Анализ качественных показателей работы зерноуборочных комбайнов с различными конструкциями молотильно-сепарирующих устройств

Полный текст

Введение Современное производство зерна должно быть ориентировано на получение высококачественной продукции с наименьшими затратами. Особенно это относится к озимой пшенице, которая реализуется за рубежом на уровне 4-5-го класса [1], и спрос на которую снижается [2]. Получение высококачественного зерна пшеницы, конечно же, в первую очередь, определяется сортовым составом, соблюдением системы земледелия [3], но немаловажное значение имеет и зерноуборочная техника, в частности конструкция молотильно-сепарирующих устройств (МСУ). Цель исследования Целью исследования является выявление лучшей конструкции МСУ, обеспечивающей повышение производительности комбайна, качество работы, снижение затрат и потерь урожая. Материалы и методы исследования При проведении исследования использовались теоретические и экспериментальные методы, основанные на применении теории сельскохозяйственных машин и методов измерений в соответствии с действующими ГОСТ и лабораторным оборудованием (лабораторные весы ВЛТК-500, влагомер, пробоотборник, диафаноскоп, инфракрасный анализатор «Инфралюм ФТ-10»). Зависимости потерь зерна за комбайном от его производительности получены на основании аппроксимации опытных данных на уборке озимой пшеницы сорта Ольхон с урожайностью 7,2 т/га. Результаты исследований и их обсуждение Для выполнения поставленной цели в 2017 г. нами изучались качественные показатели работы трех конструкций МСУ: бильное (на комбайне Дон-1500Б), бильное с ускорителем (на комбайне Tucano-480) и роторное с вращающейся декой (на комбайне TORUM-740). Исследования выполнены в учхозе «Кубань» КубГАУ на уборке озимой пшеницы сорта Ольхон при уровне урожайности зерна 7,2 т/га. Выбранный участок имел типичные условия уборки: высота растений пшеницы - 75 см, густота стояния - 753 шт/м2, влажность зерна - 12,5 %, влажность соломы - 30 %, высота среза на прямом комбайнировании - 15 см, количество зерен, осыпавшихся до уборки, - 5 шт/м2, полеглость стеблей отсутствовала, засоренность - слабая. Рабочая ширина захвата жатки комбайна TORUM составила 6,65 м, Tucano - 7,13 м, Дон - 5,7 м. Рабочая скорость движения, соответственно, - 7,2 км/ч, 5,2 и 4,5 км/ч. Результирующие показатели по трем комбайнам приведены на рис. 1. Обращает внимание высокая эффективность комбайна TORUM-740 с роторным МСУ (рис. 1). Дробление зерна ровно в 10 раз ниже Дона и более чем 10 раз ниже Tucano-480. Существенно ниже у TORUM микроповреждение зерна (17,2 %) и общие потери (1,85 %). Зерноуборочный комбайн Дон-1500Б имеет самую низкую себестоимость зерна (448,1 руб./т) по сравнению с аналогами, особенно по сравнению с Tucano-480 из-за его высокой балансовой стоимости. По всем остальным показателям Дон-1500Б уступает Tucano-480 и тем более TORUM-740. Предварительная сепарация зерна до обмолота под ускорителем у Tucano-480 способствовала снижению микроповреждения зерна на 5 % (рис. 1). Высокая урожайность зерна, оптимальная рабочая скорость движения, ширина захвата жатки и состояние хлебостоя обеспечили высокую производительность различных конструкций МСУ по намолоту (рис. 1): у TORUM - 34,5 т/ч, у Tucano - 26,7 т/ч и у Дона - 17,6 т/ч. Такая производительность повлияла на удельные эксплуатационные показатели работы комбайнов: расход топлива, энергоемкость, себестоимость зерна. По всем этим показателям комбайн TORUM-740 имел ощутимое преимущество, уступая только по себестоимости зерна Дону. Учитывая большие преимущества отечественного комбайна TORUM-740, его можно рекомендовать для технического переоснащения сельхозпредприятий. Следует ожидать, что и его новые модификации TORUM-750 и 780 не хуже предшественника. На основе аппроксимации полученных опытных данных по производительности комбайна TORUM-740 и потерям зерна за комбайном установлена их зависимость (рис. 2). Полученное уравнение (рис. 2) адекватно описывает зависимость потерь зерна за комбайном TORUM-740 от изменения его производительности. Важно также установить стоимость потерь урожая от величины его макро- и микроповреждений. Нами предлагается методика оценки экономической эффективности от снижения механических повреждений зерна комбайном (макро- и микроповреждения). Прежде рассмотрим принятые допущения в расчетах. Согласно исследованиям КубНИИТиМ, к потерям зерна за комбайном добавляются еще потери от дробления и распыла, которые составляют около 20 %, а потери от микроповреждений зерна - 10 кг/га на каждый процент микроповреждений [4, 5]. С учетом изложенного получена зависимость стоимости потерь зерна при комбайновой уборке от его урожайности U, закупочной цены Z на зерно, величин дробления Др комбайном и микроповреждений Мп: = ZU (0,012 Др + 0,0001 Мп), где - стоимость потерь зерна от механических повреждений комбайнами по i-му варианту технологии, руб./га; Z - закупочная цена, руб./т; U - урожайность убираемого зерна, т/га; Др - дробление зерна при уборке, %; Мп - микроповреждения зерна при уборке, %. Экономическая эффективность предлагаемой новой машины (технологии), т.е. i-го варианта, определится разницей стоимости потерь урожая от травмирования сравниваемыми машинами: Эi = Cп1 - Сп2, где Эi - экономический эффект от снижения потерь урожая за счет снижения механических повреждений зерна комбайном, руб./га; CП1, СП2 - стоимость потерь зерна от механических повреждений, соответственно, по 1-му и 2-му вариантам применяемых машин, руб/га. Таким образом, по результатам сравнительных испытаний различных конструкций комбайнов на уборке зерна, зная величину урожайности, закупочную цену, дробление и микроповреждения зерна, легко можно определить эффективность предлагаемого варианта от снижения механических потерь зерна. Выводы 1. На основании исследования трех конструктивных схем МСУ на уборке высокоурожайного сорта озимой пшеницы Ольхон лучшие качественные и эксплуатационно-технологические показатели обеспечила роторная модификация. На зерноуборочном комбайне TORUM-740 с роторным МСУ получена производительность 34,5 т за 1 час основного времени при расходе топлива 1,4 кг/т, энергоемкости 9,8 кВт-ч/т и себестоимости обмолота 622 руб./т. 2. Схема бильного МСУ с ускорителем (комбайн Tucano-480) снижает на 5 % микроповреждение зерна по сравнению с Дон-1500Б, но значительно уступает роторному комбайну TORUM-740, который является более предпочтительным по качеству работы и снижению затрат на уборку урожая. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Администрации Краснодарского края по научному проекту № 16-48-230386. Рис. 1. Качество работы различных МСУ (2017 г., сорт пшеницы Ольхон, урожайность U = 72 ц/га, учхоз «Кубань» КГАУ)

Об авторах

Г. Г Маслов

Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина

Email: belyaev.96@mail.ru
д.т.н.

Б. Ю Мартынов

Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина

Email: belyaev.96@mail.ru

А. В Беляев

Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина

Email: belyaev.96@mail.ru

Список литературы

Дополнительные файлы