Способы комбайновой уборки зерновых культур

Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Особенности уборки урожая зерновых

Определение сроков уборки урожая

Уборка урожая, в том числе и зерновых культур – наиболее ответственный этап растениеводческого производства. Конечно же, чтобы вырастить урожай, требуются большие затраты труда, энергии и технических ресурсов, но и уборка урожая без потерь и с минимальными затратами – задача далеко не из легких.
Потери во многом определяются сроками и продолжительностью уборки урожая, а также спелостью зерна во время уборки, которая, в первую очередь, характеризуется его влажностью. Чтобы максимально сохранить питательные свойства колосовых культур и обеспечить при этом минимальные потери, зерно убирают в фазах восковой и полной спелости.

Восковая спелость зерна характеризуется максимальным содержанием питательных веществ. В фазе восковой спелости влажность зерна составляет около 25% его массы. Это больше, чем требуется для продолжительного хранения зерна и технологичности его последующей обработки, поэтому зерно восковой спелости после скашивания требует досушивания.

Зерно восковой спелости полностью сформировано, оно крупное и блестящее, но, в отличие от зерна полной спелости, оно мягче и легко разрезается ногтем (в начале и середине фазы), либо на зерне остается четкий след от ногтя (в конце фазы). Внешне наступление фазы восковой спелости определяется, также, по цвету зерна (оно полностью теряет зеленую окраску) и состоянию эндосперма.

Визуальное определение спелости зерновых требует определенных навыков и опыта, при этом ошибка может стоить дорого. Поэтому для определения спелости зерна чаще применяют более точные методы — по массе 1000 сырых зерен и эозиновый метод определения спелости зерна посредством синтетического красителя — эозина. При эозиновом методе фаза спелости и степени пригодности зерна к уборке определяется по интенсивности окраски колоса после выдерживания его в специальном растворе.
В последнее время часто применяют электронные способы оценки спелости зерна посредством специальных приборов. В основе электронных методов определения спелости используется свойство зерен в зависимости от влажности изменять удельное сопротивление при пропускании через них электрического тока.

Продолжительность фазы восковой спелости зависит от погодных условий – в жаркую, сухую погоду она составляет примерно 6-7 дней, а при прохладной погоде и повышенной влажности период восковой спелости зерна растягивается до 10 дней и даже больше. В этом период можно начинать уборку, но требуется подсушивание и зерна, и незерновой части урожая.

Полная спелость зерна наступает при влажности 14…20%, когда оно становится твердым. При этом большинство листьев на стебле отмирает, а зерно начинает осыпаться из колоса. По этой причине затяжная уборка зерновых в фазе полной спелости приводит к значительным потерям. Потери зерна осыпанием при уборке от начала фазы полной спелости в течение 10…12 дней изменяются незначительно, но после этого периода прогрессивно увеличиваются. По этим причинам урожай зерновых необходимо убирать своевременно и быстро. Если уборка осуществляется в фазе полной спелости целесообразно совмещать процессы скашивания растений, вымолота зерна из колоса, выделения его из соломы и очистки от примесей.

До середины прошлого века уборка урожая зерновых осуществлялась по следующей схеме: растения скашивали в фазе восковой спелости и связывали в снопы, в которых зерно дозревало и подсыхало вместе со стеблями. После этого снопы свозили на стационарные пункты обработки и обмолачивали.
Такой способ, требовавший значительных трудозатрат, называли раздельной уборкой. В настоящее время, после появления эффективной зерноуборочной техники и комбайнов, зерновые культуры убирают прямым и раздельным комбайнированием.

Способы уборки урожая зерновых

Прямое комбайнирование

При прямом комбайнировании одновременно выполняются все технологические процессы уборки — растения срезаются, после чего выполняется обмолот растительной массы, выделение зерна из соломы, очистка его от примесей, сбор зерна и незерновой части урожая (соломы и половы). Все эти процессы выполняются комбайнами – специальными зерноуборочными машинами, способными выполнять все перечисленные операции в комплексе.

Прямое комбайнирование может быть эффективным в период полной спелости зерна при равномерно созревающей и малозасоренной хлебной массе. Перед уборкой неравномерно созревающих и позднеспелых культур (трав на семена, сои, рапса и др.) проводят опрыскивание или опыливание (десикацию) растений для их подсушивания.

