СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОТЕРЬ ЗЕРНА ЗА МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА
METHOD FOR ASSESSING GRAIN LOSSES FOR THRESHING AND SEPARATING DEVICE OF COMBINE HARVESTER

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам определения показателей потерь зерна за молотильно-сепарирующим устройством зерноуборочного комбайна.
Цель изобретения - сокращение трудоемкости и количества пробоотборников при оценке потерь зерна за молотильно-сепарирующим устройством зерноуборочного комбайна.
Известен способ оценки потерь зерна за молотильно-сепарирующим устройством зерноуборочного комбайна, включающий расстановку пробоотборников в междурядьях хлебостоя равномерно по ширине молотильно-сепарирующего устройства до прохода комбайна по шнуру - шаблону, взвешивание зернового вороха, поступившего в пробоотборники, после прохода комбайна и определение среднего по пробоотборникам и среднего удельного (в расчете на единицу площади) значения потерь за молотильно-сепарирующим устройством (ГОСТ 28301-2015 Комбайны зерноуборочные. Методы испытаний - М.: Стандартинформ, 2016. - 39 с. Введен в действие 01.07.2017).
При проходе комбайна, работающего в режиме укладки соломы в валок (вариант работы, используемый при стандартизованном методе оценки потерь за молотильно-сепарирующим устройством) потери зерна в соломистом ворохе, оставшиеся на соломотрясе, а также потери от ветро-решетной очистки, поступают на поверхность почвы в полосе прохода корпуса комбайна, т.е. по ширине молотильно-сепарирующего устройства.
Недостаток данного известного и применяемого способа оценки потерь за молотильно-сепарирующим устройством заключается в необходимости применения большого числа пробоотборников. Согласно требованиям стандартизованного метода для оценки потерь при испытаниях зерноуборочного комбайна необходимо устанавливать резиновые пробоотборники в каждое 15-сантиметровое междурядье (ГОСТ 28301). При ширине молотильно-сепарирующих устройств большинства применяемых зерноуборочных комбайнов, равной 150-180 см, требуется установка не менее 10 пробоотборников. При этом, при требуемой равномерной по ширине молотильно-сепарирующего устройства установке пробоотборников крайние пробоотборники располагаются в непосредственной близости от линии прохода колес комбайна. Случайные контакты пробоотборников с колесами комбайна приводят к их деформации, нарушению первоначального положения и процесса поступления потерь, что приводит к искажению результатов оценок. С учетом применения 3-4-кратной повторности при испытаниях комбайнов на каждой рабочей скорости (из применяемых 4 значениях скорости для определения номинальной производительности комбайна по ГОСТ 28301) требуется установка 40 пробоотборников с последующим отделением потерь зерна от половы и других фрагментов обмолота, а также взвешивание потерь. Поэтому применение известного способа оценки потерь зерна сопряжено с большой трудоемкостью и потребностью большого числа пробоотборников и исполнителей.
При оценке потерь зерна за молотильно-сепарирующим устройством в условиях производственной эксплуатации практикуется установка 6 пробоотборников равномерно по ширине молотильно-сепарирующего устройства (Юрина Т.А. Применение резиновых пробоотборников для оценки потерь зерна зерноуборочными комбайнами. Сельский механизатор, №7, 2015. С. 12-13), что лишь частично уменьшает указанные недостатки.
Предлагаемый способ оценки основан на результатах исследований, полученных в 2016 г. (Отчет о НИР «Разработка метода оценки потерь зерна за молотилкой современных зерноуборочных комбайнов в режиме разбрасывания измельченной соломы», Новокубанск, 2016, 86 с). Установлено, что потери за молотильно-сепарирующим устройством комбайна, поступающие в пробоотборники, установленные в каждое междурядье в полосе прохода корпуса комбайна, характеризуются закономерным распределением с наибольшими значениями потерь по оси прохода комбайна и их уменьшением к периферии (Фиг. 1). При этом распределение потерь по ширине молотильно-сепарирующих устройств при разных подачах зерносоломистой массы аппроксимируется симметричными относительно вертикальной оси кривыми второго порядка в виде перевернутых парабол с коэффициентом корреляции 0,79-0,86 и соответствующими трехчленами второго порядка - зависимостями потерь по ширине молотильно-сепарирующих устройств (Фиг. 2), что, очевидно, соответствует аналогичному большему количеству зерна и соломы, пропускаемому через центральную часть молотильно-сепарирующих устройств.
