Как работает комбайн: устройство, принцип работы, зерноуборочного, подготовка уборки пшеницы

Подготовка зерноуборочных комбайнов и комплексов к работе

Правильная техническая подготовка комбайна к работе – это не только основа бесперебойной работы, но и гарантия соблюдения рациональных технологических регулировок, стабильности режима рабочих органов агрегата и, как следствие этого, возрастания производительности комбайна и снижения потерь зерна.

При подготовке комбайна к работе необходимо тщательно проверить его комплектность, действие всех систем и сборочных единиц и безотлагательно устранить все неполадки. Комбайн должен быть отрегулирован и герметизирован.

Необходимо очень внимательно отнестись к проверке затяжки резьбовых соединений, натяжения ремней, цепей, правильности регулировки предохранительных муфт, соответствия нормативам регулировок рабочих органов жатки, молотилки, копнителя, мест утечки зерна, соответствия техническим требованиям двигателя, моста управляемых колес, ходовой части, гидросистемы, рулевого управления, электрооборудования, системы сигнализации, средств пожаротушения, педалей управления, сиденья, вентиляционных установок.

Затяжка болтовых соединений должна производиться определенным крутящим моментом (табл. 2).

Натяжение клиноременных и цепных передач должно соответствовать техническим нормативам.

Все шкивы, охватываемые одним ремнем, и звездочки, охватываемые одной цепью, должны лежать в одной плоскости. Попавшее на ремень масло удаляют тряпкой, слегка смоченной в бензине, затем вытирают ремень насухо.

Нормативы затяжки резьбовых соединений

Предохранительные муфты зерноуборочных комбайнов должны быть затянуты в соответствии с нормативами.

Правильность регулировки муфт проверяют динамометрическим ключом через насадку с цепью соответствующего шага. При отсутствии ключа предохранительные муфты проверяют следующим образом. У кулачковых муфт устанавливают диски до совпадения вершин зубьев; гайками стяжных болтов сжимают пружины до соприкосновения витков; отвертывают гайки на шесть оборотов; положение гаек стяжных болтов фиксируют затяжкой контргаек, провертывают диски до совпадения зубьев со впадинами. При правильно установленном крутящем моменте перегрузка рабочего органа вызывает специфический звук муфты – треск. У фрикционных муфт сжимают пружины до соприкосновения витков, а затем отвертывают гайки на один-два оборота и фиксируют затяжкой контргаек.

Нельзя оставлять затянутыми пружины муфт до соприкосновения витков, так как это вызывает поломку рабочих органов комбайна. Необходимо проверить состояние и соответствие установленным диапазону и нормативам регулировок рабочих органов комбайнов, другие агрегаты и системы (табл. 3).

Комбайн должен быть герметизирован. Возможные места утечки зерна необходимо тщательно проверить и уплотнить наклеиванием поролона, губчатой резиной или установкой щитков (рис.2).

Герметизацию комбайна проверяют следующим образом. На контрольной площадке, где проводят подготовку комбайна к работе, расстилают брезент или пленку, на который заводят подготовленный к работе комбайн. Брезент должен покрывать площадку, находящуюся под жаткой и молотилкой. К жатке комбайна подвозят примерно 200 кг соломы и 150 кг зерна. Запустив двигатель, включают в работу рабочие органы комбайна и подают под шнек жатки одновременно солому и зерно. Полностью их израсходовав, рабочие органы комбайна останавливают, а двигатель заглушают, осматривают брезент. В случае появления на брезенте зерна находят места его утечки и устраняют неисправности в герметизации комбайна.

Диапазон регулировок рабочих органов, двигателя, ходовой части зерноуборочных комбайнов и комплексов

Регулировки зерноуборочного комбайна

Вопрос: Кто как добивается наименьших потерь при уборке зерновых культур? Какая скорость комбайна оптимальна и при каких условиях по величине урожайности, влажности зерна и т.д.?

С наименьшими потерями и с лучшим качеством зерновые можно убрать, если обмолот проводят в короткий срок – от достижения полной спелости до перезревания.

Для уборки зерновых возможно 2 способа уборки :

• Прямое комбайнирование (однофазная уборка);
• Раздельная уборка (двухфазная уборка): жатва с укладкой в валки, подбор и обмолот валков.

Прямое или раздельное комбайнирование?

Особое преимущество прямое комбайнирование имеет при неблагоприятных погодных условиях. Стеблестой после дождей быстрее сохнет, чем в валках. Зерно, которое предназначено для посевного материала , и пивоваренный ячмень следует убирать прямым комбайнированием.

