Сельскохозяйственные и мелиоративные машины



Зерноуборочные комбайны




Типаж комбайнов

Комбайны предназначены для уборки зерновых колосовых культур прямым и раздельным комбайнированием. При наличии дополнительных приспособлений комбайном можно убирать крупяные и масличные культуры, кукурузу на зерно, семенники трав.

Применяют самоходные, прицепные и полунавесные комбайны.
По направлению потока растительной массы и вороха относительно направления движения различают Т-, Г- и П-образные схемы комбайнов.

Т-образная схема комбайнов применена в самоходных комбайнах. В них срезанные растения поступают с правой и левой сторон жатки к ее центральной части, где направление потоков изменяется на 90˚. Комбайны, выполненные по этой схеме, характеризуются высокой маневренностью и хорошей обзорностью зоны срезаемых растений. Однако в таких комбайнах усложнен привод рабочих органов, увеличены габаритные размеры (высота и длина).

Г-образные схемы применяют в прицепных или навесных комбайнах. Прицепные комбайны менее маневренны, чем самоходные, при уборке ими увеличивается металлогрузооборот по полю. По сравнению с самоходными комбайнами применение прицепных комбайнов влечет снижение эксплуатационных издержек и капиталовложений.

П-образная схема реализована в комбайнах, у которых продольная ось молотилки параллельна жатке. Такая схема компактна, менее материалоемка, удобна для обслуживания. Применение аксиально-роторных молотилок расширяет возможности комбайнов П-образной схемы, особенно малогабаритных.

зерноуборочный комбайн

В зависимости от конструкции рабочих органов молотилки различают барабанно-соломотрясные (классическая схема) и аксиально-роторные комбайны, в которых вымолот зерна, выделение его из образовавшегося вороха выполняют вращающийся ротор и окаймляющий его кожух (дека).

Основные части зерноуборочных комбайнов: жатвенная часть, подборщик, молотилка, бункер с устройством для выгрузки зерна, приспособления для сбора, измельчения, уплотнения или разбрасывания незерновой части урожая, кабина, системы управления и контроля за работой комбайна, а также приспособления для уборки различных культур.

***

Рабочий процесс комбайнов

При движении комбайна с классической молотилкой делители 1 жатки (рис. 1) отделяют полосу стеблей, равную ширине захвата комбайна, а планки мотовила 2 захватывают порцию стеблей из этой полосы и подводят ее к режущему аппарату 3. Срезанную массу планки мотовила подают к шнеку 4. Правая и левая лопасти шнека сдвигают хлебную массу к середине, где ее захватывают пальцы средней части шнека и подают снизу к битеру 5 проставки с убирающимися пальцами (в некоторых конструкциях комбайнов такой битер не применяют).
Пальцы битера 5 растаскивают массу, подаваемую шнеком, уменьшают «мертвую» зону между шнеком и плавающим транспортером 6, что повышает равномерность потока. Планки нижней ветви транспортера 6 захватывают массу и, прижимая ее к днищу корпуса наклонной камеры, перемещают к молотильному устройству. В ряде комбайнов между плавающим транспортером и молотильным устройством установлен приемный битер с лопастями, направляющими стебли к молотильно-сепарирующему устройству.
В него входят барабан 7 и дека 8 (подбарабанье), которые нарушают связь зерна с колосом. Часть зерна (80…95 %) и мелкие примеси (полова) проходят сквозь отверстия подбарабанья и поступают на транспортную доску 9.

Остальную массу (грубый ворох), выходящую из молотильного пространства, отбойный битер 10 направляет на соломотряс 17, где встряхиванием из соломы выделяется свободное зерно. Мелкий ворох (зерно, полова), провалившийся сквозь отверстия соломотряса, желобами клавиш ссыпается на транспортную доску.

Солома, перемещаемая соломотрясом к выходу, поступает к граблинам соломонабивателя 21. Зубья граблин захватывают порцию соломы и продвигают ее в камеру копнителя 20. Когда камера наполнится соломой до верхнего уровня, граблины начинают подпрессовывать массу. Если убирают солому с измельчением или прессованием, то вместо копнителя устанавливают измельчитель.

рабочий процесс зерноуборочных комбайнов

Рис. 1. Рабочий процесс комбайна «Дон-1500Б»:
1 - делители; 2 - мотовило; 3 - режущий аппарат; 4 - шнек; 5 - битер проставки; 6 - плавающий транспортер; 7 - барабан; 8 - дека (подбарабанье); 9 - транспортная доска; 10 - отбойный битер; 11 - вентилятор; 12 - домолачивающее устройство; 13 - зерновой элеватор; 14, 15 - соответственно верхнее и нижнее решета; 16 - колосовой элеватор; 17 - соломотряс; 18 - удлинитель верхнего решета; 19 - половонабиватель; 20 - копнитель; 21 - соломонабиватель; 22 - бункер зерна; 23 - распределительный шнек

Зерно и полова проходят между пальцами транспортной доски и падают на переднюю часть верхнего решета 14, а длинные примеси (сбоина), скользя по пальцам решетки транспортной доски, поступают ближе к середине решета. Легкие примеси выдуваются воздушным потоком, поступающим от вентилятора 11, а затем граблинами половонабивателя 19 проталкиваются в камеру копнителя.

