СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОЙ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК A01D91/04 A01D57/20 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности, к уборке зерновых культур.

Известен раздельный способ уборки зерновых культур, в котором хлебную массу скашивают, когда основная масса зерна находится в фазе середины восковой спелости при влажности 25-35%. Хлебную массу после скашивания жатками укладывают в валки поперек направления посева с наклоном стеблей, обеспечивающих сток воды от колоса к комлю. Для этого применяют навесные и прицепные тракторные и комбайновые валковые жатки. При этом поля неправильной формы различают с образованием загонов с продольными сторонами, причем оставшиеся участки с непараллельными сторонами размещают по краям. Поворотные полосы и угловые прокосы готовят за 2-3 дня до начала массового скашивания в валки. После лежки на стерне в течение 3...5 дней, и когда зерно находится в начале полной спелости, производится подбор и обмолот валков комбайнами и отвозка зерна транспортными средствами с поля на ток. Валки укладывают массой, соответствующей пропускной способности молотилки комбайна при оптимальной скорости его движения, причем валки подбирают после дозревания зерна и засыхания листостебельной массы [Алферов С.А. и др. Как работает зерноуборочный комбайн. М.: Машиностроение, 1981; патент RU №2097960 С1 от 10.12.1997 г.].

Недостатком данного технического решения является то, что мощность формируемого валка определяется урожайностью и шириной захвата жатки. Это не обеспечивает полной загрузки комбайнов по пропускной способности молотилки. При подборе и обмолоте таких валков комбайны и сопровождающие их транспортные средства для вывоза урожая используются непроизводительно, совершая большие переезды.

Известен способ повышения мощности валков, в котором скашиваемая масса в начале подается с жатки на ленту, которая выполняет роль накопителя, и ею транспортируется по полю. По достижении участка сосредоточения валков хлебная масса подается с ленты на стерню в едином потоке со скашиваемыми жаткой стеблями для формирования мощного валка [а.с. СССР №378177, A 01 D 57/20, 1971 г.].

Недостаток данного технического решения состоит в том, что в процессе скашивания зерновых такой жаткой возрастают трудозатраты по причине снижения производительности жатвенного агрегата из-за наличия лентопротяжного механизма. Намотка ленты с хлебной массой в рулон и ее транспортировка жатвенным агрегатом - это дополнительные затраты на топливо. Повышается металлоемкость жатвенного агрегата. Низкая производительность и повышенная металлоемкость жатвенного агрегата приводят к росту затрат при уборке зерновых культур.

Повысить мощность валков можно посредством применения жаток-накопителей [а.с. СССР №722515, A 01 D 57/20, 1980 г., патент RU №2060624 C1, 6 A 01 D 57/20, 1996 г.], которые включают режущий аппарат, мотовило, валкообразующий транспортер, содержащий бесконечные контуры гибких грузонесущих элементов, передний и задний валы с установленными на них шкивами и механизм привода, причем на участке грузонесущих элементов меньше половины их длины установлены пальцы, за счет чего формируют валки поперечно к направлению движения жатвенного агрегата. Применение жаток-накопителей показало, что в этом случае валки хлебной массы формируют в течение нескольких дней, что приводит к существенному изменению влажности зерна и незерновой части урожая (НЧУ) по их длине, что в конечном итоге отражается на качестве их обмолота комбайнами. Формирование мощных валков хлебной массы жатками-накопителями характеризуется низкой производительностью, отсюда рост затрат на уборку зерновых и увеличение их количества в составе уборочного комплекса сельхозтоваропроизводителя.

В настоящее время повышение мощности валков в раздельном способе уборки зерновых осуществляют путем увеличения ширины захвата жатки [Анискин В.И., Жалнин Э.В. Развитие научного направления по совершенствованию зерноуборочной техники на 2005-2015 гг. // Техника и оборудование села. №9, 2004. - С.29; А.А.Баранов и др. Новая прицепная валковая жатка ПН-327-7.6П «Простор». // Тракторы и с.х. машины. №11, 2004 г.; Чепурин Г.Е. Инновационная деятельность научных учреждений СО Россельхозакадемии в области механизации с.х. производства // Техника и оборудование для села. №8, 2004. - С.14.]. Однако такое техническое решение не дает требуемого эффекта, т.к. увеличение ширины захвата жатки ведет к увеличению в еще большей степени ее массы, снижению маневренности и ухудшению обзора рабочих органов оператором. Кроме того, увеличение ширины захвата жатки приводит к росту неравномерности хлебной массы в валках, которая влияет на качество ее обмолота в комбайнах в виде увеличения дробления и микроповреждения зерна.

Широкозахватные жатки формируют валки хлебной массы узкими, а чем уже валок по сравнению с шириной молотилки, тем неравномернее распределяется его масса по ширине молотилки. Зачастую потери зерна, особенно в полову, оказываются очень высокими и устранить их невозможно даже при самой тщательной регулировке рабочих органов молотилки комбайнов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ формирования хлебного валка как навесной, так и прицепной жаткой в раздельном способе уборки зерновых, посредством которого повышается их мощность за счет их сдваивания по схеме "валок к валку" [Агротехнические требования на жатве. // Сельский механизатор. №6, 2004. - С.18-19; А.А.Баранов и др. Новая прицепная валковая жатка ПН-327-7.6П «Простор». // Тракторы и с.х. машины. №11, 2004 г.; С.А.Алферов и др. Как работает зерноуборочный комбайн. М.: Машиностроение, 1981 г.].