Значения коэффициентов и свободного члена уравнений апроксимации индивидуальны для конкретных параметров хлебостоя, рабочей скорости комбайна и соответствующей подачи зерносоломистой массы. Но точки пересечения параболических кривых, соответствующих разным значениям подач зерносоломистой массы (при разных рабочих скоростях комбайна) прямыми, параллельными оси абсцисс и соответствующими (при данных подачах) средним значениям потерь по ширине молотильно-сепарирующего устройства, располагаются симметрично относительно оси прохода на расстоянии равном 0,6 ширины молотильно-сепарирующего устройства или в четвертом (левое и правое) междурядье от оси прохода (Фиг. 2). Поэтому расположение пробоотборников и отбор проб потерь зерна в данных симметричных точках позволяет получить информацию о среднем значении потерь зерна по ширине полосы прохода молотильно-сепарирующего устройства комбайна. При этом среднее удельное значение потерь зерна в расчете на единицу площади соответствует частному от деления массы зерна в пробоотборнике на площадь, равную произведению ширины полосы прохода молотильно-сепарирующего устройства комбайна и длины пробоотборника.
При определении среднего удельного значения потерь зерна по двум установленным симметрично пробоотборникам используют среднее арифметическое значение поступивших в них потерь, что позволяет компенсировать отклонения при движении комбайна от расчетной оси прохода.
В результате полевых опытов было установлено, что с применением в найденных точках по одному пробоотборнику погрешность определения среднего значения потерь зерна не превышает 12,9%, с применением по два расположенных рядом пробоотборника погрешность в сравнении со сплошным расположением пробоотборников не превышает 7,0%.
Необходимо отметить, что при испытаниях комбайна без сравнения с аналогом в идентичных условиях одного поля (что преобладает в практике испытаний в последние годы), а также для оценки потерь в производственных условиях, достаточно размещения в найденных точках по одному пробоотборнику.
Пример конкретной реализации способа.
При работе зерноуборочного комбайна Дон - 1500 Б на уборке озимой пшеницы в зоне предстоящего прохода его корпуса, содержащего молотильно-сепарирующее устройство, в четвертые (левое и правое) междурядья хлебостоя от оси прохода или на расстоянии 0,6 ширины молотильно-сепарирующего устройства устанавливали резиновые пробоотборники размером 50×100×500 мм (Фиг. 3). После прохода комбайна, очистки потерь зерна от примесей и взвешивания определяли среднее арифметическое значение потерь зерна в пробоотборниках (в расчете на один пробоотборник) с размерами заборной части 100×500 мм, а также определяли среднее удельное значение потерь зерна на единице площади полосы прохода корпуса комбайна, содержащего молотильно-сепарирующее устройство (путем деления среднего арифметического значения потерь зерна, поступившего в пробоотборник, на площадь, ограниченную шириной полосы прохода корпуса комбайна (1,5 м) и длиной пробоотборников (500 мм).
Среднее значение величины потерь, поступивших в пробоотборник, получено равным 2,825 г. Среднее удельное значение потерь зерна в расчете на единицу площади в полосе прохода корпуса комбайна соответствует частному от деления массы зерна в пробоотборнике (2,825 г) на площадь, ограниченную шириной полосы прохода корпуса комбайна (1,5 м) и длиной пробоотборников (0,5 м) и равную 0,75 кв. м. В результате деления находим удельное значение потерь зерна в полосе прохода корпуса комбайна - 3,77 г/кв. м.
Среднее удельное значение потерь зерна в расчете на единицу площади в полосе прохода 7-метровой жатки комбайна (используемое при оценке качества работы комбайна) обратно пропорционально соотношению ширины корпуса (1,5 м) и ширины захвата жатки (7 м) и равно 0,8 г/кв.м или 0,11% от урожайности зерна 500 г/кв. м (или 50 ц/га).
Предлагаемый способ позволяет без ущерба для точности оценок потерь зерна через молотильно-сепарирующее устройство сократить принятое в стандартизованном методе оценок применение равномерного по ширине молотильно-сепарирующего устройства расположения пробоотборников и сократить их общее количество с 12 шт. до 2-4 шт., т.е. в 3-6 раз.
Сокращение потребного количества пробоотборников делает более доступным контроль потерь зерна в производственных условиях.