Оценка качества работы измельчителей зерноуборочных комбайнов

Интенсивное земледелие сопровождается выносом из почвы большого количества питательных веществ и органической массы с урожаем сельскохозяйственных культур.

Агроэкологическими и земледельческими исследованиями установлена закономерная тенденция увеличения уровня деградации почв и земель на территории ЦЧО и Нечерноземья России. В Орловской области баланс питательных веществ в почвах пашни с 1992 года стал отрицательным (по годам от -3,7 до -123 кг га'1 д.в.), содержание гумуса снизилось на 14,1...

• 28,6%. На дерново-подзолистых почвах ежегодные потери гумуса составляют 0,5... 0,7 т га"¹ под зерновыми культурами и до 1,5...2,0 т га"¹ - в чистом паре [1].

Сохранению и приумножению плодородия почв способствует рациональное использование пожнивных остатков и особенно соломы. Известно, что 1 т измельченной соломы в сочетании с азотными удобрениями эквивалентна 3,0...3,5 т качественного навоза.

Существует 2 варианта технологии измельчения и разбрасывания соломы по поверхности поля с последующей ее задел- кой в почву. В первом варианте солому измельчают при обмолоте колосовых культур измельчителем и распределяют по полю. Во втором - обмолачивают комбайном и оставляют на поле в валках, которые затем подбирают, солому измельчают и распределяют по полю.

Реализация более экономичного первого варианта подразумевает использование приспособлений ПУН-5, ПУН-6, измельчителей ПКН-1500Б, ПКН-1500Б-01, ИСН и других, монтируемых на зерноуборочных комбайнах отечественного производства.

Исходными требованиями на базовую машинную технологическую операцию «Прямая комбайновая уборка зерновых культур с измельчением и разбрасыванием незерновой части урожая по поверхности поля», включенную в технологический отраслевой адаптер «Уборка зерновых, зернобобовых, масличных и крупяных культур» (Р-АТП 1.3, и.2,3) установлены следующие основные положения, регламентирующие качественные показатели измельчения [2]:

• -    измельченная солома должна содержать частицы длиной менее І2 см в количестве не менее 85%;

• -    снижение производительности комбайна с измельчителем соломы не более 15% по сравнению с производительностью комбайна без измельчителя;

• -    измельченная солома разбрасывается по полю равномерно на ширину не менее чем ширина захвата жатки комбайна. Степень неравномерности распределения измельченной соломы на поверхности поля - не более 20%;

• —    измельчающее устройство должно измельчать солому влажностью до 60% без нарушения технологического процесса работы комбайна.

Существующие конструкции измель-чающе-разбрасывающих устройств не отвечают агротехническим требованиям на данную операцию. Измельчители к комбайнам СК-5, Дон-1500, семейства «Енисей» не обеспечивают оптимальную длину резки (степень измельчения) и равномерное распределение соломы по площади, ножи измельчителей ПУН-5 и ПКН-1500 быстро изнашиваются, работа комбайна с измельчителем сопровождается снижением производительности, повышением расхода топлива, снижением срока службы комбайна вследствие высокого уровня вибраций.

Обобщенные результаты полевых испытаний комбайнов Дон-1500Б, оборудованных различными приспособлениями для уборки незерновой части урожая

Показатели	С капотом	С копнителем	С измельчителем-разбрасывателем
Средняя производительность за 1 ч чистой работы, т зерна	9,2	8,6	7,4
Общие потери за молотилкой, %	1,93	1,42	2,0
Количество дробленого зерна в бункере, %	2,1	2,4	2,0
Удельный расход топлива на 1 ч чистой работы, л	26,5	25,6	35,1

Экспериментальными исследованиями установлено [3], что производительность комбайна с измельчителем ниже на 20% по сравнению с комбайном, оборудованным капотом, и на 14% - по сравнению с комбайном, оборудованным копнителем. Комбайн с измельчителем расходует на 15... 30% топлива больше, чем комбайн с капотом и копнителем. Отмечается не большое повышение потерь зерна сверх допустимого уровня (1,5%) у комбайна с измельчителем (около 2,0%).

Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать главный вывод: наибольшее влияние на эксплуатационные характеристики комбайна оказывает комплектование его измельчителем-разбрасывателем соломы.

С целью дальнейшего совершенствования применяемых технических средств важно обеспечить адекватную оценку качественных показателей изучаемой технологической операции.

Так, для определения длины измельченных частиц соломы и равномерности их распределения измельчителем-разбрасывателем зерноуборочного комбайна применяют методику, основанную на отборе проб с помощью контрольной рамки 0,5x0,5 м. Однако отбор образцов с по верхности поля, ограниченного рамкой, заведомо отягощен ошибкой. Последняя предопределена наличием сорных растений и частиц незерновой части урожая, оставшихся на поверхности поля после прохода жатки, но, тем не менее, отбираемых для образцов.

Улучшить метод отбора проб позволят предлагаемые нами способ и устройство, суть которых поясняется схемой на рисунке 1.

I

Рис. 1. Конструктивно-технологическая схема устройства для отбора проб измельченного материала за зерноуборочным комбайном

Устройство, состоящее из сцепки-волокуши 2, соединенной гибкой связью 4 с лотками-пробоотборниками 3, с помощью троса 5 крепится к сцепному устройству зерноуборочного комбайна 1. Длина троса 5 такова, что расположенные на поверхности поля сцепка-волокуша 2 и лотки 3 находятся вне зоны веерного распределения измельченной массы. При установившемся режиме работы комбайна 1 сцепка-волокуша 2 отсоединяется от сцепного устройства комбайна 1 и остается на стерне. При удалении комбайна 1 распределяемые соломоизмельчителем частицы оседают в лотки-пробоотборники 3, обеспечивая достоверные и сравнимые показатели по каждому варианту опыта.

Новый способ отбора проб измельченной соломы зерноуборочным комбайном и устройство для его осуществления применялись нами для оценки работы измельчителей-разбрасывателей соломы комбайнов серии John Deere.

Установлено, что на уборке пшеницы влажностью 14,2% ширина разбрасывания измельченной соломы составляет для комбайна John Deere W550 7,2 м; для комбайна John Deere W650 на уборке гречихи влажностью 22,0% - 6,8 м.

Отмечено, что влажность измельченных частиц в различных зонах по ширине распределения подчиняется определенной закономерности (рис. 2). Так, уровень влажности измельченной соломы в центральной части на 4,0-4,5% выше, чем влажность частиц в периферийных зонах распределения. Характер зависимости влажности от зоны распределения более отчетлив при низкой влажности хлебной массы.

1    2    3   4   5    6   7

Рис. 2. График распределения значений влажности измельченной соломы по ширине зоны распределения измельчителем комбайна

Фракционный состав резки и качество распределения соломы по полю изучаются. Тем не менее, очевидно, что найденная закономерность распределения влажности является косвенным подтверждением преобладания в периферийных зонах количества частиц мелкой фракции соломы, тогда как в центральной части содержится больше крупных частиц.

Методический эксперимент по отработке применения нового устройства для отбора проб измельченной соломистой массы показал его эффективность и надежность.