Раздельная уборка оправдана только при большой засоренности посева, неравномерном созревании и сильном развитии подгонов, плохих погодных условиях. Более раннее начало уборки, удлинение срока уборки и более длительное использование комбайнов при двухфазной уборке сопровождаются большими затратами, потерями и снижением качества зерна.

При раздельной уборке скашивают в валок зерновые в фазу молочно-восковой спелости.

Оптимальные сроки уборки

Для оптимальной обмолачиваемости зерновых необходимо руководствоваться следующими показателями:

• Влажность зерна – не более 14%. Перед уборкой должна спасть роса.

Уборку комбайнами следует организовать так, чтобы по возможности обойти техническую сушку. Финансовые затраты на сушку, как правило, значительно выше, чем финансовая выручка при использовании комбайнов в неоптимальных условиях.

• зерно должно иметь для данного вида типичную окраску и нормальную величину, поверхность – слегка морщинистая;
• зерно твердое и трещит при надкусывании;
• зерна можно полностью вытирать из колосьев, но они еще настолько крепко сидят в колосьях, что без внешней силы не выпадают;
• желтый цвет зрелой соломы переходит в грязно-серую окраску;
• узлы стеблестоя бурого цвета и твердые;
• солома ячменя легко ломается в верхней части стебля;
• солома ржи распадается при вращении на мелкие части;
• стебли пшеницы часто легче ломаются в своем основании.

При правильном выборе срока уборки потери будут минимальные.

Особенности уборки отдельных видов зерновых

Озимый ячмень – трудно убираемая культура. Комбайновая уборка усложняется ломкой колосьев, склонностью к полеганию, коротким оптимальным сроком молотьбы и жесткими остями. Посевы созревают, как правило, очень неравномерно. Началом срока уборки считают стадию, когда ломкость колосьев еще слабая, ости находятся уже в зрелом состоянии, но ломаются только при молотьбе.

Яровой ячмень – идеальная культура для уборки комбайном. Сроки уборки позволяют реализовывать большую производительность комбайнов. Пивоваренный ячмень требует полного созревания. Убирают его, когда появляются первые обломанные колосья. Важна щадящая молотьба.

Пшеница тоже очень хорошо пригодна для однофазной комбайновой уборки. Созревание происходит более равномерно, чем у ячменя. Пшеница более чувствительна к обмолоту, чем ячмень.

Рожь достаточно сложно убрать комбайном. При определении срока уборки необходимо учитывать зрелость соломы. При более высокой влажности соломы и большой длине стеблей особенно важна правильная регулировка комбайна. Длинная, незрелая, влажная солома заворачивается вокруг барабана и усложняет молотьбу. Если нет полегания, и погода позволяет, то ее можно убрать и в перезрелом состоянии.

Тритикале по своей пригодности к комбайновой уборке ближе ко ржи. При полегании, как и у ржи, необходима немедленная уборка.

Овес из-за своего короткого срока уборки, неравномерного созревания соломы и большой склонности к падалице – сложно убираемая культура. При необходимости разноспелые части посевов следует убирать дифференцированно.

Контроль за потерями зерна

При работе комбайна различают потери до жатвы, при молотьбе, за соломотрясом и при очистке.

Потери при молотьбе можно оценивать по необмолоченным колосьям за комбайном.

Зерна, падающие на почву за комбайном – потери соломотряса , так как более высокой частотой вращения барабана и снижением расстояния между барабаном и подбарабаньем можно снизить потери при обмолоте, но при этом и солома больше дробится. Измельченная солома ухудшает отделение зерен на соломотрясе и очистительной установке.

Общие потери зависят и от пропускной способности. При увеличении последней повышением скорости движения комбайна, увеличиваются и общие потери зерна, особенно потери за соломотрясом.

Чем больше отношение массы соломы к массе зерна, тем медленнее должен двигаться комбайн при равной урожайности зерна.

Максимальная пропускная способность для соломы растет с шириной захвата комбайна. Поэтому при среднем стеблестое, независимо от величины комбайна, при рабочей скорости комбайна 4 км/ч, квота потерь зерна получается равной 1,5%. Чем выше урожайность соломы, тем ниже высота стерни, и чем влажнее зерно, тем ниже должна быть скорость движения комбайна, чтобы не увеличить потери, и наоборот.

НАСТРОЙКИ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

Скорость движения комбайна

Скорость движения комбайна и скорость мотовила должны быть синхронизированы так, чтобы не было протяжки или преждевременного удара мотовила.

Скорость комбайна будет зависеть от:

• Мощности комбайна.
• Полеглости. На полеглых хлебах скорость комбайна может быть и 1 км/ч.
• Ширины жатки.
• Урожайности культуры.
• Густоты стояния растений на 1 м2.
• Засоренности поля сорняками, наличия полегания.
• Спелости зерна и его влажности.

