Реферат на тему кормоуборочные комбайны

Обновлено: 05.07.2024

Особенности уборки трав и силосных культур с измельчением на зеленый корм, силосную и сенажную массу. Краткая техническая характеристика кормоуборочных комбайнов. Расчет размеров уборочной площади одного комбайна за агросрок 15 каледнарных дней.

Рубрика	Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	26.11.2017
Размер файла	900,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТИПАЖА КОРМОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ И.И. ПИУНОВСКИЙ, В.Р. ПЕТРОВЕЦ, С.Н. БОБЫРЕНКО

(Поступила в редакцию 31.01.13)

Анализом показателей основных технических характеристик освоенных промышленностью кормоуборочных комбайнов определены закономерности изменения, пропускной способности измельчающего аппарата и производительности за один час основного времени работы от мощности двигателя энергетического средства массы машины на уборке кукурузы на силос, зеленой травы на подкормку скоту и сенажной массы, провяленной после скашивания травы, являющихся технико-технологическими параметрами машины для выполнения различных технико-экономических расчетов процесса уборки кукурузы, зеленой и провяленной травы. Мощность является определяющим показателем технической характеристики, и по ней предлагается классифицировать кормоуборочные комбайны по пяти классам. Для каждого класса комбайнов установлены размеры площадей уборки за сезон с учетом природно-экономических и организационных условий хозяйства, что имеет практическое значение не только для определения типа и количества машин для (конкретных) условий Республики Беларусь, но и для установления технологических параметров и эффективности использования вновь проектируемых кормоуборочных комбайнов.

The analysis of indicators of the main technical characteristics of fodder combines used by the industry determines the dependence of the change, throughput of the grinding machine and productivity during one hour of the main time of work on the capacity of engine. It is the main technical-technological parameter of the machine used for different technical-economic calculations of the process of harvesting corn for silage, green grass for cattle fodder and hay mass of dried after cutting grass. Capacity is the main indicator of technical characteristics. We suggest using it for the classification of fodder combines according to five classes. For each class of combines we have established the size of harvesting areas during the harvesting season, taking into account natural-economic and organizational conditions of the farm.

This has practical importance not only for the determination of the type and quantity of machines for the concrete conditions of the Republic of Belarus, but also for determining technological parameters and efficiency of the use of newly designed fodder combines.

Уборку трав и силосных культур с измельчением на зеленый корм, силосную и сенажную массу выполняют специальными кормоуборочными комбайнами. При заготовке зеленой массы для закладки силоса или подкормки кормоуборочные комбайны скашивают растения, измельчают их и загружают в транспортное средство. Наибольшее распространение из силосных культур получила кукуруза. При приготовлении сенажа кормоуборочные комбайны, как правило, подбирают провяленную и сформированную в валках траву, измельчают и грузят в транспортное средство.

Комбайны являются сложными машинами, поэтому, кроме указанных основных операций, они выполняют вспомогательные действия: сужение потока скошенных растений, уплотнение растительной массы перед подачей в измельчающий аппарат, транспортировку воздушным потоком измельченной массы по силосопроводу, направленному в кузов транспортного средства.

Конструктивная схема кормоуборочного комбайна определяется типом рабочих органов для выполнения основных операций (скашивания или подбора, измельчения, транспортировки) и видом ходовой установки-шасси (самоходной, прицепной, навесной, полунавесной). По типу движетеля шасси комбайны подразделяются на колесные (наиболее распространенные) и гусеничные (предназначенные для работы на переувлажненных почвах).

В кормоуборочных комбайнах для скашивания растений применяются жатки с сегменто-пальцевым режущим аппаратом, с сегментным беспальцевым режущим аппаратом, с ротационным режущим аппаратом, а также ручьевые (рядковые) жатки.

Подбор травы из валков комбайны выполняют с помощью подборщиков барабанного типа. Для измельчения растений используются цилиндрические (многоножевые) барабаны с противорежущей пластиной (брусом) и дисковые измельчители. Для транспортирования измельченной массы по силосопроводу комбайны оборудуются швырково-пневматическими транспортерами, с ускорителем выброса или без него и транспортерами скребкового типа. Для уплотнения (подпрессовки) растений перед подачей в измельчающее устройство применяются вальцовые питающие аппараты.

Известна классификация кормоуборочных комбайнов по их пропускной способности, но этот показатель не может быть признан определяющим, так как кормоуборочный комбайн имеет различную пропускную способность в зависимости от физико-механических свойств измельчаемого материала. Поэтому целесообразно классификацию кормоуборочных комбайнов проводить по параметру, который постоянный для данного образца машины. Таким параметром является установленная мощность двигателя. В самоходных комбайнах это двигатель, установленный на шасси машины. В навесных, полунавесных и прицепных кормоуборочных комбайнах принимается мощность двигателя трактора, с которым агрегатируется комбайн [1, 2, 3, 4].

Объектом исследований приняты освоенные мировой промышленностью кормоуборочные комбайны, основные технические характеристики которых приведены в таблице 1. Учитывая, что кормоуборочные комбайны предназначены для работы на уборке различных по своим свойствам кормовых культур, необходимо знать пропускную способность каждого комбайна на различных культурах. В зарубежной практике принято характеризовать комбайны по пропускной способности при уборке кукурузы на силос, а для других культур необходим перерасчет пропускной способности [1, 2].

Анализом данных (табл. 1) пропускной способности измельчающего аппарата комбайнов на измельчении свежескошенной травы в зависимости от пропускной способности при измельчении кукурузы получено следующее выражение:

где уз·м - пропускная способность измельчающего аппарата комбайна при уборке зеленой массы травы, кг/с; ук - пропускная способность измельчающего аппарата комбайна на уборке кукурузы, кг/с.

