Результаты производственной проверки прямого комбайнирования с высоким срезом зерновых культур

Результаты производственной проверки прямого комбайнирования с высоким срезом зерновых культур

А.П. Ловчиков, д.т.н., профессор, В.П. Ловчиков, к.т.н, Ш.С. Иксанов, аспирант, О.С. Шагин, магистрант, ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ

Повышение эффективности уборки зерновых культур прямым комбайнированием является актуальной проблемой. Одним из способов успешного решения этой проблемы является уменьшение со-ломистости хлебной массы во время скашивания за счёт изменения соотношения зерна и соломы по массе посредством высоты среза стеблей [1, 2].

Материал и методы исследования. Исследование было проведено с целью определения потерь зерна колосом за жаткой при прямом комбайнировании зерновых на различных скоростях движения и высотах среза стеблей. В процессе исследования были поставлены следующие задачи: установить изменение потерь зерна колосом за жаткой комбайна в зависимости от скорости движения и высоты среза хлебной массы; провести анализ результатов производственной проверки прямого комбайнирования зерновых с высоким срезом стеблей.

Изучали потери зерна пшеницы сортов Челябинская 2 и Омская 36 на полях ООО «Совхоз «Акбашевский» и ООО «Песчаное» Челябинской области.

Исследование базировалось на общепринятых методических положениях по испытанию зерноуборочных комбайнов [3, 4], на основе которых

получены эксплуатационно-технологические показатели эффективности использования комбайнов. Экспериментальные данные в последующем обрабатывались методами теории вероятности.

Результаты исследования. В ходе производственной проверки прямого комбайнирования зерновых культур при различной скорости и высоте скашивания использовались комбайны, технические характеристики которых указаны в таблице 1.

Агробиологическая характеристика зерновых культур отражена в таблицах 2 и 3. По данным таблиц видно, что хлебостой пшеницы во время производственной проверки характеризовался пониклостью, которая изменялась от 0,82 до 0,96 в зависимости от условий проведения производственной проверки. При этом в стеблестое хлебной массы преобладает диапазон 0,7—0,8 м и 0,8—0,9 (вероятность события 54 и 38% соответственно).

Производственная проверка прямого ком-байнирования зерновых комбайнами РСМ-101 «Вектор-410» + жатка 6,0 м показала, что с увеличением скорости движения машины потери зерна срезанным колосом возрастают (табл. 2), что характерно и для случая увеличения высоты среза стеблей (табл. 3).

В результате проверки установлено, что, независимо от модели зерноуборочного комбайна, с повышением их рабочей скорости комбайнирования и высоты среза стеблей наблюдался рост потерь зерна колосом за жаткой (табл. 2, 3).

1. Технические характеристики комбайнов

Показатель Комбайн

РСМ-101 «Вектор-410» John Deere S9500

Мощность двигателя, кВт 154 158

Тип молотильного аппарата классический, однобарабанный классический, однобарабанный

Тип измельчителя-разбрасывателя соломы измельчающий барабан и направляющие дефлекторы измельчающий барабан и направляющие дефлекторы

Ширина захвата жатки, м 6,0 6,7

Место испытаний: ООО «Совхоз «Акбашевский», Челябинская область Культура: Челябинская 2; урожайность - 2,0 т/га; влажность соломы - 25,2%; пониклость - 0,82; ярусность стеблестоя: интервал 0,5-0,6 м

Высота среза, м Скорость комбайна, м/с

1,4 1,9 2,5

потери зерна колосом

г % г % г %

комбайн РСМ-101 «Вектор-410»

0,15 0,25 0,30 0,52 0,69 0,90 0,24 0,35 0,45 0,57 0,80 0,84 0,29 0,40 0,42 0,80 0,82 0,88 0,40 0,43 0,44

2. Потери зерна за комбайном РСМ-101 «Вектор-410» при прямом комбайнировании с высоким срезом зерновых культур

Данные таблицы 2 свидетельствуют, что при повышении высоты скашивания пшеницы и образовании стерни высотой от 0,15 до 0,30 м при постоянной рабочей скорости движения комбайна «Вектор-410», равной 1,4 м/с (5,0 км/ч), наблюдался рост потерь зерна колосом за жаткой до 0,45%, которые находились в агротехнически допустимых пределах (1,0% за жаткой). С увеличением рабочей скорости движения комбайна РСМ-101 «Вектор-410» с 1,4 до 2,5 м/с (9,0 км/ч) просматривалась тенденция роста потерь зерна колосом за жаткой до 0,44%.

