СПОСОБ УБОРКИ ПОЛЕГЛЫХ СТЕБЕЛЬЧАТЫХ КУЛЬТУР И ЖАТКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК A01D91/04 A01D34/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при уборке полеглых стебельчатых культур на семена и зерно.

Исследуя работу жатвенных агрегатов с традиционным планчатым либо эксцентриковым мотовилом, Горячкин В.П. отметил важность настройки мотовила на безударное вхождение в стеблестой. Практически это осуществить весьма сложно. Поэтому механическое воздействие рабочих элементов мотовила на растения в момент подвода их к режущему аппарату сопровождается обламыванием продуктивной части растений рабочими органами мотовила: планками, пружинными пальцами (граблинами). При этом колосья у злаковых культур либо бобы у бобовых попадают не на платформу жатки, а на стерню и составляют невозвратимые потери урожая. В особенности это касается культур со слабым креплением продуктивной части растений к стеблям. К таким культурам прежде всего можно отнести люпин, вызревшие сухие бобы которого опадают даже от слабого соприкосновения с рабочими органами машин. В связи с этим при уборке люпина даже тщательное отрегулированными жатками, потери урожая в поле от обламывания бобов мотовилом и осыпания их при воздействии режущего аппарата на стебли достигает 29.34% а при крайне неблагоприятных условиях до 50% На потери за жаткой в среднем приходится до 70% всех потерь при уборке.

С целью сокращения потерь зерна за жаткой были разработаны специальные приспособления, уменьшающие механическое воздействие на кисти бобов при вхождении планок мотовила в стеблестой. К таким приспособлениям стоит отнести ПЛК-люпин, ПЛК-4, ПЛЗ-5 и др. Применение их несколько снизило потери за жаткой, однако эффективность их осталась низкой. Из-за невыравненности стеблестоя по высоте пальцы граблин мотовила наносят механический удар по кистям бобов при подводе стеблей к режущему аппарату. Остается также высоким процент бобов обламываемых пальцами граблин при вхождении планок мотовила в стеблестой.

Аналогичная картина с потерями урожая за жаткой наблюдается и у современных зерноуборочных комбайнов поскольку подвод стеблей к режущему аппарату осуществляется эксцентриковым мотовилом.

Создать приспособление, обеспечивающее агротехнически допустимые потери за жаткой при уборке таких культур как люпин, пока не удалось. Высоки потери остаются и при уборке других зерновых и зернобобовых культур.

В настоящее время как в нашей стране, так и за рубежом начата работа по созданию эффективных устройств для решения указанной проблемы. Использование на жатках комбайна пневматических устройств определяет по существу новый значительно более высокий уровень их совершенствования, исключающий вымолачивание зерна из колосьев (обламывание бобов для бобовых культур) при подводе стеблей к режущему аппарату. При этом значительно снижаются потери зерна при уборке.

Фирмой Crari Co (США) разработано устройство, включающее вентилятор, воздухопровод, установленный над режущим аппаратом по всей ширине захвата жатки. Воздуховод снабжен пневматическими трубками, на конце которых установлены насадки. Вентилятором воздух нагнетается в воздухопровод откуда с помощью пневматических трубок через засадки равномерно распределяется вдоль режущего аппарата.

Однако на уборке полеглых культур эффективность работы пневматического мотовила ниже традиционного. Устройство не обеспечивает подъем полеглых стеблей, а если учесть, что полеглые растения обычно сцеплены между собой, то необходимо не только приподнять их перед срезанием, но и разрушить образовавшиеся в результате полегания взаимосвязи, что устройством не прудусмотрено. Разрушить эти связи воздушным потоком не представляется возможным. В связи с этим срезанные, а также находящиеся еще на корню стебли цепляясь друг за друга, накапливаются на платформе жатки между режущим аппаратом и шнеком. По мере накапливания массы она захватывается витками шнека и порциями подается на транспортирующие органы и далее в молотильно-сепарирующее устройство комбайна. Неравномерность подачи сказывается на качестве обмолота. Потери урожая при этом возрастают.

И, наконец, пневматические трубки устройства в процессе работы постоянно находятся впереди режущего аппарата, а следовательно, в нескошенной массе и как гребенка расчесывают сцепленные между собой полеглые растения, отгибая от режущего аппарата и обламывая при этом их продуктивную часть. Отделенные от стебля бобы падают на стерню, увеличивая и без того большие потери.

Чтобы уменьшить механическое воздействие на стеблестой люпина в Укр.НИИЗ было разработано пневматическое мотовило к жатке, включающее вентилятор, установленный на раме, воздуховод с раструбом, который заканчивается узкой щелью по всей ширине захвата жатки.

