Классификация зерноуборочных комбайнов

Зерноуборочный комбайн – это сложная сельскохозяйственная техника, которая выполняет сразу несколько действий последовательно, непрерывным потоком и одновременно: срезание зерновой культуры, подачу её к молотильному аппарату, обмолот (выбивание зерна из колосьев), очистку его от вороха и прочих примесей струёй воздуха, транспортировку очищенного зерна в бункер и механическую выгрузку из него в кузов автомобиля. Таким образом, одна сложная машина выполняет функции трёх простых –жатки, молотилки и веялки.

В дополнение к зерноуборочным комбайнам выпускаются различного вида жатки и прочие приспособления, позволяющие делать уборку разных сельскохозяйственных культур.

Рабочие процессы полностью автоматизированы, поэтому удаётся за короткий срок провести уборочную страду. Это позволяет сохранить должное качество всего убранного зернового материала. В современную эпоху зерноуборочная техника представлена в широчайшем ассортименте, что усложняет выбор определённой модели. Перед тем, как сделать этот выбор, необходимо рассмотреть классификацию данных устройств, принцип работы и наиболее популярные комбайны.

Об истории зерноуборочных комбайнов

Первые зерноуборочные комбайны возникли ещё в начале девятнадцатого века. Тогда они были впервые представлены и опробованы на практике и в Британии, и в Соединённых Штатах Америки.

Выглядели данные допотопные агрегаты как колёсные повозки, к которым присоединены специальные приспособления, позволяющие срезать колосья и немного очищать зерно от стеблей. Также с их помощью можно было проводить первичное (не окончательное) провеивание зерна от шелухи.

В 1834 году в США Хайрам Мур построил и запатентовал первый зерноуборочный комбайн, который мог сразу жать, молотить и обмолачивать зерно. Ранние версии комбайнов тянули упряжки лошадей, мулов или волов. Получив практический опыт, в 1835 году Мур построил полномасштабный вариант длиной 5,2 м и с шириной среза 4,57 м. В 1839 году одной машиной за один раз был собран урожай более чем с 20 га. Комбайн тянули 20 лошадей.

В 1868 году патент на комбайн собственного изобретения подал и российский агроном, энтузиаст и изобретатель Андрей Романович Власенко.

Всего было построено четыре экземпляра зерноуборочного комбайна Власенко. Два из них служили в основном для выставочно-демонстрационных целей, а два других – трудились на полях родного для Андрея Романовича Бежецкого уезда Тверской губернии до полного своего физического износа.

Сделать свою «зерноуборку» коммерчески успешной у Власенко не получилось. Аграрии отнеслись к машине с подозрением и прохладцей; да и покупать / обслуживать такой агрегат, дескать, не на что. Мы уж лучше по старинке…

Попытка наладить производство «зерноуборок», заручившись помощью государства, тоже провалилась. Чиновники «отфутболили» изобретателя. «Выполнение сложной машины не под силу нашим механическим заводам! Мы даже более простые жатвенные носильные машины и молотилки привозим из-за границы», – такую резолюцию начертал на прошении Власенко генерал-адъютант Александр Зеленной, министр Государственных имуществ Российской Империи.

Когда же Власенко попросил денег для транспортировки и показа своего комбайна на Всемирной выставке 1873 года в Вене – ему отказали.

В Америке же к 1890 году промышленным производством и продажей комбайнов занимались уже 6 компаний. И они уже начали пробовать применять вместо лошадей паровые самоходы, от которых в дальнейшем перешли к тягачам-тракторам с двигателем внутреннего сгорания (впервые – в 1907 году).

Поскольку до возникновения СССР именно американца были «впереди планеты всей» по производству комбайнов, само это слово, прочно вошедшее в мировой обиход, является английским: комбайн («сombine») – значит «соединение» – имеется в виду, машинный агрегат, соединяющий в себе функции сразу нескольких агротехнических рабочих машин; одновременно выполняющих несколько разнохарактерных операций.

В нашей стране комбайны появились лишь на рубеже 20-х / 30-х годов ХХ века. Их импортировали из США, изучили, переняли опыт, и наладили собственное производство таких машин.

Первенец отечественного комбайностроения – завод «Коммунар» в Запорожье (1930 г.) 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», затем Саратовский авиационный завод).

Первым самоходным, а не прицепным, комбайном в СССР стал С-4 (в промышленном производстве – с 1947 по 1958 гг.)