Таблица 1 - Техническая характеристика кормоуборочных комбайнов

Фирма изготовитель, модель

Мощность двигателя, кВт

Пропускная способность, кг/с

Производительность за час основного времени, т

по силосной массе из кукурузы

по сенажной массе

по зеленой массе

с кукурузной жаткой

с жаткой для травы

при уборке силосной массы кукурузы

при уборке сенажной массы

при уборке зеленой травы

Zweegers Zonez MH 80

New Hollang 718

Zweegers Zonez MH 160

Kemper Champion 1200

Zweegers Zonez MH 320

New Hollang 790

Fortschritt E 281

New Hollang 1600

John Deere 3970

Fortschritt E 282

John Deere 4720

Massey Fergus-san 684

Kemper Champion 3000

John Deere 6610

Claas Jaguar 690

John Deere 5830

Claas Jaguar 820

John Deere 7610

New Hollang 2100

Claas Jaguar 840

John Deere 6810

Case IH Mammut 6900

John Deere 6910

Claas Jaguar 860

Mengele SF 7000

Гомсельмаш КВК 800

Claas Jaguar 880

Case IH Mammut 7400

Claas Jaguar 900

Как следует из формулы (1), пропускная способность комбайна при измельчении зеленой травы, используемой для подкормки животных, содержащихся на ферме, прямо пропорциональна пропускной способности комбайнов при измельчении кукурузы, убираемой на приготовление силоса.

При измельчении травы, провяленной до влажности сенажной массы (40-50%), пропускная способность измельчающего аппарата в отличие от пропускной способности на кукурузе при уборке ее на силос имеет степенную зависимость следующего вида:

где усен - пропускная способность измельчающего аппарата кормоуборочного комбайна при подборе провяленной травы для приготовления сенажа, кг/с.

Коэффициенты 0,6 и 0,78 в уравнениях (1) и (2) являются эмпирическими величинами, которые характеризуют их средние значения и зависят от физико-механических свойств кормовых материалов.

При этом пропускная способность по кукурузе составляет 42-46 кг/с. При уборке зеленой травы такой комбайн обеспечивает пропускную способность 25-28 кг/с, а сенажной массы - 16-18 кг/с. При уборке травы на зеленый корм с урожайностью травы не менее 220-240 ц/га ширина захвата жатки должна быть 6 метров и рабочая скорость не менее 10 км/ч. При заготовке зеленой подкормки жатка шириной захвата 6 метров должна быть смонтирована на комбайне, а при заготовке сенажной массы жаткой такой ширины захвата скошенная трава должна быть уложена в валок для провяливания до сенажной влажности. Однако, учитывая, что траву необходимо убирать из многолетних и однолетних растений, промежуточных посевов и вторыми укосами, достигнуть урожайности более 220 ц/га не всегда удается. Как правило, средняя урожайность многолетних трав составляет 160 ц/га, однолетних и промежуточных посевов - 110 ц/га, а при повторных укосах - до 60 ц/га, поэтому для загрузки измельчающего аппарата энергонасыщенных комбайнов необходимо формировать валки из скошенной косилками травы с ширины захвата 10-15 метров граблями или валкообразователями-сдваивателями или использовать на уборке трав с пониженной урожайностью кормоуборочные комбайны меньшей энергоемкостью и не в самоходном исполнении, а агрегатируемых с трактором. Так, для среднего модельного хозяйства страны на ближайшую перспективу для заготовки кормов из трав и силосных культур с измельчением необходимо иметь два типа кормоуборочных комбайнов: один - с пропускной способностью по кукурузе на силос 42,6 кг/с в самоходном исполнении с мощностью установленного двигателя 315 кВт, второй - с пропускной способностью по кукурузе 16 кг/с в прицепном, полунавесном и навесном исполнении в агрегате с трактором мощностью двигателя не менее 106 кВт [5, 6].

Если классификация типажа машин для заготовки кормов из трав и силосных культур применяется по размерам рабочих органов: у косилок [7] и граблей по ширине захвата, в пресс-подборщиках - по размерам камер прессования, у прицепов для подбора и транспортировки кормовой массы - по объему кузова, - то кормоуборочные комбайны классифицируются по мощности двигателя, установленного на шасси самоходного комбайна или трактора, с которым агрегатируется комбайн. От мощности двигателя (на привод рабочих органов комбайна) зависит масса машины, пропускная способность измельчающего аппарата и производительность комбайна.

Используя зависимости изменения массы и пропускной способности измельчающего аппарата кормоуборочных комбайнов, освоенных промышленностью советских времен, в Республике Беларусь и ведущих фирм дальнего зарубежья, графо-аналитическим методом определены эмпирические формулы этих закономерностей. Производительность комбайнов за час основного времени работы определялась расчетным путем - умножением пропускной способности на коэффициент неравномерности подачи кормовой массы в измельчающий аппарат, равный в среднем 0,9 [8].

Для определения производительности кормоуборочного комбайна в гектарах принимается урожайность многолетних трав 200 ц/га, а кукурузы на силос - 350 ц/га. При определении производительности в час эксплуатационного времени производительность за час основного времени умножается на коэффициент 0,6, учитывающий техническое состояние комбайна, простой на обслуживание и ремонт, другие остановки организационного порядка и простой за счет времени замены груженого транспорта на порожний.

Основная часть

Технико-технологическими параметрами, определяющими типаж кормоуборочных комбайнов, являются масса машины, пропускная способность измельчающего аппарата и производительность за час основного времени работы. Закономерности изменения этих параметров от мощности двигателя (на привод рабочих органов) и поступательное движение агрегата в графическом виде приведены на рисунке 1а, б и 2, а.

Рис. 1 - Зависимость от установленной мощности двигателя: а) массы машины; б) пропускной способности -о-о- - заготовка силоса из кукурузы; -Д- Д- - заготовка сенажа; -?-?- - уборка зеленой массы травы; -?-?- - машины: поставки в советские времена и изготавливаемые промышленностью Республики Беларусь

Технико-технологические параметры кормоуборочных комбайнов, освоенных промышленностью, в зависимости от мощности двигателя изменяются также от назначения машин: для уборки кукурузы за счет ручьевой жатки и физико-механических свойств силосной массы, для заготовки сенажа за счет подборщика и свойств провяленной травы, при заготовке зеленой подкормки за счет травяной жатки и свойств свежескошенной травы.