Зерно и некоторые примеси обрабатываются на верхнем 14 и нижнем 15 решетах и, проходя сквозь них, поступают к зерновому шнеку и элеватору 13. Зерновой элеватор и распределительный шнек 23 направляют зерно в бункер 22. При заполнении бункера зерно выгружают в транспортные средства.
Сходом с решет идут крупные примеси (необмолоченные колосья). Сход с верхнего решета частично проваливается сквозь отверстия уплотнителя 18, поступает в нижний колосовой шнек, а затем элеватором 16 подается к домолачивающему устройству 12. Домолоченные колоски и зерно сходят на решета.

При раздельном комбайнировании применяют платформы-подборщики, устанавливаемые вместо жатки, или на жатку навешивают полотненно-пальцевые или барабанные подборщики с пружинными пальцами. Подобранная растительная масса далее подается к шнеку и рабочим органам.

Комбайны с барабанно-дековым молотильно-сепарирующим устройством и клавишным соломотрясом широко распространены. Рабочий процесс протекает надежно, а пропускная способность достигает 5 кг/с на 1 м ширины молотилки. При оборудовании этих комбайнов дополнительными приспособлениями можно убирать различные культуры. Однако дальнейшее повышение производительности таких комбайнов вызывает недопустимое увеличение их габаритных размеров и массы.

Повышенная масса комбайна приводит к существенным экологическим нарушениям: переуплотняется почва, углубляется колея, разрушаются дороги, мосты и т. п. Из-за увеличенных размеров соломотряса возрастают инерционные нагрузки, снижающие надежность машины и увеличивающие экономические показатели. Большие габаритные размеры комбайна ухудшают его маневренность, затрудняют обслуживание и ремонтно-восстановительные работы.

***



Комбайны с аксиально-роторными молотилками

Комбайн с аксиально-роторной молотилкой отличается от барабанных с соломотрясом тем, что в них зерно вымолачивается и сепарируется из вороха в пространстве между ротором 1 (рис. 2) и неподвижной или вращающейся декой 2 (кожухом).

Различают продольно-поточные (рис. 2, а) и поперечно-поточные (рис. 2, б) аксиально-роторные молотильно-сепарирующие системы (МСС). В первых ротор и кожух расположены вдоль направления движения движения комбайна, во вторых – перпендикулярно направлению движения.

В поперечно-проточных МСС растительную массу к заходной части 1 (рис. 2, а) ротора подает транспортер 10. Лопасти заходной части ротора, воздействуя на массу, вымолачивают зерно и перемещают ворох по винтовым траекториям в пространстве между ротором и декой. Из заходной части масса поступает в молотильно-сепарирующую зону II, где домолачивается, а зерно и полова частично выделяются (сепарируются) из грубого вороха. Оставшаяся часть зерна выделяется в сепарирующей зоне III за счет удара по вороху планок ротора, а не за счет колебаний вороха, как на соломотрясе.

комбайны с аксиально-роторными молотилками

Рис. 1. Схема рабочего процесса комбайна с аксиально-роторной молотилкой:
а - с продольным потоком массы; б - с поперечным потоком массы;
1 - ротор; 2 - кожух; 3, 10 - соответственно соломоотводящий и плавающий транспортеры; 4, 8 - соответственно колосовой и зерновой шнеки; 5, 6 - решета; 7 - транспортная доска; 9 - вентилятор; 11 - направители кожуха; I, II, III, IV - заходная, молотильно-сепарирующая, сепарирующая и соломоотводная зоны; А - зона кожуха без отверстий

В поперечно-поточных МСС оси ротора 1 (рис. 2, б) и кожуха 2 расположены перпендикулярно направлению потока массы, подаваемой плавающим транспортером 10, они не имеют конической заходной части. Масса, поступающая в приемную камеру, за один оборот вокруг ротора должна быть смещена бичами по направителям кожуха вдоль его оси на величину, которая не меньше ширины плавающего транспортера, поэтому часть А кожуха выполнена без отверстий.

Зерно из мелкого вороха выделяется воздушно-решетной очисткой, такой же, как у комбайнов с классической молотилкой. Солома, выходящая из соломоотводящей зоны IV, далее выводится битерами или транспортерами. Ротор с кожухом выполняет те же процессы, что и барабан с декой, отбойный битер, соломотряс классических МСС.

Преимущества комбайнов с аксиально-роторной молотилкой по сравнению с комбайнами, оборудованными классической молотилкой:

  • меньше дробление и потери зерна;
  • легче переоборудование для уборки различных культур;
  • меньше движущихся рабочих органов и механизмов привода.

Недостатки: выше энергоемкость рабочего процесса и больше степень перебивания стеблей, вследствие чего растет загрузка решет очистки.

***

Перевод комбайнов в условные эталонные единицы