Недостаток данного технического решения при свале зерновых - это снижение производительности жатвенных агрегатов, в особенности широкозахватных, повышение интенсивности труда операторов по причине усложнения выполнения технологического процесса скашивания зерновых культур, а также сдваивания валков хлебной массы по схеме "валок к валку" не всегда обеспечивает необходимую мощность валков в особенности для высокопроизводительных комбайнов при уборке малоурожайных полей.

Наиболее близким по технической сущности для заявляемого устройства является полотняно-транспортерный подборщик, содержащий копирующие колеса, с помощью которых подбирающие пружинные зубья на транспортере находятся на определенной высоте над почвой, обеспечивая плавный подъем валка со стерни, и транспортирование его несущей поверхностью ленты с пружинными зубьями в противоположную сторону движения устройства массы [Алферов С.А. и др. Как работает зерноуборочный комбайн. М.: Машиностроение, 1981 г.].

Недостаток данного технического решения состоит в том что, обеспечивается только плавный подъем валка со стерни и транспортирование его несущей поверхностью ленты в противоположную сторону движения устройства. При этом отсутствует перемещение хлебной массы валка поперек движения устройства. В рассматриваемом прототипе таких устройств нет.

Цель изобретения - повышение мощности формируемых валков хлебной массы и производительности уборочного комплекса, а также сокращение сроков уборки зерновых культур, потерь продукции и повышение качественных показателей зерна.

Поставленная цель достигается тем, что в известном раздельном способе уборки зерновых культур, содержащем операцию скашивания валковыми жатками хлебной массы в одинарный или спаренный валок, мощность которых формируют посредством ширины захвата жаток и укладкой хлебной массы в валок жатками по схеме "валок к валку", которые после 3-5 дней их лежки на стерне в зависимости от влажности и фазы спелости зерна подбирают и обмолачивают комбайнами, согласно изобретению после скашивания зерновых культур жатками в валок или "валок к валку" через определенный промежуток времени меньший 3-5 дней выполняют дополнительную операцию перед подбором и обмолотом валков комбайнами, которая заключается в том, что посредством валкоукладки хлебной массы валки спаренных соседних двух или трех одинарных перемещают в один общий валок, т.е. мощность формируемых валков повышают укладкой хлебной массы в валок встык друг к другу из спаренных соседних двух или трех одинарных валков.

Именно заявленный валкоукладчик хлебной массы из валков позволяет реализовать заявленный способ и обеспечить достижение цели изобретений. Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что мощность валков хлебной массы повышают не во время скашивания зерновых культур жатками, а после их укладки на стерню и только после этого, через определенный промежуток времени меньший 3-5 дней в зависимости от влажности и фазы спелости зерна посредством устройства и операции валкоукладки хлебной массы из двух спаренных или трех одинарных валков в общий объединенный валок, за счет чего повышают их мощность, через 2-4 дня лежки их на стерне осуществляют подбор и обмолот комбайнами. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".

Валкоукладывающее устройство данной операции в раздельном способе уборки зерновых представляет собой подборщик и транспортер определенной длины, состоящий из двух или трех секций, причем первую секцию монтируют жестко и параллельно кромке ленточного транспортера с пружинными зубьями подборщика, а вторую присоединяют к первой шарнирно для перевода ее из транспортного в рабочее положение и обратно, а также имеется прицепное устройство для агрегатирования с трактором и опорные колеса.

На фиг.1 изображена реализация предлагаемого способа укладки хлебной массы из валков в валок повышенной мощности; на фиг.2 изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Процесс формирования хлебных валков в предлагаемом способе заключается в следующем (фиг.1). Скошенные стебли зерновых культур валковой жаткой 1 (эталонной - 6 м или 9; 10 м) укладывают на стерню. После их лежки на стерне в виде одинарных или спаренных соседних валков в течение 12-24 часов в зависимости от влажности зерна и спелости, которая находится в фазе начала или средней полной спелости, далее выполняют операцию - укладку хлебной массы из одинарных или спаренных соседних валков в объединенный валок посредством валкоукладывающего устройства 2. При этом мощность валка формируют как из трех одинарных, так из двух спаренных соседних валков, что определяет межвалковое расстояние. После укладки хлебной массы из трех одинарных или двух спаренных соседних валков в один объединенный валок через 2-4 дня производят их подбор и обмолот комбайнами. Укладку хлебной массы из валков валкоукладывающим устройством в один объединенный валок производят в загонах поля прямоугольной формы, а в загонах неправильной формы валки остаются нетронутыми после жатки. Операция валкоукладки хлебной массы из валков в объединенный валок в раздельном способе уборки зерновых культур может производиться не во всех загонах поля, а в тех, где низкая урожайность и большая ее неравномерность, что повысит производительность как валкоукладывающего устройства, так и комбайнов при подборе и обмолоте валков хлебной массы.