Закономерность изменения массы кормоуборочных комбайнов от мощности двигателя имеет прямо пропорциональную зависимость (рис. 1, а) и может быть определена следующей эмпирической формулой:

где Р - масса кормоуборочного комбайна, кг; N- мощность двигателя, кВт; а - эмпирический коэффициент, имеющий размерность кг/кВт и равный для комбайна с ручьевой жаткой 31; для комбайна с травяной жаткой - 28; для комбайна с подборщиком - 22.

Зависимость пропускной способности измельчающего аппарата комбайна прямо пропорциональна мощности двигателя (рис. 1, б) и может быть определена по следующей эмпирической формуле:

где у - пропускная способность измельчающего аппарата, кг/с, N - мощность двигателя, кВт; в - эмпирический коэффициент, имеющий размерность кг/кВт·с и равный для кормоуборочного комбайна на уборке кукурузы на силос - 0,14, для кормоуборочного комбайна на заготовке зеленой подкормки - 0,08, а на заготовке сенажа - 0,06.

Рис. 2 - Зависимость от мощности двигателя: а) производительности за час основного времени работы, т/ч; б) производительности за час эксплуатационного времени, га/ч.-о-о- - заготовка силоса из кукурузы; -?-?- - уборка зеленой массы травы; -Д- Д- - заготовка сенажа

Производительность за час основного времени работы комбайна на уборке кукурузы на силос, зеленой травы на подкормку животным и для приготовления сенажа имеет прямо пропорциональную зависимость от мощности двигателя и графически представлена на рисунке 2, а. Аналитическое выражение этой зависимости определяется эмпирической формулой следующего вида:

где W - производительность за час основного времени работы комбайна, т/ч; N - мощность на привод рабочих органов комбайна, кВт; с- эмпирический коэффициент, имеющий размерность т/кВт·ч и равный для комбайна на уборке кукурузы - 0,47; на заготовке зеленой подкормки - 0,30, на приготовлении сенажа - 0,22.

На рис. 2, б приведены закономерности изменения производительности за час эксплуатационного времени работы в гектарах от мощности двигателя. В расчетах приняты потери урожая 10 % при организационно-технических условиях, приведенных в разделе методических основ проведения исследований.

Графо-аналитическим методом определены эмпирические зависимости производительности за час эксплуатационного времени от мощности двигателя при уборке кукурузы, приготовлении сенажа и заготовке зеленой подкормки, которые имеют следующий вид:

где Wэк - производительность за час эксплуатационного времени работы комбайна, га/ч; N - мощность двигателя, кВт; d - эмпирический коэффициент, имеющий размерность га/ кВт·ч и равный для комбайна на уборке кукурузы на силос 0,009; при приготовлении сенажа - 0,015; при заготовке зеленой подкормки - 0,01.

Многообразие образцов кормоуборочных комбайнов, освоенных промышленностью, подразделены на пять классов с мощностью двигателя от 20 до 524 кВт с интервалом через 100 кВт. К первому классу относятся комбайны с мощностью двигателя от 20 до 120 кВт. Это в основном комбайны, агрегатируемые с трактором в прицепном исполнении. Ко второму классу относятся комбайны с мощностью двигателя 121-221 кВт, которые выполнены в основном в самоходном исполнении. Комбайны с двигателем мощностью 222-322 кВт относятся к третьему классу, с мощностью двигателя 323-423 относятся к четвертому классу, а с двигателем мощностью 424-524 - пятому классу только в самоходном исполнении, и некоторые из них имеют двигатель с двухуровневым режимом мощности.

Для определения размеров площадей, убираемых кормоуборочным комбайном за агротехнический срок 15 календарных дней, принимаем допущение, что работа проводится в самые неблагоприятные погодные условия, когда через два дня хорошей погоды выпадают на третий день осадки и работа приостанавливается. При восьмичасовой смене в среднем за агросрок в 15 календарных дней ежедневно комбайн работает в загоне 5 часов.

В табл. 2 приведен расчет размеров уборочной площади одного комбайна за агросрок 15 каледнарных дней (с учетом природных и организационных условий хозяйства и классификации комбайнов).

Таблица 2 - Размер площади, убираемой комбайном на силос из кукурузы, сенаж и зеленую подкормку из трав

Кормоуборочные комбайны способны выполнять комплекс операций по уборке урожая кормовых трав, кукурузы, силоса сорго, подсолнечника, зернофуражных и других культур. Комбайн срезает стебли культуры, измельчает их и подает в транспортное средство. Для уборки трав на сено с досушиванием активным вентилированием или для при приготовления из них сенажа комбайн подбирает предварительно подвяленную в валках траву и измельчает ее. В зависимости от технологии заготовки корма комбайн может комплектоваться жаткой или подборщиком (рис. 1.1).

По способу агрегатирования различают самоходные, полунавесные и прицепные кормоуборочные комбайны.
Основные части кормоуборочных комбайнов: жатки или подборщики; питающие, измельчающие и транспортирующие устройства; система защиты от поломок; устройства для внесения консервантов; двигатели; механизмы трансмиссии и управления; гидро- и электрооборудование; ходовая часть.

Устройство кормоуборочных комбайнов

Жатки и подборщики кормоуборочных комбайнов

Жатки комбайнов срезают растения и подают их к питающим устройствам.
Для уборки трав и зернофуражных культур с высотой стеблестоя до 1,5 м применяют платформенные жатки сплошного среза. Рабочие органы таких жаток – делители 1 (рис. 1), мотовило 3, режущий аппарат 2 и шнеки 4. При работе делители отделяют срезаемую массу от растений, расположенных с боков жатки, предотвращая спутывание травы и связанные с этим потери корма.
Планки мотовила подводят стебли к режущему аппарату, удерживают их при срезе и подают к шнеку, который правой и левой спиралями смещает растительную массу к центральной части жатки и направляет ее к питающему устройству комбайна.
В платформенных жатках для уборки кукурузы, подсолнечника, сорго и других культур с высоким (более 1,5 м) стеблестоем между мотовилом и шнеком применяют цепочно-планчатый транспортер.

