Способ уборки семенников прутняка простертого и терескена серого комплексом машин Российский патент 2023 года по МПК A01D91/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к механизированной уборке семенников несыпучих семян прутняка простертого и терескена серого.

Уровень техники

Известны способы уборки семян прутняка простертого, разработанные КазНИИМЭСХом [1], первый из которых заключается в прямом комбайнировании самоходным комбайном при соответствующем его переоборудовании. Второй способ-раздельная уборка, включающая скашивание растений и копнение их жаткой в комплексе с копнителем за 7-10 дней до прямого комбайнирования. После подсушивания стеблей в копнах они пропускаются через комбайн. Раздельная уборка показала, что потери семян составили 20,5%, т.е. существенно меньше, чем при прямом комбайнировании. Однако и приведенный раздельный способ уборки имеет следующий недостаток: копна подсыхают весьма неравномерно, из-за чего качественный обмолот невозможен.

Известны также способы уборки семенников прутняка простертого в условиях восточных районов Ставропольского края [2], предусматривающие уборку прямым комбайнированием участков, где часть семян еще не созрела, а основная масса приобрела полную спелость (фаза серых плодов). Однако наиболее приемлемой автор считает раздельную уборку, обеспечивающую увеличение сбора семян на 11…13%. Независимо от способов переоборудования комбайнов и изменения их режимов работы, потери семян во всех случаях оказываются существенными. Это связано с тем, что семена прутняка простертого и терескена серого созревают разновременно, т.е. часть семян начинает осыпаться, а другая часть еще созревает.

Известен и раздельный способ уборки семян пустынных кормовых растений [3] скашиванием растительной массы, которую накапливают в бункере комбайна, а затем последовательно формируют копны, оборачивают их на 180°, выгружают, потом обмолачивают. Этот способ уборки позволяет получить лучшие показатели по абсолютному весу и всхожести, чем семена убранные прямым комбайнированием. Но по данному способу нет конкретных данных о потерях семенного материала.

Авторы А.В. Сенин и А.К. Дударь[2,4], предлагающие убирать семена прутняка прямым комбайнированием, с целью снижения потерь рекомендуют на планки мотовила набивать волосяные щетки или прорезиненные ремни шириной 10…12 см. Частоту вращения молотильного барабана устанавливают на режим 1000…1200 мин^-1. При этом зазор между барабаном и декой на входе должен равняться 22…23 мм, а на выходе 4…5 мм.

При раздельной уборке для обмолота сухого валка рекомендуется режим 800…1000 мин^-1 и зазоры 25…26 мм; 6…7 мм. Наряду с этим и решетный стан необходимо оборудовать дополнительным решетом с отверстиями диаметром 10 мм. Устанавливают его под нижним жалюзийным решетом с уклоном 5…7° в сторону большого колосного шнека. Причем требуется соединить его со скатной доской. Такие же изменения необходимо внести в конструкции колосного и зернового шнеков, а также бункера.

С целью снижения потерь нужно выполнить также герметизацию статических и динамических зазоров, возникающих в сочленениях подборщика, жатки, молотилки и других узлов движущегося комбайна [5]. Несмотря на столь серьезные усовершенствования комбайна, не удается устранить значительные потери семян.

Разработкой способа уборки семян терескена и устройства для его осуществления также занимались А.П. Бочаров и В.Н. Лешко из КазНИИМЭСХа. Технический процесс сбора складывался из двух операций: отрыв семян от стеблей механическим путем и транспортирование их от куста в бункер - пневматическим [6]. Испытания показали, что с малых и средних кустов машина собирает семена почти полностью, а с больших кустов - только часть. При этом общие потери составляли 20…30%, а чистота собранного семенного материала равнялась 41%. Кроме того, в производственных условиях семена собирают и вручную с однолетних кустов в начале октября, а сеянцы выкапывают навесной выкопочной скобой перед посадкой осенью и весной.

Известны также способы уборки семян люцерны с обмолотом на стационаре [7.8]. На Кубани люцерну на семена убирают преимущественно двумя способами: прямым комбайнированием и раздельным. При прямом комбайнировании поле предварительно обрабатывают химикатом, а через неделю обмолачивают. Однако потери ценных семян и в этом случае часто достигают 25% и более.

Наиболее рациональным способом уборки считается раздельный, включающий следующие операции: скашивание и укладку в валки, провяливание до влажности 40…45%, подбор валков полевой машиной и погрузка их без измельчения в тракторный прицеп, транспортировка массы в стационар и ее обмолот. В результате общие потери семян составляют только лишь 0,59 ц/га, а в случае обмолота комбайнами в поле - 2,98 ц/га.

