Как работает сельскохозяйственный зерноуборочный комбайн — передаем все нюансы

Содержание

Комбайн – это машина, одновременно выполняющая не менее трех технологических процессов, необходимых для сбора урожая различных культур. Первая модель была разработана в США, в 1936 году. Отечественный комбайн был создан и испытан в 1968 году, агрономом Власенко А.Р. Массовое производство комбайнов российского производства было налажено во второй четверти ХХ века.

История комбайна и комбайностроения[править | править код]

Родиной современного зерноуборочного комбайна являются США. В 1828 году S. Lane заявил первый патент на сложную комбинированную уборочную машину, которая одновременно срезала хлеб, обмолачивала его и очищала зерно от шелухи. Однако, эта машина построена не была.

Первым осуществленным комбайном нужно считать изобретённый Е. Briggs и E. G. Carpenter в 1836 году. Этот комбайн был смонтирован подобно повозке на 4-колёсном ходу; вращение молотильного барабана и привод в действие режущего аппарата осуществлялись передачей от 2 задних колес.

В том же 1836 году, несколько позднее, два изобретателя Н. Moore и J. Hascall получили патент на машину, которая по основным принципам рабочих процессов приближалась к конструкции комбайна современного типа. В 1854 году этот комбайн работал в Калифорнии и убрал 600 акров (около 240 га). До 1867 года работы по конструированию и созданию комбайнов проводились преимущественно в восточных штатах США.

В 1868 году Андрей Романович Власенко[1] построил комбайн в Российской империи.

Построенный в 1875 году в Калифорнии комбайн конструкции D. С. Peterson, нашёл себе значительно большее применение, чем комбайны других изобретателей.

В 1890 году заводским изготовлением комбайнов занимались уже 6 фирм (в том числе Holt (англ.)русск.), которые выпускали комбайны для продажи. Комбайны этого типа хотя и были очень близки в основном по принципиальной схеме к современным машинам, но резко отличались от последних своим оформлением. Все калифорнийские комбайны выполнялись, главным образом из дерева, имели большой захват режущего аппарата. Передвижение комбайна по полю осуществлялось, главным образом, лошадьми и мулами, которых требовалось до 40 голов, рабочие органы приводились в движение с помощью передач, от ходовых колес, а с 1889 — от специальной паровой машины. Все это приводило к чрезмерной громоздкости комбайнов и их вес иногда доходил до 15 т.

В конце 1880-х годов на Тихоокеанском побережье США работало около 600 комбайнов калифорнийского типа. В начале 1890-х годов с целью замены живой тяги механической в качестве двигательной силы начали применять паровые самоходы, от которых в дальнейшем перешли к тягачам-тракторам с двигателем внутреннего сгорания.

Первый комбайн фирмы Holt с 36-футовым (11 м) режущим аппаратом в комплекте со 120-сильным паровым самоходом с отдельным вспомогательным паровым двигателем на раме комбайна был выпущен в 1905 году. В 1907 году той же фирмой Holt на комбайн был установлен двигатель внутреннего сгорания.

Производство, продажа и экспорт комбайнов в США, единиц

Годы	Производство	Продано в США	Экспортировано
1914	30	30	—
1920	3627	2717	929
1923	4000	н. д.	н. д.
1924	5600	н. д.	н. д.
1925	5100	н. д.	н. д.
1926	11760	6277	4707
1927	18300	30	н. д.
1928	~27800	21000	6800
1929	36900	н. д.	~6800
1930	24400	н. д.	н. д.
1931	5801	н. д.	н. д.
1932	4000	н. д.	н. д.
1933	300	н. д.	405
1935	4000	6000	500 (1934)

Применение в последующие годы более надежных материалов, совершенных механизмов и лёгких бензиновых двигателей с большим числом оборотов значительно снизило вес комбайна, уменьшило их стоимость и сделало их более доступными для применения в сельском хозяйстве. Однако, эта совершенная машина, несмотря на её громадные преимущества, стала достоянием только крупных хозяйств США, массе же мелких фермеров приобретение и применение комбайнов было недоступно.

Только с 1926 года началось относительно широкое внедрение комбайнов в сельскохозяйственном производстве США. Развитие зернового хозяйства США и высокие цены на хлеб при дороговизне рабочих рук в сельском хозяйстве влияли как на развитие производства комбайнов, так и на их внедрение.

Тем не менее расцвет комбайностроения в США продолжался всего несколько лет. В это время в США лишь 14—15 % фермерских хозяйств использовали комбайны. Фермерами Канады в 1928 году было куплено 3657 комбайнов. В 1929 году — 3295, в 1930—1614, а в 1931 — всего 178. Мировой экономический кризис очень сильно сказался на экспорте пшеницы и на производстве комбайнов.

Производство комбайнов, доходившее в 1929 до 37 тыс. в год, упало в 1933 до 300 шт.; многие фирмы совершенно прекратили выпуск комбайнов. Попытки внедрения комбайнов в мелкие фермерские хозяйства — главным образом, за счет выпуска небольших комбайнов с шириной захвата до 1,5 м — вызвали лишь незначительный рост производства комбайнов.