Делители выполняют пассивными и активными. На жатках для уборки трав и фуражных культур устанавливают пассивные делители, выполненные в виде многогранного клина. Кромки клина отклоняют срезаемую часть растений в сторону жатки.
Активные делители с режущим аппаратом разрезают спутанные растения, а активные шнековые делители разрывают образовавшиеся узлы. Активные делители с двумя ножами применяют на уборке силосных культур в комбайнах КСК-100А, КПИ-Ф-2,4.

Мотовило подводит растения к режущему аппарату, удерживает их при срезе и подает к шнеку или на транспортер.
Жатки для длинностебельных культур оборудуют жесткопланчатыми мотовилами (рис. 2, а), а для уборки трав – копирующими (рис. 2, б).
Мотовила жаток зерноуборочных комбайнов выполняют, как правило, параллелограммными.

Жесткопланчатое мотовило состоит из вала 4, на котором закреплены крестовины 3, жестко соединенные лучами 2 с планками 1. Для придания жесткости лучи соединены стяжками 5. Такое мотовило удовлетворительно работает при уборке прямостоящих и длинностебельных культур. На полеглом и путаном стеблестое планки не поднимают и не подводят стебли к режущему аппарату, что приводит к неравномерной загрузке рабочих органов и значительным потерям корма.

Эксцентриковое мотовило изображено на рис. 2, в, причем для простоты изучения изображена только правая часть параллелограммного четырехзвенного механизма ABCD. Звено AB механизма вращается относительно шарнира А и включает фланцы 12, диски 13 и лучи 2. На концах лучей установлены трубы 10 (звено ВС), на которых крепят планки 1 с пружинными пальцами.
Звено ВС шарнирами С соединено с крестовинами эксцентрикового диска (звено CD). Звенья АВ и DC параллельны между собой, а звено AD параллельно звену DC. При вращении ведущего звена АВ, когда шарнир D не изменяет своего положения, параллельность указанных звеньев сохраняется, т. е. планки с пальцами не изменяют наклона относительно заданного положения.
Наклон планок можно менять, устанавливая ось шарнира D в различные положения.

Планки мотовила совершают сложное движение: переносное вместе с машиной со скоростью v и относительное с окружной скоростью u. Траектроии крайних точек планки мотовила (рис. 3) зависят от соотношения скоростей u и v, т. е. от показателя кинематического режима работы мотовила λ:

λ = u/v , или λ = 2πnr/v ,

где n и r – соответственно частота вращения и радиус мотовила.

Если λ 1 (удлиненная циклоида) планки подводят стебли к режущему аппарату на участке ABC.
Значения показателя λ выбирают в зависимости от скорости v комбайна.
Так, при уборке высокостебельных культур на силос целесообразно устанавливать следующие значения кинематического режима работы мотовила λ:

По заданной скорости v и указанным значениям λ определяют частоту n вращения вала мотовила. Частоту вращения n изменяют вариатором клиноременной передачи привода вала мотовила.

Режущие аппараты платформенных жаток кормоуборочных комбайнов КСК-100А и КПИ-Ф-2,4А сегментно-пальцевого типа нормального резания. Для уравновешивания машины и облегчения работы режущего аппарата на жатках комбайнов КСК-100А устанавливают два ножа с аппозитивным движением, каждый из которых рассчитан на срез растения с половины ширины захвата. Один нож приводится механизмом, расположенным с правой стороны, а другой – с левой стороны.
Ножи приводятся механизмом качающейся шайбы (КСК-100А) или кривошипно-ползунным механизмом (КПИ-Ф-2,4А).

Роторные жатки предназначены для скашивания кукурузы, подсолнечника и других культур. Боковые шнеки 4 (рис. 5) роторной жатки и средний пассивный делитель 1 разделяют и поднимают растения, дисковые режущие аппараты срезают растения, а барабаны 6 подают их к питающим устройствам.
Срезанные стебли наклоняются брусом 5 и направляются в измельчающее устройство комлем по ходу вперед.

Жатки и платформы-подборщики комбайнов выполняют копирующими рельеф поля. Высоту среза регулируют, изменяя положение копирующих башмаков. Жатки опускают и поднимают с помощью гидромеханизмов.

Питающие устройства кормоуборочных комбайнов

Питающие устройства уплотняют и перемещают растительную массу равномерным слоем к измельчающим аппаратам.
Широко применяют четырех- и пятивальцовые питающие устройства (рис. 2). Оси верхних вальцов выполняют подпружиненными, что обеспечивает требуемую подпрессовку массы и устойчивую работу вальцов при неравномерной подаче слоя растительной массы. Для лучшего захвата растений к поверхности вальцов приваривают пластины с выступами.
Нижний валец у противорежущей пластины выполняется гладким.

Металлоуловители комбайнов

Измельчающие аппараты кормоуборочных комбайнов

Измельчающие аппараты должны обеспечить длину резки растений (от 4 до 20 см), доизмельчать зерно кукурузы и зернофуражных культур при уборке на корм в различных стадиях спелости, подавать измельченную массу в транспортные средства, а также быть надежными в работе и простыми при обслуживании и ремонте. В кормоуборочных комбайнах распространены барабанные и дисковые измельчающие устройства (рис. 4).

Барабанный измельчитель представляет собой цилиндр длиной 0,35…2,6 м и диаметром 630…800 мм с ножами 1 и противорежущей пластиной 4. Ножи расположены по образующей или под углом к ней.
В зависимости от степени измельчения устанавливают от трех до двенадцати ноже, вращающихся с различной (от 850 до 1100 об/мин) частотой. Лезвие ножей затачивают под углом 22. 30˚. Иногда ножи выполняют в виде лопаток, способствующих перемещению массы.

Для доизмельчения кукурузы в фазе молочно-восковой и более полной спелости с дроблением початков применяют рифленые 3 перфорированные подбарабаноя (рекаттеры). Их выполняют в виде съемного подбарабанья с рифлями различного профиля. Наряду с рекаттерами используют одно- или двухвальцовые доизмельчители, которые устанавливают в зоне работы измельчающих барабанов.

