СПОСОБ УБОРКИ СЕМЕННИКОВ КЛЕВЕРА Российский патент 1994 года по МПК A01D91/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при уборке семенников клевера.

Известен способ уборки семенников клевера, включающий прямое или раздельное комбайнирование со сбором семенного вороха (семян с частью невытертой пыжины) в бункер комбайна, транспортировку бункерного семенного вороха на ток, сушку и первичную очистку семенного вороха, вытирание семян из пыжины, выделенной при очистке подсушенного семенного вороха. Разновидностью данного способа является двойное комбайнирование неравномерно созревших семенных травостоев клевера, когда при первом проходе комбайна вымолачивают только созревшие семена, а солому с недозревшими и невымолоченными семенами укладывают в валки, которые после подсушки через 3-7 дней подбирают и обмолачивают еще раз (Погоржельская Л.Б., Павлинова В.В., Дубина Г.П. и др. Справочник по производству семян многолетних трав. Мн.: Ураджай, 1981, с. 96-97, с. 138-143, с. 147-149, с. 151-152; Михайличенко Б.П. Промышленное семеноводство многолетних трав в Нечерноземье. - М.: Россельхозиздат, 1987, с. 124-130). Наибольшее распространение в производственных условиях получило прямое комбайнирование с предварительной десикацией семенного травостоя. Десикация - это искусственное подсушивание растений клевера на корню после их опрыскивания химическими препаратами (десикантами). Раздельное комбайнирование, включающее скашивание травостоя в валки с последующим подбором и обмолотом валков после подсыхания, так же как и двукратное комбайнирование, применяют при показаниях прогноза на устойчивую сухую погоду. Зерноуборочные комбайны, используемые на уборке семенников клевера при всех вариантах данного способа дооборудуются специальными приспособлениями, включающими дополнительное терочное устройство, соответствующим образом подготавливаются и настраиваются, причем в обязательном порядке предусматривается герметизация, т. е. уплотнение возможных мест утечки семян через сочленение узлов и деталей комбайна.

Данный способ уборки семенников клевера дает удовлетворительные результаты тогда, когда обмолачиваемая масса имеет не менее 95...98% побуревших головок клевера, а влажность семян при уборке не превышает 13...15%. Такие условия уборки в районах массового клеверосеяния складываются крайне редко, не более одного раза в 5 лет.

При обычных, наиболее вероятных погодных условиях уборки имеет место большой разброс по влажности головок клевера. Так, влажность головок в нижнем ярусе травостоя и в нижней части валка намного выше. Это усугубляется и полегаемостью растений клевера, когда головки нижнего яруса очень близко располагаются от почвы, а при раздельной уборке в силу низкого среза и слабой несущей способности стерни часть головок может находиться на почве. В этих условиях работа молотильного аппарата комбайна по обмолоту и вытиранию семян затрудняется и значительное количество семян остается в невытертой пыжине. Стремление обеспечить более полное вытирание пыжины в молотильном аппарате комбайна приводит к необходимости возврата большой массы вороха с пыжиной на повторный обмолот, следовательно, к многократной циркуляции этой массы в комбайне. В результате очистка комбайна перегружается, на верхнем решете находится толстый слой вороха, а значительная часть невытертой пыжины вместе с половой попадает на лоток половонабивателя и затем в копнитель. При подборе копен соломы полова вместе с пыжиной полностью теряется. В этом случае неизбежен переход комбайна на самые низкие поступательные скорости, однако и это не устраняет описанного недостатка. Средневзвешенные потери семян в невытертой пыжине в полове находятся на уровне 18...23% от количества семян, прошедшего через молотилку комбайна. Потери за очисткой составляют 92...95% от общих потерь молотилкой комбайна.