Исследования указывают на то, что скорость движения современных зерноуборочных комбайнов, при которой механизатор способен длительно работать, находится в диапазоне от 6,5- 8 км/ч.

В зависимости от уменьшения или увеличения влажности зерна можно изменять рабочую скорость комбайна и его основных узлов, чтобы достигать наивысшей производительности при наименьших потерях. Следует каждые 2-4 часа изменять рабочую скорость и число оборотов барабана.

• Барабан – 700-800 об/мин
• Ветер – 650-750 об/мин
• Зазор подбарабанья на выходе 3-6 мм
• Скорость при 30 ц/га 4,5-6,4 км/ч

• Барабан – 650-750 об/мин
• Ветер – 550-700 об/мин
• Зазор подбарабанья на выходе 3-6 мм
• Скорость при 30 ц/га 3-4,5 км/ч

• Верхнее 12-16 мм
• Нижнее 7-12 мм
• Удлинитель 10-12 мм

Нюансы по настройке.

Обязательно смотрим качество обмолота в бункере и за комбайном (желательно без измельчителя, так как если в соломе недомолот, то после размельчения ничего не увидишь). Не допускать дробленки, но и не оставлять колоски и большое количество половы. Отталкиваясь от этого, осуществлять настройку:

– Если за комбайном щуплое и мелкое зерно, то сбавить обороты ветра.

– Если в соломе недомолот – нужно увеличить обороты барабана или поджать подбарабанье.

– Если потери зерна в полове, то уменьшить обороты ветра или приоткрыть решета и удлинитель.

– Сорное зерно в бункере – увеличить обороты ветра или прикрыть верхнее решето.

– При дроблении уменьшить обороты барабана, приоткрыть нижнее решето, увеличить зазор деки. Зерно может дробиться и изношенными шнеками и транспортёрами наклонных камер.

– Чем меньше расстояние и выше частота вращения барабана, тем лучше вымолот зерна, но при этом растет и его дробление. Поэтому требуется компромиссное решение при выборе частоты вращения барабана от 25…33 м/с.

– Чем влажнее солома, тем меньше должно быть расстояние между барабаном и подбарабаньем, и тем выше должна быть частота вращения барабана.

– Высота среза зависит от густоты стеблестоя, высоты растения и т д. Но в среднем это 10-20 см. Если объемы большие, а уборку нужно провести скорее, то можно выше срезать, т.к. чем меньше соломы проходит, тем выше производительность обмолота (1 см =1,5-2%) но не выше 20-30 см.

– Скорость мотовила регулировать, чтобы активно подавало массу в жатку, но не обивало колосья, высота чтобы планки касались 2/3 высоты растения. Если полегшее, то концы грабли касаются земли.

– На больших площадях и в зависимости от грунта стоит отдать предпочтение широкозахватным жаткам.

Как работает сельскохозяйственный зерноуборочный комбайн

Зерноуборочный комбайн — сельскохозяйственная машина для уборки колосовых культур, таких как пшеница, рожь, ячмень. При установке дополнительного оборудования агрегат способен собирать и другие технические сорта зерновых: кукурузу, рапс, гречиху и подсолнечник, зернобобовые и мелкосеменные смеси.

Среди агрономов и фермеров широкое распространение получили самоходные комплексы «Дон-1200», «Дон-1500» и «Вектор». Их производительность достигает 8-12 т за 1 час, потери зерна — не более 1,5%. Комплексы используются при прямом и раздельном способах комбайнирования.

Комбайн по сбору зерновых культур представляет собой сложный механизм, который выполняет полный технологический цикл, включающий такие операции:

• срезание хлебных колосьев;
• подачу их к молотилу;
• обмолот зерен;
• очищение вороха;
• перемещение в бункер;
• выгрузку зерна.

Устройство зерноуборочного комбайна, рабочий процесс от подготовки агрегата до его эксплуатации рассмотрим на примере Дон-1500.

Как устроена техника

Общее устройство зернового комбайна:

1. Жатка.
2. Проставка.
3. Наклонная камера.
4. Молотильно-сепарирующее устройство (МСУ).
5. Бункер.
6. Копнитель.
7. Двигатель.
8. Трансмиссия.
9. Ходовая система.
10. Гидравлика.
11. Электрооснастка.
12. Органы управления.
13. Кабина.
14. Электронная контрольная система.

При раздельном сборе урожая вместо жатки устанавливается платформа-подборщик.

Как работает комбайн

Принцип работы зерноуборочного комбайна представлен так.