Барабанные измельчители, защищенные от попадания посторонних предметов, работают надежно, особенно при уборке на силос влажных растений. Но они недостаточно эффективно перемещают измельченные подвяленные травы и зернофуражные культуры, измельчают маслу на различную длину, не обеспечивают заданной степени дробления зерна. Во многом этих недостатков лишены дисковые измельчители.

Дисковый измельчитель представляет собой плоский диск, по радиусу или под углом к которому размещено до двенадцати плоских ножей. Диаметр по концам их составляет 1060…1100 мм, окружная скорость – до 60 м/с.
Масса перемещается под действием ножей и установленных между ними лопаток 5. Масса окончательно доизмельчается такими же рекаттерами, как и в барабанных измельчителях. Кроме того, применяют рифленые подножевые балки 2, направляющие лотки 6 и поддоны.

Дисковые измельчители равномернее, чем барабанные, измельчают корм, особенно при уборке подвяленных трав и зернофуражных культур. Они интенсивнее барабанных перемещают измельченную массу, надежны и просты в устройстве и обслуживании, однако требуют больших затрат энергии, поскольку питающая горловина у них сужена и ножами измельчается толстый слой.

Длина l_р резки растений – один из важнейших показателей, определяющих качество кормов. С уменьшением длины резки улучшается сохранность и питательность корма, повышается его усвояемость животными, полнее и плотнее заполняются емкости транспортных средств и кормохранилищ. Однако с уменьшением длины резки возрастают энергозатраты на измельчение корма.

Длину резки растений регулируют, устанавливая различное количество ножей на барабанах или дисках, а также изменяя частоту вращения привода измельчающего аппарата. В большинстве применяемых комбайнов число ножей на барабане или диске: 12, 8, 6, 4 и 3.

Энергозатраты и равномерность измельчения растений зависят от зазора между ножами и противорежущим брусом. Этот зазор должен быть в пределах 0,5…0,8 мм. С целью изменения зазора перемещают вал барабана (диска).

Для заточки ножей комбайны оснащают механизмом заточного приспособления с гидромотором. Возвратно-поступательным движением заточного приспособления в комбайнах управляет электронное реле времени, установленное на пульте.

Характеристики кормоуборочных комбайнов

Комбайн КСК-100А состоит из самоходного измельчителя (номинальная мощность двигателя N_д = 147 кВт), барабанного измельчающего аппарата со швырялкой, устанавливаемого вместо основного аппарата, навешиваемой жатки для трав (ширина захвата 4,2 м) или кукурузы (ширина захвата 3,4 м) и подборщика (ширина захвата 2,2 м). Пропускная способность комбайна – 28 кг/с при уборке кукурузы влажностью до 80%, при уборке трав влажностью до 75% она ниже в 3…3,5 раза.

Полунавесной комбайн КПК-3000 агрегатируют с универсальным энергетическим средством УЭС-250 (мощность двигателя N_д = 185 кВт). Комбайн используют с жаткой для уборки трав и зерновых культур в стадии восковой и полной спелости (ширина захвата 3 м), для уборки грубостебельных культур (ширина захвата 3 м), а также подборщиками (ширина захвата 2,2 м).

Комбайн Е-282 (Германия) характеризуется бесступенчатым изменением скорости движения посредством клиноременного вариатора. В измельчающем барабане комбайна установлены тонкие ножи (толщиной 4 мм), что увеличивает наработку на отказ. На комбайн навешивают подборщики шириной захвата 2,4 или 4,2 м, либо жатки шириной захвата 4,2, 5,1 и 5,6 м.
Для среза кукурузы применяют жатки четырех- и шестирядные, а для сплошного среза – жатку шириной захвата 3,6 м.

Комбайн прицепной кормоуборочный КПИ-2,4А агрегатируют с тракторами тягового класса 1,4 (МТЗ-80, -82). Ширина захвата жатки для уборки кукурузы – 1,8 м, травы – 2,4 м, подборщика – 2 м. На измельчающем барабане установлены тонкие ножи.

Номинальную пропускную способность q_0н кормоуборочных комбайнов оценивают по массе кукурузы, скашиваемых подвяленных трав и зернофуражных культур, убираемых за одну секунду рабочего времени. Пропускная способность перечисленных выше кормоуборочных комбайнов приведена в таблице 1.

Таблица 1. Номинальная пропускная способность кормоуборочных комбайнов, кг/с

Выполнил: студент группы 3-9мех.
Зайцев С.А. Жерздев Е.

Проверил: преподователь Машутин И.В.

КОРМОУБОРОЧНЫЕ КОМБАЙНЫ
Комбайнсамоходный кормоуборочный КСК-100А и его модификации предназначены для скашивания зеленых и подбора из валков подвяленных трав, а также для скашивания кукурузы и других силосных культур с одновременным измельчением и погрузкой в транспортные средства.
Комбайн КСК-100А включает самоходный измельчитель, подборщик, жатку для уборки кукурузы, жатку для уборки трав, тележку для перевозки жаток (рис. 11.1). КомбайныКСК-100А-Б и КСК-100А-Б-2 комплектуются барабанной жаткой для уборки кукурузы и других грубостебельных кормов
а – комбайн КСК-100А-Б-2 с комплектом сменных рабочих органов (адаптеров); б – схема технологического процесса комбайна КСК-100А; 1 – башмак; 2 – режущий аппарат; 3 – мотовило; 4 – шнек; 5 – питающие вальцы; 6 — подпрессовывающий валец; 7 – гладкий валец; 8 – противорежущий брус; 9 – измельчающийбарабан; 10 – силосопровод.
Пропускная способность комбайна 10 кг/с зеленой травы, 7 кг/с подвяленной травы и 25 кг/с кукурузы на силос. Расчетная регулируемая длина резки 5…100 мм. Ширина захвата барабанной жатки для грубостебельных культур 3 м, жатки для уборки трав – 4,2 м, подборщика – 2,2 м, платформенной жатки для грубостебельных кормов – 3,4 м.
Некоторые модификации комбайнов комплектовалисьсменным измельчающим аппаратом со швырялкой, предназначенным для измельчения и погрузки в транспортное средство сухой массы сена или соломы.
Самоходный измельчитель имеет питающий аппарат 1, измельчающий аппарат 6, силосопровод 4, раму 9, ходовую часть 11, двигатель 8, кабину 3, механизмы привода 10 и органы управления (рис. 11.2).

