О достигнутом прогрессе разработчики новой соевой жатки из Колледж машиностроения и электротехники Сычуаньского сельскохозяйственного университета рассказали в статье, опубликованной в журнале Agriculture 2023 на портале MDPI: «Жатка – ключевой компонент комбайна, а соеуборочный комбайн использует жесткую жатку барабанного типа.
Согласно данным, общий уровень потерь в процессе уборки сои может достигать 10 %, а потери жатки составляют более 80 % от общих потерь в процессе уборки.
Исходя из общего производство сои в Китае в 2022 году примерно в 20,28 млн тонн, снижение потерь на 1% может сэкономить 200 000 тонн зерна, что важно для обеспечения продовольственной безопасности страны.
Высота установки фрезы в существующих жестких соевых жатках барабанного типа обычно находится довольно высоко от земли. Поэтому, когда высота нижнего стручка растения сои мала, резчик может пропустить сою, что приведет к потерям урожая. С другой стороны, если высоту фрезы уменьшить, то она, скорее всего, перелопатит почву и загрязнит зерно.
В то же время мотовило несколько раз поражает растения сои, что приводит к расколу подсушенных стручков и соответственно дополнительным потерям.
Для решения вышеуказанных проблем была разработана специальная жатка для соевых бобов на основе синхронного профилирования и определены структурные параметры ключевых компонентов посредством теоретического анализа, проведены сравнительные полевые испытания на основе агрономических характеристик модели чередования соевых и кукурузных полос.
На рис. 1 показана агрономическая модель узкорядного и высокоплотного посева, основанная на полосном совмещении двух рядов кукурузы и двух рядов сои, которая используется в юго-западных холмистых и горных районах.
Чтобы облегчить узкорядную работу машины и избежать ударов машины по кукурузе с обеих сторон, общая ширина поддерживающего соеуборочного оборудования должна быть менее 1600 мм. Таким образом, общая ширина соевой жатки с низкими потерями была рассчитана на 1350 мм, что позволяет выполнять операцию ленточной уборки сои с междурядьями 200–400 мм и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к согласующим машинам для междурядья сои и кукурузы.
Жатка для уборки соевых бобов с низкими потерями в основном состояла из синхронно-профилирующего режущего устройства и гибкого барабанного конвейера, как показано на рис. 2. Синхронно-профилирующее режущее устройство состояло из профилирующей пластины, профилирующей пружины, возвратно-поступательного низкопозиционного ножа одностороннего действия, направляющей колонны и т. д. Гибкое барабанное конвейерное устройство состояло из гибкой барабанной транспортерной ленты, основных и ведомых колес, зерноделителя и других компонентов.
Рис. 2. Структурная схема жатки для сои с низкими потерями на основе синхронного профилирования. (1) приводной вал, (2) профилирующая пружина, (3) направляющая колонна, (4) профилирующая пластина, (5) возвратно-поступательный низкопозиционный нож простого действия, (6) ленточный транспортер с гибким барабаном, (7) делитель.
Во время работы зерноделитель направляет растение сои в соответствующий канал гибкого барабана конвейерной ленты. Ремень наматывания вращается с постоянной скоростью, гибко наматывая верхний конец растения сои, обеспечивая упорядоченный зажим при подаче к устройству синхронного профилирования. Под действием силы тяжести и силы пружины профилирующая пластина плотно следует за землей, а профилирующая пластина и фреза синхронно перемещаются вверх и вниз по направляющей колонне, создавая неровности на поверхности. Поршневой нож синхронно и точно срезает нижний конец растения, при этом срезанное растение движется к концу ленты барабана, где с определенной начальной скоростью выбрасывается на сбивание.
При соево-кукурузном полосном междурядье в связи с низким залеганием бобов сортов сои необходимо было обеспечить, чтобы высота стерни растений сои во время уборки составляла 5–10 см. В то время как существующая жесткая жатка для соевых бобов располагалась высоко над землей, ее производительность при уборке урожая была низкой. Поэтому для решения вышеперечисленных проблем было разработано режущее устройство с синхронным профилем, как показано на рисунке 3.
(1) взбивание, (2) лента гибкого барабана, (3) верхняя профилирующая пружина, (4) направляющая колонна, (5) опора профилирующего устройства, (6) нижняя профилирующая пружина, (7) опора направляющей стойки, (8) профилирующая пластина и (9) резак.
В соответствии с соответствующими положениями были проведены эксплуатационные испытания жатки. В качестве оценочных показателей использовали скорость потери жатки и среднюю высоту стерни.
Перед испытанием заданная высота синхронно-профилирующего устройства от земли составляла 70 мм, и случайным образом были выбраны три испытательных участка длиной 20 м и шириной 1,3 м. Во-вторых, чтобы предотвратить влияние мусора, выбрасываемого из машины, на коэффициент потерь жатки, была использована водонепроницаемая ткань для улавливания всех примесей, таких как солома, выбрасываемая из хвостовой части машины. Во время теста вся машина стабильно прошла 20 м. Все опавшие семена, семена стручков и пропущенные семена сои собирали и взвешивали вместе на пробной площади после срезки. Рассчитана скорость потери зерна жаткой на опытной площади. Испытание повторяли трижды при указанных выше условиях. В то же время были проведены сравнительные испытания существующей жесткой жатки для сои барабанного типа. После, на тестовых участках случайной выборки, высота стерни измерялась вручную через каждые 0,3 м с помощью стальной линейки. Было измерено пятьдесят точек отбора проб.
Испытания соевых жаток в полевых условиях проходили в ноябре 2022 года в Современном зерновом парке уезда Реншоу, провинция Сычуань.
Использовался экспериментальный сорт сои Нандоу 25 со средним расстоянием между рядами растения сои от 115 до 300 мм. Средняя высота растения составила 570 мм, средняя влажность зерна – 14,7%.
Результаты полевых испытаний показали, что уровень потерь и высота стерни соевой жатки составляли 1,34% и 70,36 мм соответственно, что было на 55% и 22,7% ниже, чем у существующей жесткой соевой жатки барабанного типа, и соответствовало требованиям операции по уборке сои.
Это исследование финансировалось Департаментом науки и технологий провинции Сычуань».
По статье группы авторов (Джуншан Ни, Хуэйчжун Луо, Ян Чжоу, Цицян Ли, Цинью Цю, Лихуа Чжан; Колледж машиностроения и электротехники Сычуаньского сельскохозяйственного университета), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Все фото, изображения принадлежат группе указанных выше авторов.
