Сельскохозяйственные и мелиоративные машины





Пресс-подборщики


Общие сведения о прессовании сена

Поскольку сено (как, впрочем, и солома) имеет небольшой удельный вес, для удобства хранения и транспортировки его желательно уплотнить прессованием. Прессование – один из способов уплотнения растительного корма, наряду с гранулированием и брикетированием. Осуществляется прессование посредством механического сжатия рыхлого сена под давлением с последующей обвязкой полученных прямоугольных блоков (тюков) или цилиндрических рулонов.
пресс-подборщики для прессования сена и соломы В зависимости влажности исходного сырья и от климатической зоны, в которой осуществляется заготовка корма, прессование может быть выполнено с различной степенью интенсивности. При этом различают низкую (до 100 кг/м3), среднюю (100…200 кг/м3) и высокую (200…300 кг/м3) плотность прессования.

Низкая плотность прессования сена и соломы рекомендована для регионов степной и пустынной зон, при этом допускается использовать для прессования массу влажностью до 40 % с последующим досушиванием активным вентилированием.

Средняя плотность прессования сена и соломы наиболее применима в средних широтах (центральные районы страны) при влажности массы до 25 % . При таком уплотнении сохраняется возможность дальнейшего досушивания сырья активным вентилированием.

При влажности сырья до 22 % в пустынных и пустынно-степных зонах применяют высокую плотность прессования, что делает экономически целесообразным транспортировку заготовленного корма на достаточно большие расстояния.

При необходимости более интенсивного уплотнения корма применяют его брикетирование или гранулирование.
Гранулирование – уплотнение кормовых компонентов или смесей, измельченных в муку до плотности 900…1300 кг/м3. По форме гранулы могут быть цилиндрическими или фигурными и имеют средний размер до 20 мм в диаметре. При гранулировании корма его влажность доводят до 14…16 %.

Брикетирование - уплотнение травяной или соломенной резки, кормовых смесей, включающих в себя частицы грубых кормов размером 20…70 мм в блоки цилиндрической (или другой) формы диаметром не более 80 мм. Плотность корма при брикетировании – 500…900 кг/м3.

При прессовании предварительного измельчения корма не требуется, поэтому и сено, и солома подвергаются уплотнению в виде исходного сырья, собранного из валков в прокосах. Для уплотнения сена и соломы прессованием применяются пресс-подборщики, которые, в зависимости от принципа работы и конечной формы спрессованной массы, бывают поршневые и рулонные. Поршневые пресс-подборщики обычно называют тюковыми.

Вне зависимости от принципиального устройства все современные пресс-подборщики включают следующие составные элементы конструкции:

  • подборщики растений из валков;
  • устройства для предварительного уплотнения массы;
  • загрузчики (набиватели) уплотненных порций в прессовальную камеру;
  • прессующие устройства;
  • вязальные или обматывающие аппараты;
  • механизмы привода рабочих органов и управления технологическим процессом.

***

Поршневые (тюковые) пресс-подборщики

Поршневыми пресс-подборщиками прессуют сено или солому в прямоугольные тюки различного размера. Малогабаритные тюки имеют вес до 35 кг, крупногабаритные – до 750 кг. Пресс-подборщики для небольших и крупных тюков имеют различия в особенности конструкции.

Пресс-подборщики для малогабаритных тюков

Пресс-подборщики для малогабаритных тюков прессуют массу в специальной камере без предварительного уплотнения. В процессе движения агрегата пальцы барабанного подборщика 5 (рис. 1) подают растительную массу из валка к набивателю 3, который граблинами проталкивает массу в прессовальную камеру Б, образованную корпусом пресса, торцом поршня 4 и предыдущей спрессованной массой. В этот период поршень выполняет холостой ход.

устройство поршневого пресс-подборщика

При каждом рабочем ходе поршень, захватив порцию массы, перемещает ее вдоль камеры. Через камеру от зажима 2 по направляющим роликам иглы 7 к кассете 6 проходит шпагат. Перемещаемая поршнем спрессованная масса выдергивает шпагат из кассеты.
По мере увеличения длины тюка шпагат огибает его с трех сторон. В зацепление с массой входят зубья мерительного колеса 1. Движущаяся масса поворачивает колесо, которое через каждый оборот включает муфту привода всех элементов вязального аппарата. Начинают двигаться иглы. Они проходят сквозь прорези прессовальной камеры и пазы поршня. Шпагат охватывает тюк в одной или в двух плоскостях со стороны поршня. Иглы выходят через прорези в крышке камеры, укладывают вторую ветвь шпагата в зажим узловязателей и оба конца шпагата связываются в узел.

Формирование и связывание тюка на этом заканчивается, после чего поршень начинает прессовать последующие тюки, постепенно выталкивая готовые из камеры.
При выходе из камеры тюки поступают на лотки и разделяются по месту связки. Далее с лотков тюки сходят на поле или загружаются в емкости транспортных средств, движущихся рядом с пресс-подборщиком.
Технические характеристики пресс-подборщиков для малогабаритных тюков рассмотрим на примере пресс-подборщика ППЛ-1,6М.

Пресс-подборщик ППЛ-1,6М

Пресс-подборщик ППЛ-1,6М с боковой подачей массы в прессовальную камеру формирует тюки сена и соломы высотой 0,36 м, шириной 0,5 м и длиной 0,5…1,0 м. Ширина захвата пресс-подборщика - 1,6 м, пропускная способность – 8 кг/с, плотность прессования сырья – 100…200 кг/м3.
ППЛ-1,6М агрегатируется с тракторами тягового класса 1,4. Рабочая скорость агрегата – до 9 км/ч.
Готовые тюки могут укладываться на поле либо в емкости рядом идущего транспорта. При работе пресс-подборщика допустимые потери растительной массы и число несвязанных тюков не должно превышать 2 %.

***

Пресс-подборщики для крупногабаритных тюков

Пресс-подборщики для крупногабаритных тюков прессуют сено и солому в тюки массой до 750 кг. Перед прессованием растительная масса предварительно уплотняется. В таким машинах подборщик расположен не сбоку, а фронтально симметрично продольной плоскости.

При работе машины пальцы барабанного подборщика 1 (рис. 2) подбирают валок, который подхватывается двумя боковыми консольными шнеками и сужается к центру машины, где расположено загрузочное окно накопительной камеры А.
В накопительную камеру масса проталкивается битером-накопителем 3. Рычаг вильчатого загрузчика выведен из камеры. Когда плотность массы в камере В увеличивается до заданного значения, поворачиваются рычаги 4, и автоматически включается вильчатый загрузчик.

устройство и работа поршневого пресс-подборщика

Порции уплотненной массы подаются в прессовальную камеру в момент, когда поршень 5 находится в крайнем правом положении. По мере заполнения камеры массой клапан 7 поворачивается, и при заданной силе включается механизм привода поршня, после чего поршень сжимает массу. Одновременно ножами срезаются охвостья растений.
Когда тюк достигает требуемой длины, мерительное колесо 8 включает вязальный аппарат, который обвязывает спрессованный тюк шпагатом в четырех-шести плоскостях.

Степень предварительного уплотнения сырья регулируют, изменяя натяжение пружин клапанов, а окончательного прессования – сближая уплотняющие полосы 9.

При прессовании влажной массы уплотняющие полосы сближают больше, чем при прессовании сухой массы. Применяют также автоматические регуляторы плотности прессования. Такие пресс-подборщики с нижней фронтальной подачей массы в прессовальную камеру компактнее, чем с боковой подачей.
Предварительное уплотнение снижает энергозатраты на прессование, а также на последующие работы по подбору, погрузке и транспортирование тюков. Кроме того, получаемые на таких пресс-подборщиках тюки легче разделять на порции при раздаче животным.

Технические характеристики пресс-подборщиков для крупногабаритных тюков рассмотрим на примере пресс подборщика ПКТ-Ф-2.

Пресс-подборщик ПКТ-Ф-2

Пресс-подборщик крупногабаритных тюков ПКТ-Ф-2 имеет ширину захвата 2 м, пропускную способность 10 кг/с и агрегатируется с тракторами тягового класса 1,4 или 2. Рабочая скорость агрегата – до 12 км/ч. Пресс-подборщик формирует тюки высотой 1,2 м, шириной 1,1 м, длиной 1,2…2,4 м и массой до 50 кг при плотности сырья 150 кг/м3. Готовый тюк обвязывается шпагатом в пяти плоскостях.
Нормируемые потери корма при уборке – не более 1,5 %, число невязей тюков не должно превышать 3 %.

тюковый пресс-подборщик

***

Вязальные аппараты пресс-подборщиков

Тюки сена, соломы и льна обвязывают вязальные аппараты, состоящие из иглы, зажима, клюва, ножа и механизмов их привода.

Игла представляет собой дугообразный стержень с каналом 1 (рис. 3) и двумя отверстиями 2 для шпагата. Ее приводит в действие рычажный механизм.

устройство вязального аппарата пресс-подборщика

Зажимы бывают тарельчатые и дисковые. Тарельчатый зажим системы «Мак-Кормик» состоит из неподвижной тарелки 4 с прорезью 5 и вращающегося в ней диска 3, который снабжен рядом выступов и выемок. Тарелка прижимается к диску посредством крюка 6. Шпагат укладывается иглой в прорезь 5 тарелки и при вращении диска зажимается между тарелкой и диском. На пресс-подборщиках и льноуборочных машинах в основном применяют тарельчатый зажим.

Дисковый зажим системы «Дюринг» выполняется в виде двух вращающихся дисков 9 с шестью вырезами. Между дисками расположен держатель 8 шпагата и кронштейн 10. Шпагат попадает в вырезы и при вращении дисков прижимается ими к держателю.
Силу зажатия шпагата изменяют плоской пружиной 7, удерживающей держатель между дисками.

Клюв аппарата шпагатной вязки состоит из челюстей: неподвижной 13 и подвижной 12, шарнирно закрепленной на оси 14. На хвостовик подвижной челюсти насажен ролик 11, который перекатывается по беговой дорожке рычага и закрывает или открывает челюсти. Степень зажатия шпагата в челюстях клюва изменяют пружиной, которая прижимает дорожку к ролику.

Нож 15 в аппаратах с тарельчатым зажимом выполняют неподвижным. Вращающийся диск зажима и нож образуют режущую пару, обрезающую шпагат.

Механизмы привода вязального аппарата получают движение от вала отбора мощности трактора через редуктор, карданную, цепную и рычажные передачи.
Механизмы узловязателя приводятся в движение периодически, через один оборот мерительного колеса 1 (рис. 1). Колесо с зубьями входит в прессуемую массу и при проталкивании очередной порции поворачивается на некоторый угол.
Диски вала колеса поворачивают рычаг включения, который освобождает двуплечий рычаг. Упор двуплечего рычага выходит из зацепления с рычагом включения и освобождает собачку с роликом, который входит в контакт с ячеистой муфтой привода. Вращающий момент от муфты через собачки передается на узловязатель.
Когда закончится цикл работы вязального аппарата, рычаг включения возвращается в исходное положение, собачка входит с ним в зацепление, а от вала вязального аппарата отъединяется. Муфта продолжает свободно вращаться.

Работа узловязателя тюков

Рабочий процесс узловязателя наглядно показан на рис. 4.

Позиция I – игла совершает рабочий ход. В работу включается зажим и клюв. Вращающийся диск зажима захватывает вторую ветвь шпагата и зажимает ее. Клюв поворачивается, его челюсти охватываются шпагатом и приоткрываются, после чего шпагат сбрасывается с упора.

Позиция II – игла совершает рабочий ход. При этом она охватывает тюк шпагатом, укладывает его верхнюю ветвь на челюсти клюва и подводит второй конец шпагата к зажиму.

Позиция III – игла завершает рабочий ход. В работу включается зажим и клюв. Вращающийся диск зажима захватывает вторую ветвь шпагата и зажимает ее. Клюв поворачивается, его челюсти охватываются шпагатом и приоткрываются, после чего шпагат сбрасывается с упора.

Позиция IV – игла перемещается в обратную сторону. Диск, захватив обе ветви шпагата, продолжает вращаться, ветви шпагата входят в открытый зев клюва.

Позиция V – игла продолжает перемещаться в исходное положение. Клюв делает полный оборот и останавливается. Его челюсти, закрываясь, защемляют шпагат, после чего нож перерезает одну нить шпагата. Тюки, проталкиваемые поршнем, снимают петлю с клюва, а защемленные нити шпагата затягиваются, образуя узел.

принцип работы вязального аппарата пресс-подборщика

Для связывания тюков применяют шпагат диаметром 1,8…3 мм. Разрывное усилие для связывания тюков льна должно быть не менее 250 Н.

Неувязи узла и их причины

Производительность тюковых пресс-подборщиков и качество уборки корма во многом определяются надежностью работы вязального аппарата. Допускается до 3 % несвязанных тюков.
Невязи узла зависят от регулировки механизмов нитепровода шпагата, узловязателя и привода вязального аппарата. Возможные причины невязи узла и способы их устранения приведены в таблице 1.

Таблица 1. Причины невязи узла и способы их устранения.

Признак неполадки
Состояние концов шпагата
Причины неполадки
Способ устранения
Узел связан на одной ветви шпагата, который висит на клюве
Концы шпагата чисто обрезаны
Излишнее натяжение пружины нитепровода и слабый зажим
Уменьшить натяжение пружины нитепровода до 20…40 Н (шпагат вытягивается из ведра) или увеличить до 150…200 Н (шпагат вытягивается из зажима)
Узел не связан, шпагат на тюке
Концы шпагата чисто обрезаны
Слабое натяжение пружины зажима
Увеличить натяжение пружины зажима
Узел не связан, шпагат на тюке
Один конец шпагата размочален
Повышенное натяжение пружины зажима
Уменьшить натяжение пружины зажима
Узел не связан, шпагат на тюке
Оба конца шпагата чисто обрезаны со следами развязавшегося узла
Слабо зажата челюсть клюва
Увеличить натяжение пружины клюва, при котором узел сходит с клюва при усилии 80…100 Н.
Узел связан, разорванный шпагат висит на клюве
Концы шпагата чисто обрезаны
Чрезмерно зажата челюсть клюва
Уменьшить натяжение пружины клюва
Узел связан скользящей петлей, шпагат тянется за тюком
Один конец шпагата не обрезан
Игла не закладывает шпагат в зажим
Изменить длину шатуна механизма привода иглы

Наряду с перечисленными причинами связывание тюков нарушается при затуплении лезвия ножа. При тупом лезвии невязи предшествуют узлы с размочаленными концами.

Устойчивая работа вязального аппарата возможна только при обязательной согласованности взаимодействия всех его элементов. Моменты начала движения и остановки всех элементов вязального аппарата изображают циклограммой, на которой наносят начало и конец движения иглы, зажима, клюва, рычага включения привода и т. д. Циклограмму, построенную для регулируемого вязального аппарата, сравнивают с эталонной циклограммой, и при несовпадении отдельных моментов выявляют причину, после чего регулируют аппарат.

современный тюковый пресс-подборщик

***



Рулонные пресс-подборщики

Рулонными пресс-подборщиками сено и солому закручивают в цилиндрические рулоны в камерах прессованием с переменным или постоянным сечением.

Рулонные прессы применяют для низкой и средней плотности прессования. В рулонах лучше сохраняются листья, так как они завертываются внутрь. Они менее энергоемки в сравнении с поршневыми пресс-подборщиками.
Из-за меньшей плотности рулонов в середине и большей в периферийных зонах растения быстрее досушиваются в поле, в них сено продолжительнее сохраняется без укрытия. Кроме того, рулоны удобнее, чем тюки, использовать при раздаче кормов.

В зарубежных пресс-подборщиках широко применяют камеры постоянного сечения, образованные стальными вальцами или рядом транспортеров, расположенных по периферии камеры. Безременные пресс-подборщики просты по устройству и надежны.

Пресс-подборщики с камерой прессования переменного сечения

Пресс-подборщики с камерой прессования переменного сечения формируют рулоны между ремнями 6 и 10 (рис. 5). При движении агрегата пальцы подборщика 1 поднимают массу из валка и передают ее на ременный транспортер 10. Между этим транспортером и барабаном 11 слой растений уплотняется, а затем закручивается (зона петли А) прессующими ремнями 6 и 10.
По мере формирования рулона размер петли увеличивается за счет поворота рамки 3 по ходу часовой стрелки. Сопротивление повороту рамки зависит от силы сжатия пружины 5 и сопротивления масла, выталкиваемого из полости 1 гидроцилиндра 16 в пневмогидравлический аккумулятор 2. От этого сопротивления зависит плотность прессования.
Плотность регулируют пружиной 14, поджимающей обратный клапан 13, а контролируют манометром 12. Максимальное давление не должно превышать 5 МПа.

устройство и работа рулонного пресс-подборщика

Когда диаметр рулона увеличится до заданного размера, включается аппарат, обматывающий массу в несколькими витками шпагата. Обматывание проводят при остановленном агрегате. Выбрасывают рулон прессующие ремни, когда упор рамки 3 размыкает соединение защелки 8 с клапаном 7. Клапан поворачивается относительно оси О под действием сжатой пружины 5, освобождая выход на землю сформированного рулона.

В исходное положение рамку возвращает шток гидроцилиндра, перемещаемый под действием масла, поступающего из пневмогидравлического аккумулятора в гидроцилиндр. При необходимости клапан 7 поворачивают, подавая масло от гидросистемы трактора по магистрали 20. При этом масло, преодолевая сопротивление пружины 18 затвора и перемещая поршень 19, поступает в полость II гидроцилиндра 16.
Если гидросистему трактора не используют, золотник его гидрораспределителя устанавливают в «плавающее» положение. При этом пружина 18 перемещает поршень 19 затвора в левое положение, сообщая полость II гидроцилиндра 16 через сапун 17 с атмосферой, в результате чего сопротивление штока перемещению при опускании клапана уменьшается.

Для прессования влажной (до 45 %) травы пресс-подборщики оборудуют устройствами для дозированного введения химических консервантов, предотвращающих порчу массы и потерю питательных веществ при длительном хранении корма.

Рулонный пресс-подборщик ПРП-1,6

Пресс-подборщик ПРП-1,6 агрегатируется с тракторами тягового класса 1,4 и формирует рулоны плотностью 100…200 кг/м3, длиной 1,4 м, диаметром 1,5 м и массой до 500 кг.
Пропускная способность пресс-подборщика 7,5 кг/с, скорость движения агрегата – до 9 км/ч. Затраты энергии на работу агрегата составляют 4,0…4,5 МДж/т. Потери корма при подборе и прессовании - до 2 %.

***

Пресс-подборщики с камерой прессования постоянного сечения

Пресс-подборщики с камерой прессования постоянного сечения выполняют транспортерными и вальцовыми.

Рулонный пресс-подборщик ПР-Ф-750

На рис. 6 изображена схема рулонного пресс-подборщика ПР-Ф-750 с цепочно-роликовым транспортером. Растительную массу из валка подбирает барабанный подборщик 1 с пружинными пальцами. Масса поступает к прижимной решетке 2 и далее к питающим вальцам 3 и 6. При заполнении камеры 5 масса вальцами 3, 6 и транспортером 4 приводится во вращение.

устройство и работа рулонного пресс-подборщика ПРФ-750

Сначала заполняется пространство камеры. Затем, по мере возрастания усилия, рулон уплотняется (особенно внешние слои), а его центральная часть остается менее плотной.
Когда плотность достигает заданного значения, валец 3 включает сигнальное устройство и рулон обматывается шпагатом. После обмотки задняя стенка с цепочно-роликовым контуром поворачивается относительно оси шарнира О и вальцы 6 выгружают рулон на поле.

Рулонный пресс-подборщик ПР-Ф-750 агрегатируется с тракторами тягового класса 1,4 и 2. Пропускная способность – 7,5 кг/с, энергозатраты на работу пресс-подборщика – 1,7…2 МДж/т.
Параметры рулонов, формируемых пресс-подборщиком ПР-Ф-750: длина – 1,5 м, диаметр – 1,8 м, масса – до 750 кг.

Рулоны начинают обматывать шпагатом при конкретной заданной плотности рулона, когда подается сигнал. Механизатор останавливает агрегат и включает аппарат для обмотки. Поступающая растительная масса захватывает свисающий конец шпагата, и вращающийся рулон начинает обматываться.

Число витков шпагата на рулоне изменяют, устанавливая различные режимы подачи шпагата. По окончании обмотки шпагат обрезается ножом. Натяжение шпагата изменяют тормозком.

После обрезки шпагата механизатор открывает гидроцилиндром заднюю стенку прессовальной камеры, и рулон выгружается нижними вальцами 6 (рис. 5) на поле. Далее цикл работы повторяется. На обматывание тонны корма, спрессованного в рулоны, расходуется 0,5 кг шпагата.

***

Кормоуборочные комбайны