Валкоукладывающее устройство 2 (фиг.2) содержит подборщик 3, который установлен поперек движения устройства, снабженного ленточным транспортером 4, на поверхности ленты закреплены пружинные зубья 5, которые двигаются вместе с лентой в противоположную сторону движения устройства. За разгрузочной кромкой ленточного транспортера подборщика установлен поперек движения устройства горизонтальный ленточный транспортер 6, который имеет опорные колеса 7, подборщик снабжен опорными копирующими колесами 8. Длина поперечного горизонтального транспортера 6 составляет 6 м или 9,10 м в зависимости от применяемых жаток на свале зерновых культур. При этом состоит из двух или трех секций, причем первую 9 монтируют жестко и параллельно кромке ленточного транспортера с пружинными зубьями подборщика. Вторую секцию 10 поперечного горизонтального транспортера соединяют с первой шарнирно для перевода ее из транспортного в рабочее положение и обратно. В транспортном положении секция находится вертикально, а в рабочем горизонтально. Перевод из транспортного в рабочее осуществляют посредством рабочих гидроцилиндров. Для агрегатирования с трактором имеется прицепное устройство 11.

Устройство работает следующим образом. При въезде устройства в загонку поля прямоугольной формы подборщик посредством пружинных зубьев ленточного транспортера поднимает хлебную массу из одинарного или спаренного валка на стерне и перемещает ее на длину данного транспортера, за счет чего хлебная масса валка поступает на поперечный горизонтальный транспортер устройства длиной 6 м или 9; 10 м, посредством которого она перемещается в пространстве загона поля к валку хлебной массы, лежащем на стерне и опускается на нее без динамического удара и растаскивания. Далее валкоукладывающее устройство совершает челночное движение в загоне поля и процесс валкообразования повторяют, в результате чего образуют объединенный валок, состоящий из трех одинарных или двух спаренных соседних валков, за счет чего увеличивают их мощность. После лежки на стерне валков в течение 2-4 дней и когда зерно находится в фазе полной спелости, производят их подбор и обмолот комбайнами.

Использование предлагаемого способа наиболее эффективно при уборке зерновых культур на малоурожайных полях, а также на полях, имеющих большую неравномерность урожайности, поскольку такая укладка и формирование валков в раздельном способе уборки зерновых позволяет повысить мощность валков за счет увеличения межвалкового расстояния в 3 раза по сравнению с применением валковых жаток в раздельном способе уборки зерновых без снижения производительности труда на свале, увеличить интенсивность сушки хлебной массы в валках, что в конечном итоге приводит к повышению производительности комбайнов, а отсюда сокращению сроков уборки зерновых культур, потере продукции и повышению качественных показателей зерна.

Изобретения предназначены для использования в сельском хозяйстве при уборке зерновых культур. Способ включает срезание стеблей валковыми жатками и укладку хлебной массы в одинарный или спаренный валок. Затем формируют объединенный валок из трех одинарных или двух спаренных валков, подбирают объединенный валок и обмолачивают комбайнами. Устройство для укладки хлебной массы в объединенный валок содержит опорные и копирующие колеса, подборщик с ленточным транспортером и прицепное устройство для агрегатирования с трактором. На ленточном транспортере подборщика закреплены пружинные зубья. За разгрузочной кромкой ленточного транспортера подборщика установлен состоящий из двух секций поперечный валкообразующий транспортер. Одна из секций валкообразующего транспортера жестко установлена параллельно транспортеру подборщика, а вторая секция шарнирно присоединена к первой для ее перевода посредством гидроцилиндров из транспортного в рабочее положение. Благодаря повышению мощности валков увеличивается производительность комбайнов и сокращаются сроки уборки зерновых культур. 2 н.п. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ раздельной уборки зерновых культур, заключающийся в срезании стеблей растений валковыми жатками и укладке хлебной массы в одинарный или спаренный валок, подборе их и обмолоте комбайнами, отличающийся тем, что после укладки хлебной массы в валок жатками и лежки ее на стерне выполняют операцию укладки хлебной массы валков посредством валкоукладывающего устройства в объединенный валок, который формируют из трех одинарных или двух спаренных соседних валков хлебной массы.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что объединенный валок формируют из хлебной массы валков в фазе начала и средней полной спелости зерна.3. Устройство для укладки хлебной массы из валков в объединенный валок, содержащее копирующие колеса, подборщик с ленточным транспортером, на котором закреплены пружинные зубья, отличающееся тем, что имеет опорные колеса, прицепное устройство для агрегатирования с трактором и горизонтальный поперечный валкообразующий транспортер, установленный за разгрузочной кромкой ленточного транспортера подборщика и состоящий из двух секций, одна из которых смонтирована параллельно и жестко транспортеру подборщика, а вторая присоединена к первой шарнирным соединением для перевода ее из транспортного в рабочее положение посредством гидроцилиндров.