🔹

ФГБУ «Северо-Западная машиноиспытательная станция» проведены испытания машин для уборки камней производства фирмы Schulte (Канада): машины поворотной камнеуборочной с валкоукладчиком SRW 1400 (в дальнейшем – валкователь) и машины камнеуборочной JUMBO RS 320. Машины предназначены для совместной работы: валкователь собирает в валки мелкие и средние камни на поверхности почвы, камнеуборочная машина убирает камни диаметром 51–711 мм с поверхности почвы из валков в бункер, транспортирует их и выгружает в местах складирования или на краю поля. Камнеуборочные машины контактируют с технологическим материалом, имеющим высокие прочностные свойства, поэтому они изготовлены из высокопрочных материалов и в конструкцию заложен высокий запас прочности, что подтвердилось результатами испытаний – при наработке в объёме более 100 ч основного времени отказов по машинам не отмечалось.

Валкователь  SRW 1400 (рис.1 и 2) состоит из основной рамы, к которой шарнирно, с помощью соединительного пальца, крепится прицепное устройство, устанавливаются поворотные стойки с ходовыми колёсами и подъёмное колесо с гидроцилиндром, используемое для транспортных переездов.

Рис. 1. Машина поворотная камнеуборочная с валкоукладчиком SRW 1400 в рабочем положении (спереди слева)

 

Рис. 2. Машина поворотная камнеуборочная с валкоукладчиком SRW 1400 в рабочем положении (сзади справа) 

Поворотная рама с ротором также соединена посредством соединительных пальцев с основной рамой и может с помощью гидроцилиндра с фиксатором на штоке устанавливать ротор в необходимое положение по высоте относительно поверхности почвы. Горизонтальность относительно поверхности почвы регулируется перестановкой стремянок с подушками на стойках ходовых (они же опорные при рабочем положении машины) колёс. В транспортном или рабочем положениях поворотное прицепное устройство фиксируется с помощью съёмного клинового фиксатора в замках на основной раме.

Технологический процесс валкователем (рис. 3) выполняется по схеме «всвал», при этом ширина загонки выбирается в зависимости от степени засорённости поля камнями и валок может формироваться как при движении челночным способом в прямом и обратном направлениях, так и при движении вкруговую, перемещая камни от периферии к центру, но в этом случае возникает трудность в кратной числу проходов отбивке загонки.

 

Рис. 3. Машина поворотная камнеуборочная с валкоукладчиком SRW 1400 в работе в агрегате с трактором Беларус 82.1  

Камнеуборочная машина RS 320 (рис. 4 и 5) состоит из основной рамы, к которой шарнирно, с помощью соединительного пальца, крепится прицепное устройство, ходовых колёс, бункера, уборочной части конвейерного типа, гидросистемы с гидромотором для привода верхнего вала конвейера и синхронного подъёма (опускания) посредством гидроцилиндров двухстороннего действия бункера и уборочной части машины.

 

Рис. 4. Машина камнеуборочная JUMBO RS 320  (спереди справа)

 

Рис. 5. Машина камнеуборочная JUMBO RS 320  (сзади слева) 

Выполнение технологического процесса камнеуборочной машиной (рис. 6) заключается в поочерёдной уборке камней из валков, сформированных валкователем SRW 1400, транспортировке за пределы поля и выгрузке камней из бункера.

 

Рис. 6. Машина камнеуборочная JUMBO RS 320  в работе в агрегате с трактором Беларус 82.1 

Камнеуборочные машины работали в агрегате с трактором Беларус 82.1, обеспечивающим по энергетическим параметрам работоспособность машин на четырёх фонах: фон 1 – поле после комбайновой уборки картофеля в предыдущий год; фон 2 – поле, подготовленное под посев зерновых после зяблевой вспашки многолетних трав; фон 3 – поле после уборки зерновых культур в предыдущий год; фон 4 – поле после зяблевой вспашки многолетних трав и весенней обработки дисками. Основными являются фоны, где после обработки почвы производится посев. Хотя «борьбу» с камнями можно вести при любом подвернувшемся случае, на любом фоне и при любых возможных условиях.

Влажность почвы при работе валкователя SRW 1400 составляла 10,8-21,9%, твёрдость – 0,2–1,0 МПа.

