Роль комбайнов в земледелии

10.07.2017

С интенсивным развитием науки и техники во всех областях человеческой деятельности произошел переход от применения ручного труда к использованию специализированных машин. Не осталось в стороне и сельское хозяйство. Одним из самых трудоемких этапов земледелия был и остается процесс уборки урожая, в том числе зерновых. И сегодня насчитывается большое разнообразие сложных многофункциональных уборочных агрегатов, известных нам как комбайны, приспособленных к особенностям уборочного процесса многих сельскохозяйственных культур. Аграрии используют в своей деятельности такие разновидности этих машин: зерноуборочные, свеклоуборочные, картофелеуборочные, силосоуборочные, хлопкоуборочные, рисоуборочные, кормоуборочные, виноградоуборочные, льнокомбайны, кукурузоуборочные, томатоуборочные, комбайны для уборки зеленого горошка, кенафоуборочные, клещевиноуборочные, селекционно-семеноводческие. 


Сегодня комбайны – это главная уборочная техника в аграрной отрасли. Прообразом современного зерноуборочного агрегата послужила т. н. галльская очесывающая жатка (I век н. э.) – коробчатая конструкция, на переднем нижнем крае которой располагался ряд острых клиновидных ножей, срезавших расположенные по ходу движения короба колосья. К сожалению, этот довольно прогрессивный метод уборки зерна был предан забвению на многие столетия. И получил свое дальнейшее развитие лишь в XIX веке, в Австралии (австралийский стриппер).  


Очесывающая жатка


История создания зерноуборочных комбайнов началась в США, когда был зарегистрирован патент (в 1828 г.) на сложный зерноуборочный агрегат, предназначенный для срезания колоса, обмолачивания его и очищения зерен от шелухи. Но впервые проект комбайна был реализован лишь в 1836 году (изобретатели Е. Briggs и E. G. Carpenter). Готовая конструкция имела вид четырехколесной повозки, оснащенной режущим приспособлением и молотильным барабаном, которые приводились в действие движением задних колес. 


Тогда же появился проект (изобретатели Н. Moore и J. Hascall) более совершенного, напоминавшего своей рабочей схемой современные образцы зерноуборочного комбайна. Именно он нашел в дальнейшем практическое применение и был использован на уборке урожаев в Калифорнии. Несмотря на постоянные работы по усовершенствованию и созданию новых модификаций, вплоть до конца ХIX века комбайны приводились в движение живой тягловой силой (лошадьми, буйволами, мулами), и лишь в 1890-х годах с этой целью стали использовать паровые машины. Впоследствии их заменили тракторами с двигателем внутреннего сгорания. Параллельно с этим деревянные конструкции комбайна заменялись металлическими. Впервые двигатель внутреннего сгорания установили непосредственно на комбайн лишь в 1907 году. Это позволило значительно снизить вес машины. 


Комбайн


Повсеместному внедрению и массовому использованию комбайнов в земледелии препятствовала их значительная стоимость. Поэтому применяли их преимущественно в аграрных хозяйствах, нуждающихся в обработке больших посевных площадей. Работы по усовершенствованию конструкции и уменьшению стоимости агрегата велись постоянно, и в 1937 году фирма Massey-Harris представила новую модель комбайна, получившую высокую оценку и признание аграриев. Массовый выпуск этого комбайна начался в 1940 году. 

 
Развитие комбайностроения в дальнейшем было направлено на усовершенствование и повышение производительности режущего элемента, молотильно-сепарирующего устройства и системы очистки. Современный зерноуборочный комбайн способен выполнять одновременно целый ряд функций: срезку колосьев, подачу их к молотильному аппарату, обмолот колосьев и отделение зерен от силоса, растительных остатков и различных примесей, транспортировку очищенного зерна в бункер, а также выгрузку из него.    


Сбор урожая   


Сегодня жатка (срезающее устройство) различается по типу действия и может быть очесывающего типа (срезает только колос, оставляя полностью стебель), платформенная (срезает все растение у корня) или шнековая (универсальная). Жатки очесывающего типа применяют в прямом комбайнировании, а платформенные используются только для раздельной уборки. Увеличить производительность комбайна можно с помощью жатки большей ширины, что позволяет обрабатывать за то же время большую площадь поля. Но значительно возросший поток срезанных колосьев, поступающих на переработку, нуждается в качественном и быстром обмолоте. Поэтому один из самых важных показателей зерноуборочного комбайна  это пропускная способность молотильного устройства и показатель качества обмолота.   


Согласно конструкции молотильно-сепарирующего устройства комбайны классифицируют на: барабанные или клавишные, роторные и гибридные. Каждый из представителей этих групп имеет свои определенные преимущества для уборки тех или иных культур и приспособлен для работы в различных климатических условиях.  




