Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Валковые жатки

Параметры валков, формируемых жатками

Валковые жатки применяют при раздельной уборке урожая, при этом растения срезают и укладывают на поле в валки, где они дозревают и подсыхают, после чего подбираются подборщиками для дальнейшей обработки комбайнами.
Дозревание зерна, подсыхание срезанных растений в валке, чистота подбора и полнота сбора зерна комбайнами во многом зависят от параметров и структуры формируемых жатками валков.

Основными параметрами валка являются:

• форма;
• ширина;
• толщина;
• линейная плотность (масса на 1 м длины);
• высота расположения нижней части валка от поверхности почвы;
• отклонения оси стеблей от линии движения машины;
• равномерность распределения массы валка по длине.

Форма валка определяется площадью его поперечного сечения. Применяемые валковые жатки образуют валки сегментной формы сечения.

Отклонение стеблей от продольной линии валка не должно превышать ±15˚. Этот угол возрастает при уборке полеглого хлеба, когда стебли укладываются на транспортер с начальным углом разворота в сторону выбросного окна.
Влияние полеглости на отклонение можно уменьшить, если направление движения агрегата выбрать таким, при котором стебли укладываются на транспортер с начальным разворотом в сторону полевого делителя.

Равномерность распределения массы валка по длине тоже немаловажный параметр. При неравномерном распределении массы валка по длине высота расположения валка над уровнем почвы будет неравномерной, что затрудняет уборку и приводит к росту потерь при подборе и обмолоте урожая комбайнами. Растения проваливаются на землю, плохо подсыхают, что тоже приводит к возрастанию потерь.
Сгруживание растений рабочими органами жаток не допускается.

Ширина валка зависит от ширины захвата подборщиков - она не должна превышать 1,7 м для подборщиков с захватом 2,1 м, и 2,4 м при ширине захвата подборщика 3 м. Современные жатки формируют валки шириной 0,8…1,7 м и толщиной 0,15…0,30 м.

Линейная плотность валка (масса одного погонного метра валка) во многом зависит от влажности стеблестоя в момент уборки урожая. Чем выше влажность, тем легче валок. Так, при влажности стеблестоя более 25% линейная плотность не превышает 2…3 кг/м, а при влажности менее 18% она достигает 6…7 кг/м.

Важный параметр – высота расположения валка над поверхностью почвы, которая зависит от высоты стерни, т. е. от высоты среза стеблей. Слишком высокая стерня будет прогибаться под весом валка, что приведет к его плохому проветриванию и неравномерности расположения валка над поверхностью поля по длине. Слишком низкий валок проседает и тоже не проветривается.
Обычно рекомендуемая длина стерни диктуется видом и высотой стеблей скашиваемой культуры. Так, зерновые культуры высотой 0,6…0,7 м рекомендуют срезать на высоте 10…12 см от уровня поля, а при длине стеблей 0,8…1,2 м допускается оставлять стерню высотой 15…20 см. При уборке полеглой хлебной массы высоту стерни уменьшают до 5 см.

***

Классификация валковых жаток

Валковые жатки различают по способам агрегатирования и образования валка, назначению и ширине захвата.

По способу агрегатирования жатки делят на прицепные, навесные и самоходные.
Прицепные чаще всего жатки работают в агрегате с тракторами тягового класса 1,4. Навесные жатки навешивают фронтально на зерноуборочные комбайны. Самоходные жатки являются специализированными машинами, создаваемыми на базе энергетических средств.

По способу образования валка различают двухпоточные и трехпоточные жатки.

В двухпоточных жатках одна часть растения (один поток) срезается ножом на небольшом крайнем участке (участок АВ на рис. 1, а) и укладывается на стерню без транспортера (напрямую). Другая часть (участок СВ на рис. 1,а) срезается и перемещается транспортером (второй поток) в зону первого потока, где и сбрасывается на валок.

В трехпоточных жатках (рис. 1,б) срезанные ножом растения на участке АВ сходят на стерню в окно (один поток), и еще два потока (участки СА и ВD) сходят с двух транспортеров, перемещающих скошенную массу навстречу друг другу.

Жатками формируют как одинарные, так и сдвоенные валки (рис. 1, в). Транспортеры таких жаток размещают на подвижных рамах, которые могут перемещаться влево и вправо. При смещении транспортеров их реверсивный редуктор изменяет направление движения полотен (ремней).

По назначению различают жатки для уборки колосовых, бобовых, риса и других культур.

Бобовые культуры характеризуются низким стеблестоем и высокой спутанностью растений. В жатках для уборки бобовых культур в основном устанавливают активные ножевые делители и подпружиненные стеблеподъемники. При встрече с препятствием они могут подниматься над поверхностью поля и затем плавно возвращаться в исходное положение. Режущие аппараты выполняют «плавающими», соединяя их с рамой посредством прижимных рессор. Рельеф поля копируют полозки или колеса.
Высоту среза устанавливают 5…7 см, изменяя положение полозков (колес). Между режущим аппаратом и рамой устанавливают решетки, сквозь которые просыпаются почвенные примеси из скошенной массы.