Известен способ уборки семенников клевера, включающий прямое или раздельное комбайнирование со сбором пыжины в дополнительный бункер, монтируемый на комбайне (Иванов А.Е., Митрофанов Н.М., Эрк Н.М. Механизация производства семян многолетних трав. Л.: Колос, 1981, с. 29-32), или со сбором пыжины вместе со свободными семенами в бункер комбайна, сушку и обмолот или вытирание пыжины на стационаре (Михайличенко Б.П. Промышленное семеноводство многолетних трав в Нечерноземье, М.: Россельхозиздат, 1987, с. 127-128). Для реализации этого способа при выполнении полевых операций скашивания и обмолота соответствующим образом регулируют рабочие органы молотилки комбайна, причем верхнее жалюзийное решето очистки открывают полностью, а жалюзи удлинителя - на 50%.

Данный способ уборки семенников клевера обладает следующими недостатками. Во-первых, на полевых операциях скашивания и обмолота зерноуборочный комбайн вынужден работать на низкой поступательной скорости для обеспечения условий выделения пыжины из обмолоченного вороха, однако даже при этом избежать потерь семян за счет схода части пыжины в копнитель комбайна полностью не удается. Во-вторых, объем собираемой пыжины получается большим и достигает 6...9 м³/га (600-800 кг/га). Бункер быстро заполняется пыжиной и его необходимо часто разгружать. Выгрузка пыжины из бункера комбайна из-за плохой сыпучести и слеживания требует больших физических усилий комбайнера для разрушения сводов и проталкивания массы к выгрузному шнеку и растягивается до 30. . .40 мин. Эта работа выполняется деревянным шестом вручную с нарушением техники безопасности. Необходимость частой разгрузки бункеров резко снижает производительность комбайна. В-третьих, сушка больших объемов пыжины - это энергоемкий и длительный процесс. Она не может проводиться на высокопроизводительных сушильных установках для зерновых культур из-за их неприспособленности для такого вороха. Сушка же на напольных установках требует больших затрат труда по раскладке ровного слоя пыжины, сбору ее после сушки и подаче на обработку (обмолот или вытирание) и большого расхода топлива. Высока запыленность рабочей зоны. Производительность конвейерных и карусельных сушилок ограничивается 0,9...1 т/ч. Все это делает данный способ уборки трудоемким, энергоемким, низкопроизводительным, не исключающим потерь семян.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ уборки семенников клевера, включающий прямое или раздельное комбайнирование с отдельным сбором семенного вороха в бункер комбайна, а половы с пыжиной в агрегатируемые с комбайном сменные саморазгружающиеся прицепы, транспортировку бункерного семенного вороха на ток, сушку и первичную очистку бункерного семенного вороха, транспортировку половы с пыжиной на ток, обработку половы с пыжиной на стационаре с выделением семян молотильно-сепарирующим устройством, предусматривающую укладку половы с пыжиной на напольное и другие сушилки активного вентилирования или в штабеля на воздухораспределительные каналы вентиляционных установок, сушку всей массы половы с пыжиной, загрузку подсушенной массы в кормораздатчик КТУ-10А, используемый в качестве питателя-дозатора, обмолот половы с пыжиной (Деркачев И. П., Каленская О.Ф., Андрианов А.И. Рациональная технология уборки семенников клевера// Техника в сельском хозяйстве, 1984, N 7, с. 11).

Данный способ уборки семенников клевера имеет существенные преимущества при проведении полевых операций. Он позволяет задействовать на уборке необходимое количество универсальных зерноуборочных комбайнов, оснащенных серийными приспособлениями для сбора незерновой части урожая. Не требует обязательного дооборудования зерновых комбайнов специальными приспособлениями для уборки семян трав, кроме уплотнения возможных мест утечки при подготовке комбайнов к работе. При сборе половы и пыжины в прицеп отпадает необходимость ограничения скорости комбайна, как это делается при обычной уборке с целью сокращения потерь за очисткой. В бункер представляется возможность собирать более чистый семенной ворох, что резко сокращает время, затрачиваемое на разгрузку бункера. В целом обеспечивает высокий темп проведения полевых уборочных работ.