По данным на 1930 в США насчитывалось 60 803 комбайнов, а к 1936 их число увеличилось до 70 тыс. В 1930 комбайнизацией было охвачено менее 1 % фермерских хозяйств США. Ещё меньше комбайнов в других странах: так, к 1936 в Канаде их было всего 10 500, в Аргентине — 24 800. В европейских странах число комбайнов было незначительно.

Устройство комбайнов

Устройство комбайна, независимо от назначения и типа действия можно условно разделить на две составляющие:

• Технологическая часть – агрегат для разделения продуктовой части сырья, зерна, клубней, семян, фруктов, ягод и прочего, от побочных продуктов, таких как солома, ботва, листья или ветки. Также сюда относится резервуар для накопления урожая и его транспортировки.
• Моторно-ходовая часть – система управления.

Для ремонта или замены составляющих, рекомендуется использовать оригинальные запчасти для комбайнов. Если такой возможности нет, внимательно изучайте технические характеристики аналогов, поскольку не все детали могут корректно функционировать при установке на несоответствующую модель.

Комбайны в СССР и России[править | править код]

В Россию первый комбайн был завезён фирмой Holt (англ.)русск. в 1913 году на Киевскую сельскохозяйственную выставку. Это была деревянная конструкция на одноленточном гусеничном ходу с 14-футовым (4,27 м) захватом режущего аппарата и бензиновым мотором для одновременного приведения в действие механизмов и передвижения самой машины. Комбайн испытывался на Акимовской машиноиспытательной станции, дал относительно хорошие показатели работы. Но применения в условиях сельского хозяйства России не нашёл — в 1914 году началась Первая мировая война.

Вновь к комбайну возвращаются уже в СССР. В связи с организацией крупного товарного производства в зерновых совхозах СССР в период с 1929 по 1931 организует массовый импорт комбайнов из США. Первые американские комбайны в совхозе «Гигант» блестяще выдержали испытания.

Прицепные зерноуборочные комбайны на полях СССР, 1930-е годы

Прицепной зерноуборочный комбайн на марке СССР января 1941 года  (ЦФА [ИТЦ «Марка»] № 784). Сюжет марки основан на фотоснимке в журнале «Советское фото», № 3, 1939 г.[2]

Одновременно с импортом развертывается собственное производство. В начале 1930 года первенец советского комбайностроения завод «Коммунар» в Запорожье выпустил первые 10 советских комбайнов Коммунар, к концу года общее число произведенных комбайнов достигло 347. С 1931 года начал выпуск комбайнов Ростовский завод имени Сталина «Ростсельмаш» (комбайн «Сталинец»), в 1932 году приступил к производству завод им. Шеболдаева в Саратове (СКЗ — «Саркомбайн», ныне Саратовский авиационный завод), которые были однотипны и работали по одному принципу, в то же время у «Сталинца» был больший рабочий захват (6,1 м) и некоторые конструктивные отличия. На «Коммунар» и «СКЗ» ставился бензиновый двигатель автомобильного типа ГАЗ, приспособленный для работы на комбайнах НАТИ и носящий название ФОРД-НАТИ, мощностю 28 л. с. На «Сталинец» устанавливался керосиновый двигатель тракторов СТЗ и ХТЗ мощностью 30 л. с. Передвижение по полю осуществлялось с помощью тракторов СТЗ, ХТЗ и «Сталинец» Челябинского тракторного завода. С тракторами «Сталинец» ЧТЗ комбайны работали по 2 в сцепке.

Все они были не приспособлены для уборки влажного хлеба, в связи с этим в 1936 году Люберецкий завод имени Ухтомского приступил к выпуску северного комбайна конструкции советских изобретателей Ю. Я. Анвельта и М. И. Григорьева — СКАГ-5А (северный комбайн Анвельта—Григорьева 5-й модели), который был приспособлен для уборки влажного хлеба на небольших площадях.

Производство комбайнов в СССР и наличие в МТС и совхозах

Годы	Производство	МТС	Совхозах НКСХ
1930	347	—	—
1931	3548	7	1741
1932	10010	109	6343
1933	8578	2244	11886
1934	8289	10531	13434
1935	20169	15207	15522
1936	42545	29861	29900
1937	44000	67683	33740

Благодаря собственному производству уже к 1935 году зерновые совхозы убирали комбайнами 97,1 % площадей. В уборочную кампанию 1937 года в СССР было уже около 120 тысяч комбайнов, собравших 39,2 % зерновых колосовых, обеспечив тем самым значительное снижение потерь при уборке, которое достигало 25 % при использовании лобогреек, даже несмотря на многочисленные ограничения в работе и наличие конструктивных недостатков.

После Великой Отечественной войны в СССР были произведены крупные научные исследования, существенно обогатившие теорию зерноуборочного комбайна. В частности была детально исследована роль отбойного битера и соломотряса в процессе сепарации зерна, что позволило существенно повысить эффективность работы указанных узлов. Были произведены исследования аэродинамических свойств грубого вороха, что позволило существенно улучшить эффективность очистки зерна. На основании указанных достижений в 60-е годы были разработаны проекты высокопроизводительных (для тех лет) комбайнов типов СК-5 и СК-6.

