Основы статистич динамики

Зерноубо́рочный комба́йн — сложная зерноуборочная машина (жнея-молотилка), выполняющая последовательно непрерывным потоком и одновременно: срезание хлеба, подачу его к молотильному аппарату, обмолот зерна из колосьев, отделение его от вороха и прочих примесей, транспортировку чистого зерна в бункер и механическую выгрузку из него.

     Одна из важнейших сельскохозяйственных машин, способная выполнять сразу несколько различных операций. Например, зерноуборочный комбайн срезает колосья, выбивает из колосков зёрна и очищает зёрна струёй воздуха. Сложная машина выполняет функции трёх простых — жатки, молотилки и веялки.

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-сепа-рирующих рабочих органов комбайны делят на две группы: с классической и аксиально-роторной молотилкой. К первой группе относятся самоходные комбайны СК-5М «Нива», «Енисей-1200», «Кедр-1200», «Дон-161», «Дон-1500Б», ко второй - самоходные комбайны СК-10В «Ротор», «Дон-2600» и прицепной комбайн ПН-100 «Простор».

 

Рассмотрим устройство и  рабочий процесс комбайнов первой группы на примере комбайна «Дон-1500Б».

Комбайн «Дон-1500Б» (рис. 3) состоит  из жатвенной части А, включающей в себя жатку, проставку Б и наклонную камеру В, молотилки Г, бункера 10, копнителя 18, двигателя 8, трансмиссии, ходовой системы, гидросистемы, кабины 6, органов управления, электрооборудования и электронной системы контроля технологического процесса и состояния агрегатов. На комбайне «Дон-1500» вместо копнителя можно установить универсальное приспособление для измельчения и сбора соломы и половы в прицепные тележки или разбрасывания их по полю.

Жатвенная часть с помощью  наклонной камеры В фронтально (спереди) присоединена к раме молотилки Г. Жатка соединена с проставкой Б 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 38 копировать рельеф поля и поддерживать установленную высоту среза растений режущим аппаратом 39.

На жатке смонтированы делители 41, мотовило 1, режущий аппарат 39, шнек 3, копирующие башмаки 38, в проставке Б - битер 37, а в наклонной камере В - транспортер 4. Для подбора валков на жатке устанавливают подборщик, мотовило 1 снимают, а режущий аппарат 39 отключают

В зонах, где преобладает  раздельный способ уборки, вместо жатки  на комбайн навешивают платформу-подборщик.

Молотилка состоит из следующих  основных частей и механизмов: молотильно-сепарирующего устройства (МСУ), включающего в себя барабан 5, подбарабанье 33 и отбойный битер 7, соломотряса 16, транспортной доски 32, очистки, зернового 30 и колосового 28 шнеков, зернового 13 и колосового 15 элеваторов, домолачивающего устройства 9, снабженного распределительным шнеком. Очистка, расположенная под соломотрясом, состоит из верхнего 26, нижнего 27жалюзийных решет, удлинителя 25и вентилятора 31. На крышке молотилки установлен бункер 10, снабженный загрузочным 12 и выгрузным 11 шнеками.

Комбайны снабжены пневматическими  колесами: передними ведущими 35 и  задними управляемыми 24. Все механизмы  и ведущие колеса приводятся в  действие от двигателя 8. 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 1 и укладывают на нее  стебли, срезанные режущим аппаратом 39. Шнек 3 сужает поток стеблей (хлебная  масса) и направляет их к битеру 37, а от него - к плавающему транспортеру 4. Нижняя ветвь транспортера перемещает стебли в молотильный аппарат. Вращающийся  барабан 5 наносит удары по потоку хлебной массы, перемещает ее по подбарабанью 33 и обмолачивает.

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Схема рабочего процесса зерноуборочного комбайна «Дон-1500»:

 

А - жатвенная часть; Б - проставка; В - наклонная камера, Г- молотилка; 1 - мотовило; 2, 36- гидроцилиндры; 3 - шнек жатки; 4- плавающий транспортер; 5- молотильный барабан; 6- кабина; 7-отбойный битер; 8-двигатель; 9-домолачивающее устройство; 10- бункер; 11-выгрузной шнек; 12- загрузочный шнек; 13 - зерновой элеватор; 14- вибропобудитель; 15- колосовой элеватор; 16- соломотряс; 17- соломонабиватель; 18- копнитель; 19- клапан копнителя; 20- датчик; 2/-пальцы; 22 - днище копнителя; 23 - половонабива-тель; 24, 35- колеса; 25- удлинитель верхнего решета; 26- верхнее решето; 27- нижнее решето, 28- колосовой шнек; 29- пальцевая решетка; 30- зерновой шнек; 31 - вентилятор; 32 - транспортная доска; 33- подбарабанье; 34- камнеуловитель; 37- битер проставки; -копирующие башмаки; 39- режущий аппарат; 40- граблина; 41 – делитель

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 32.

