Оптимизация технологического процесса уборки зерновых культур методом очеса растений на корню

Одни из главных параметров качественной эксплуатации жатки зерноуборочного комбайна – величина потери зерна и его чистота.

Потери зерна выращиваемой культуры разделяют на три типа [1; 2]:

• –    биологические (осыпание зерна, обламывание колосьев, ухудшение физикомеханических и биолого-химических свойств);

• –    естественные (обусловленные природно-климатическими условиями);

• –    механические (при воздействии рабочих органов уборочных машин и производственно-хозяйственных условий).

Широкий регулировочный диапазон рабочих органов жатки комбайна позволяет обеспечить высокое качество уборки зерна с различным агробиологическим состоянием [3].

При оценке качества уборки жаткой определенная величина потерь зерна и его чистота не должна превышать 1,5%. Чистота зерна в бункере при нормальных условиях эксплуатации жатки должна составлять 95–98% [4].

Значительная часть потери зерна происходит вследствие природно-климатических условий. Сравнительно высокое влияние оказывают продолжительность уборки урожая и качество регулировочных работ эксплуатируемой техники.

Согласно источнику [5] высота пшеницы в условиях Западной Сибири – в диапазоне от 0,7 до 1,1 м. Величина потери зерна при уборке зависит от высоты стебля.

Цель исследования

Целью проведенного исследования являлось снижение величины повреждения и потерь зерен при уборке пшеницы комбайном, оснащенным очесывающей жаткой. Для снижения потерь зерна за жаткой от скорости комбайна необходимо установить качественную связь между конструктивными параметрами рабочих узлов жатки и скоростью движения комбайна при выполнении технологического процесса режима работы очесывающего ротора.

Материалы и методы исследования

Входящий в конструкцию жатки очесывающий ротор – основной рабочий орган. Расположение очесывающих гребенок 6-рядное. Диапазон частоты вращения [6; 7]:

• –    для барабана ω – не более 1000 об/мин;

• –    для очесывающего ротора – не более 700 об/мин.

  Vestnik of Omsk SAU, 2023, no. 2(50)

  
  

PROCESSES AND MACHINES OF AGROENGINEERING SYSTEMS

Установленные на барабане очесывающие гребенки имеют длину 65–70 мм, ширину – 2–22 мм. Установленный пружинно-рычажный механизм обеспечивает копирование рельефа почвы в ходе уборки.

Принципиальная схема очесывающей жатки изображена на схеме (рис. 1).

Рис. 1. Схема однобарабанной жатки типа «ОЗОН»: 1 – очесывающий гребень; 2 – обтекатель; 3 – направление вращения шнека и барабана; 4 – шнек; 5 – корпус;

6 – лыжа; 7 – подбарабанье; 8 – очесывающий барабан; 9 – зона очеса

В ходе исследований проводили оценку величины потери зерна за комбайном согласно ГОСТ 28301–2015 [8; 9].

На убранном участке 1 м² (без присутствия соломенной массы) посредством изготовленной рамки 10×10 см (обеспеченная площадь – 1 дм²) подсчитывали количество зерен. Проводили 4 повторности. Среднее арифметическое значение потери зерна при самоосыпании q_e , г определяли согласно зависимости [10]

77 _ 1 Vn Qe = п ^i=1 qet, где qe. - вес зерна с участка i-й площадки, г;

• n    – количество учетных площадок, шт.

Для перевода в м2 полученное значение умножали на 100.

При установлении количества потерь зерен в 1 га (при умножении на 110 000) проводили замеры средней массы 1000 зерен согласно ГОСТ 10842.

Для исследования потерь зерна за жаткой от скорости комбайна выбраны условия, при которых поле разделили на участки в соответствии с рабочей шириной захвата жаток (7 м – очесывающей жатки; 9 м – традиционной жатки) и длиною 100 м.

Уборка урожая осуществлена однобарабанным зерноуборочным комбайном типа Vector 410 [8]. При уборке агрокультуры выбирали три режима скорости движения комбайна:

• –    6 км/ч;

• –    9 км/ч;

• –    12 км/ч.

  Vestnik of Omsk SAU, 2023, no. 2(50)

  
  

PROCESSES AND MACHINES OF AGROENGINEERING SYSTEMS

Частота вращения очесывающего барабана ω в диапазоне от 250 до 750 об/мин–1 с интервалом 100 об/мин–1 на каждом скоростном режиме движения комбайна.

По результатам испытаний определяли потери зерна за жаткой очесывающего типа.

Результаты и обсуждение

Определяли зависимость потерь зерна за жаткой очесывающего типа от частоты вращения очесывающего барабана ω и скорости движения комбайна при уборке пшеницы твердых сортов. Скорость движения комбайна при уборке: 6, 9 и 12 км/ч.

Частоту вращения очесывающего барабана ω выбирали с интервалом 100 об/мин–1 в пределах 250–750 об/мин–1.

По результатам потерь зерна за жаткой очесывающего типа (таблица) определяли номинальную скорость вращения очесывающего барабана ω и скорость движения комбайна.

Результаты определения потери зерна за жаткой очесывающего типа

Частота вращения ω, об/мин–1	Общие потери при скорости движения комбайна, %
	6 км/ч	9 км/ч	12 км/ч
250	1,8	1,6	1,4
350	1,3	0,8	1
450	1,05	0,5	0,7
550	0,9	0,6	0,8
650	0,8	0,9	1,4
750	0,75	1,4	2,6

Согласно результатам уборки пшеницы твердых сортов комбайном с жаткой очесывающего типа установлено: минимальные потери зерна за жаткой – 0,5–0,6% при частоте вращения очесывающего барабана ω 450–550 об/мин–1 и скорости движения комбайна – 9 км/ч (рис. 2).

6 км/ч

• 9 км/ч

12 км/ч

ω, об/мин ^{– 1}

Рис. 2 . Зависимость потери зерна за комбайном от режима работы очесывающего барабана и скорости движения комбайна

Кривые (рис. 2) дают представление об оптимальном значении скорости движения комбайна и частоте вращения ω очесывающего ротора. Результаты проведенных исследований позволяют составить рекомендации при выполнении уборочных работ зерновых культур комбайном с жаткой, работающей методом очеса растений на корню.

Vestnik of Omsk SAU, 2023, no. 2(50)                    PROCESSES AND MACHINES OF AGROENGINEERING SYSTEMS

Выводы

Составлена методика определения потерь зерна от скорости комбайна.

Согласно методике приведены результаты определения потерь зерна от скорости комбайна.

Установлено минимальное значение потери зерна за жаткой комбайна: 0,5–0,6% при параметрах:

– частоте вращения очесывающего барабана ω – 450–550 об/мин–1;

– скорости движения комбайна – 9 км/ч (рис. 2).

Приведенная методика и полученные параметры позволяют оптимизировать работу очесывающей жатки и снизить потери зерна за комбайном при выполнении уборочных работ.