Однако данному способу присущ целый ряд недостатков, связанных с выполнением работ на стационаре. Первый из них - необходимость сушки всего объема доставляемой от комбайнов половы с пыжиной, которая является самым энергоемким и растянутым по времени процессом во всем комплексе уборочных работ по данному способу. Так как при уборке прямым комбайнированием собирается с 1 га посевов 0,9...1,2 т, а производительность существующих конвейерных и карусельных сушилок составляет 0,9...1 т/ч, то этим определяется темп поточной обработки вороха, а следовательно, и общий темп уборочных работ не более 1 га/ч, что говорит о низкой производительности способа уборки. Действительно, поскольку время уборки семенников клевера в течение суток ограничивается 5-6 часами, то и объем уборки за сутки составит около 6 га. При уборочной площади в хозяйстве 100...200 га это растянет срок уборки на 16-32 дня, что превышает агротехнические сроки уборки. Сушка на напольных сушилках ввиду необходимости применения в больших объемах ручного труда является проблематичной, так как высокое пыление такого вороха при его раскладке на сушку, сборе после сушки и подаче вороха на обмолот не укладывается ни в какие нормы охраны труда. Сушка на воздухораспределительных каналах вентиляционных установок сопряжена с цикличностью работы, так как до полной загрузки ворохом всей сушильной установки вентиляторы нельзя включать, а во время обмолота и до полной загрузки новой партии вороха вентиляционная система вынуждена бездействовать. Такая система предназначена лишь для длительной досушки сена, не ограниченной во времени. Формирование штабеля половы с пыжиной над воздухораспределительным каналом и разбор штабеля с погрузкой вороха в кузов кормораздатчика с подъемом массы грейферным погрузчиком на достаточно большую высоту связано с большим пылеобразованием в зоне проведения работ. Это практически исключает работу под навесом как по ограничению высотой, так и пылеобразованием. Имеющиеся в хозяйствах высокие навесы для хранения грубых кормов ко времени уборки клевера уже заполнены. Сушка на воздухораспределительных каналах на открытом току сопряжена с риском увлажнения вороха при выпадении атмосферных осадков.

Цель изобретения - увеличение производительности способа при снижении энергозатрат.

Это достигается тем, что из половы с пыжиной перед сушкой извлекают семенную фракцию. Процесс извлечения осуществляют многоступенчато: сначала производят пневмосепарацию дозированного потока половы с пыжиной с выделением тяжелой фракции и с последующим вытиранием и выделением из нее семенной и промежуточной фракций, а из промежуточной затем вытирают и выделяют семенную фракцию. Семенные фракции, выделенные при обмолоте-вытирании тяжелой и промежуточной фракций, сушат и очищают вместе с семенным ворохом. Пыжину, выделенную при первичной очистке семенного вороха, подвергают многоступенчатой обработке одновременно с половой и пыжиной, полученной при комбайнировании.