При работе валкователя на поле после комбайновой уборки картофеля на сборе в валки камней со средним  диаметром 72 мм при засорённости почвы камнями в количестве 20,8 тыс.шт./га (18,1 т/га) производительность за 1 ч составила: основного времени – 1,48 га (26,86 т); сменного и эксплуатационного времени (в связи с отсутствием технических отказов) – 1,18 га (21,30 т). Удельный расход топлива получен равным 4,35 кг/га.  

При выполнении технологического процесса на поле после комбайновой уборки картофеля с влажностью почвы 21,9% в слое 0–10 см производится уборка камней со скоростью движения агрегата 4,01 км/ч, с рабочей шириной захвата 3,7 м (при конструкционной ширине захвата – 4,0 м) и средней глубиной хода зубьев валкователя 6,9 см. Полнота сбора камней составила 91,2%. Не собираются в валок камни, которые частично залегают в почве и, как правило, находятся в углублениях микрорельефа. При этом встречающийся с камнем зуб валкователя, соприкасаясь с поверхностью камня в месте, расположенном выше геометрического центра, не смещает его в сторону формируемого валка, а вминает в почву или сдвигает вперёд вместе с почвой.

Валкователь SRW 1400 формирует валок при движении в прямом и обратном направлениях со средней высотой 13,3 см, средней шириной 53,0 см. В сформированном  валке содержится: камней – 62,4%,  почвы – 37,3%, растительных остатков – 0,3%. 

Производительность валкователя  SRW 1400 за 1 ч при работе на поле, подготовленном под посев, на сборе в валки камней со средним  диаметром  63 мм при засорённости почвы камнями в количестве 2,3 тыс.шт./га (1,7 т/га) составила:  основного времени – 2,36 га (4,03 т); сменного и  эксплуатационного времени – 1,61 га (2,74 т). Удельный расход топлива получен равным 2,13 кг/га.  

При выполнении технологического процесса на поле подготовленном под посев  после зяблевой вспашки с влажностью почвы 19,8 % в слое 0–10 см производится уборка камней со скоростью движения агрегата 6,05 км/ч, с рабочей шириной захвата 3,9 м  и средней глубиной хода зубьев валкователя 11,3 см. Полнота сбора камней составила 80,5%. Валкователь SRW 1400 формирует валки со средней высотой 18,9 см, средней шириной 47,9 см. В сформированном  валке содержится: камней – 19,7%,  почвы – 42,5%, растительных остатков – 37,8%.

Производительность валкователя  SRW 1400 за 1 ч при работе на поле после уборки зерновых культур на сборе в валки камней со средним диаметром 60 мм при засорённости почвы камнями в количестве 5,3 тыс.шт./га (2,5 т/га) составила: основного времени – 2,42 га (6,04 т); сменного и эксплуатационного времени – 1,59 га (3,98 т). Удельный расход топлива получен равным 2,53 кг/га.

При выполнении технологического процесса на поле после уборки зерновых культур с влажностью почвы 15,4% в слое 0–10 см производится уборка камней со скоростью движения агрегата 6,2 км/ч, с рабочей шириной захвата 3,9 м. Полнота сбора камней составила 71,7%. Валкователь SRW 1400 формирует валок со средней высотой 11,3 см, средней шириной 42,2 см. В сформированном  валке содержится: камней – 50,3%, почва отсутствует, растительных остатков – 49,7%, то есть производится сгребание в валок большого количества пожнивных остатков (соломы).

Производительность валкователя  SRW 1400 за 1 ч при работе на поле после зяблевой вспашки многолетних трав и весенней обработки дисками на сборе в валки камней со средним диаметром 63 мм при засорённости почвы камнями в количестве 10 тыс.шт./га (14,5 т/га) составила: основного времени – 2,15 га (31,2 т); сменного и эксплуатационного времени –1,43 га (20,79 т). Удельный расход топлива получен равным 2,58 кг/га.

При выполнении технологического процесса на поле после зяблевой вспашки многолетних трав и весенней обработке дисками с влажностью почвы 10,8% в слое 0–10 см производится уборка камней со скоростью движения агрегата 5,9 км/ч, с рабочей шириной захвата 3,7 м  и средней глубиной хода зубьев валкователя 9,0 см. Полнота сбора камней составила 87,5%. Валкователь SRW 1400 формирует валок при движении в прямом и обратном направлениях со средней высотой 12,9 см, средней шириной 42,3 см. В сформированном  валке содержится: камней – 25,6%,  почвы – 47,3%, растительных остатков – 27,1%.