Нагнетаемый вентилятором поток воздуха прижимает растения к режущему аппарату и подает срезанные стебли под шнек жатки. Опавшие в процессе срезания стеблей бобы попадают в зону воздействия воздушного потока и транспортируются на платформу жатки и далее под шнек. Потери урожая снижаются в 3-4 раза.

Однако устройство не обеспечивает качественной уборки культур с невыравненным по высоте стеблестоем и не пригодно для уборки полеглых культур. Установка впереди режущего аппарата пассивных стеблеподъемников несколько снижает потери урожая. Однако приподнятые ими стебли в связи с наличием взаимосвязей между ними после срезания, как было отмечено выше, цепляясь друг за друга, на некоторое время задерживаются на платформе в пространстве ограниченном режущим аппаратом и шнеком жатки. Затем по мере накопления массы в указанном пространстве она захватывается витками шнека и порциями подается на обмолот. Неравномерность подачи сказывается на качестве работы молотильно-сепарирующего устройства, приводит к нарушению технологического процесса. В итоге потери урожая возрастают.

Известны и другие устройства, обеспечивающие снижение потерь урожая за жаткой в процессе уборки. Большинство из них имеют те же недостатки, что в устройствах рассмотренных выше.

Поэтому в настоящее время существует проблема создания как способа уборки, так и устройства для его осуществления, обеспечивающего увеличение полноты сбора урожая, в особенности при уборке полеглых культур, а также культур со слабым креплением продуктивной части растения к стеблям, культур с легкорастрескивающимися бобами (для бобовых), устройства обеспечивающего равномерную подачу срезанных стеблей на обмолот и увеличивающего эксплуатационную надежность агрегата.

Известен способ уборки полеглых культур, включающий подъем стеблей, рыхление прикорневого слоя почвы, вычесывание из почвы стеблей с ослабленными связями, срезание стеблей. Согласно этому способу при уборке полеглых культур в процессе движения жатки по полю специальные подкапывающие рабочие органы заглубляются в почву на величину, зависящую от глубины залегания корневой системы.

Однако данный способ применим при уборке культур, глубина залегания корневой системы которых небольшая. К таким культурам можно, например, отнести горох, имеющий мочковатые корни. Растения, имеющие стержневые корни, убирать данным способом нецелесообразно, так как глуби на залегания корневой системы достигает до 1,5 м. Следовательно, применение подкапывающего устройства по данному способу ограничивает эксплуатационные возможности устройства, приводит к большим энергозатратам, в особенности на уборке культур с глубоко залегающей корневой системой, например, люпина. Кроме того, в процессе вычесывания подкопанных растений происходит механическое воздействие рабочих органов на стеблестой, механический удар по продуктивной части растения, а, следовательно, вымолачивание зерна из колосьев либо обламывание бобов (для зернобобовых культур), что увеличивает потери урожая.

Известно устройство, включающее жатку, вентилятор, воздухонапорную трубу, установленную над режущим аппаратом жатки с раструбом имеющим распределительную щель, внутри которой наклонно расположены направляющие пластины для равномерного распределения воздушного потока по ширине захвата жатки.

Однако данному устройству присущи те же недостатки, что и для устройств описанных выше. Оно не обеспечивает подъем стеблестоя, разрушения взаимосвязей между сцепленными растениями. В конечном итоге это приводит к накоплению массы на платформе жатки, в пространстве ограниченном режущим аппаратом и шнеком, неравномерной подаче массы в молотильно-сепарирующее устройство комбайна, нарушению технологического процесса, снижению эксплуатационной надежности агрегата. В итоге снижается качество обмолота, возрастают потери за молотилкой. Кроме того, направляющие пластины устройства не обеспечивают равномерного распределения воздушного потока по ширине захвата жатки. В связи с этим в "мертвых зонах" происходит накопление срезанной массы на режущем аппарате, забивание его. Это также приводит к нарушению технологического процесса, снижению эксплуатационной надежности агрегата.

Из известных к предлагаемому по технической сущности наиболее близок способ, включающий подъем полеглых стеблей, подвод к режущему аппарату, срезание и подачу на транспортирующие органы, подъем полеглых растений, подвод к режущему аппарату прямостоячих и высокостебельных растений, а также короткостебельных культур предусмотрено осуществлять воздушным потоком, что снижает потери при уборке.

Однако данному способу присущи те же недостатки, что и для описанных способов. Обеспечить подъем сцепленных между собой полеглых растений потоком воздуха, как показала практика, не удается. В особенности, если это касается уборки толстостебельных культур, таких как, к примеру, люпин с одеревенелыми, сцепленными между собой стеблями.