Раздельное комбайнирование

В отличие от прямого комбайнирования, при раздельном растения срезают и обмолачивают раздельно. Вначале массу скашивают валковыми жатками в фазе восковой спелости и укладывают в валки на стерню для подсыхания незерновой части урожая и дозревания зерна (первая фаза уборки). После этого через 3…6 дней валки подбирают комбайнами, оборудованными подборщиками, обмолачивают и разделяют зерно, солому и полову (вторая фаза уборки).

Раздельным комбайнированием убирают зерновые и крупяные культуры при густоте не менее 300 растений на 1 м 2 и длине стебля более 55 см. При более редком и коротком стеблестое растения после скашивания проваливаются в стерню, увлажняются от почвы и не подсыхают. Такие валки трудно подбирать без значительных потерь. Раздельное комбайнирование нельзя применять при затяжной ненастной погоде, поскольку это может привести к порче урожая.

Раздельное комбайнирование имеет ряд преимуществ перед прямым:

• увеличивается период уборки урожая до начала интенсивного осыпания зерна, так как работу начинают в фазе восковой спелости;
• существенно уменьшаются потери зерна при уборке комбайнами;
• повышается эффективность обмолота растительной массы;
• снижаются затраты на последующее досушивание зерна, поскольку в валках его влажность снижается на 4…6 %.

При раздельном комбайнировании урожай скашивают и укладывают на стерню валковыми жатками, агрегатируемыми с тракторами или комбайнами. Однако приобретение дополнительной техники удорожает уборку, влечет увеличение энергозатрат. Кроме того, увеличивается число проходов машин по полю, что негативно сказывается на состоянии почвенного покрова.

Некомбайновые способы уборки зерновых

Наряду с комбайновыми способами уборки зерновых иногда используют некомбайновые способы, при которых часть операций обработки урожая выполняется на стационарных перерабатывающих пунктах.

Способ «невейка» предусматривает сбор зерна и половы (невеяного вороха) в поле, а разделение его на токах стационарными машинами. При этом способе зерно и полову собирают в одну емкость, что облегчает организацию уборки в поле.

Уборка урожая зерновых с обработкой его на стационаре заключается в срезе и измельчении растений либо формировании и подборе валков с последующей перевозкой массы на стационарные пункты доработки урожая. На стационарах массу обмолачивают, выделяют зерно из соломы и очищают его от примесей (половы).
Благодаря переносу части операций сбора урожая с полей на тока упрощаются конструкции зерноуборочных машин, продолжительность их работы в течение суток существенно увеличивается, расширяются возможности применения средств автоматизации процессов и использования электроэнергии (что дешевле автотракторного топлива).
Недостатком этого способа является увеличение числа транспортных средств, задействованных в вывозе массы с полей либо увеличение емкости кузовов. Кроме того, из-за необходимости измельчения массы, увеличивается процент дробления зерна, а следовательно и потери распылом. Снижение интенсивности выделения зерна из измельченной массы тоже приводит к дополнительным потерям.

При применении некомбайновых способов уборки урожая требуются большие площади зерноочистительных пунктов, усложняются пылеулавливающие, противопожарные и электротехнические устройства, затрудняется работа комбайнов и транспортных средств при уборке всего урожая. Тем не менее, такие некомбайновые способы бывают эффективными при уборке семенников трав, рапса, бобовых культур с предварительным подсушиванием.

Источник

Научная электронная библиотека

Лекция 8. МЕХАНИЗАЦИЯ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ И ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР

При уборке зерновых и зернобобовых культур выделяется:

— солома (незерновая часть),

Высота убираемых культур составляет 0,4…1,2 м; влажность
зерна — 9…45%, соломы — 9…60%.