Поворотная камнеуборочная машина с валкоукладчиком SRW 1400 производит сбор камней на поверхности почвы в валок, но при этом полнота сбора составляет 71,7–91,2%. Наибольшее количество камней не собирается при работе на поле после уборки зерновых культур – 28,3%. Лучшие результаты по данному показателю получены на поле после комбайновой уборки картофеля. Хотя в валок перемещается большое количество почвы при работе валкователя  – 37,3–47,3%, что обусловлено конструкцией зубьев на роторе валкователя: боковая проекция зуба имеет вид трапеции, большим основанием зуб приварен к трубе ротора, образуя своеобразную лопатку, которая и перемещает почву в валок вместе с камнями и растительными остатками.

При работе камнеуборочной машины JUMBO RS 320 влажность почвы в слое 0–10 см составляла 10,8–21,9 %. Уборка камней производилась из валков, сформированных валкователем SRW 1400.   

При работе камнеуборочной машины JUMBO RS 320 на уборке камней из валков, сформированных на поле после комбайновой уборки картофеля, производительность за 1 ч составила: основного времени – 62,9 т; сменного и  эксплуатационного времени (в связи с отсутствием технических отказов) – 23,59 т. Удельный расход топлива составил 0,10 кг/т.     

Одним из факторов, повлиявших на снижение производительности за час сменного времени до 23,59 т/ч, является потеря времени на разравнивание технологического материала в бункере. Такая необходимость периодически возникает из-за скопления подаваемых уборочной частью машины камней и других примесей в передней части бункера, вблизи схода вороха с решётки уборочной части машины. При этом скопившийся ворох препятствует прохождению подаваемого вороха вглубь бункера и камни скатываются вниз по уборочной части. Процесс разравнивания вороха в бункере заключается в остановке, частичном подъёме бункера и вибрационными действиями гидросистемы, производимыми механизатором, смещении вороха из передней части бункера в центр и в заднюю часть. Кроме того, на уборочной части машины отсутствуют эффективные устройства, позволяющие копировать рельеф поверхности при «плавающем» положении рычага управления уборочной частью гидросистемой трактора. При «плавающем» режиме работы гидросистемы происходит «зарывание» уборочной части машины в почву, что приводит к скоплению большого количества вороха на наклонной плоскости, возникает необходимость в остановке агрегата и прокручивании элеватора до момента полной очистки от технологического материала на уборочной части. При выполнении технологического процесса механизатор вынужден постоянно контролировать работу уборочной части и при необходимости, надо отметить – часто возникающей, корректировать высоту установки уборочной части машины.

При выполнении технологического процесса на поле после комбайновой уборки картофеля с влажностью почвы в слое 0–10 см 21,9 % производится уборка камней из валков шириной 53 см, высотой 13,3 см. При этом полнота сбора камней составляет 96,4%. Неубранными остаются камни, находящиеся в неровностях микрорельефа. Содержание почвы и растительных остатков, вынесенных с убранной массой камней, составляет 19,4% (почва – 19,0%). Большой вынос почвы с камнями обусловлен конструкционными особенностями машины: решётка уборочной части машины выполнена из брусьев Т-образного профиля с шириной верхней полки 65 мм, расстояние между брусьями на наклонной поверхности составляет 31-34 мм. Поэтому отделение почвы из вороха на решётке происходит недостаточно эффективно, решётка практически играет роль наклонной плоскости.

Производительность камнеуборочной машины JUMBO RS 320 при уборке камней из валков, сформированных на поле подготовленном под посев зерновых после зяблевой вспашки, за 1 ч составила: основного времени – 2,92 т; сменного и  эксплуатационного времени – 1,04 т. Удельный расход топлива – 1,88 кг/т. Коэффициент надежности технологического процесса – 0,87. Снижение коэффициента обусловлено затратами времени  на удаление заклинивших камней между зубьями гребёнок конвейера на уборочной части машины с помощью подручных средств (молотком, ломиком) и холостое прокручивание конвейера при скоплении большого количества технологического материала на уборочной части машины.  