Кроме того, для осуществления данного способа подачу воздушной струи к режущему аппарату осуществляют с помощью пневматических трубок размещенных перед режущим аппаратом. В процессе работы, как уже отмечалось выше, такие трубки, установленные с определенным шагом, находятся в стеблестое, выполняют роль гребенки, отгибая сцепленные между собой несрезанные стебли, обламывая их, увеличивая потери зерна. Кроме того, при уборке бобовых культур, таких как люпин, со слабым креплением бобов к стеблям, с легко растрескивающимися бобами, механическое воздействие на кисти бобов трубок, перемещающихся в особенности в пониклом стеблестое приводит к дополнительным потерям урожая. И, наконец, неравномерной порционной подачи срезанной массы в молотильно-сепарирующее устройство в связи с накоплением ее на платформе между режущим аппаратом и шнеком избежать не удалось.

Из известных к предлагаемому наиболее близким является устройство, включающее блок вентиляторов, установленных над режущим аппаратом жатки с возможностью перемещения его по высоте в продольном направлении и изменении направления воздушного потока.

Однако при уборке культур с полеглым стеблестоем, как было отмечено выше, эффективность применения устройства ниже чем при использовании даже эксцентрикового мотовила.

Устройство не обеспечивает подъем полеглых стеблей, а применяемые для этих целей традиционные пружинные стеблеподъемники, приподнимая стебли, не обеспечивают разрушение взаимосвязей сцепленных между собой стеблей.

В связи с этим срезанные стебли, цепляясь друг за друга, задерживаются на платформе между режущим аппаратом и шнеком жатки. Затем, по мере накопления, масса захватывается витками шнека и порциями подается на обмолот. Неравномерность подачи сказывается на качестве обмолота, значительная часть зерна уходит вместе с соломой.

При уборке толстостебельных культур с одеревенелыми, сцепленными между собой стеблями при высокой уборочной влажности, накопление на платформе между режущим аппаратом и шнеком массы приводит не только к неравномерной подаче ее на транспортирующие органы и далее на обмолот, но и способствует сгруживанию стеблей на режущем аппарате, к забиванию его, а в итоге к нарушению технологического процесса, что значительно снижает эксплутационную надежность агрегата.

Цель изобретения снижение потерь урожая при уборке полеглых культур, увеличение равномерности подачи срезанной массы на обмолот и повышение эксплуатационной надежности агрегата.

Указанная цель достигается тем, что в способе уборки, включающем подъем полеглых растений, подвод к режущему аппарату, срезание и подачу их на транспортирующие органы, одновременно с подводом к режущему аппарату выполняют разрушение взаимосвязей сцепленных между собой растений, а срезанные растения с разрушенными взаимосвязями равномерно вбрасывают в поток воздуха с подачей последним на транспортирующие органы.

В агрегате для осуществления способа, включающем жатку, блок вентиляторов, установленный над режущим аппаратом с возможностью перемещения его по высоте, в продольном направлении и изменения направления воздушного потока, пассивные стеблеподъемники, под нагнетательным окном вентилятора, на днище между режущим аппаратом и шнеком жатки по всей ширине ее захвата установлен трубчатый вал с вмонтированным в него пальцевым механизмом, причем пальцы механизма с определенным шагом размещены по всей длине трубчатого вала и в положении максимального выдвижения их из вала расположены перед режущим аппаратом.

Предложенный способ уборки удовлетворяет критерию охраноспособности "существенные отличия", поскольку цель снижение потерь урожая при уборке полеглых культур, повышение эксплуатационной надежности агрегата и обеспечение равномерной подачи срезанной массы на транспортирующие органы, может быть достигнута только при такой совокупности признаков: выполнении разрушения взаимосвязей сцепленных между собой растений одновременно с подводом их к режущему аппарату воздушным потоком, а срезанные и отдаленные друг от друга растения в результате разрушения взаимосвязей между ними вбрасывают в воздушный поток, который подает их на транспортирующие органы.

Только при такой совокупности признаков исключается накапливание массы на платформе между режущим аппаратом и шнеком, обеспечивается равномерная подача растений в молотильно-сепарирующий аппарат комбайна.

При уборке бобовых культур со слабым креплением бобов к стеблям с легкорастрескивающимися бобами, только при такой совокупности признаков механическое воздействие рабочих органов на кисти бобов в момент разрушения взаимосвязей сцепленных между собой растений исключает потери урожая. Объяснить это можно тем, что продуктивная часть растений в момент разрушения связей находится в зоне действия воздушного потока и, в случае обламывания бобов, захватывается воздушным потоком и подается на транспортирующие органы.

