РЫНОК ЖАТОК ОЧЁСЫВАЮЩЕГО ТИПА. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ.

В настоящее время очёсывающие жатки изготавливаются всего лишь тремя компаниями:

· «Shelbourne Reynolds Inc.» (Великобритания);

· «ТехАгроСервис» (Россия);

· «Пензмаш» (Россия).

Все три жатки непосредственно связаны с именем талантливого учёного и инженера, доктора технических наук Петра Антоновича Шабанова. Несмотря на то, что в 1980-е гг. обмолотом растений на корню занимались многие исследователи, создать механико-технологические основы этого процесса и найти работоспособную конструктивную схему жатки удалось именно этому учёному и его ученикам, когда они работали в лаборатории уборочных машин Мелитопольского института механизации сельского хозяйства (ныне ТГТАУ). В одной из частных бесед Петр Антонович упоминал, что результаты его научных исследований передавались в Великобританию. Этим обстоятельством объясняется, почему жатка «Shelbourne» по геометрическим и кинематическим соотношениям полностью соответствует параметрам, полученным в результате его исследований.

Очёсывающий барабан с гребёнками в жатке «Озон» производства ПАО «Пензмаш» в точности соответствует барабану, предложенному П.А. Шабановым (завод располагал документацией на барабан П.А. Шабанова), а в остальном ей присущи конструктивные особенности жатки «Shelboume».

Первые научные работы и изобретения П.А. Шабанова были связаны с однобарабанными очёсывающими жатками (такими как жатки «Shelbourne» и «Озон»). Но уже в конце 90-х гг. прошлого столетия он пришёл к пониманию ограниченности этой конструктивной схемы и разработал двухбарабанные очёсывающие жатки. Эти жатки были предметом его научной деятельности до последних дней жизни.

В чём принципиальное различие двухбарабанной и однобарабанной очёсывающих жаток?

Уборка урожая, как главная полезная функция жатки, реализуется с помощью двух основных технологических операций: отделение зерновок от колоса и транспортирование очёсанной массы в сборник.

Очёсывание осуществляется гребёнками при вращении их вместе с барабаном.

Транспортирование зерна в сборник происходит за счёт кинетической энергии зёрен, приобретённой при очёсывании и энергии воздушного потока. Скорость воздушного потока должна превышать скорость витания очёсанных частиц, а необходимый расход воздуха целиком зависит от массы и концентрации вороха в потоке. Чем выше масса и концентрация вороха, тем больше воздуха необходимо подавать.

Ещё одна особенность любой очёсывающей жатки состоит в том, что часть очёсанного вороха (свободное зерно, колоски, оборванные стебли, сбоина, полова) после очёса летит вперёд по ходу жатки, и если его не возвращать в основной поток, то вся хлебная масса будет утеряна. Для исключения этих потерь в очёсывающих жатках используют отражающие устройства, которые устанавливаются впереди перед очёсывающим барабаном на некотором расстоянии от него. К этому расстоянию предъявляются противоречивые требования. С одной стороны, оно должно быть минимальным, чтобы скорость воздушного потока транспортировала очёсанный ворох, и он не осыпался под действием силы тяжести в зазоре между очёсывающим барабаном и отражающим устройством. С другой стороны, оно должно быть достаточно большим, чтобы поступающие к очёсывающему барабану стебли могли свободно распрямляться и очёсываться как можно ближе (по вертикали) к оси барабана. Чем дальше от оси барабана происходит очёсывание колосьев, тем большее количество вороха летит вперёд и тем больше вероятность его осыпания. Разрешить указанное противоречие в жатке с однобарабанным очёсывающим устройством в полной мере не удаётся.

Дело в том, что в однобарабанной жатке отражающим устройством является пассивная внутренняя поверхность переднего кожуха жатки (рис. 1).

Работа этого устройства без потерь зерна зависит от конкретных числовых значений следующих показателей состояния стеблестоя: длина растения, полёглость по отношению фактической высоты стеблестоя к длине стеблей, выравненность растений по разности длин стеблей, влажность зерна, соломы и сорняков.

Первые три показателя определяют, на какой высоте от оси барабана происходит очёсывание стеблестоя, а влажность - скорость витания очёсанного вороха и его способность отражаться при ударе о неподвижную поверхность.

Если стеблестой будет влажным, то частицы очёсанного вороха станут тяжелее и для их транспортировки понадобится более мощный (скоростной) поток воздуха. В противном случае вероятность выпадения колосьев из потока увеличится. На выпадение зёрен и колосьев из воздушного потока, создаваемого очесывающим барабаном, влияет их концентрация в перемещаемом объёме воздуха. При критической концентрации хлебной массы поток воздуха не может ее удерживать, и она выпадает из него. Эти обстоятельства предопределяют необходимость регулирования числа оборотов очёсывающего барабана и изменение положения отражающей поверхности. Регулировки числа оборотов барабана и положения отражающей поверхности нельзя задать определённым алгоритмом действий, так как для каждого технологического состояния стеблестоя алгоритм уникален. Поэтому регулировки полностью зависят от квалификации комбайнёра.

Рисунок 2 Очес растений двухбарабанной жаткой

В жатке «Shelbourne» очёсывающие гребенки имеют широкую клинообразную щель, которая у основания барабана содержит отверстие в виде круглой замочной скважины (рис. 3). Такая конструкция способствует обрыву колосков у основания стебля, но не обмолоту очёсыванием на корню. Поэтому такого типа жатка - в большей степени колосообрывочная машина. Кроме того, из-за широкой щели между зубьями гребёнок жатка плохо справляется с уборкой редкостебельного урожая.

В жатке «ПЕНЗМАШ» очесывающие гребенки сходны с гребенками жатки «Победа». Однако в них не учтены такие конструктивные особенности, которые позволяют жатке «Победа» убирать только зерно и в минимальном количестве обрывать колосья. Это особенно хорошо видно по стерне. Стерня после жатки «Победа» содержит колосовые стержни и цветочные чешуи. После жатки «Пензмаш» колосовые стержни на стеблях отсутствуют. Следовательно, после жатки «Победа» в комбайн поступает меньше соломы.

Рисунок 3 Конструкция очёсывающей гребёнки жатки «Shelbourne»

Ещё одной отличительной положительной особенностью двухбарабанной жатки является отсутствие необходимости в настройках и регулировках жатки в процессе работы. Все настройки выполняются на заводе. Указанное обстоятельство упрощает эксплуатацию жатки и не требует высокой квалификации комбайнёра.

Источник: "Очесывающая технология уборки урожая". Пособие по основам техники и технологии.