Рис. 11.2. Самоходный измельчитель:
1 – питающий аппарат; 2 –устройство для навески сменных адаптеров; 3 – кабина; 4 – силосопровод; 5 – выхлопная труба; 6 – измельчающий аппарат; 7 – капоты; 8 – дизельный двигатель; 9 – рама; 10 – механизмы привода; 11 – ходовая часть.
Питающий аппарат состоит из четырех ребристых и одного гладкого вращающихся вальцев. Верхние вальцы подпружинены и изменяют свое положение по вертикали в зависимости от количества подаваемоймассы. Питающий аппарат уплотняет массу, подает ее с определенной скоростью на резку и удерживает массу при перерезании. Изменением частоты вращения питающих вальцов регулируют скорость подачи массы на резку и соответственно длину резки. Длина резки зависит также от количества ножей на измельчающем барабане.
Измельчающий аппарат состоит из измельчающего барабана, кожуха и противорежущего бруса.Измельчающий барабан состоит из трубчатого вала, с приваренными к нему стальными дисками, к которым прикреплены опоры с закрепленными на них плоскими ножами и лопатками. Лопатки опор ножей выбрасывают измельченную массу через силосопровод в транспортное средство.
В зависимости от выполняемой работы на самоходный измельчитель навешивают жатку для трав, жатку для кукурузы или других грубостебельных кормов и подборщик.Подборщик применяют для подбора провяленной травы из валков при заготовке сенажа. Подборщик состоит из подбирающего барабана 13, шнека 3, прижимного приспособления 14 (нормализатора), механизмов передач и корпуса 1 (рис. 11.3). Подбирающий барабан имеет граблины 10 с пружинными зубьями 6, вал, диски 7. Граблины снабжены кривошинами, ролики 9 которых перекатываются по направляющей дорожке 8. Копируяпрофиль дорожки, ролики поворачивают пружинные зубья граблин в положение, обеспечивающее подачу массы к шнеку.

Рис. 11.3. Подборщик:
1 – корпус жатки; 2,5 – устройство для навески; 3 – шнек; 4 – съемная лопатка; 6 – пружинный зуб; 7 – диск; 8 – направляющая дорожка; 9 – ролик; 10 – граблина; 11 – опора шнека; 12 – копирующий башмак; 13 – подбирающий барабан; 14.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Министерство Сельского хозяйства Российской Федерации

Новосибирский Государственный Аграрный Университет

Кафедра Сельско - хозяйственных машин

Назначение, устройство и применение

Выполнил: студент 114

группы Семенихин С.И.

Проверил: Патрин А.В.

Зерноуборочные комбайны предназначены для уборки зерновых колосовых культур. При оборудовании комбайнов специальными приспособлениями ими убирают кукурузу на зерно, просо, гречиху, рапс, подсолнечник, сою, семенные посевы трав, сахарной свеклы, овощных и лекарственных культур. Уборка этих культур сопровождается выполнением комбайнами следующих технологических процессов: скашивание или подбор стеблей из валков и транспортирование их в уборочной машине; вымолот зерна из колосьев и сепарация его из соломы; очистка зерна от примесей и транспортировка его в бункер; сбор соломы в цельном, измельченном, прессованном виде или разбрасывание ее на поле.

Комбайны бывают прицепные и самоходные. Наиболее распространены самоходные комбайны. По типу молотильно - сепарирующих рабочих органов комбайны делятся на две группы: с классической и аксиально-роторной молотилкой.

Жатвенная часть с помощью наклонной камеры фронтально (спереди) присоединена к раме молотилки. Жатка соединена с проставкой шарнирно и может совершать колебательные движения как в продольной, так и в поперечной вертикальной плоскости. Такое соединение жатки с проставкой обеспечивает ей возможность при опоре на поверхность поля башмаками копировать рельеф поля и поддерживать установленную высоту среза растений режущим аппаратом.

На жатке смонтированы делители, мотовило, режущий аппарат, шнек, копирующие башмаки, в проставке-битер, а в наклонной камере-транспортер, для подбора валков на жатке устанавливают подборщик, мотовило снимают, а режущий аппарат отключают.

Молотилка состоит из следующих основных частей и механизмов: молотильно-сепарирующего устройства, включающего в себя барабан, подбарабанные и отбойный битер, соломотряса, транспортной доски, очистки, зернового и колосового шнеков, зернового и колосового элеваторов, домолачивающего устройства, снабженного распределительным шнеком. Очистка, расположенная под соломотрясом, состоит из верхнего, нижнего жалюзийных решет, удлинителя и вентилятора. На крыше молотилки установлен бункер, снабженный загрузочным и выгрузным шнеками.

Комбайны снабжены пневматическими колесами: передними ведущими и задними управляемыми. Все механизмы и ведущие колеса приводятся в действие от двигателя. Работой комбайна управляет машинист при помощи гидравлической системы и соответствующих механизмов, расположенных в кабине.

Рабочий процесс комбайна протекает следующим образом. Пальцы подборщика, смонтированного на жатке, подают стебли из валков на платформу или мотовило и укладывают на нее стебли, срезанные режущим аппаратом. Шнек сужает поток стеблей (хлебная масса) и направляет их к битеру, а от него – к плавающему транспортеру. Нижняя ветвь транспортера перемещает стебли в мотовильный аппарат. Вращающийся барабан наносит удары по потоку хлебной массы, перемещает ее по подбарабанью и обмолачивает.

Обмолоченная хлебная масса (грубый ворох) состоит из соломы, зерна, половы и примесей. Мелкие части грубого вороха, зерно и полову принято называть мелким зерновым ворохом. Основная часть (70-80%) зернового вороха в процессе обмолота проходит сквозь отверстия подбарабанья и падает на транспортную доску.