Предназначение зерноуборочных комбайнов

Конечно же, современные зерноуборочные комбайны выглядят совершенно иначе. Данные агрегаты отличаются большими габаритами и высокой производительностью, но при этом не создают антропогенной нагрузки на почву. Они бережно обрабатывают не только зерно, но и солому, и сводят к минимуму участие человека во всех процессах. Комбайны выполняют скашивание и подбор стеблей из валков, вымолот зерна из колосьев и его очистку от примесей. Они собирают солому в различном виде, либо измельчают и разбрасывают её по полю.

Наряду с традиционной жаткой, содержащей режущий аппарат, зерноуборочные комбайны могут быть агрегатированы жатками очёсывающего типа. Это позволяет существенно увеличить производительность комбайна при уборке колосовых и метёлочных зерновых культур при определённых условиях.

Для работы на почвах повышенной влажности, в частности, при уборке риса, на комбайне вместо колёсного применяется гусеничный тип шасси. Для повышения производительности, снижения потерь зерна, а также при работе с культурами трудно обмолачиваемыми или легкоповреждаемыми, применяются двойные молотильные аппараты, в том числе с различными типами первой и второй молотилок.

Основной тип двигателя, применяемый на современных комбайнах, – дизельный, который обеспечивает как движение, так и работу внутренних систем. Управление рабочими органами осуществляется при помощи гидравлической системы.

Комбайны могут применяться для вымолота зерна из колосьев, а также сепарации его из соломы. Также их используют для подбора или скашивания стеблей из валков, транспортирования в уборочной машине. Может проводиться очистка зерна от примесей, транспортировка в бункер. Также комбайн может быть предназначен для сбора соломы в измельчённом, спрессованном или цельном виде.

Современные комбайны наряду с функцией обмолота зерновых культур, обладают прочной конструкцией, выравнивающей системой для склонов, большой вместимостью бункера для зерна, скоростной разгрузкой и лучшей производительностью.

К особенностям современных комбайнов относят повышенный уровень комфорта для пилота-комбайнера: цветной монитор в кабине с возможностью коммуникации с отдельными системами комбайна, управление интенсивной каскадной очисткой, контроль над возвратом, измельчением и широким разбрасыванием соломы и половы несколькими режимами, управление точной подачей топлива, низкий уровень шума в кабине, мощная система охлаждения, полный обзор поля за счёт прозрачных стенок кабины, а также высокоточный датчик урожайности, датчик влажности, создание карт урожайности на основе дифференциальной глобальной системы позиционирования (DGPS), программное обеспечение для настольных систем и услуги по его поддержке, лазерная система ведения комбайна на «автопилоте», параллельный проход от ряда к ряду с точностью до 1-2 см, решения для интегрированной системы управления (датчики и регуляторы).

Принцип работы и различные типы зерноуборочных комбайнов по принципу работы

В передней области комбайна есть ножи, которые скашивают стебли и передают их мотовилу. Стебли, срезанные режущим аппаратом, с помощью мотовила направляются на платформу жатки, где шнек транспортирует срезанную хлебную массу к центру жатки и пальцами, которые имеются в центральной части, проталкивает в наклонную камеру, где имеется транспортёр, подающий стебли в приёмную камеру молотилки.

В корпусе комбайна перед молотильным барабаном имеется камнеуловитель, в который из хлебной массы выпадают камни. Молотильный барабан производит обмолот колосьев, вымолоченное зерно, полова и мелкие примеси просыпаются сквозь деку на транспортирующую решётку.

Солома и оставшиеся в ней невымолоченные колосья выбрасывается на клавиши соломотряса, где за счёт вибрации и возвратно-поступательного движения клавиш, а также их специальной конструкции происходит отделение зерна от соломы которое просыпается на решето (грохот).

Вентилятором под решето подаётся воздух для очистки зерна от лёгких примесей, более тяжёлые примеси отделяются за счёт вибрации решета. Солома по соломотрясу поступает в измельчитель или в копнитель.

Также солома может выкладываться за комбайном в валок без измельчения для последующего её сбора с помощью пресс-подборщиков. Очищенное зерно ссыпается в камеру зернового шнека который подаёт зерно в бункер. Недомолоченные колосья по решётке поступают на поддон, по которому они ссыпаются в колосовой шнек, возвращающий колосья в молотильный барабан.

Существуют также так называемые роторные комбайны. В них, в отличие от классического комбайна, вместо молотильного барабана, отбойного битера и соломотряса установлен продольный ротор. Данное решение позволяет увеличить производительность и уменьшить потери зерна, однако требует более мощного двигателя и заметно хуже начинает работает в условиях большой влажности. Наиболее рационально использовать роторные комбайны на полях с богатой урожайностью.