 

Солома с остатками  зернового вороха выбрасывается  барабаном с большой скоростью. Отбойный битер 7уменьшает скорость перемещения соломы и направляет ее на соломотряс 16. Во время перемещения  массы по пальцевой решетке, установленной  под битером 7, происходит дальнейшее выделение зерна из соломы. Битер, непрерывно отводя обмолоченную массу  от барабана, предупреждает наматывание  на него стеблей.

Ступенчатые клавиши соломотряса 16, совершая круговые движения, интенсивно перетряхивают солому. Зерно и  мелкие примеси просыпаются сквозь отверстия клавиш и сходят по их наклонному дну на транспортную доску 32. Гребенки клавиш продвигают солому к выходу из молотилки.

Зерновой ворох, выделенный подбарабаньем и соломотрясом, по транспортной доске 32 ссыпается на верхнее жалюзийное решето 26 очистки. Зерно просыпается сквозь просветы решета и падает на нижнее решето 27. Под решета направлена струя воздуха от вентилятора 31, которая уносит в копнитель 18 легкие примеси (полову). Очищенное зерно, прошедшее сквозь нижнее решето, собирается в желобе шнека 30, подается скребковым транспортером элеватора 13 в шнек 12 и загружается в бункер 10.

В процессе обмолота часть  колосков отламывается от стеблей и  необмолоченными поступает на очистку. Такие колоски сходят с верхнего решета на его удлинитель 25 и сквозь просветы последнего просыпаются в желоб колосового шнека 28, который их сбрасывает на наклонный транспортер (элеватор) 15, направляющий колоски в домолачивающее устройство 9. Вращающийся ротор устройства во взаимодействии с зубчатым подбарабаньем обмолачивает колоски и сбрасывает образовавшийся ворох в кожух шнека, который подает ворох на транспортную доску 32 по всей ее ширине. В дальнейшем этот ворох поступает на решето 26 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 11 на ходу ил» на остановках.

Для сбора соломы и половы на комбайн навешивают гидрофи-цированный копнитель 18 или измельчитель. В копнитель солома подается соломонабивателем 17, а полова - половонабивателем 23. 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.

Комбайн «Дон-161» предназначен для уборки высокоурожайных посевов  зерновых и других культур. Комбайн  имеет усовершенствованную молотильно-сепарирующую систему, увеличенную площадь решет очистки и вместимость бункера. Комбайн может комплектоваться жатками четырех типоразмеров и платформами-подборщиками двух типоразмеров. Комбайн снабжают измельчителем или капотом для укладки соломы в валок.

Зерноуборочный комбайн  «Енисей-1200» снабжен двухбарабанным молотильно-сепарирующим устройством. Его применяют для уборки зерновых в условиях повышенной влажности хлебной массы. Выпускается три модификации этого комбайна: «Енисей-1200-1» с однобарабанным молотильным аппаратом для уборки зерновых в зонах с пониженным увлажнением; «Енисей-1200Н» для уборки влажных длинносоломистых и полеглых хлебов в условиях Нечерноземной зоны; гусеничная модификация «Енисей-1200Р» с передним штифтовым барабаном для уборки риса.

 

Зерноуборочный комбайн  «Кедр-1200» снабжен однобарабанным молотильно-сепарирующим устройством, а его модификации «Кедр-1200Н» и «Кедр-1200Р» - двухбарабанным. У комбайна «Кедр-1200Р» первый молотильный барабан - штифтовый, а у «Кедр-1200Н» - бильный. Базовая модель «Кедр-1200» предназначена для уборки хлебов в условиях нормальной влажности; модификация «Кедр-1200Н», имеющая повышенную проходимость, - для уборки влажных длинносоломистых и полеглых хлебов в условиях Нечерноземной зоны; гусеничная модель «Кедр-1200Р» - для уборки риса.

Зерноуборочный комбайн  «Дон-091», снабженный однобарабанным молотильно-сепарирующим устройством, предназначен для уборки зерновых и других культур в условиях нормальной и повышенной влажности.

Устройство и принцип  работы зерноуборочных комбайнов второй группы рассмотрим на примере комбайна СК-10.