Ширину захвата валковых жаток увязывают с загрузкой комбайнов, подбирающих срезанную массу из валков. Для уборки колосовых культур средней (2…3 т/га) и высокой (3…6 т/га) урожайности и при влажности стеблей более 20% выбирают жатки шириной захвата 6…7 м, а при низкой (1…1,5 т/га) и средней урожайности – жатки шириной захвата 10 метров и более. Для уборки бобовых культур и риса применяют жатки шириной захвата 3,5…5 м.

Применение широкозахватных жаток, укладывающих валок за один проход шириной 10 м или за два прохода шириной 20 м (сдвоенный валок), позволяет повысить производительность комбайнов на 15…20% и уменьшить число проходов, благодаря чему снижаются уплотнение почвы и затраты энергии на перекатывание техники по полю, а также обеспечивается уборка культур на более низких скоростях с заданной подачей массы.

***

Устройство и параметры валковых жаток

Основные рабочие органы валковых жаток – делители 1, 5 (рис. 2), мотовило 2, режущий аппарат 3 и транспортирующие устройства 4.

Делители бывают клиновые, прутковые и двухножевые. Клиновые делители изготавливают остро- и тупоклиновыми. Первые устанавливают на жатке жестко и применяют для уборки культур с прямостоящим и полеглым стеблестоем. Вторые соединяют с рамой жатки шарнирно. Их предпочтительно применять на прямостоящем, пониклом и частично полеглом хлебе. На культурах с прикорневой полеглостью лучше применять прутковые делители.

Активные двухножевые делители перерезают спутанные стебли, отделяя срезаемую часть растений от нескашиваемого массива. Один нож совершает возвратно-поступательное движение с частотой 430…450 об/мин, а другой при этом неподвижен. Ножи устанавливают на правом борту жатки под углом 30…40˚ к горизонтали. Двухножевыми делителями оборудуют жатки для бобовых культур.

Мотовила валковых жаток для уборки прямостоящего и частично полеглого стеблестоя выполняют жесткопластинчатыми с радиальным расположением лучей и параллелограммными. Последние устанавливают на жатках при уборке как зерновых, так и особенно бобовых культур и риса.

Частоту вращения вала мотовила выбирают в зависимости от скорости движения машины. Так, например, при скорости машины 5 км/ч частота вращения мотовила может быть 30…37 об/мин, а при скорости машины 10 км/ч – 50…52 об/мин. Изменяют частоту вращения в диапазоне 20…65 об/мин с помощью цепной передачи и клиноременного вариатора. В современных конструкциях жаток для этого применяют электрогидравлические регуляторы.

В валковых жатках предусмотрено изменение положения вала мотовила в вертикальной и горизонтальной плоскости. Так, на прямостоящем стеблестое вал размещают над режущим аппаратом или смещают вперед до 20…25 см, чтобы траектория конца пальцев граблин проходила выше слоя стеблей в конце транспортера.
На полеглом и спутанном стеблестое вал выносят вперед на 35…40 см и опускают, чтобы пальцы граблин располагались ближе к поверхности поля. Частоту вращения вала мотовила увеличивают до 60 об/мин. В большинстве валковых жаток положение вала мотовила изменяют гидроподъемными механизмами.

Режущие аппараты жаток – нормального резания с одинарным пробегом (ходом) ножа, равным 76,2 мм (три дюйма). В скоростных жатках ход ножа равен 80 мм. Для уборки бобовых и рисовых культур на жатки устанавливают беспальцевые режущие аппараты, представляющие собой два сегментных ножа, один из которых неподвижен. В движение ножи приводятся рычажными механизмами или механизмом качающейся шайбы.

Транспортирующие устройства перемещают срезанные стебли к выбросному окну и формируют из них валок. Эти устройства выполняют полотенно- или ременно-планчатыми. Скорость движения лент 2,5…3,5 м/с. Бȯльшие значения соответствуют скоростным жаткам, имеющим рабочую скорость 12…15 м/с. Транспортеры приводятся в действие цепными, клиноременными передачами или гидромотором. Ремни и полотна транспортеров натягивают, смещая ведомый вал.

Высоту среза регулируют, изменяя положение башмаков или опорных колес относительно рамы. Силу давления опорных башмаков и колес регулируют, изменяя степень сжатия пружин уравновешивающих механизмов. При подъеме жатки за делитель эта сила составляет 250…300 Н (25…30 кГс).

Для скашивания и укладывания в валки зерновых культур применяют жатки ЖВН-6А и ЖВР-10А шириной захвата соответственно 6 и 10 м. Эти жатки навешиваются на комбайны СК-5М и «Енисей-1200». Применяются, также, жатки ЖВП-6 и ПН-320-6П, агрегатируемые с тракторами тягового класса 1,4.
Самоходные жатки ЖС-6 и ЖВН-12А, а также их модификации используют с энергетическими средствами «Славянка», КПС-5-Г, «Дон-800».
Рабочая скорость жаток – 8…12 км/ч.

При раздельной уборке риса и других культур используют комбайновую жатку ЖРК-5М или иную модификацию этой жатки с энергетическим средством. Их рабочие скорости до 8 км/ч.

Одно из направлений универсализации валковых жаток – создание широкозахватных жаток-хедеров, скашивающих и укладывающих в валок зерновые культуры, убираемые как раздельным, так и прямым комбайнированием.

***

Зерноуборочные комбайны