При выполнении технологического процесса на поле, подготовленном под посев зерновых после зяблевой вспашки, с влажностью почвы в слое 0–10 см 19,8 % производится уборка камней из валков шириной 47,9 см, высотой 18,9 см. Полнота сбора камней составляет 89,8%. Неубранными остаются камни, которые при перемещении попадают во впадины между бороздами зяблевой вспашки. Содержание почвы и растительных остатков, вынесенной с убранной массой камней, составляет 79,4% (почвы – 43,9%).   

Производительность камнеуборочной машины при уборке камней из валков, сформированных на поле после уборки зерновых культур, за 1 ч составила: основного времени – 4,46 т; сменного и эксплуатационного времени – 1,18 т. Удельный расход топлива составил 1,88 кг/т. Коэффициент надежности технологического процесса составил 1,0. На данном фоне из-за наличия большого количества пожнивных остатков не происходит заклинивания камней между зубьями гребёнок конвейера. Снижение производительности за час сменного времени  обусловлено затратами времени на переезды к месту выгрузки и обратно из-за быстрого заполнения бункера большим количеством пожнивных остатков (в валке их находилось 49,7%), имеющих большой объём и маленькую массу, разравнивание технологического материала в бункере.  

При выполнении технологического процесса на поле после уборки зерновых культур с влажностью почвы в слое 0–10 см 15,4 %  производится уборка камней из валков шириной 42,2 см, высотой 11,3 см. Полнота сбора камней составляет 100%, Содержание растительных остатков, вынесенных с убранной массой камней, составляет 79,9%. Большой вынос растительных (пожнивных) остатков обусловлен отсутствием возможности у машины производить отделение пожнивных остатков от камней.

Производительность камнеуборочной машины JUMBO RS 320 при уборке камней из валков, сформированных на поле после зяблевой вспашки многолетних трав и весенней обработки дисками, за 1 ч составила: основного времени – 22,0 т; сменного и эксплуатационного времени – 7,99 т. Удельный расход топлива составил 0,29 кг/т.  

Коэффициент надежности технологического процесса составил 0,96. Снижение коэффициента обусловлено затратами времени  на удаление заклинивших камней между зубьями гребёнок конвейера на уборочной части машины с помощью подручных средств (молотком, ломиком).

На снижение производительности за час сменного времени до 7,99 т/ч повлияли затраты времени на переезды к месту выгрузки и обратно, выгрузку, на устранение технологических неисправностей, разравнивание технологического материала в бункере, прокручивание конвейера.

При выполнении технологического процесса на поле после зяблевой вспашки и весенней обработки дисками с влажностью почвы в слое 0–10 см 10,8 % производится уборка камней из валков шириной 42,3 см, высотой 12,9 см. Полнота сбора камней составляет 79,2%. Неубранными остаются камни, которые при перемещении попадают во впадины между бороздами зяблевой вспашки. Содержание почвы и растительных остатков, вынесенных с убранной массой камней, составляет 16,7% и 41,6% соответственно.

Машина камнеуборочная  JUMBO RS 320 выполняет уборку камней из валков, при этом: на полях, подготовленных под посев, полнота сбора камней составила 79,2–89,8%, вынос почвы – 16,7–43,9%; на полях после уборки сельскохозяйственных культур полнота сбора камней составила 96,4 –100%, вынос почвы – 19,0–57,9%.

При сборе камней на оверхности поля в валок валкователем SRW 1400 прямые эксплуатационные затраты составили 351,91 руб./га, в том числе на текущую эксплуатацию, включающую в себя затраты средств на оплату труда, на топливно-смазочные материалы, ремонт и ТО составляют 237,92 руб./га. Затраты средств на амортизационные отчисления составляют 113,99 руб./га. При уборке камней из валков камнеуборочной машиной  JUMBO RS 320 прямые эксплуатационные затраты составили 59,64 руб./т, в том числе на текущую эксплуатацию – 26,46 руб./т.

Эффективность от применения данных машин в технологии уборки камней может быть достигнута при применении на сборе камней в валки машины, производящей сбор камней без значительного перемещения в валок почвы вместе с камнями и на уборке камней из валков машины, обеспечивающей достаточную сепарацию почвы.

Ромашко С.С., рук. отдела;

Земсков А.М., ведущий инженер;

Васильева Н.А., агроном, Северо-Западная МИС

 

 

         

           

                                                                                                                   

        

Оригинал статьи на AgroXXI.ru