Данные таблицы 3 показывают, что с увеличением высоты стерни с 0,15 до 0,30 м (т.е. высоты скашивания пшеницы Омская 36) интенсивность прироста потерь зерна за жаткой комбайна John Deere S9500 составляла 4,3—10,0%. С повышением рабочей скорости движения комбайна John Deere S9500 с 1,4 до 2,5 м/с интенсивность прироста потерь зерна колосом за жаткой была равна 73,5—75,0%. Однако, несмотря на данный факт, потери зерна колосом за жаткой не превышали агродопустимые значения.

Причина роста абсолютных значений потерь зерна колосом за жаткой комбайна РСМ-101 «Вектор-410», в отличие от комбайна John Deere S9500, при прямом комбайнировании пшеницы объясняется тем, что в первом случае скашивание хлебной массы осуществлялось с большой величиной

пониклости стеблестоя (коэффициент пониклости в первом случае равен 0,82, во втором случае — 0,96).

Сопоставление данных таблиц 2 и 3 позволяет сделать вывод о том, что фактор рабочей скорости движения комбайна оказывает более весомое влияние на образование потерь зерна колосом за жаткой, нежели увеличение высоты скашивания зерновых культур.

В ходе производственной проверки прямого комбайнирования зерновых культур с высоким срезом стеблей была осуществлена агротехническая оценка бункерного зерна.

Данные таблицы 4 позволяют утверждать, что с повышением высоты скашивания пшеницы и образованием стерни высотой от 0,15 до 0,25 м независимо от марок комбайнов качественные показатели бункерного зерна соответствуют агротехнически допустимым значениям (чистота — не ниже 95,0%, дробление — не превышает 1,0% [3, 4]). Малые значения дробления зерна за комбайнами объясняются тем, что комбайнирование зерновых осуществлялось при влажности зерна 24—25%, поэтому происходило в большей степени смятие, чем дробление.

Кроме того, во время прямого комбайнирования зерновых культур (пшеницы) была произведена агротехническая оценка работы измельчителя -разбрасывателя соломы комбайнов, которая представлена в таблице 5.

3. Потери зерна за комбайном John Deere S9500 при прямом комбайнировании с высоким срезом зерновых культур

Место испытаний: ООО «Песчаное», Челябинская область Культура: Омская 36; урожайность - 1,85 т/га; влажность соломы - 24%; пониклость - 0,96; ярусность стеблестоя: интервал 0,5-0,6 м

Высота среза, м Скорость комбайна, м/с

1,4 1,9 2,5

потери зерна колосом

г % г % г %

комбайн John Deere S9500

0,15 0,25 0,30 0,43 0,60 0,73 0,23 0,30 0,40 0,44 0,61 0,78 0,24 0,33 0,42 0,44 0,62 0,79 0,24 0,33 0,42

Скорость комбайна, м/с

1,4 2,5

Комбайн показатель зерна

чистое зерно сорная примесь дробление

г % г % г %

Высота стерни HCT = 0,15 м

РСМ-101 «Вектор-410» 48,2 96,2 1,58 3,2 0,2 0,4

John Deere S9500 48,0 96,0 1,82 3,6 0,2 0,4

Высота стерни HCT = 0,25 м

РСМ-101 «Вектор-410» 48,26 96,5 1,54 3,1 0,2 0,4

John Deere S9500 48,0 96,0 1,77 2,9 0,23 0,46

4. Засорённость и дробление бункерного зерна при прямом комбайнировании с высоким срезом зерновых культур

5. Распределение измельчённой соломы по фракциям

По таблице 5 видно, что при влажности хлебной массы 24—25% степень измельчения соломы измельчителем-разбрасывателем соломы комбайна соответствовала агротехническим требованиям возделывания сельскохозяйственных культур и комбайнов. По результатам оценки работы ИРС

комбайна John Deere S9500 можно сделать вывод о преобладании двух фракций соломы — средне- и мелкоизмельчённых, что объясняется конструктивным различием в рабочих органах ИРС комбайнов.

