Выгрузка комбайна на краю поля
Автор: А.Н. Назаров
Журнал: Фермер. Поволжье @vfermer-povolzhye
Рубрика: Техника
Статья в выпуске: 1 (89), 2020 года.
Бесплатный доступ
Традиционно выгрузка урожая, собранного зерноуборочным комбайном в кузов транспортного средства, производится по мере полной загрузки бункера. В зависимости от сочетания урожайности, длины гона, ширины жатки и вместимости бункера, соотношение длины циклового рабочего хода (до заполнения бункера) комбайна и длины гона не является целым числом, что приводит к вероятностному характеру расположения места заполнения бункера и вызывает необходимость нерегулируемого пробега по полю (к заранее неизвестной точке встречи) порожнего и груженого автомобиля.
Короткий адрес: https://sciup.org/170177561
IDR: 170177561
Текст научной статьи Выгрузка комбайна на краю поля
Т радиционно выгрузка урожая, собранного зерноуборочным комбайном в кузов транспортного средства, производится по мере полной загрузки бункера. В зависимости от сочетания урожайности, длины гона, ширины жатки и вместимости бункера, соотношение длины циклового рабочего хода (до заполнения бункера) комбайна и длины гона не является целым числом, что приводит к вероятностному характеру расположения места заполнения бункера и вызывает необходимость нерегулируемого пробега по полю (к заранее неизвестной точке встречи) порожнего и груженого автомобиля.
При наличии в хозяйстве достаточного парка автомобилей выдерживается цельнократное соотношение «бункер комбайна/кузов автомобиля», как правило, в соотношении 1:1. Различного рода ограничения, в первую очередь нехватка трудовых ресурсов, вынуждают сельхозтоваропроизводителей использовать автомобили большой грузоподъемности, выдерживая пропорцию вместимостей 3:1. При этом общая масса подобного автомобиля превышает 30 т. Большегрузный автомобиль вынужден ожидать в поле моментов полной загрузки второго и третьего бункеров (возможно и от разных ком- байнов), а также интенсивно маневрировать с частично заполненным кузовом для их обслуживания.
В целом при реализации данной схемы просматриваются следующие негативные факторы:
малая приспособленность основных агрегатов и узлов автомобиля (двигатель, коробка перемены передач, рама, покрышки) к движению по специфическому фону, каковым является убранное поле с наличием нехарактерных для автодороги особенностей рельефа, в том числе образованных движителями комбайна, а также присутствием стерни, локальных скоплений соломы и др.;
сверхнормативное уплотнение почвы на значительной части поля в регионах с высокой влажностью почвы (или в период дождей во время уборки), приводящее к снижению производительности и дополнительным затратам на последующую обработку почвы;
не вполне нерациональное решение общей уборочно-транспортной задачи, при которой значительная часть собранного урожая отвозится комбайном от края поля вглубь массива, чтобы через небольшой промежуток времени отвезти его автомобилем обратно на край поля и транспортировать далее.
Цель исследований – обоснование рациональных параметров комбайни-рования зерновых культур с выгрузкой бункера зерноуборочного комбайна на краю поля.
Материалы и методы исследования
Методика исследований заключалась в проведении теоретических исследований, содержащих основные функци-
Выгрузка зерноуборочного комбайна на краю поля – одно из перспективных направлений совершенствования организации производства и прогрессивное решение проблем общепринятой схемы уборки зерновых культур, которое возможно как при традиционной двухзвенной схеме (комбайн-автомобиль), так и при обретающей «второе дыхание» трехзвенной схеме с использованием бункеров-перегрузчиков.
ональные взаимосвязи системы «геометрия поля – характеристика урожая – характеристика комбайна».
Результаты исследованийи обсуждение
При обосновании параметров работы комбайна с выгрузкой на краю поля исходили из следующих положений.
Существуют объективные физические параметры, характеризующие:
комбайн – захват жатки В, м и вместимость бункера V, м3;
поле (участок), подготовленное к уборке – урожайность У, кг/м2 и длина гона L, м.
Введем два удельных показателя – «критерий комбайна» Кк и «критерий поля» Кп.
Критерий комбайна показывает, какую массу урожая может вместить бункер с 1 м захвата жатки:
V· γ
K = , кг/м, kB где γ – объемная масса культуры, кг/м3.
Критерий поля характеризует массу урожая с участка шириной 1 м и длиной, равной длине гона:
Kп = У·L, кг/м.
Оба показателя, хотя и относятся по происхождению к различным физическим объектам (комбайну и полю), тождественны и обозначают удельную (на 1 м жатки или 1 м ширины гона) массу урожая в «свернутом» (в пределах бункера – «критерий комбайна») или «развернутом» (на поверхности поля – «критерий поля») виде.
Отношение данных критериев, формулируемое как «критерий гармоничности» К, показывает степень их согла-г сованности, т.е. какая доля массы урожая с ширины 1 м по длине гона разместится в объёме бункера, необходимом для вмещения урожая с 1 м захвата жатки:
К
п
Kг= К .