Комбайн СК-10 (рис. 4), предназначенный  для уборки высокоурожайных хлебов, отличается от комбайна «Дон-1500» устройством  молотилки. В молотилке СК-10 применено  принципишьно новое аксиально-роторное молотильно-сепарирующее устройство, в котором вымолот, сепарацию зерна и перемещение хлебной массы к выходу выполняет вращающийся ротор 24. Ось его вращения расположена вдоль продольной оси молотилки. Ротор состоит из приемной А, молотильной Б и сепарирующей Участей, различающихся конструкцией активных элементов, которыми ротор воздействует на поток стеблей.

 

Рис. 4. Схема рабочего процесса зерноуборочного комбайна СК-10:

А, Б, В - соответственно приемная, молотильная и сепарирующая части  ротора, 1 - мотовило, 2 - шнек, 3 - битер  проставки, 4 - транспортер наклонной камеры, 5-кабина, 6- бункер, 7, 16, 19, 21 - шнеки, 8- зерновой элеватор, 9-сепарирующая решетка, 10- битер, 11 - двигатель, 12 - трубопровод, 13- разбрасыватель соломы, 14- измельчитель, /5 -удлинитель, 17, 18- решета очистки, 20- вентилятор,

 

22- бич, 23 - дека, 24- ротор, 25- кожух, 26- лопасть 

 

Приемная часть ротора снабжена тремя винтообразными лопастями 26 и заключена в конический кожух 25. Части Б и В ротора заключены в цилиндрический кожух, составленный из обмолачивающей деки 23, сепарирующих решеток 9, винтовых направляющих, установленных по всей длине кожуха, входного и выходного окон.

Хлебная масса подается транспортером 4 в приемную часть А ротора 24, захватывается лопастями 26 и подается к бичам 22, которые, ударяя по колоскам, вымолачивают зерно и увлекают массу во вращение. Масса, ударяясь о винтовые направляющие, перемещается по винтовой траектории от входа к выходу. Зерно и мелкие примеси проходят через отверстия решетчатой деки 23 и решеток

9    в шнеки 21 и  подаются на верхнее решето 77 очистки. Рабочий процесс очистки  аналогичен рабочему процессу  очистки комбай на «Дон-1500».

Очищенное зерно поступает  в шнек 19, из него в элеватор 8 и  загружается в бункер 6. Солому, выходящую  из кожуха ротора, захватывает битер 10 и подает в измельчитель 14. Полова, сходящая с удлинителя 75 очистки, поступает в шнек измельчителя 14, из него в кожух вентилятора и далее вместе с соломой загружается в прицепленную к комбайну тележку.

Комбайн может укладывать солому с половой в валок или  разбрасывать их по полю.

Комбайн «Дон-2600» снабжен  аксиально-роторным молотиль-но-сепарирующим устройством. Он отличается от комбайна СК-

10    конструкцией  привода ротора, очистки и устройства  для сбора мелкого зернового  вороха и подачи его на очистку.  «Дон-2600» снабжен дополнительным транспортером для подачи соломы в копнитель. На место снятого копнителя можно навешивать из мельчитель и капот для укладки соломы в валок.

Прицепной комбайн ПН-100 «Простор»  предназначен для уборки зерновых и  других культур на мелкоконтурных участках. Его агрегатируют с тракторами тягового класса 1, 4 и 2.

Комбайн снабжен аксиально-роторным молотильно-сепариру-ющим устройством, ось которого расположена поперек направления движения комбайна параллельно режущему аппарату. Диаметр ротора 570 мм, длина 1870 мм. Хлебная масса транспортером наклонной камеры подается тангенциально (поперек оси барабана) по касательной к поверхности барабана.

Качество работы комбайнов  оценивают по уровню потерь зерна  за жаткой и молотилкой, чистоте  и дроблению зерна, собранного в  бункер. Качество зависит от многих факторов: технического уровня реализованных  в комбайне конструктивных решений, состояния и правильной регулировки  рабочих органов жатки и молотилки, подачи хлебной массы, ее состава  и состояния, засоренности и полеглости посевов, выровненное™ поверхности  и рельефа поля, выбранного направления  и скорости движения, мастерства и  технологической дисциплинированности комбайнера.

Пропускная способность (кг/с) молотилки - это предельное количество хлебной массы, которую может  обработать комбайн за 1 с с соблюдением агротехнических требований.

Номинальную пропускную способность  определяют при испытании комбайнов  на уборке прямостоячей безостой пшеницы, имеющей длину стеблей 0,7...0,9 м, урожайность  не менее 4 т/га, влажность зерна и  соломы 15... 18%, отношение массы зерна к массе соломы 1: 1,5, засоренность в зоне среза не более 5% и массу 1000 зерен более 40 г.