Солома с остатками зернового вороха выбрасывают барабаном с большой скоростью. Отбойный битер уменьшает скорость перемещения соломы и направляет ее на соломотряс. Во время перемещения массы по пальцевой решетки, установленной под битером, происходит дальнейшее выделение зерна из соломы. Битер, непрерывно отводя обмолоченную массу от барабана, предупреждает наматывание на него стеблей.

Ступенчатые клавиши соломотряса, совершая круговые движения, интенсивно перетряхивают солому. Зерно и мелкие примеси просыпаются сквозь отверстия клавиш и сходят по их наклонному дну на транспортную доску. Гребенки клавиш продвигают солому к выходу из молотилки.

Зерновой ворох, выделенный подбарабаньем и соломотрясом, по транспортной доске ссыпается на верхнее жалюзийное решето очистки. Зерно просыпается сквозь просветы решета и падает на нижнее решето. Под решета направлена струя воздуха от вентилятора, которая уносит в копнитель легкие примеси (полову). Очищенное зерно, прошедшее сквозь нижнее решето, собирается в желобе шнека, подается скребковым транспортером элеватора в шнек и загружается в бункер.

В процессе обмолота часть колосков отламывается от стеблей и необмолоченными поступают на очистку. Такие колоски сходят с верхнего решета на его удлинитель и сквозь просветы последнего просыпаются в желоб колосового шнека, который их сбрасывает на наклонный транспортер (элеватор), направляющий колоски в домолачивающее устройство. Вращающийся ротор устройства во взаимодействии с зубчатым подбарабаньем обмолачивает колоски и сбрасывает образовавшийся ворох на транспортную доску по всей ее ширине. В дальнейшем этот ворох поступает на решето очистки для выделения из него зерна.

Крупные примеси (сбоина), не прошедшие сквозь просветы удлинителя, вместе с легкими примесями (половой)выводятся из молотилки. Из бункера зерно выгружают шнеком на ходу или на остановках.

Для сбора соломы или половы на комбайн навешивают гидрофицированный копнитель или измельчитель. В копнитель солома подается соломонабивателем, а полова – половонабивателем. Сформированная копна выбрасывается на поле. Комбайн, снабженный измельчителем, может собирать измельченную солому вместе с половой в прицепленную сзади тележку, укладывать солому в валок или разбрасывать по полю.

Устройство и принцип работы остальных комбайнов первой группы в основном аналогичны. Различаются они размерами, устройством отдельных агрегатов, пропускной способностью и производительностью.

агротехнические основы обоснования технических параметров кормоуборочных комбайнов

Анализ источников. Агротехнические основы обоснования технических параметров кормоуборочных комбайнов ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Результаты и их обсуждение. В научных трудах по механизации процессов в сельском хозяйстве приведено немало разработок по обоснованию оптимальных параметров сельскохозяйственной техники, проектированию производственных процессов. К родоначальникам этих работ можно отнести академика В. П. Горячкина и профессора Ф. С. Завалишина [1, 2], из которых первым дано обоснование сроков проведения уборочных работ исходя из динамики накопления урожая, а вторым обоснована продолжительность производственного процесса с учетом потерь выращенного урожая, его стоимости и затрат на приобретение и хранение техники, что влияет на определение оптимального срока уборочных работ.

Основная часть

Нами поставлена задача выработать подходы, чтобы определить типаж и основные параметры технических средств, используемых в производственном процессе, для обоснования которых предлагается следующая методология на примере уборки трав и силосных культур с заготовкой измельченного корма в виде сенажа, силоса и зеленой травяной массы для подкормки скота.

Первым условием должно быть определение с учетом ближайшей перспективы объемов планируемых работ. Так, на ближайшую перспективу в Республике Беларусь планируется ежегодно производить 5500−6000 тыс. тонн молока и 600−700 тыс. тонн говядины, для чего необходимо заготавливать 8000−9200 тыс. тонн сенажа, 11 000−13 000 тыс. тонн силоса и 19 000−21 000 тыс. тонн зеленой массы в виде подкормки скоту на фермах. Исходя из этого, в условном (модельном) хозяйстве региона необходимо ежегодно в лучшие агротехнические сроки с учетом погодных условий, потерь при уборке и хранении заготавливать кормов в объемах, приведенных в табл. 1, которые позволяют определить требуемый темп уборки или необходимую пропускную способность измельчающего аппарата основной машины в технологическом процессе заготовки кормов (кормоуборочного комбайна) [3].

Таблица 1. Необходимый темп уборки при заготовке кормов в модельном хозяйстве.

Вид заготавливаемого корма.

Объем заготовки корма, тыс. тонн.

Агросрок уборки, дн.

Темпы уборки, т/ч пропускная способность, кг/с.

Силос из кукурузы.

Свежескошенная трава на зеленую подкормку.

Таким образом, темп уборки, определяемый в данном случае пропускной способностью измельчающего аппарата кормоуборочного комбайна, является основной операцией, регламентирующей технологический процесс уборки, и обеспечивает связь объемов выполняемых работ в модельном хозяйстве с технологическими требованиями уборки кормовой культуры и техническими возможностями средств механизации.

Учитывая, что кормоуборочный комбайн предназначен для работы на уборке различных кормовых культур (кукуруза на силос, провяленная трава на сенаж и свежескошенная трава на зеленую подкормку) классификацию типажа комбайнов по пропускной способности следует проводить по одной культуре, а по другим — делать перерасчет.

Анализом опытных данных по пропускной способности измельчающего аппарата на измельчении свежескошенной травы, в зависимости от пропускной способности, при измельчении кукурузы получено следующее выражение:

где q_з.m — пропускная способность измельчающего аппарата комбайна на уборке зеленой массы травы, кг/с; q_к — пропускная способность измельчающего аппарата комбайна на уборке кукурузы, кг/с.

При измельчении травы, провяленной до влажности сенажной массы (40−60%), показатель пропускной способности измельчающего аппарата в отличие от показателя пропускной способности на кукурузе при ее уборке на силос имеет параболическую зависимость следующего вида:

где q_п.Т — пропускная способность измельчающего аппарата кормоуборочного комбайна при подборе провяленной травы на сенаж, кг/с; q_к — пропускная способность измельчающего аппарата на уборке кукурузы на силос, кг/с.

