Сравнительные показатели работы зерноуборочного комбайна КЗС 10к с дифференцированной рабочей поверхностью подбарабанья молотильного аппарата

польским журналом «Topagrar»H варшавским институтом строительства, механизации электрификации сельского хозяйства были протестированы следующие разбрасыватели: ZA-M Premis (Amazone), EX Trend(Bogballe), N039M (FMR «Agromet»), DS-M1105 (Kverneland), MDS 62 (Rauch), N-049 (Sipma), DPXPrima 1200 (Sulky). Испытания проводились в идеальных условиях, навеску и настройку машин производили представители фирм, выполнял испытания один и тот же водитель по одной и той же колее в поле, частота вращения ВОМ трактора составляла 540 мин"1, скорость ветра менее 2 м/с [2].

По результатам испытаний установлено, что даже в идеальных условиях все разбрасыватели, не попадают в допустимый процент отклонений. Для азотных 10 % и 20 % для калийных и фосфорных удобрений. Amazone ZA-M (средний коэффициент вариации 22 %) показал наилучшие результаты, на второе место вышел разбрасыватель RauchMDS 62 (коэффициент вариации 22 %). Испытания воспроизведенных в республике зарубежных аналогов центробежных разбрасывателей в ГУ «Белорусская МИС» подтверждают эти данные [3].

Второй способ внесения минеральных удобрений осуществляется при помощи машин со штанговым рабочем органом. В настоящее время в Республике Беларусь изготовлением машин со штанговым рабочем органом занимаются такие заводы как „Лидагропроммаш", „Бобруйскагро-маш".Они выпускают машины с пневматическими распределителями, а также с цепочно-шайбовыми транспортерами, различных видов: СУ-12, РИГУ-12, МТТ-4Ш (прицепная штанговая машина).

Количество данных машин в парке сельскохозяйственной техники составляет около 10%.

Такой незначительный процент по сравнению с дисковыми разбрасывателями обусловлен наиболее высокой требовательностью машин со штанговым рабочем органом к качеству вносимых удобрений, т.е. начиная с условий хранения минеральных удобрений. Стоит отметить, что спе-циализированых складов с оптимальными условиями для хранения удобрений практически нет, а отсюда следует, что туки даже с незначительно повышенной влажностью будут налипать и засорять дозирующее устройство штангового рабочего органа. Второе, это более сложное техническое обслуживание штангового рабочего органа, необходимость ежедневной чистки машины, более высокая стоимость. Но несмотря на все это существенным достоинством машин со штанговым рабочим органом является их точность внесения минеральных удобрений. И как уже отмечалось ранее, это довольно весомый фактор.

В результате сравнения дискового разбрасывателя и штангового рабочего органа показано, что наибольшее предпочтение отдается дисковым разбрасывателям, что отбрасывает на второй план качество внесения минеральных удобрений, а это серьезно сказывается на качестве и количестве получаемой готовой продукции.

Список литературы

1. Лях, С.И. Повышение качества внесения минеральных удобрений совершенствованием процесса их дозирования - Минск 2003 г.

2. Международный Российско-немецкий журнал.2003. Новое сельское хозяйство, 1, 52-53. Международный аграрный журнал, 2, 43-44.

3. Степук, Л.Я. Машины для внесения минеральных удобрений в интенсивных технологиях возделывания сельхоз культур / Л.Я. Степук., С.И. Лях, И.В. Барановский. - Минск 2001г.

УДК 631.354.2:005.216.1

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА КЗС 10К С ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЙ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ПОДБАРАБАНЬЯ

МОЛОТИЛЬНОГО АППАРАТА

Гусаров В.В., инженер, Гусаров И.В., инженер У О «Белорусская ГСХА»

Представлены результаты сравнительных испытаний зерноуборочных комбайнов с подбараба-ньями различной конструкции. У зерноуборочного комбайна с подбарабаньем, имеющим дифференцированную рабочую поверхность, пропускная способность повысилась на 26 %, производительность на 27,1 %, снижение потерь составило 17,8 % по сравнению с зерноуборочным комбайном, оснащенным серийным подбарабаньем.

Ключевые слова: зерноуборочный комбайн, подбарабанье, производительность, пропускная способность.

We have presented results of comparative research into grain combines with concaves of different design. Grain combines with concaves having differentiated working surface increased throughput capacity by 26%, productivity - by 27.1%, and reduced losses by 17.8% in comparison with grain combines, equipped by serial concave.

Keywords: Combine Harvester, concave, productivity, capacity.