Только при такой совокупности признаков исключается попадание бобов либо свободных семян на стерню.

Предполагаемое устройство также удовлетворяет критерию охраноспособности "существенные отличия", поскольку цель изобретения может быть достигнута только при вышеуказанном размещении трубчатого вала относительно блока вентиляторов, режущего аппарата и шнека жатки, т.е. установке его под нагнетательным окном блока вентилятора, на днище, между режущим аппаратом и шнеком. Причем пальцы пальцевого механизма, вмонтированного в трубчатый вал, в положении максимального выхода из вала расположены впереди режущего аппарата. Такая установка трубчатого вала с пальцевым механизмом, а также размещение пальцев в момент максимального выхода их из вала позволяют захватывать приподнятые растения завершать подъем, разрушать взаимосвязи между ними перед срезанием и вбрасывать отделенные друг от друга растения в воздушный ток, создаваемый вентилятором.

Только такое размещение трубчатого вала относительно вентилятора и режущего аппарата дает возможность завершить подъем приподнятых пассивными стеблеподъемниками полеглых растений перед их срезанием, обеспечивает равномерную подачу срезанных растений на транспортирующие органы.

Исключается также сгруживание срезанной массы на режущем аппарате, его забивание. В итоге повышается эксплуатационная надежность агрегата, снижаются потери урожая. Результаты лабораторно-полевых испытаний агрегата для уборки полеглых культур на уборке люпина (степень полегания 38%) представлены в таблице.

В результате лабораторно-полевых испытаний установлено (таблица), что дополнительный сбор урожая при уборке предполагаемым способом по сравнению с традиционным на 25,0% выше, а по сравнению с прототипом выше на 8,1% Из таблицы следует, что потери за жаткой при уборке предполагаемым способом при биологической урожайности 14,38 ц/га составили всего 0,15 ц/га, в то время как для прототипа 0,6 ц/га, что в 4 раза выше. Объяснить это можно низкой эффективностью работы воздушного потока на подъеме полеглых растений со сцепленными между собой и одеревенелыми стеблями. Еще выше потери за жаткой при уборке традиционным способом 2,5 ц/га. Такие высокие потери можно объяснить механическим воздействием эксцентрикового мотовила на продуктивную часть растений.

Потери за молотилкой для предполагаемого способа минимальны и составили всего 0,10 ц/га, что в 6.8 раз меньше, чем для традиционного способа и прототипа. Такое высокое качество обмолота можно объяснить повышением равномерности подачи срезанной массы на транспортирующие органы и далее на обмолот.

На фиг.1 представлен агрегат, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху.

Средство для реализации данного способа представляет собой агрегат, включающий зерноуборочный комбайн с жаткой, оборудованной пассивными стеблеподъемниками, блоком вентиляторов, установленного вместо традиционного эксцентрикового мотовила, трубчатый вал с пальцевым механизмом, установленный на платформе жатки между режущим аппаратом и шнеком. Согласно предлагаемому способу уборки, включающему подъем полеглых растений, подвод к режущему аппарату, срезание и подачу их на транспортирующие органы, одновременно с подводом к режиму аппарату выполняют разрушение взаимосвязей сцепленных между собой растений, а срезанные и отдаленные друг от друга растения выбрасывают в воздушный поток с подачей последним на транспортирующие органы.

Результаты испытаний агрегата, представленные в таблице, показывают, что дополнительный сбор урожая при уборке предполагаемым способом (вар.III) по сравнению с традиционным (ваp.I) на 25,0% выше, а по сравнению с (вар.II) (прототип) выше на 8,1%
Потери за жаткой при уборке предполагаемым способом в сравнении с существующим (прототип) снижены в 4 раза с 4,2% до 1,05% а по сравнению с традиционным способом (вар.I) в 16,8 раз, с 17,6% до 1,05%
Повышение равномерности подачи срезанной массы на транспортирующие органы улучшает качество работы молотилки и очистки комбайна. Так для предполагаемого способа потери за молотилкой и очисткой составляют 1,33% что в 4 раза меньше, чем для прототипа (вар.II).

Агрегат для осуществления способа содержит жатку 1, навешенную на зерноуборочный комбайн, блок вентиляторов 2, смонтированных на общей раме 3, пассивные стеблеподъемники 4, трубчатый вал 5 с вмонтированным в него пальцевым механизмом 6, приводы блока вентиляторов 7 и трубчатого вала 8.

