабанных или клавишных комбайнов считается классической. В передней части таких комбайнов имеются ножи, которые скашивают стебли и передают их мотовилу. С его помощью они собираются и продвигаются к жатке. За счет вращающихся шнеков колоски попадают на наклонный транспортер, а и з него – в молотилку.

В бильном барабане производится обмолот зерновых. Отделенная от стеблей часть через деку просыпается на грохот. Невымолоченные остатки проходят повторную обработку и, побывав на клавишах соломотряса, попадают на эту же часть. При этом солома идет в копнитель или на измельчение, а зерно – провеивается и осыпается в зерновой бункер, из которого его можно выгружать в грузовые машины. Существенным недостатком клавишных зерноуборочных агрегатов является производительность. За равный промежуток времени, они способны обработать площадь вдвое или даже втрое меньшую, чем роторные.

Устройство зерноуборочного комбайна роторного типа

В конструкции роторных комбайнов молотильный аппарат представлен в виде ротора. Его вращение создает центробежную силу, способствующую обмолачиванию зерновой массы. Такой конструктив по сравнению с клавишной считается более производительным. Поэтому приобретать такие модели техники лучше для полей с высокой урожайностью.

Другими достоинствами роторных зерноуборочных комбайнов являются:

• сниженное число приводных и вращающихся механизмов;
• меньшая трудоемкость процесса обработки.

Существенными «минусами» аксиально роторных зерноуборщиков выступают:

• ограничения в эксплуатации по климатическим параметрам – эти машины лучше всего справляются со своей задачей в засушливых регионах;
• неприспособленность к работе с влажным зерном;
• высокая ресурсоемкость и дороговизна технического обслуживания;
• большая цена на сами роторные зерноуборочные комбайны.

Особенности гибридных зерновых комбайнов

Гибридные комбайны – специализированные сельхозмашины, используемые для уборки зерновых и зернобобовых посевов. Совмещают в себе молотильные устройства двух предыдущих групп. По своим функциональным характеристикам отличаются от клавишных, но сам процесс облущивания осуществляется в роторах, куда подается стебле-зерновая часть после бильного барабана. Благодаря решетчатой структуре роторов вымолоченное зерно просыпается сразу на решетный стан, в итоге оказываясь в приемном бункере.

Как правильно выбрать зерноуборочный комбайн?

Для того чтобы приобретение этой сельхоз техники не стало напрасной тратой денег, необходимо ориентироваться на следующие критерии:

• величину обрабатываемых площадей – для небольшого хозяйства подойдет зерновой мини комбайн, такой как «Вольво» ВМ-800 или один из японских от фирмы «Yanmar». Эти малогабаритные устройства стоят они в разы дешевле классических комбайнов, просты в ремонте и обслуживании. Нередко встречаются в самодельных вариантах, сделанных своими руками на основе мини тракторов и прочей мелкогабаритной техники. Для средних и крупных землевладений лучше остановиться на современных зерноуборщиках отечественного или зарубежного производства;
• производительность работы;
• ширину захвата жатки;
• потери во время молочения зерна – они не должны превышать 1 %;
• качество и чистоту убранных семян;
• ремонтопригодность и доступность запчастей на ту или иную модель техники;
• бренд изготовителя – рейтинги прошлых годов показывают, что лучшими зерноуборщиками выступают «Class» Tucano-570, 2 модели от американской торговой марки «New Holland» — CX6090 и TC5.90, «Case» IH Axial-Flow 9240, «Palesse» GS12. Все они оборудованы мощными двигательными системами с потенциалом свыше 300 л.с. и адаптированы к климатическим условиям всего Евро-Азиатского континента.