к
Использование трех данных критериев позволяет получить ценную информацию о параметрах ком-байнирования с выгрузкой на краю поля.
Например, для любого сочетания исходных данных значение Кг = 1 свидетельствует о том, что весь урожай с участка поля, ограниченного захватом жатки и длиной гона, полностью поместится в бункер комбайна.
Таблица 1. Прогнозирование числа гонов
|
Длина гона, м |
Число гонов при урожайности, ц/га |
||||||||||
|
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
|
|
300 |
11 |
9 |
8 |
7 |
6 |
6 |
5 |
5 |
4 |
4 |
4 |
|
350 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
5 |
4 |
4 |
4 |
3 |
3 |
|
400 |
8 |
7 |
6 |
5 |
5 |
4 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
450 |
7 |
6 |
5 |
5 |
4 |
4 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
|
500 |
6 |
5 |
5 |
4 |
4 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
|
550 |
6 |
5 |
4 |
4 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
600 |
5 |
4 |
4 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
650 |
5 |
4 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
|
700 |
4 |
4 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
|
750 |
4 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
|
800 |
4 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
850 |
4 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
900 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
950 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1000 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
ТЕХНИКА
Различного рода ограничения, в
Таблица 2. Прогнозирование степени заполнения бункера
|
Длина гона, м |
Заполнение бункера (%) при урожайности, ц/га |
||||||||||
|
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
|
|
300 |
96,3 |
91,9 |
93,3 |
91,9 |
87,5 |
96,3 |
87,5 |
94,8 |
81,7 |
87,5 |
93,3 |
|
350 |
91,9 |
95,3 |
95,3 |
91,9 |
85,1 |
93,6 |
81,7 |
88,5 |
95,3 |
76,6 |
81,7 |
|
400 |
93,3 |
95,3 |
93,3 |
87,5 |
97,2 |
85,6 |
70,0 |
75,8 |
81,7 |
87,5 |
93,3 |
|
450 |
91,9 |
91,9 |
87,5 |
98,4 |
87,5 |
96,3 |
78,8 |
85,3 |
91,9 |
98,4 |
70,0 |
|
500 |
87,5 |
85,1 |
97,2 |
87,5 |
97,2 |
80,2 |
87,5 |
94,8 |
68,1 |
72,9 |
77,8 |
|
550 |
96,3 |
93,6 |
85,6 |
96,3 |
80,2 |
88,2 |
64,2 |
69,5 |
74,9 |
80,2 |
85,6 |
|
600 |
87,5 |
81,7 |
93,3 |
78,8 |
87,5 |
96,3 |
70,0 |
75,8 |
81,7 |
87,5 |
93,3 |
|
650 |
94,8 |
88,5 |
75,8 |
85,3 |
94,8 |
69,5 |
75,8 |
82,2 |
88,5 |
94,8 |
50,6 |
|
700 |
81,7 |
95,3 |
81,7 |
91,9 |
68,1 |
74,9 |
81,7 |
88,5 |
95,3 |
51,0 |
54,4 |
|
750 |
87,5 |
76,6 |
87,5 |
98,4 |
72,9 |
80,2 |
87,5 |
94,8 |
51,0 |
54,7 |
58,3 |
|
800 |
93,3 |
81,7 |
93,3 |
70,0 |
77,8 |
85,6 |
46,7 |
50,6 |
54,4 |
58,3 |
62,2 |
|
850 |
99,2 |
86,8 |
99,2 |
74,4 |
82,6 |
90,9 |
49,6 |
53,7 |
57,8 |
62,0 |
66,1 |
|
900 |
78,8 |
91,9 |
70,0 |
78,8 |
87,5 |
96,3 |
52,5 |
56,9 |
61,3 |
65,6 |
70,0 |
|
950 |
83,1 |
97,0 |
73,9 |
83,1 |
92,4 |
50,8 |
55,4 |
60,0 |
64,7 |
69,3 |
73,9 |
|
1000 |
87,5 |
68,1 |
77,8 |
87,5 |
97,2 |
53,5 |
58,3 |
63,2 |
68,1 |
72,9 |
77,8 |
первую очередь нехватка трудовых ресурсов, вынуждают сельхозтоваропроизводителей использовать автомобили большой
грузоподъемности, выдерживая пропорцию вместимостей 3:1. При этом общая масса подобного автомобиля превышает 30 т. Большегрузный автомобиль вынужден ожидать в поле моментов полной загрузки второго и третьего бункеров, а также интенсивно маневрировать с частично заполненным кузовом для их обслуживания.
В практических целях для гарантированного с запасом (с учетом колебаний урожайности, длины гона) заполнения бункера следует принимать граничное значение коэффициента гармоничности Кг = 0,95, к максимальному достижению которого следует стремиться во всех случаях.
Практическая реализация рекомендуемых мероприятий может состоять как из организационных, так и технических решений. Например, можно говорить о том, что при Кг ≥ 0,95 потенциально возможно выполнение следующих мероприятий (гипотетически или практически реализуемых):
уменьшение длины гона;
увеличение вместимости бункера;
уменьшение захвата жатки.