Мотовильное устройство наклоняет хлебостои, режущий аппарат производит обрезку. Поступающая на шнек растительная масса сужается и пальцевыми приспособлениями подается в наклонную камеру, затем по транспортерной ленте в МСУ. Принимающий битер комбайна для уборки пшеницы перемещает сырье к барабану. Попадающие камни и тяжелые предметы винтовыми лопастями откидываются в камнеуловитель и оседают на дне.

Колосья проходят через бичи барабана по деке. Зерна выбиваются специальными насечками, заменяющими прямые биения на скользящие, уменьшая потери. Соломенная масса транспортируется и сталкивается с поперечной планкой, происходит процесс отделения. Сепарирующая зона обмолачивает до 100% зерновых культур. Из соломенной массы выделяется до 80%, остаток поступает на соломотряс и распушается. Зерна падают вниз, проходят через клавишный механизм и очищаются на решетке, солома поступает в копнитель.

Ворох передвигается по стрясной доске от МСУ и соломотряса к пальчиковой решетке. Там очищается, примеси выдуваются потоком воздуха от вентилятора: мелкие частицы проваливаются через решето очистки и падают на начало верхнего элемента, крупные — на середину. Сквозь открытые на 2/3 жалюзи зерна и маленькие колоски попадают на нижнее решето, крупные остатки — на удлинитель и в колосовой шнек. Зерна скатываются по доске и поступают в зерновой шнек.

Колосья с колосового шнека движутся последовательно в колосовой элеватор, потом на распределительный шнек, отбойный битер, барабан. Процесс обмолачивания повторяется. Зерновой шнек перемещает сырье в зерновой элеватор и бункер. Половонабиватель прессующей камерой почти наполовину уплотняет солому, попавшую в копнитель, направляет полову на дно устройства. Как только механизм наполняется, машинист нажимает на педаль для выгрузки копны. По завершении процесса копнитель автоматически закрывается.

Если вместо копнителя установлен измельчитель, происходит перемалывание мякины и разбрасывание ее по полю.

Данная схема работы комбайна является классической.

Подготовка к работе

Хлебная масса не поддается стандартизации. Такую проблему, как потери зерна при обмолоте, решают усовершенствованием конструкции сельхозмашины и осуществлением регулировок рабочих органов.

Правильная техническая подготовка комбайна к работе — залог бесперебойного проведения всего технологического процесса.

Перед эксплуатацией агрегата проверяют его техническое состояние, комплектность, действие всех систем и единиц. При обнаружении неисправностей их обязательно устраняют.

• затяжки крепежных соединений;
• натяжение ремней и прогибы цепей;
• расположение шкивов, звездочек и контуров;
• герметичность деталей;
• состояние мотора и мостов;
• педали управления.

При подготовке к работе зерноуборочного комбайна для уменьшения потерь обмолота особое внимание уделяют настройке параметров с учетом вида убираемой культуры и условий эксплуатации. Так, для пшеницы:

• молотильный барабан устанавливают на скорость 900-1300 об/мин;
• зазор основной деки — на 8-12 мм;
• отверстия решета — 8-10 мм;
• пазы вентилятора — точки 2-3;
• частота вращения вентилятора — 700-850 об/мин.

Эксплуатация

Эксплуатация зерноуборочного комбайна должна осуществляться по инструкции:

1. Проверяют уровень масла в двигателе, коробке, баке гидравлики, охлаждающую жидкость в радиаторе, топливо в топливном баке.
2. Выбирают подходящую передачу при среднем положении рычага хода, толкают вперед и начинают движение.
3. Регулируют скорость езды, проверяют тормоза.
4. При температуре воздуха ниже 0°С двигатель должен поработать несколько минут на холостом ходу.
5. Переключение скоростей осуществляют на ровной поверхности земли. Сначала переключатель устанавливают на нейтральную передачу, затем на желаемую.
6. Педали тормоза сцеплены. Системой пользуются плавно. Запрещено двигаться по наклонной вниз на нейтралке.
7. При движении комбайна по дорогам общего пользования жатки устанавливаются на свои места, направление передних и задних фар должно быть отрегулировано, включается только ближний свет. Зерновой бункер пустой.
8. При езде по полю используют тормоза управления для снижения разворотного радиуса. На мягких участках уменьшают давление в передних шинах. На крутых склонах устойчивость улучшается с повышением давления колес. Если бункер загружен наполовину, шансы перевернуться минимальны.
9. При обмолоте для обеспечения равномерной загрузки работают на больших оборотах силового агрегата. Предварительно регулируют скорость движения, высоту среза и мотовило так, чтобы загрузка хлеба происходила равномерно и непрерывно. Затем производят пробный заезд с отрегулированными параметрами.

Работы по установке оборудования, настройке и ремонту должен выполнять специалист, обладающий знаниями и навыками по работе с комбайном.

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.