Выводы. Результаты производственной проверки прямого комбайнирования зерновых комбайнами РСМ-101 «Вектор-410» и John Deere S9500 показали, что независимо от марок машин с повышением рабочей скорости движения от 1,4 до 2,5 м/с и высоты скашивания с образованием стерни высотой 0,15—0,30 м наблюдается увеличение потерь зерна колосом за жаткой до 0,44—0,45%, которые находились в агродопустимых значениях.

Полевые исследования свидетельствуют, что при уборке зерновых культур прямым комбайни-рованием с высоким срезом стеблей в тяжёлых условиях обеспечиваются качественные показатели бункерного зерна, соответствующие агротехническим требованиям.

Литература

1. Ловчиков А.П., Ловчиков В.П., Иксанов Ш.С. Обоснование технологического процесса прямого комбайнирования зерновых колосовых культур с высоким или двойным срезом стеблей // Вестник КрасГАУ. 2015. Вып. 5. С. 86-93.

2. Ловчиков А.П., Ловчиков В.П., Иксанов Ш.С. Теоретический аспект технологического процесса прямого комбайнирования зерновых культур с двойным срезом стеблей // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 3 (53). С. 92-95.

3. ГОСТ 28301-2007. Комбайны зерноуборочные. Методы испытаний. М.: Госстандарт. 2007. 53 с.

4. Рекомендации по снижению потерь и механических повреждений зерна при уборке урожая / А.П. Ловчиков, С.М. Коновалов, М.М. Константинов [и др.]. Омск: ЗАО «Полиграф», 2012. 40 с.

Комбайн РСМ-101 Комбайн

«Вектор-410» John Deere S9500

Интервал, скорость комбайна, м/с

мм

1,4 2,5 1,4 2,5

процент по фракциям

Высота стерни HCT = 0,15 м

более 120 67,1 63,8 - -

100-120 - - - -

80-100 - - - -

60-80 - - - -

50-60 5,9 16,6 72,2 73,5

40-50 6,6 8,4 6,8 6,4

10-40 8,2 6,4 11,2 12,3

менее 10 12,2 22,8 9,8 7,8

Высота стерни HCT = 0,25 м

более 120 52,1 52,5 - -

100-120 - - - -

80-100 - - - -

60-80 - - - -

50-60 15,7 8,1 56,1 69,3

40-50 7,1 8,1 3,9 12,0

10-40 5,9 6,1 7,0 8,8

менее 10 19,2 25,2 33,0 11,7

Конструкционные предпосылки модернизации лопастных смесителей

А.Ю. Титов, аспирант, ФГБОУ ВО Самарская ГСХА

В сельскохозяйственном производстве широко применяются устройства для смешивания и транспортировки зерновой смеси. Данному вопросу посвящено множество работ, в которых обоснованы параметры лопастных смесителей, представлены исследования по качественным показателям процесса и энергоёмкости [1—8].

Материал и методы исследования. Гомогенизация смеси — процесс многофакторный, однако можно выделить ряд факторов, характеризующих как сам процесс, так и его результат [9—11]. Один из них — скорость вращения вала смесителя. Изменение его скорости неизбежно приводит к изменению относительной скорости частиц смеси. Отрицательным моментом повышения скорости является повышение турбулентности, которое помимо энергозатрат увеличивает неуправляемость процессом. Следующий фактор — площадь рабочего органа. Очевидно, что чем больше частиц смеси находится

в контакте с рабочим органом, тем больше возмущающее влияние этого органа на прилежащие слои формируемой смеси. Другой фактор — форма поверхности рабочего органа. Форма эта может быть такова и ориентирована относительно оси вала таким образом, что энергоёмкость может быть неоправданно высокой, а производительность и качество процесса не приведут к адекватному эффекту (рис. 1).

Остальные возможные факторы, в том числе физико-механические свойства материала, можно считать маловлияющими на основные технические показатели. Таким образом, техническое решение поставленной задачи ограничивается следующими условиями:

— рабочий орган должен обеспечивать достаточно высокую окружную скорость частиц при минимуме турбулентности;

— площадь рабочего органа должна возрастать по мере удаления от оси вращения и по мере повышения окружных скоростей;