Благодаря такому осуществлению процесса обработки вороха половы с пыжиной по выделению семян на стационаре, предусматривающего многоступенчатое извлечение семенной фракции из половы с пыжиной перед сушкой, достигается резкое снижение массы извлеченной семенной фракции в сравнении с массой исходного вороха половы с пыжиной, поступающего от комбайнов, т.е. устраняется необходимость сушки больших объемов вороха, благодаря чему сокращается расход топлива и электроэнергии. Это позволяет пропустить через сушилку за одно и то же время ворох с большей уборочной площади семенников клевера, т. е. поддерживать высокий темп уборки, что расширяет возможности более эффективного использования для уборки семенников клевера периодов с наиболее благоприятными погодными условиями, а также не выходить за целесообразные агросроки уборки. Такой способ уборки создает реальные условия для обработки всего объема вороха половы с пыжиной на стационаре в потоке с его поступлением от комбайнов, что сокращает потери семян. Сушка и первичная очистка выделенной при обогащении семенной фракции в одном потоке с бункерным семенным ворохом упрощает сам процесс послеуборочной обработки, позволяет обходиться одной сушильной установкой, а направление выделенной при первичной очистке невытертой пыжины на повторную обработку путем объединения с поступающей от комбайнов половой с пыжиной устраняет необходимость наличия и использования для вытирания семян из пыжины специальной автономной клеверотерки. Такое решение позволяет интенсифицировать способ уборки, уменьшить энергозатраты и снизить потери. Целесообразность и последовательность операций процесса извлечения семенной фракции из половы с пыжиной перед сушкой объясняется следующим. При уборке семенных посевов клеверов комбайнами, оборудованными половосборниками, собираемый в прицепы ворох половы с пыжиной, содержит: целые и разрушенные цветочные оболочки без семян (вытертая пыжина, составляющая основную массу легковесной фракции); основания цветоносов, части разрушенных головок, невытертую пыжину (бобики с невытертыми семенами); свободные семена, куски стеблей (крупные и мелкие соломистые частицы); листочки, сорные примеси и др. Общее содержание семян в собранном ворохе как в невытертой пыжине, так и свободных семян низкое, т. е. полова с пыжиной представляют собой очень обедненный ворох с низким содержанием семян. Так, при выходе половы с 1 га 1043 кг содержание семян составило 34 кг или 3,26%. Суммарная масса невытертой пыжины и свободных семян, т.е. исходная масса непосредственно семенной фракции, составила 7,6%, соломистой части 33,8 и легковесной фракции 58,6% от общей массы поступающего на обработку вороха. Таким образом, балластная масса в ворохе составляет более 90% и поэтому сушка всего объема вороха в производственном и экономическом плане нецелесообразна. С другой стороны, поступающий от комбайнов ворох половы с пыжиной сразу направлять на обмолот-вытирание не эффективно и нецелесообразно по двум взаимосвязанным причинам. Первая - это большое количество в поступающем ворохе легковесной фракции, которая при уборочной влажности не может перебиваться и перетираться в пылевидную смесь, а напротив, обладает повышенной пластичностью и демпфирующей способностью. Невытертая пыжина, рассредоточенная в такой пластичной массе вороха, не может подвергнуться активному воздействию рабочих органов молотильного аппарата и быть вытертой. Попытка же настройки молотильно-вытирающего аппарата на сверхжесткие режимы работы (высокие обороты барабана при малых молотильных зазорах) не решит задачи выделения семян, а приведет к их дроблению и повышенному травмированию.

Вторая причина нецелесообразности направления поступающего от комбайнов вороха половы сразу на обмолот - существенное различие в скоростях витания вытертой пыжины и других компонентов вороха (невытертая пыжина, части разрушенных головок клевера, соломистые частицы). Вариационные кривые (фиг.2) распределения вороха половы от комбайнов и отдельных ее компонентов по скоростям витания показывают, что значительная масса легковесной фракции может быть выделена воздушным потоком. Чтобы обеспечить высокую производительность этого процесса пневмосепарацию целесообразно вести в наклонном воздушном потоке с достаточной высотой делительной камеры, обеспечивающей объемное осуществление процесса пневмосепарации.

На следующей ступени извлечения семенной фракции целесообразно тяжелую фракцию после пневмосепарации подвергнуть обмолоту-вытиранию. При этом будут разрушены части головок клевера, вытерты семена из части пыжины, а из вновь образованного вороха представляется возможным без опасения потери семян выделить более длинные крупные соломистые частицы и отдуть воздушным потоком легковесные примеси, а из остальной части вороха отсепарировать и выделить семенную фракцию. И все это надо осуществлять при высокой производительности процесса. Это возможно при таком построении процесса, когда оставшуюся после второй ступени обработки промежуточную фракцию направляем на заключительную стадию, при которой проводят ее вытирание и отделение из вновь образованного вороха мелких соломистых частиц и легковесных примесей. На этой стадии извлечения представляется возможным выделить не только свободные семена, но и извлечь оставшуюся невытертой наиболее влажную пыжину, которая окатывается при предыдущих операциях, как бы уменьшаясь в размерах, и проходит через подсевное решето с круглыми отверстиями диаметром 3,5 мм. Такое построение процесса извлечения семенной фракции перед сушкой позволяет иметь высокопроизводительный процесс обработки половы с пыжиной и исключить потери семян в отходы.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг.2 - вариационные кривые распределения по скоростям витания, где 1 - пыжина вытертая, 2 - пыжина невытертая, 3 - полова от комбайна, 4 - содержание семян в фракциях половы с различной скоростью витания.