Показатели работы зерноуборочного комбайна в значительной степени определяются конструкцией молотильно-сспарирующсго устройства (МСУ). Решающая роль в МСУ принадлежит подбарабанью. как устройству, предназначенному для выделения зерна из обмолачиваемой массы. Это обусловлено следующими факторами: выделение зерна подбарабаньсм зависит от степени забивания ее решетчатой поверхности продуктами обмолота, почвой, растительными остатками и склонности к залипанию в условиях уборки хлебов повышенной влажности: потери за соломотрясом (следующим звеном технологической цепи) пропорциональны количеству поступившего на него зерна и зависят от степени перебивания (измельчения) стеблей растительной массы в молотильном аппарате. Чем меньше зерна с соломой поступает на соломотряс, тем пропорционально меньше общие потери за молотилкой комбайна: конструкция подбарабанья определяет качество сепарируемого вороха, которое зависит от количества нежелательных компонентов - соломы, сбоины, сорных примесей, увеличение которых влечет за собой рост потерь за очисткой комбайна.

Шаг планок подбарабанья у комбайнов как правило постоянен и от расстояния между планками зависят условия сепарации |2, 6|. Забивание и залипание подбарабанья резко уменьшают ее «живое сечение» и, как следствие, приводит к дополнительным затратам на техническое обслуживание МСУ и простоям комбайна, связанным с периодической очисткой подбарабанья. Вероятность просеивания через решетку подбарабанья эквивалентна вероятности прохождения зерна через отдельную ячейку решетчатой поверхности, очерченную смежными прутками и планками - элементарной вероятности сепарации: при таком подходе вероятность просеивания приравнивается «живому сечению» ячейки - отношению площади просвета ячейки к общей ее площади. [3. 4, 5). Можно предположить, что два подбарабанья с одним и тем же живым сечением, но разным шагом планок обладают неодинаковой сепарирующей способностью. Посчитав равномерный шаг за частный случай, можно экспериментально найти закон распределения, близкий к оптимальному |3.5| Число возможных распределений шагов практически неограниченно.

С целью повышение пропускной способности и полноты выделения вымолоченных зерен разработано подбарабанье с дифференцированной рабочей поверхностью. Достигается это тем, что у молотильного устройства, включающего барабан с бичами и подбарабанье с поперечными планками, между которыми имеются сепарирующие отверстия, расстояния между

поперечными планками уменьшается от входа к выходу из подбарабанья. а высота поперечных планок относительно продольных прутков увеличивается |7| (рисунок 1).

-Ч А А А

1У

Рисунок 1 - Схема молотильного устройства зерноуборочного комбайна с дифференцированной рабочей поверхностью подбарабанья

Молотильное устройство зерноуборочного комбайна состоит из барабана 1, включающего вал 2, спицы 3, подбичники 4 и бичи 5. Снизу молотильного барабана закреплено подбарабанье 6. включающее решетчатое основание 7 с поперечными планками 8. При работе зерноуборочного комбайна скошенная масса механизмами жатки и транспортером наклонной камеры 9 подается на обмолот. В начале входа в молотильный аппарат растительная масса попадает в зазор между бичами 5 барабана и планками 8 подбарабанья, затягивается туда и получает ускорение. При этом бичи 5 наносят удары по обмолачиваемой массе, активно ее деформируют и протягивают с изгибами в продольном направлении. На начальном этапе взаимодействия масса движется с относительно небольшой скоростью и воспринимает большое число ударов бичей. При этом вымолачивается основное количество зерна, большая часть которого просеивается через сепарирующие отверстия решетчатого основания 7. а некоторая часть зерен задерживается в слое соломы и продолжает движение в молотильном зазоре. Просеивается также часть мелких соломистых примесей в виде половы Однако по мере продвижения массы вдоль подбарабанья расстояния «Ь> между планками уменьшаются >¡2 >¡4 >¡5 >1б>'7)- что способствует повышению скорости движения массы и производительности

молотильного устройства. Одновременно увеличиваются расстояния «р> между верхними кромками соседних планок (¡| «^з ^6^7) Это повышает степень изгиба слоя движущейся соломистой массы, что облегчает процесс выделения из нее оставшихся зерен и повышает полноту их выделения.

Обмолоченная солома после молотильного аппарата сбрасывается на соломотряс 10 для окончательного выделения остатков зерна.

Расстояние между поперечными планками у базового подбарабанья неизменно и составляет 50 мм. а у экспериментального расстояния изменяются от 44 мм до 70 мм с шагом 1.85 мм. Расстояние от продольного прутка до верхней кромки поперечной планки составляет 14 мм у базового подбарабанья. и от 14 мм до 25 мм с шагом 0.8 мм - у экспериментального подбарабанья (рисунок 2).

Рисунок 2 - Подбарабанье с дифференцированной рабочей поверхностью

Эксплуатационно-технологические и функциональные показатели качества выполнения технологического процесса при работе комбайнов с серийным и экспериментальным подбара-баньями определялись на разных фонах в течении уборок 2011 и 2012 годов. Комбайн с экспериментальным подбарабаньем работал в УКСП «Совхоз«Ольса» Кличевского района на таких культурах как: фацелия (2011 г), тимофеевка (2011-12 г.г), ежа сборная (2011 г), рапс ози-мый(2011-12 г.г). озимое тритикале (2011-12 г.г). озимая рожь (2011-12 г.г). овес (2011-12 г.г). ячмень (2011-12 г.г), люпин (2011 г), горох с

Зерно и мелкий ворох направляются на дальнейшую очистку и сепарацию.

Сравнительные испытания проводились с целью определения соответствия показателей работы комбайнов требуемым параметрам с дву мя типами подбарабаний (таблица 1) по типовой методике проведения испытаний зерноуборочных комбайнов предложенной РКУП «ГСКБ по зерноуборочной и кормоуборочной технике».

подсевом пшеницы (2011 г), донник белый (2011 г), гречиха (2012 г).

Сравнительные испытания проводились на посевах яровой пшеницы в СПК «Колхоз «Неся-та» Кличевского района. Урожайность культуры составила 42.1 ц/га относительная влажность зерна 19.5 %. При уборке пшеницы яровой с у казанными выше характеристиками получены следующие эксплуатационно-технологические и функциональные показатели качества выполнения технологического процесса комбайнами с серийным и экспериментальным подбарабаньями. Параметры работы и настроечные данные приведены в таблице 2. Отличительной особенностью в настроечных параметрах являются рабочие зазоры на входе и выходе массы в молотильный аппарат, которые в варианте дифференцированного подбарабанья су щественно выше.

При скорости движения более 5.9 км/ч у зерноуборочного комбайна с серийным подбарабаньем происходило нару шения выполнения технологического процесса из-за нехватки мощности двигателя, выражающееся в снижении оборотов двигателя с вероятностью его остановки. У зерноуборочного комбайна с экспериментальным подбарабаньем удалось достичь большей скорости при работе, что обуславливается увеличенными зазорами между барабаном и подбарабаньем. Так рабочий зазор при работе с экспериментальным подбарабаньем составил на входе 48 мм. а на выходе - 34 мм (таблица 3).

Таблица 1 - Техническая характеристика испытываемых подбарабаний

Наименование Подбарабанье

Серийное Экспериментальное

Общая площадь, м2 1,37 1,37

Количество поперечных планок 17 15

Полезная площадь сепарации, м" 0.956 1.051

Таблица 2 - Параметры работы и настройки комбайнов с различными вариантами подбарабаний

Наименование показателей Значения

по ТУ и ТИПА [8] по результатам испытаний

Марка комбайна КЗС-10К

Место проведения испытаний - СПК Колхоз «Несята» Кличевского района

Вид работы Прямое комбайнирова-ние зерновых колосо- Прямое комбайнирование пшеницы яровой

вых и других культур

Подбарабаньи Серийное Экспериментальное

Режим работы: Скорость движения, км/ч До 10,0 3,8/5,1/5,9 5,1/5,9/7,2/10,5

Конструктивная ширина захвата, м 6,0 6,0 6,0

Установочная высота среза, см 5,0-20,0 15,0 15,0

Частота вращения молотильного барабана, мин"1 780-920 925 940

Величина зазора между барабаном и декой, мм: -на входе 18-23 22 48

- на выходе 3-7 4 34

Частота вращения вала вентилятора, мин"1 680 720

Величина открытия жалюзи решет, мм: 14 7 7

-дополнительного

-верхнего 12 12 13

-нижнего 8 8 8

-удлинителя верхнего 9 15 15

Таблица 3 - Результаты сравнительных испытаний зерноуборочных комбайнов с различным типом подбарабаньев молотильного аппарата

Наименование показателей Значения

Марка комбайна КЗС-10К

Подбарабанье Серийное Экспериментальное

Функциональные показатели качества выполнения технологического процесса: Фактическая ширина захвата, м 5,78 5,78

Высота среза (установочная), см 15 15

Скорость движения, км/ч 3,8 5Д 5,9 5Д 5,9 7,2 10,5

Пропускная способность, кг/с: -по зерну -по зерностебельной массе 2,85 3,45 4,32 3,74 4,41 5,28 7,14

6,98 9,22 11,04 9,22 10,64 13,12 19,38

Потери зерна за решетным станом, % 0,35 0,46 0,72 0,27 0,52 0,71 1,19

Потери за клавишным соломотрясом, % 0,57 0,77 0,97 0,45 0,51 0,71 2,56

Общие потери за молотилкой, % 0,19 1,23 1,69 0,72 1,03 1,42 3,74

Производительность по зерну, т/ч 9,9 11,9 14,9 12,9 15,2 18,2 24,7

По результатам сравнительных испытаний получены следующие результаты: - увеличение пропускной способности по зерностебельной массе в среднем для трех режимов работы составило 26,0 %; производительность увеличилась в среднем для трех режимов на 27,1 %; снижение потерь за соломотрясом в среднем для трех режимов составило 23,2 %; снижение потерь за решетным станом в среднем для трех режимов составило 3,3 %; в целом снижение потерь за молотилкой составило 17,8 %.

Следует обратить внимание на рабочие

зазоры между барабаном и подбарабаньем. При работе на других культурах, работа также производилась на увеличенных зазорах. При обмолоте озимого тритикале максимальный зазор на выходе составлял 41 мм. Уборка рапса производилась на полностью «сброшенном» подбарабанье, и вымолот был полным, однако возникла проблема поступления стеблей с соломоизмельчителю. Поскольку стебли не ломались барабаном, они имели значительную длину и плохо проходили между клавишами и задней стенкой комбайна. При уборке ячменя для увеличения интенсивности

обмолота и лучшего обламывания остей зазор уменьшался на выходе до 22 мм. В целом установочный зазор для экспериментального подба-рабанья составил 17 мм на входе и 2 мм - на выходе. Данная величина как оптимальная была определена при работе в 2011 году.

Для сравнения работы двух комбайнов были получены зависимости общих потерь зерна за молотилкой в зависимости от пропускной способности по зерностебельной массе (рисунок 3).

Пропускная способность по зерностебепьнои массе. кпе

Рисунок 3 - Зависимость общих потерь зерна за молотилкой от пропускной способности по зерностебельной массе

Очевидно (рисунок 3), что уровень общих потерь за молотилкой в 1.5 % достигается у зерноуборочного комбайна с серийным подбараба-ньем при пропускной способности по зерностебельной массе 10.2 кг/с и 13,5 кг/с - у зерноуборочного комбайна с подбарабаньем, имеющим дифференцированну ю рабочую поверхность.

Таким образом применение подбарабанья с дифференцированной рабочей поверхностью положительно сказалась на работе зерноуборочного комбайна. Отличительной особенностью данного подбарабанья является возможность работы с у величенными зазорами. Работа с увеличенными зазорами позволяет повысить пропускную способность и сепарацию зерна через решетку подбарабанья. Увеличение пропускной способности по зерностебельной массе в среднем для трех скоростных режимов работы составило 26,0 %, производительность увеличилась в среднем для трех режимов на 27,1 %, снижение потерь за соломотрясом в среднем для трех режимов составило 23,2 %, снижение потерь за решетами в среднем для трех режимов составило 3,3 %. В целом снижение потерь за молотилкой достигло 17.8%.

Список литературы

1. Государственная программа устойчивого развития села на 2011-2015 годы - Минск. 2011 -

99 с.

2. Кузин Г А. Интенсификация процессов обмолота и сепарации в молотильных аппаратах зерноуборочных комбайнов/ Дис. докт. техн. наук - Ростов-на-Дону . 1989.-503с.

3. Кузин Г.А., Ширин В.Ф. Выделение зерна подбарабаньем с переменным шагом планок / Г А Кузин // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.-1969.-№6-С. 14-16

4. Липкович Э.И. Процессы обмолота и сепарации в молотильных аппаратах зерноуборочных комбайнов. - Зерноград. 1973. - 166с.

5. Артемов М. Оценка работоспособности подбарабанья/ Техника в сельском хозяйстве. №8, 1969-57 с.

6. Алферов С.А., Брагинсц B.C. Обмолот и сепарация зерна в молотильных устройствах как единый вероятностный процесс/ Тракторы и сель- хозмашины.-1972.-№4,- с.23-26.

7. Молотильное устройство: пат. 6335 Респ. Беларусь / А В. Клочков. В В. Гусаров; заявители А.В. Клочков. ВВ. Гусаров; заявл. 13.11.09 //Афщыйны бюл./ Нац. Цэнтр ¡нтслсктуальнаи уласнасщ.-2010-№2.

8. Типовая методика проведения испытания зерноуборочных комбайнов - Гомель,2005 - 21 с.