В работе [8] отмечается, что обмолот семян люцерны по технологии «Невейка» позволяет снизить потери на 27% по сравнению с прямым комбайнированием.

Исследования, проведенные в Ставропольском крае показали, что при уборке семян люцерны прямым комбайнированием потери могут составлять 20…65%. Это связано с конструкцией комбайна, поэтому был апробирован вариант уборки семян с обработкой комбайнового невеяного вороха на стационаре [9]. В результате по сравнению с обычной технологией было выделено из вороха на 17…31% больше семян, а суммарные потери семян не превышали 12%.

В работах [10,11,12] рассмотрены особенности использования зерноуборочных комбайнов на уборке семенников злаковых и бобовых трав во влажных природных условиях, для чего предложены аксиально-роторные терочные устройства типа СКС-5, 54-108А и ПСТ-10, оборудованные домолачивающими приспособлениями и сменными решетами. Кроме того, использовали герметизацию всех щелей, на что затрачивали дефицитные материалы и 3…5 часов времени на каждый комбайн. Однако приведенные устройства и способы подготовки комбайнов для уборки семенников трав не получили широкого применения. Следовательно, есть необходимость совершенствовать способы и технические средства для уборки семенников кормовых растений в условиях влажного климата.

В источнике [13] отмечено, что потери мелких семян кормовых растений в первую очередь связаны с неотрегулированностью уборочных машин. Имеют место также потери, вызванные несоответствием рабочих органов комбайнов специфическим особенностям убираемых семенников. Например, при уборке прутняка простертого травмируется значительная часть свободных семян. Поэтому разработаны молотильные устройства, в основе работы которых заложены виброколебания обмолачиваемой массы. Авторы источника [13] рекомендуют применять раздельный способ уборки, когда скошенная масса в валке подсыхает до влажности 10…12%. Наряду с комбайнированием в полевых условиях получили распространение технологии обмолота семенников кормовых трав в стационарных условиях. Как указано в источнике [14] сухие валки подбирали переоборудованным пресс-подборщиком ПС-1,6 (отключали вязальный аппарат и удлиняли прессовальную камеру) с одновременной погрузкой в транспортные средства.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемым положительным эффектам, принятыми и за прототипы, являются технологии уборки мелких многолетних семян кормовых растений раздельным способом и с обмолотом в стационарных условиях, представленных в источниках 13 и 14. Недостатком прототипа (смотри источник 13) является следующее. Подбор сухих валков при разделенной уборке семенников прутняка простертого и терескена серого пресс-подборщиками типа ПС-1,6 может привести к значительным потерям семян в процессе формирования прямоугольных тюков из-за существенных ударных нагрузок.

Недостатками по прототипу 14 являются:

- предлагаемая авторами конструкция комбайна для уборки семенников кормовых растений аридной зоны по своей сути является новым уборочным средством, более сложным, следовательно, более дорогим, чем зерновой комбайн;

- в совокупности с различными устройствами к уборочному комбайну для выполнения способов в семи вариантах уборки балансовая стоимость такого комплекса чрезмерно высока.

Раскрытие изобретения.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка новых технологических процессов для уборки семенников прутняка простертого и терескена серого и обоснование соответствующего комплекса машин, в том числе используемых для выполнения других сельскохозяйственных работ.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью данного изобретения сводится к минимальным потерям при уборке несыпучих семян дикорастущих кормовых растений.

Поставленная техническая задача достигается тем, что операции уборки семенников прутняка простертого и терескена серого, включают скашивание и укладку растений в валки (фаза молочновосковой спелости, созревание), подбор их сразу же в рулоны с плотностью не более 100 кг/м³, транспортировку рулонов этим же агрегатом на территорию стационарного тока, разборку рулонов, сушку вороха, обмолот его комбайном и очистку семенного материала. При этом первые четыре операции выполняются в течение одного рабочего дня и в этот же день следует начать сушку вороха с семенами. Для выполнения приведенных технологических операций необходимо использовать жатку валковую типа ЖС-6, пресс-подборщик рулонный, аналогичный ПР-Ф-750, сушилку вороха на базе компрессора СБ4/С-100.LB30, зерноуборочный комбайн и семеочестительную машину типа УСМ-0,8. Выбор времени скашивания семенников прутняка и терескена связана с тем, что их созревание происходит в течение 15…20 дней. Оно обычно начинается в первой декаде октября, а большая часть семенного материала продолжает дозревать, поэтому с целью уменьшения потерь необходимо скашивать семенники с начала осыпания в междурядья единичных семян, что установлено в результате многолетних исследований авторов предлагаемого изобретения. После разбора рулонов полученный материал укладывается на шланг с отверстиями, свернутый в виде спирали Архимеда с шагом 10 см и расстоянием между отверстиями 20 см и соединенный с компрессором производительностью 420 л/мин. Компрессор должен быть укомплектован фильтром сжатого воздуха модели МС104-F00 (чертеж). Выбор других параметров спирали Архимеда зависит от объема вороха, толщина которого на спирали должна быть не более 20…30 см.