Способ включает прямое или раздельное комбайнирование 1, сбор 2 семенного вороха в бункер комбайна и транспортировку его на ток, сбор 3 половы с пыжиной в агрегатируемые с комбайном сменные прицепы, транспортировку 4 половы с пыжиной на стационар и разгрузку ее на накопительной площадке, дозирование 5 вороха половы с пыжиной, пневмосепарацию 6 вороха с выделением тяжелой фракции, обмолот-вытирание 7 тяжелой фракции с выделением семенной и промежуточной фракции, вытирание 8 промежуточной фракции с выделением семенной фракции, сушку 9 активным вентилированием семенной фракции в общем потоке с бункерным семенным ворохом, первичную очистку 10 объединенного вороха с выделением пыжины и направлением ее на повторное обогащение, складирование 11 семян и транспортировку 12 отходов к месту использования.

Уборку семенников клевера по данному способу осуществляют следующим образом.

П р и м е р. Семенной травостой за 5-7 дней до уборки обрабатывают десикантом (по мере необходимости) широкозахватными штанговыми опрыскивателями. После подсушки семенника убирают прямым или раздельным комбайнированием. При раздельном комбайнировании десикацию не проводят. Семенной ворох собирают в бункер комбайна, а ворох половы с пыжиной в агрегатируемые с комбайном прицепные семенные тележки. Солому укладывают в валок. Бункерный семенной ворох от комбайнов перевозится на ток, а заполненные ворохом половы с пыжиной прицепы транспортируются на пункт стационарной обработки. Здесь ворох выгружается на накопительной площадке. Трактором с бульдозерной лопаткой ворох загружается в кузов заглубленного питателя-дозатора на базе кормораздатчика КТУ-10А, от которого ворох дозированным потоком подается загрузочным ленточным транспортером на пневмосепарацию.

Пневмосепарация осуществляется в устройстве, содержащем вентилятор с нагнетательным патрубком, переходящем в делительную камеру, заканчивающуюся осадочной камерой. Ворох, вброшенный в делительную камеру, сепарируется на состоящую из пылевидных и легковесных частиц фракцию отходов, которая относится воздушным потоком в осадочную камеру, и тяжелую семясодержащую фракцию, которая через отверстие в днище делительной камеры ссыпается на отводящий ленточный транспортер и подается на последующее обогащение.

На втором этапе обогащения осуществляется обмолот-вытирание тяжелой фракции с разделением вновь образованного вороха на отходы, семенную и промежуточную фракции. В качестве обогатительного устройства на этом этапе используется зерноуборочный комбайн с приспособлением для сбора незерновой части урожая. Он оснащается электроприводом, наклонная камера оборудуется лотком для приема тяжелой фракции. На деку молотильного аппарата устанавливается терочная накладка, верхнее жалюзийное решето очистки заменяется на пробивное с круглыми отверстиями диаметром 10...12 мм, нижнее жалюзийное - на пробивное с отверстиями 3 мм.

Сформированная из сходящих с удлинителя верхнего решета крупных соломистых частиц и выносимых воздухом за пределы очистки легковесных примесей фракция отходов вентилятором-эксгаустером по трубопроводу подается в крытый кузов тракторного прицепа. Семенная фракция собирается в бункер. Сходящий с нижнего решета очистки ворох, образующий промежуточную фракцию и содержащий невытертую пыжину, через отверстие с патрубком, дополнительно выполненными в кожухе колосового шнека, ссыпается на установленный под комбайном ленточный транспортер и подается в приемный лоток молотилки МВ-2,5А на дополнительное обогащение.