Барабанные или клавишные комбайны очень хорошо зарекомендовали себя на уборке таких культур как пшеница, ячмень, рапс. Они обладают лучшими показателями по производительности и качеству очищенного зерна  (по сравнению с роторными) в условиях повышенной влажности. Отличаются большей простотой настройки, и более доступны по ценовым параметрам. Зерноуборочные комбайны этого типа  модели CH 654 и CH 658В – представлены одним из известных производителей сельскохозяйственной техники, компанией Challenger. У фирмы  Claas лучшие зерноуборочные агрегаты барабанно-клавишного типа – это комбайны Lexion серии 600. Классической схемой молотилки оборудованы также комбайны «Палессе» (Беларусь), «Скиф» (Украина), «Нива», «Дон» (Россия).   




Последние разработки фирмы John Deere по усовершенствованию комбайнов серии W с однобарабанным типом обмолачивающего устройства позволили повысить производительность этих машин на 15  20 % благодаря верхней подаче обрабатываемой массы пальцевым перекидным битером, за счет чего дополнительно увеличилась площадь сепарации. А установка на такие комбайны (серия Т) мощных двигателей (400 - 460 л. с.) позволяет собирать до 25 – 40 т зерна в час. При этом зерноуборочные агрегаты способны собирать урожай в сложных погодных условиях с минимальными потерями (до 1 % зерна). Они являются неоценимыми помощниками для аграрных компаний, владеющих значительными уборочными площадями, занятыми высокопроизводительными зерновыми культурами. 




  Конструкция роторного комбайна позволяет увеличить его мощность и повысить производительность благодаря замене барабана и клавиш в обмолачивающем механизме на более быстрый и функциональный ротор. Высокая скорость его вращения приводит к самостоятельной очистке зерна благодаря центробежной силе и образующемуся трению. Но эффект достигается главным образом при уборке культур с низким содержанием влаги. Чаще всего роторные комбайны задействуют при уборке рапса, сои, кукурузы и подсолнечника. К их недостаткам можно отнести повышенный расход топлива (увеличивается на 20  30 %). 




Гибридные или комбинированные зерноуборочные агрегаты оборудованы молотильным устройством, сочетающим в себе и барабан (без клавиш соломотряса), и ротор. Их несомненные достоинства: высокая производительность, ничтожная потеря урожая и низкий уровень травмированности зерен при уборке. Их используют в крупных фермерских хозяйствах (на больших площадях), при высокой урожайности культур (не менее 60 – 120 ц/га). В других случаях применение этих агрегатов нецелесообразно. По цене они значительно превосходят барабанно-клавишные и роторные модели, но отличаются очень высокой производственной мощностью. 


В зависимости от производственной мощности (пропускной способности молотильного аппарата, кг/с), комбайны подразделяют на классы: 1, 3, 5, 6, 9, 10, 12. Номинальной пропускной способностью (до 6 кг/с) обладают комбайны производства таких известных фирм как New Holland, Deutz-Fahr, Sampo Rosenlew. Также у моделей СХ (720, 740, 760, 780) фирмы New Holland этот показатель составляет 7,3 кг/с, а у СХ (820, 840, 860, 880) – 8,8 кг/с. Более высокая классность у зерноуборочных агрегатов компании John Deere и фирмы Claas (свыше 9,0 кг/с).  


Кабина комбайна


Вместе с повышением производительных качеств комбайнов большое значение уделяется созданию комфортных условий для водителей. Новые модели агрегатов отличаются комфортабельными и эргономичными кабинами с панорамным обзором, низким уровнем шума, пыле- и влагозащитой, мощным рабочим освещением, кондиционером, цветным монитором, удобным сенсорным пультом управления и центром контроля.  


Мини-комбайн

   
В маленьких фермерских хозяйствах применение больших уборочных агрегатов нецелесообразно. Поэтому специально для них разработан ряд мини-комбайнов, представляющих собой компактные и многофункциональные агрегаты, с помощью которых можно проводить не только уборку урожая, но и посев семян, а также вязку снопов. Они отличаются простотой эксплуатации, легкостью управления, высокой маневренностью, могут быть оборудованы водительской кабиной или водительским сидением. Выпускаются также упрощенные модели комбайнов, которые направляются человеком, удерживающим агрегат за специальные ручки. Мини-комбайн оснащен дизельным двигателем небольшой мощности (8 – 10 л. с.). Это определяет малый расход топлива и экономичность агрегата, что очень выгодно при ведении небольшого фермерского хозяйства. Лидером по выпуску комбайнов малых и средних мощностей является Китай. Большой популярностью пользуются крупные модели (захват жатки 2 м, мощность двигателя 53 л. с.) производства Foton Gushen D180 или DONG FENG 1548.