В связи с тем, что созревание семян требует минимум 15 дней, а в данном случае часть их подсохла до 22…30%, вполне достаточно высушить ворох за 10…12 дней до требуемой влажности 20%. Здесь сушка сочетается с дозреванием большей части семенного вороха, поэтому чрезмерное уменьшение времени данного процесса может оказать отрицательное влияние, на всхожесть семян.

Установка для сушки семян прутняка простертого и терескена серого включает 1 -компрессор типа СБ4/С-100.LB30; 2 - манометр; 3 - фильтр очистки воздуха модели МС104-F00; 4 - воздушная магистраль; 5 - спираль Архимеда

Режим работы сушки: 5 включений в день продолжительностью по 5 минут.После сушки проводят обмолот вороха комбайном и очистку семенного материала.

Так как процессы скашивания зеленой массы, укладки ее в валки, а также подбора и прессования происходят при относительно влажном ворохе, потери семян не могут быть более 10%.

Комплекс машин для уборки семенников аридных кормовых растений включает следующее: валковая жатка; пресс-подборщик рулонный; устройство для сушки вороха; зерноуборочный комбайн и семяотчистительная машина типа УСМ-0,8.

Сушка представляет собой компрессор производительностью воздуха 420 л/мин, укомплектованный фильтром сжатого воздуха модели МС104-F00, к которому подсоединяется шланг, с отверстиями уложенный на площадке в виде спирали Архимеда, на который укладывается ворох толщиной 20…30 см. Режим работы сушки: 5 включений в день продолжительностью по 5 минут в течение 10…12 дней.

Способ уборки семенников прутняка простертого и терескена серого комплексом машин включает раздельную уборку со скашиванием, укладкой скошенной массы, подбором скошенной массы и обмолотом скошенной массы комбайном. Скашивание растений осуществляют в фазе молочно-восковой спелости - созревание, признаком которой является наличие в междурядьях единичных семян. При этом скошенную массу укладывают в валки и подбирают их в день скашивания рулонным пресс-подборщиком с плотностью не более 100 кг/м³ с транспортированием рулонов на стационарный ток агрегатом, которым выполняли предыдущую технологическую операцию. После разборки рулонов, в этот же день, полученный ворох укладывают на сушилку для одновременной сушки вороха и дозревания семян на 10…12 дней для доведения влажности вороха до 20 %, при режиме работы сушилки 5 включений в день продолжительностью по 5 минут, при толщине вороха на сушилке 20-30 см. Обмолот скошенной массы осуществляют после сушки вороха на стационарном токе. Изобретение позволит обеспечить снижение потерь семян. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ уборки семенников прутняка простертого и терескена серого комплексом машин, включающий раздельную уборку со скашиванием, укладкой скошенной массы, подбором скошенной массы и обмолотом скошенной массы комбайном, отличающийся тем, что скашивание растений осуществляют в фазе молочно-восковой спелости - созревание, признаком которой является наличие в междурядьях единичных семян, при этом скошенную массу укладывают в валки и подбирают их в день скашивания рулонным пресс-подборщиком с плотностью не более 100 кг/м³ с транспортированием рулонов на стационарный ток агрегатом, которым выполняли предыдущую технологическую операцию, и после разборки рулонов, в этот же день, полученный ворох укладывают на сушилку для одновременной сушки вороха и дозревания семян на 10…12 дней для доведения влажности вороха до 20 %, при режиме работы сушилки 5 включений в день продолжительностью по 5 минут, при толщине вороха на сушилке 20-30 см, а обмолот скошенной массы осуществляют после сушки вороха на стационарном токе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ворох укладывают на сушилку в виде шланга с отверстиями, расстояния между которыми 20 см, свернутого виде спирали Архимеда с шагом, равным 10 см, соединенного с компрессором производительностью 420 л/мин, укомплектованным фильтром сжатого воздуха модели МС104-F00.