1. Требования к зерновым культурам как объекту и технологии уборки

При уборке зерновых учитывают:

— строение органов растения,

— высоту и густоту стеблестоя,

— полеглость и прочность стеблей,

— влажность, размеры и массу семян, фазу их спелости,

— массовое отношение зерна к зерновой части,

При уборке зерновых используют следующие технологии:

— «Невейка» (невеяный ворох),

Наиболее распространенной технологией является комбайновая (90%). Она имеет две разновидности:

Прямое комбайнирование включает скашивание хлебной массы, обмолот, разделение зерновой и незерновой части, дальнейшее их транспортирование и уборка. Прямым комбайнированием убирают в нашей зоне более 50% всех зерновых культур: зерновые с подсевом многолетних трав, низкорослые, разреженные, перестоявшие хлеба, при неблагоприятных погодных
условиях.

Раздельное комбайнирование. Стебли зерновых вначале скашивают и укладывают в валок для дозревания и просушки. Через 3…6 дней подбирают комбайном и обмолачивают. Раздельная уборка эффективней прямого комбайнирования:

— позволят начать уборочные работы на 5…10 дней раньше, при восковой спелости зерна;

— хлебная масса в валках быстрее просыхает, создаются хорошие условия для работы молотилки, что особенно важно на засоренных хлебах;

— уменьшение потерь вызвано самоосыпанием колосьев и полеганием стерни.

Раздельную уборку целесообразно применять на высокоурожайных, но неравномерно созревающих культурах, склонных к полеганию, самоосыпанию, на засоренных хлебах.

Однако комбайновая уборка не обеспечивает сбор всего урожая (теряется полова, часть соломы, происходят потери зерна при самоосыпании).

К негативным сторонам этого способа относятся также:

— расход горючего в два раза,

— зависимость от погодных условий.

Способ «Невейка» используется для уборки высокоурожайных хлебов с нормальной влажностью зерна. При этом мобильной молотилкой хлебную массу обмолачивают и разделяют на два потока: солому и невейку (смесь зерна с половой). Невейку отвозят на стационарный пункт и разделяют высокопроизводительным (до 50 т/ч) ворохоочистителем на зерно и полову. Зерно затем подают на зерноочистительный агрегат, а полову — в кормоцех.

Индустриально-поточный способ используется для уборки влажных хлебов. Включает в себя операции транспортировки хлебной массы на стационар для подсушки, обмолота и разделения на зерно, полову и солому

При поточном способе уборки хлебную массу вывозят на край поля, складывают в стога, а затем обмолачивают передвижной молотилкой. При неблагоприятных погодных условиях массу в стогах подсушивают активным вентилированием.

2. Агротехнические требования, предъявляемые
к зерноуборочным машинам

Хлеба скашивают в валки при высоте стеблей не менее 60 см и густоте стеблестоя не менее 200 растений на 1 м2. Высоту среза устанавливают в пределах 12…25 см (рожь 25…30 см). Полеглые хлеба косят на минимальной высоте среза.

В районах с повышенной влажностью формируют тонкие широкие валки; в сухих районах — не широкие, толстые с наклоном стеблей 10…300 в продольной оси в валках.

Потери зерна за жаткой (свежее зерно + колос) на скашивание прямостоячих хлебов допускается не более 1%, а полеглых и спутанных хлебов — не более 1,5%. Потери зерна за подборщиком не более 0,5%, за молотилкой не более 1,5%.

Чистота бункерного зерна должна быть не менее 95%.

При прямом комбайнировании высоту среза устанавливают в зависимости от густоты и высоты стеблестоя:

— до 10 см при высоте стеблестоя 70 см,

— до 15 см при высоте стеблестоя 70…90 см,

— до 18 см при высоте стеблестоя более 90 см.

При уборке пониклых и полеглых хлебов высота среза устанавливается такой, чтобы не было потерь срезанным и несрезанным колосом. На хлебах с подсевом многолетних трав — высота среза должна соответствовать высоте подсева.

3. Система зерноуборочных жатвенных машин

Парк жатвенных машин состоит из навесных и прицепных валковых жаток. По назначению они делятся:

— жатки общего назначения,

— жатки специального назначения.

Для скашивания хлебов в валки используют валковые жатки ЖРС-5, ЖВН-6А, ЖВР-10, ЖРБ-4,2А, ЖРК-5, ЖРС-5. Навесными фронтальными жатками прокашивают и обкашивают поля при подготовке их к уборке раздельным способом.