Различия по способу агрегирования

По данному признаку комбайны делят на несколько типов:

• Самоходные – полноценный автономный механизм на гусеничном или колёсном ходу, который приводится в движение двигателем внутреннего сгорания.
• Прицепные – данное оборудование агрегатируется через гидропривод и карданный вал к различным тракторам.
• Навесные. Они встречаются в малогабаритных вариантах. Благодаря адаптерам можно превратить садовый мини-трактор или мотоблок в полноценный комбайн.

Различаются комбайны и по типу молотильно-сепарирующего блока. По данному признаку выделяют

• Барабанные (клавишные),
• гибридные и
• роторные модели (как выше уже было отмечено).

Первый вариант состоит из молотилки, жатки и веялки.

Роторные лишены молотилки, но вместо неё используется продольный ротор.

Здесь нет барабана, но есть специальный фильтр, с помощью которого затягивается солома. При этом процессы обмолота и сепарации выполняются в одно время. Зерно отделяется от колосьев методом вытирания. Особенностью такой системы является высокая производительность, особенно это касается сепарации, осуществляемой рабочими элементами машины. Также преимуществом является высокое качество обмолота. Но из недостатков стоит выделить высокий показатель расхода топлива (на 20-30% больше от других моделей.

Гибридные модели сочетают в себе и ротор, и барабан. По своим функциональным характеристикам отличаются от клавишных, но сам процесс облущивания осуществляется в роторах, куда подается стебле-зерновая часть после бильного барабана. Благодаря решетчатой структуре роторов вымолоченное зерно просыпается сразу на решетный стан, в итоге оказываясь в приемном бункере.

• По пропускной способности молотилки (1,2,3,4,5 классы)

Также комбайны можно классифицировать по способности пропускать и обрабатывать культуру. Первый класс присваивается молотилке, которая обрабатывает килограмм зерновой массы в секунду. Если показатель увеличивается до двух, то присуждается второй класс. Многие модели сейчас относятся уже к 3, 4 или 5-му классу, и т.д.

Например, ростсельмашевские «Акрос-530», «Акрос-580» – относятся к 5-му классу. А двухбарабанный РСМ-161 – к 6 классу. Высокопроизводительный роторный «Торум-740» – к 7-му классу. Его производительность составляет около 40 тонн/час; в зависимости от ландшафта и типа культуры такая машина может за сезон обработать свыше 2 тыс. га.

А самый распространённый в СССР комбайн – «Нива» (который в современной версии «Ростсельмаша» называется «Нова» – он к 3-му классу относится.

По направлению движения потока срезанных стеблей, подаваемых в молотильный аппарат, зерноуборочные комбайны делятся на:

• Г-образные,
• Т-образные,
• поперечно-прямоточные и
• продольно-прямоточные.

Продольно-прямоточные комбайны бывают с пассивным и активным сужением потока хлебной массы.

Отдельную группу составляют также крутосклонные комбайны, специально предназначенные для работы в гористой местности, со сложным рельефом. Особенность конструкции заключается в наличии гидромеханизмов, автоматически обеспечивающих горизонтальное положение молотилки.

Общее устройство и комплектация. Особенности выбора

Из каких составных частей состоит агрегат? Это жатка; наклонная камера; бункер; проставка; молотильно-сепарирующее устройство; двигатель; трансмиссия; гидравлика; копнитель; органы управления; кабина; электрооснастка; электронная контрольная система.

В зависимости от выбранного способа уборки зерновой культуры (прямое или раздельное комбайнирование), комбайн может быть оснащен различными технологическими опциями (в т.ч. сменными), но основная комплектация, обеспечивающая технологический процесс включает жатвенную часть или подборщик, молотильное устройство, сепарирующее устройство, транспортные механизмы, зерновой бункер и копнитель (либо измельчитель). Каждый из технологических механизмов комбайна может иметь те или иные конструктивные отличия, но их основное назначение и принцип работы отличаются мало.

Важно своевременно проводить обслуживание агрегата – затачивать лезвия, менять масло и иные жидкости, ставить новые запчасти. Это позволит продлить срок службы комбайна.

При выборе комбайна в первую очередь стоит отталкиваться от его производительности, на что влияет вид молотильного механизма. Мощность комбайна зависит от его размеров, а также от конструктивных особенностей рабочих механизмов. Также на мощность этой машины влияет скорость работы молотильного механизма и выполненные настройки. При этом производительность комбайна также зависит и от типа собираемой культуры, рельефа местности и так далее.

Для того, чтобы приобретение этой сельхозтехники не стало напрасной тратой денег, необходимо ориентироваться на величину обрабатываемых площадей. Мощные комбайны и топлива потребляют много, и в техобслуживании недешёвые. Отлично окупают они себя только при условии их использования на серьёзных посевных площадях. Для более мелких масштабов нужна и техника попроще и подешевле. Как говорится, – по Сеньке и шапка.