Первыми самоходными зерноуборочными комбайнами в СССР были С-4, выпуск которых начался в 1947 году. В 1956 году появились самоходные комбайны СК-3, в 1962 году — СК-4, а в 1969 году — СКД-5 «Сибиряк»[3].

С 1970 года заводом «Ростсельмаш» выпускается комбайн СК-5 «Нива», а Таганрогским комбайновым заводом комбайн СК-6-II «Колос».

Классы комбайнов

Агрегатирование этих двух элементов, можно разбить на группы, по принципу работы комбайнов:

Самоходные:

• Самоходный комбайн представляет собой тандем технологической, моторной и ходовой части комбайна. В отличие от других типов, где моторно-ходовая составляющая является мобильным ресурсом, таким как трактор, а технологическая выполнена сельхозмашиной с внедренным колесным ходом, кроме навесного оборудования.
• Массовое распространение такие модели получили в двухтысячных годах. Полноприводные и гусеничные комбайны удобны в эксплуатации, они маневренны и максимально производительны.
• Недостаток такого оборудования заключается в том, что в период между сезонами сбора урожая они практически не используются.

Прицепные

• Прицепные комбайны сконструированы таким образом, что стыковка автономного энергоэлемента выполняется при помощи прицепного оборудования. Привод рабочих органов обеспечен системой гидропривода или же карданного вала.
• Стоимость прицепного оборудования гораздо ниже, чем самоходных вариаций, при этом они не настолько маневренны, а разворотные полосы потребуют большей ширины.

Полуприцепные и полунавесные

В данных моделях, технологический узел только частично взаимодействует с мобильным энергоэлементом. Основной опорой служат собственные колеса. В том случае, если менее половины массы будет перенесено на автономную конструкцию, то это полуприцепной комбайн, если это число более пятидесяти процентов, то модель комбайна полунавесная.

Навесные:

• Модели комбайнов представленного типа полностью навешиваются на мобильный агрегат.
• Последующая расстыковка дает возможность использовать автономное оборудование для различных целей, в период, когда сезон сбора урожая завершен.
• В данном типе оборудования можно отметить преимущества прицепных и навесных агрегатов.

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.

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

Типы комбайнов

Уборочная техника применяется не только в аграрных предприятиях, без нее не обойтись и в животноводстве. Виды комбайнов разнообразны, они используются для обработки почвы, на посевных работах и мероприятиях по сбору урожая. Также заводские и самодельные мини комбайны эксплуатируются в небольших хозяйствах, в садах и на огородах.

Многофункциональные комбайны

Если смотреть статистику, то наибольшей популярностью пользуются многозадачные комбайны:

• Зерноуборочные.
• Кормоуборочные.
• Картофелеуборочные.
• Свеклоуборочные.

Производители учитывают данный фактор, и предоставляют пользователям возможность выбрать лучший комбайн, с помощью которого можно работать с различными культурами, даже на сложных ландшафтах. В некоторых случаях, потребуется менять жатки или же использовать всевозможные дополнительные приспособления, для создания оптимальных условий, для каждого отдельного случая.

Как выбрать комбайн?

Все комбайны способствуют максимально эффективному сбору урожая и минимизируют ручной труд. При выборе моделей необходимо учитывать следующие факторы:

• Габариты и сложность обрабатываемой территории. Производительность комбайна напрямую зависит от этих показателей. Если вы выберите слишком мощный агрегат, то его ресурсы будут задействованы не на полную мощь и трата будет не целесообразной. Если его технические характеристики недостаточны, вы рискуете потерять большой процент урожайности.
• Лучшие комбайны мира выпускаются широкими сериями, чтобы каждый смог подобрать комбайн с оптимальным соотношением цены, качества и мощности.
• Российские комбайны разрабатываются с учетом условий в различных климатических зонах, и внедрением инновационных технологий, при этом их стоимость существенно ниже, чем немецких комбайнов.

На что стоит обратить внимание при выборе комбайна

• Современные марки комбайнов оснащены комфортными кабинами с эргономичным дизайном. На информационных панелях выводятся актуальные данные. Большинство операций можно выполнять непосредственно с пульта оператора.
• Существует несколько видов обработки собираемых культур.
• Многоступенчатая система очистки способствует минимизации потерь.
• Простота обслуживания играет колоссальную роль при выборе, необходимо чтобы у оператора была возможность провести ремонт определенной запчасти комбайна, непосредственно на поле.
• Объем накопительного бака и топливного резервуара стоит подбирать в соответствии с габаритами посевного участка и предполагаемой урожайности.
• Китайские и японские мини комбайны все чаще можно встретить в частных хозяйствах, так как они относительно не дорогие, в межсезонье не требуют помещения в специальный ангар.

Используя схемы и чертежи, вы сможете сконструировать комбайн своими руками. При помощи данного агрегата вы гарантированно упростите все мероприятия по сбору урожая и повысите показатели в несколько раз.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...