Навесная жатка ЖВН-6А включает в себя режущий аппарат, мотовило, ременно-планчатый транспортер, механизм привода, смонтированные на платформе. Режущий аппарат состоит из пальцевого бруса, сегментного ножа и кривошипно-шатунного механизма привода.

Мотовило состоит из вала с крестовинами, к лучам которых прикреплены граблины. К граблинам прикреплены пружинные пальцы, которые хорошо прочесывают перепутанные и полеглые хлеба и подводят их к режущему аппарату. При уборке прямостоячих хлебов к пальцам граблин крепят планки.

Транспортер составлен из шести ременно-планчатых лент, которые перемещаются в ручьях, выштампованных в настиле жатки. Ленты натянуты на ведущие и ведомые (натяжные) валики. Длина транспортера меньше длины режущего аппарата. Поэтому слева от транспортера расположено окно.

В зависимости от высоты и стояния хлебостоя изменяют: положение мотовила по высоте (гидроцилиндрами), его частоту вращения (вариатором). Кроме того, мотовило выносят вперед или сдвигают назад относительно режущего аппарата. Регулировкой зазоров в режущих парах и центровкой ножа (изменением длины шатуна) режущего аппарата добиваются качественного среза стеблей. Ширина захвата жатки 6 м.

Самоходная жатка ЖРС-5, предназначенная для скашивания риса, состоит из встречно-поточной жатки и энергетического средства. На платформе жатки смонтированы режущий аппарат, мотовило и транспортеры.

Режущий аппарат срезает растения, а мотовило укладывает их на ленты транспортеров, движущихся навстречу один другому. Транспортеры сбрасывают стебли в окно, расположенное по центру платформы. Поэтому валок, сформированный из двух встречных потоков хлебной массы, отличается хорошей связанностью стеблей и веерным расположением колосьев. Ширина захвата жатки 5 м.

Для уборки риса применяют также жатку ЖРК-5, навешиваемую на комбайн «Енисей-1200Р».

Сдваивающая жатка ЖВР-10 снабжена двумя ременно-планчатыми транспортерами, смонтированными на подвижных рамках. Последние можно перемещать относительно корпуса жатки влево и вправо, регулируя положение выбросного окна. При смещении транспортеров реверсивный редуктор изменяет направление их движения относительно образовавшегося выбросного окна.

Жатку ЖВР-10 навешивают на все зерноуборочные комбайны и энергетическое средство косилки КПС-5Г. Ширина захвата жатки 10 м. Для транспортировки жатки по дорогам применяют специальную тележку и прицепное устройство, которое монтируют на комбайн.

Широкозахватная модульная жатка предназначена для скашивания зерновых культур в зонах со сравнительно низкой урожайностью. Жатка состоит из фронтального и двух боковых жатвенных модулей, навешенных на универсальное энергетическое средство. На платформе фронтального модуля смонтировано четыре передвижных транспортера. На платформах боковых модулей установлены основные и съемные транспортеры. В такой комплектации жатка может формировать валок с полосы, ширина которой равняется сумме рабочих захватов трех
модулей.

При необходимости такая жатка может сформировать два валка. Для этого транспортеры сдвигают к центру и изменяют направление их движения на обратное, а транспортеры боковых модулей демонтируют. В этом случае валки будут укладываться с двух сторон от ходовых колес энергетического средства.

По такой схеме работает самоходный уборочный комплекс УСК-17А «Степь», общая ширина захвата жатвенных модулей которого составляет 17 м.

Универсальная жатка ЖРБ-4,2А, навешиваемая на комбайны СКД-5 и СК-5, предназначена для уборки бобовых, крупяных культур, семенников трав и сахарной свеклы, полеглых зерновых культур. Жатка оборудована эксцентриковым мотовилом с беспальцевым режущим аппаратом. Такое сочетание обеспечивает качественный срез спутанных и полеглых стеблей. В последнем случае на жатке устанавливают стеблеподъемники. Срезанные стебли укладываются мотовилом на поперечный ременно-планчатый транспортер, который сбрасывает их слева на стерню в валок. Высоту среза в пределах 40. 400 мм регулируют, изменяя наклон копирующих колес. Давление опорного колеса на почву должно быть около 400 Н. Ширина захвата жатки 4,2 м.

Источник