Блок вентиляторов 2 установлен над режущим аппаратом 9 с возможностью перемещения его по высоте и в продольном направлении, а также изменения направления воздушного потока путем изменения положения нагнетательных окон 10 блока вентиляторов. Для этого рама 3 блока вентиляторов 2 с помощью кронштейнов 11 шарнирно закреплена на ползунах 12, перемещающихся по поддержкам жатки 13. Перемещение блока вентиляторов 2 по высоте и в продольном направлении осуществляют соответственно гидроцилиндрами 14 и 15, а направление воздушного потока изменяют поворотом рамы 3 в шарнирах гидроцилиндром 16.

Трубчатый вал 5 охватывает всю ширину жатки 1 и установлен на днище 17 между режущим аппаратом 9 и шнеком 18. Пальцы 19 пальцевого механизма 6 в положении максимального их выхода из трубчатого вала 5, располагаются впереди режущего аппарата 9 и с определенным шагом размещены по всей длине трубчатого вала.

Способ уборки полеглых культур реализуется в работе агрегата следующим образом.

При движении агрегата по полю блок вентиляторов, установленный на жатке 1, перемещается над стеблестоем. Поток воздуха, создаваемый блоком вентиляторов 2, через нагнетательные окна 10 направляется на режущий аппарат 9 и трубчатый вал 5.

В процессе работы агрегата стеблеподъемники 4 приподнимают полеглые растения, продуктивная часть которых по мере приближения их к режущему аппарату 9, попадает в зону действия потока воздуха. Затем пальцы 19 пальцевого механизма 6 захватывают приподнятые растения, разрушая образовавшиеся между ними взаимосвязи. Поток воздуха захватывает отдельные растения с разрушенными между ними связями, наклоняют и прижимает их к режущему аппарату 9 и трубчатому валу 5.

В результате интенсивного механического воздействия на растения пальцев 19, а также рабочих органов режущего аппарата 9, часть колосьев при уборке зерновых культур (бобов для бобовых культур) обламывается. Воздушный поток захватывает их и подает на платформу жатки под шнек 18, что исключает попадание продуктивной части растений на стерню. Срезанные стебли пальцами 19 равномерно вбрасываются в воздушный поток и подаются последним под шнек 18 жатки и далее на обмолот.

Таким образом, применение предлагаемого способа уборки полеглых стебельчатых культур способствует увеличению равномерности подачи скошенной массы в молотильно-сепарирующее устройство комбайна, повышению эксплуатационной надежности агрегата и в конечном итоге увеличению полноты сбора урожая на 8.10%

Изобретение относится к сельскому хозяйству. По предлагаемому способу одновременно с подводом к режущему аппарату выполняют разрушение взаимосвязей сцепленных между собой растений, а срезанные растения равномерно вбрасывают в поток воздуха с подачей последним на транспортирующий орган. Жатка включает пассивные стеблеподъемники, режущий аппарат и устройство для подъема и подачи растений к режущему аппарату и подачи срезанных растений на транспортирующий орган. Предлагаемая жатка выполнена в виде блока вентилятора, установленных над режущим аппаратом с возможностью перемещения его по высоте в продольном направлении и изменения направления воздушного потока. Под нагнетательным окном блока вентиляторов на днище между режущим аппаратом и транспортирующим органом по всей ширине захвата жатки установлен трубчатый вал с вмонтированным в него пальцевым механизмом. Пальцы размещены по всей длине вала с шагом с возможностью их расположения перед режущим аппаратом при максимальном выдвижении. Изобретение позволяет уменьшить потери урожая при уборке, увеличить равномерность подачи срезанной массы на обмолот и повысить эксплуатационную надежность жатки. 2 с. п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ уборки полеглых стебельчатых культур, включающий подъем растений, подвод их к режущему аппарату, срезание и подачу срезанных растений на транспортирующий орган, отличающийся тем, что одновременно с подводом растений к режущему аппарату разрушают связи сцепленных между собой растений и срезанные расцепленные растения равномерно вбрасывают в поток воздуха, который подает их на транспортирующий орган. 2. Жатка для уборки полеглых стебельчатых кльтур, содержащая пассивные стеблеподъемники, режущий аппарат и устройство для подъема и подачи растений к режущему аппарату и подачи срезанных растений на транспортирующий орган, выполненное в виде блока вентиляторов, установленных над режущим аппаратом с возможностью перемещения его по высоте в продольном направлении и изменения направления воздушного потока, отличающаяся тем, что она снабжена установленным под нагнетательным окном блока вентиляторов на днище между режущим аппаратом и транспортирующим органом по всей ширине захвата жатки трубчатым валом с вмонтированным в него пальцевым механизмом, причем пальцы размещены по всей длине вала с шагом с возможностью их расположения перед режущим аппаратом при максимальном выдвижении.