И, наоборот, при значениях Кг ≤ 0,95 можно выполнить:
увеличение длины гона;
уменьшение вместимости бункера;
увеличение захвата жатки.
Так как число значений сочетаний «критерия комбайна» Кк и «критерия поля» Кп достаточно велико, то данные положения не исключают работу комбайна по фактически сложившемуся значению критерия гармоничности Кг, однако при этом снизится эффективность.
Вычисления, проведенные по указанному алгоритму, позволяют при любом сочетании урожайности, длины гона, захвата жатки и вместимости бункера прогнозировать ряд параметров работы комбайна:
число гонов, необходимое для максимально возможного заполнения бункера;
заполнение бункера в натуральном (кг) и относительном (%) виде.
Характер получаемых данных можно представить на примере комбайна «Acros-550» (вместимость бункера 9 м3, захват жатки 7 м) (табл. 1, 2).
Анализируя связанные данные табл. 1 и 2, следует отметить следующие характерные (общие для любых сочетаний поля и комбайна) особенности зависимости заполнения бункера комбайна от длины гона и урожайности:
существуют тенденции расширения диапазонов (числа возможных вариантов реализации с одинаково необходимым числом гонов) по мере роста урожайности и длины гона (при рассмотрении таблицы «сверху-вниз» и «слева-направо» соответственно);
Таблица 3. Зависимость заполнения бункера комбайна от числа гонов
|
Число гонов |
Заполнение бункера, % |
|
|
интервал |
среднее |
|
|
1 |
47,6-77,8 |
59,3 |
|
2 |
64,2-97,2 |
80,4 |
|
3 |
70,0-99,2 |
86,3 |
|
4 |
81,7-99,2 |
89,7 |
|
5 |
85,1-98,4 |
91,5 |
|
6 |
87,5-96,3 |
92,1 |
|
7 |
91,9-95,3 |
93,6 |
|
8 |
93,3-95,3 |
94,0 |
|
9 |
91,9 |
91,9 |
|
10 |
96,3 |
96,3 |
Рис. 1. Зависимость степени среднего заполнения бункера от числа гонов
при числе гонов, равном единице, возможно заполнение бункера менее 50%, что свидетельствует о недостаточной эффективности схемы «гон-выгрузка»;
с возрастанием числа гонов, необходимых для заполнения бункера, происходят сужение диапазонов и повышение среднего значения заполнения (табл. 3).
Общий характер зависимости степени заполнения бункера комбайна удовлетворительно описывается логарифмической зависимостью (см. рисунок).
Выводы
Выгрузка зерноуборочного комбайна на краю поля – одно из перспективных направлений совершенствования организации производства и прогрессивное решение проблем общепринятой схемы уборки зерновых культур, которое возможно как при традиционной двухзвенной схеме (комбайн-автомобиль), так и при обретающей «второе дыхание»
трехзвенной схеме с использованием бункеров-перегрузчиков.
При принятии решения об организации уборки с выгрузкой на краю поля основным побудительным мотивом для практиков должно стать решение следующих важных задач:
сохранение почвенного плодородия с уменьшением затрат на почвоо-бработку;
сохранения технического ресурса автомобилей путем принятия принципиального решения об их недопущении в поле;
корректное решение общей транспортной задачи – устранение нерационального перемещения комбайном значительной части убранного урожая от края поля вглубь массива;
эффективность и экономичность предлагаемого варианта.
А.Н. Назаров, науч. сотр.
(ФГБНУ «Росинформагротех») f
ЧЕ Cost Cutting Concept ]
ZG-TS с системой Argus Twin
ZA-V с гидравлической регулировкой заслонок
Компания AMAZONE -Ваш надежный партнер, которому можно доверять!
8 ы сококач ест ве н ная, в ы со коточ ная и высокопроизводительная немецкая сельскохозяйственная техника от посева до уборки урожая - гарантия Вашего успеха и мудрая инвестиция в будущее!
ZG 1 S и ZA-TS от AMAZONE с многократным посекционным включением DynamicSpread
Козлов Евгений * Северное Поволжье 8-927-0 14-75*55
Е vgc лу. Kozlo v@am azoпв ru
Красноборое Андрей - УФО 8-919-337-03-77
Andrey. Krasnoborav@amazo ле ru
Логинов Сергей - Северный регион 8-921-233-29-99
Портнов Виталий * ЮФО 8 918-892-30-99
Vitaliy. Portnov@amazona .nr
Рудь Дмитрий ■ СЗФО 0-911-269-57*07
Dmitry Rud@amaznne ru
Тур Андрей ■ СФО 8-94 3-921-29-83
Andrey,Tur@amBzone ru
Фролов Игорь ■ Черноземье
8-906-563^2-94
Царьков Илья - ЦФО
0-916-346-70-80
Ui я Tsart(ov@amazcne. ru
Щука Андрей - Калининградская область
В-906-238-10-20
Andrey Schyuka@amazone ru