На этом этапе обогащения производится обмолот-вытирание промежуточной фракции с разделением полученного вороха на семенную фракцию и отходы. Дека молотилки при этом покрывается жесткой проволочной сеткой с живым сечением ячеек 5х5 мм, верхнее решето очистки заменяется на пробивное с круглыми отверстиями диаметром 6. ..6,5 мм, диаметр отверстий нижнего решета 3,5 мм. Семенная фракция через зерновой элеватор и состыкованный с ним удлиненный скатный лоток направляется в ящичный сборник, из которого шнековым транспортером ПШП-7 подается в приемный лоток, смонтированный на верхней плоскости кожуха зернового элеватора комбайна, а последним - в зерновой бункер. Отходы, состоящие из мелких соломистых частиц и легковесных примесей, вентилятором-эксгаустером молотилки отводятся в прицеп.

Извлеченная из половы с пыжиной в процессе многоступенчатого обогащения семенная фракция, содержащая 30...40% свободных семян, небольшую часть невытертой пыжины и влажные примеси, периодически выгружается из бункера и отвозится на сушку, где она объединяется с семенным ворохом от комбайнов. Сушка объединенного вороха проводится активным вентилированием на напольных установках, конвейерных и карусельных сушилках. Высушенный ворох поступает на первичную очистку. Выделенная при этом пыжина направляется на повторную многоступенчатую обработку одновременно с половой и пыжиной, полученной при комбайнировании, а семена складируются. Отходы доставляются к месту закладки сенажа или силоса.

Предлагаемый способ по результатам испытаний макетного образца комплекта оборудования для обогащения половы с пыжиной перед сушкой обеспечивает снижение массы извлеченной семенной фракции в 8...10 раз в сравнении с массой исходного вороха от комбайнов. Расход топлива на выделение семян из половы с пыжиной снижается в 6,6 раза, электроэнергии в 4 раза, а топливно-энергетические затраты уменьшаются в 6,2 раза.

Предлагаемый способ позволяет повысить темп уборки, снизить расход топлива,электроэнергии и уменьшить потери семян.

Использование: для уборки семенников клевера. Сущность изобретения: способ включает прямое или раздельное комбайнирование с раздельным сбором семенного вороха и половы с пыжиной и первичную очистку семенного вороха. Семенной ворох и полову с пыжиной транспортируют на ток, где перед сушкой из половы с пыжиной извлекают семенную фракцию. Ее извлекают многоступенчато. Сначала производят пневмосепарацию дозированного потока половы с пыжиной с выделением тяжелой фракции и с последующим вытиранием и выделением из нее семенной и промежуточной фракций. Затем из промежуточной фракции вытирают и выдерживают семенную фракцию. Сушат и очищают выделенные фракции вместе с семенным ворохом. Способ позволяет повысить производительность при снижении энергозатрат. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СПОСОБ УБОРКИ СЕМЕННИКОВ КЛЕВЕРА, включающий прямое или раздельное комбайнирование с раздельным сбором семенного вороха и половы с пыжиной, транспортировкой их на ток, где осуществляют их сушку, выделение семян из половы с пыжиной и первичную очистку семенного вороха, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при снижении энергозатрат, семенную фракцию из половы с пыжиной извлекают перед сушкой, причем ее извлечение осуществляют многоступенчато, сначала производят пневмосепарацию дозированного потока полосы с пыжиной с выделением тяжелой фракции и с последующим вытиранием и выделением из нее семенной и промежуточной фракций, а затем из промежуточной фракции вытирают и выделяют семенную фракцию, при этом выделенные семенные фракции сушат и очищают вместе с семенным ворохом. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пыжину, выделенную при первичной очистке семенного вороха, подвергают многоступенчатой обработке одновременно с половой и пыжиной, полученных при комбайнировании.