Коэффициенты 0,6 и 0,78 являются эмпирическими величинами, характеризуют их средние значения и зависят от физико-механических свойств измельченного материала.

В зарубежной практике типаж кормоуборочных комбайнов определяется по пропускной способности измельчающего аппарата при уборке кукурузы на силос и подразделяется на три класса [4].

К первому классу относятся комбайны с низкой пропускной способностью, составляющей на уборке кукурузы 10−25 кг/с.

Второй класс представляют комбайны с пропускной способностью 25−40 кг/с.

К третьему классу относятся комбайны с высокой пропускной способностью 40−55 кг/с и более (табл. 2). Используя уравнения пересчета (1) и (2) пропускной способности измельчающего аппарата при уборке кукурузы на силос, получим пропускную способность на кошении трав для комбайнов первого класса, равную 6−15 кг/с, для комбайнов второго класса — 16−24 и третьего — 25−32 кг/с. При подборе провяленной травы пропускная способность комбайнов составит соответственно 4−11, 12−17, 14−24 кг/с.

Таблица 2. Техническая характеристика кормоуборочных комбайнов.

Мощность двигателя, кВт.

Диаметр измельчителя, мм.

Количество ножей, шт.

Масса с жаткой, кг.

Комбайны III класса (40−55 и более кг/с).

Claas Jaguar 900.

С1ааs Jaguar 880.

С1ааs Jaguar 860.

John Deere 6910.

Саsе IН Маnmut 7400.

Комбайны II класса (25−40 кг/с).

Claas Jaguar 690.

Claas Jaguar 820.

Claas Jaguar 840.

John Deere 4720.

John Deere 5830.

Massey Fergusson 684.

New Holland 2100.

Case IH Mammut 6900.

Kemper Champion 3000.

John Deere 6610.

John Deere 6710.

John Deere 6810.

Комбайны I класса (10−25 кг/с).

New Holland 718.

New Holland 790.

New Holland 1600.

Zweegers Zoner MH80.

Zweegers Zoner MH160.

John Deere 3970.

Zweegers Zoner MH320.

Kemper Champion 1200.

Для обеспечения заданного темпа уборки кукурузы на силос (табл. 1) необходимо убирать кукурузу с преобладающей для хозяйств Республики Беларусь урожайностью 250−300 ц/га при скорости движения прогнозируемого комбайна 3,0−2,5 м/с и шириной захвата ручьевой жатки 5,6 м, подобно восьмиручьевой жатки комбайнов Jaguar 850, 870, 900. При этом пропускная способность измельчителя составит в час основного времени около 42 кг/с, что соответствует принятой за рубежом классификации типажа кормоуборочных комбайнов третьего класса, обеспечивающих пропускную способность 40−55 и более кг/с на кукурузной массе.

Такой комбайн обеспечивает при кошении травы с измельчением пропускную способность 20−27 кг/с, а при подборе провяленной травы на сенаж — 15−19 кг/с.

Для обеспечения требуемого темпа заготовки сенажа (табл. 1) пропускная способность измельчителя должна составлять 18,5 кг/с, что в пересчете на кукурузный силос составляет 42,6 кг/с.

Такую пропускную способность обеспечивают машины третьего класса классификации типичных кормоуборочных комбайнов.

Для обеспечения пропускной способности измельчителя кормоуборочного комбайна на заготовке сенажной массы 18,5 кг/с должны быть выдержаны следующие технологические и технические параметры: рабочая скорость машины 2,5 м/с (9 км/ч); средняя урожайность зеленой массы 135 ц/га (провяленной 68 ц/га), на промежуточных и однолетних посевах 110 ц/га (55 ц/га), многолетних трав 160 ц/га (80 ц/га); подбираемый валок должен быть сформирован с ширины захвата в среднем 10,9 м, при максимальной урожайности — 9,2 и минимальной — 13,4 м. Для образования такого валка необходимо применять на сгребании травы широкозахватные грабли типа LINER3000 или LINER 1550 twin, а также создать валкообразователи-сдваиватели валков соответствующей ширины захвата. Для подбора валков комбайн должен быть оснащен подборщиком, шириной захвата не менее 3 м.

Для заготовки зеленой подкормки в среднем хозяйстве кормоуборочный комбайн должен работать 150 дней в году и убирать в соответствии с технологическим регламентом кормления скота около 71 тонны травяной массы в течение трех часов ежедневно, что обеспечивает пропускную способность 9,4 кг/с по свежескошенной траве или в пересчете на пропускную способность по кукурузе — 16,0 кг/с.

В соответствии с классификацией кормоуборочных комбайнов такой тип машины относится к первому классу и может быть изготовлен в прицепном к трактору, навесном или полунавесном исполнении. Один комбайн может заготовить зеленую подкормку для фермы с поголовьем около 400 условных голов крупного рогатого скота.

Таким образом, для заготовки кормов из трав и силосных культур с измельчением на ближайшую перспективу необходимо иметь для хозяйств республики два типа кормоуборочных комбайнов с пропускной способностью на кукурузе 42,6 кг/с и 16 кг/с, из которых первый в самоходном исполнении, а второй в агрегате с трактором в прицепном, навесном или полунавесном исполнении.

Дальнейшими расчетами определяются базовые параметры перспективных кормоуборочных комбайнов: необходимая мощность двигателя на привод рабочих органов машин и их масса.

Анализом пропускной способности кормоуборочных комбайнов на уборке кукурузы, их массы и мощности двигателя существующих лучших зарубежных образцов определены коэффициенты соотношений параметров (табл. 3).

Используя коэффициенты соотношений для лучших зарубежных комбайнов (табл. 3), можно определить основные параметры перспективных комбайнов требуемой пропускной способности (табл. 4), где масса комбайна приведена со сменными адаптерами (жаткой для травы, кукурузы, подборщиком и транспортной тележкой).

Таблица 3. Коэффициенты соотношений параметров существующих зарубежных кормоуборочных комбайнов.

Читайте также: