СПОСОБ УБОРКИ ВЫСОКОСТЕБЕЛЬНЫХ ЛУБЯНЫХ КУЛЬТУР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК A01D45/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам и устройствам для уборки высокостебельных лубяных культур, и может быть использовано при уборке технической конопли, а также кенафа.

Известен способ уборки посевов лубяных культур (А.с. СССР №1748721 А1, МПК A01D 91/04 (2000.01), опубл. 23.07.1992), включающий срезание стеблей с расстилом их в ленты на поле для вылежки в тресту, стерилизацию ее раствором, уничтожающим пектиноразлагающие микроорганизмы, подъем тресты из лент, при этом для сохранения качества волокнистой части тресты конопли при вынужденно удлиненных сроках уборки, после установления готовности тресты конопли последнюю стерилизуют путем нанесения на поверхность лент тресты мочевины.

Недостатком данного способа уборки посевов лубяных культур является то, что лента стеблей расстилается из целых стеблей длиной от 1,5 до 2,5 метров. При расстиле ленты из стеблей такой длины нарушается равномерность расстила, затягиваются сроки приготовления тресты и ее уборки.

К недостаткам данного способа уборки посевов лубяных культур также относится отсутствие разрезания срезанных стеблей на отрезки, в связи с чем необходимо применение специальных технических средств для подбора лент готовой тресты, так как большая ширина ленты требует большую ширину уборочных машин.

Недостатком данного способа уборки посевов лубяных культур также является применение растворов химических препаратов для стерилизации лент стеблей в процессе вылежки и готовой тресты, что оказывает негативное влияние на экологию окружающей среды.

Известен способ уборки технической конопли на семена и тресту и многофункциональный агрегат для его осуществления (Пат. РФ №2772915 С1 МПК A01D 45/00, A01D 41/12, A01D 34/63), включающий скашивание стеблей, обмолот вороха, первичную очистку семян, причем очес семенных метелок производят в стадии спелости семян от 80 до 90% на корню перед обмолотом вороха, одновременно с обмолотом вороха осуществляют скашивание очесанных стеблей полной технической дины и укладку их в валок для вылежки в тресту.

Недостатком известного способа уборки технической конопли на семена и тресту являются поздние сроки начала уборки, зависящие от стадии спелости семян (80…90%), а также отсутствие операции разрезания скошенных и очесанных стеблей полной технической длины на отрезки, что приводит к затягиванию сроков приготовления тресты и затруднению подбора стеблей, которые имеют значительную длину, в связи с чем необходимо применение специальных технических средств для побора лент готовой тресты, так как большая ширина ленты требует большую ширину уборочных машин.

Известен способ уборки и первичной обработки технической конопли (В.Н. Перевозников, В.Г. Филатов «Аспекты формирования комплекса машин для возделывания, уборки и первичной переработки конопли агротехнического назначения», опубл. 26.12.2019 https://bobruiskagromach.com/about/innovation-and-development/pkonoplja_2019_12_26/?ysclid=17sqc68mjb439893400, прототип), включающий в себя срезание соцветий с семенами в фазе полного созревания жаткой зерноуборочного комбайна на высоте до 2 метров от поверхности почвы и обмолот вороха в комбайне. Несрезанная часть урожая в виде стеблей без листьев и соцветий остается в поле на период с осени до ранней весны. В течении этого срока в условиях окружающей среды происходит приготовление тресты на корню. Уборку конопляной тресты начинают ранней весной путем прикатывания тресты ребристыми катками (водоналивными) для излома стеблей в месте выхода из почвы и частичного их переламывания на части по длине стебля. После каткования стебли сгребаются в высокие валки роторными граблями, повторно прикатываются катками перед подбором. Полученная масса из поломанных и спутанных частей стеблей подбирается и прессуется в рулоны пресс-подборщиками.

Известный способ уборки и первичной обработки технической конопли имеет следующие недостатки. Уборка (срезание) стеблей в комлевой части зерноуборочным комбайном не предусматривается, поэтому в поле остается стеблестой различной высоты (до 2 метров) без соцветий, который не позволяет производить осеннюю обработку почвы и посев озимых культур. Кроме того, при весенней уборке стеблестоя образуется хаотично разбросанная масса из частей стеблей различной длины и ориентации, сцепленных и спутанных между собой, что значительно затрудняет их подбор, прессование и выполнение последующих операций по переработке, при этом снижается прочность волокна. Еще одним недостатком известного способа является значительное затягивание сроков уборки технической конопли, переходящих с осени одного года на весну следующего.

Известна машина для скашивания и измельчения кукурузы и подобных культур (Пат. RU №2044450 С1, Кл. A01D 45/02, 1995, прототип), содержащая по ее рабочей ширине захвата между двумя боковинами симметрично относительно ее продольной оси по меньшей мере два вращающихся вокруг вертикальной или почти вертикальной оси втягивающе-срезающих рабочих органа, снабженных захватывающими зубьями и образующих между собой щель для ввода растений. Машина содержит подающие валки, расположенные перед размельчающим вентилятором (размельчителем), образующие щель для ввода срезанных растений, которая расположена в горизонтальной плоскости втягивающе-срезающих рабочих органов и перекрыта направляющей. Машина снабжена расположенными между втягивающе-срезающими рабочими органами и подающими валками с примыканием к ним по наружным окружностям и симметрично относительно продольной оси машины наклонно установленными приводными барабанами, по одному на каждый рабочий орган до плоскости щели между подающими валками.

Недостатком машины для скашивания и измельчения кукурузы и подобных культур является сложность и большая металлоемкость конструкции, а также отсутствие возможности варьирования длиной отрезков разрезаемых стеблей растений, поскольку размельчение на мелкие части значительно снижает выход длинного волокна.

Задачей изобретения является разработка способа уборки высокостебельных лубяных культур (технической конопли, а также кенафа) и устройства для его осуществления, позволяющего повысить эффективность процесса уборки высокостебельных лубяных культур, приготовления тресты и получить очищенные высококачественные семена, а также лубяное сырье высокого качества для производства пеньковолокна и костры.

Технический результат от решения поставленной задачи заключается в получении высококачественных семян лубяных культур, а также качественного лубяного сырья для производства пеньковолокна и костры за счет обеспечения поточности выполнения технологического процесса уборки путем сбора семян, их обмолота и первичной очистки, сбора стеблевой массы и ее подготовки для качественного приготовления тресты, упрощения операций подбора и прессования тресты.

Поставленная в изобретении задача решена тем, что в способе уборки высокостебельных лубяных культур, включающем срезание соцветий с семенами в фазе полного созревания жаткой зерноуборочного комбайна на высоте до 2 метров от поверхности почвы и обмолот вороха в комбайне, подбор валков и прессование, после срезания соцветий с семенами выполняется скашивание в комлевой части оставшегося на корню стеблестоя, при этом скошенные стебли сплющивают, разрезают на отрезки, принудительно транспортируют и укладывают на стерню в равномерный валок для приготовления тресты, причем разрезание стеблей на отрезки осуществляется в сплющенном виде, а приготовление тресты осуществляется в валках из сплющенных отрезков стеблей, при этом подбор и прессование выполняется в осенний период и без применения дополнительных операций сгребания массы в валки и прикатывания валков.

Уборка стеблестоя, лишенного соцветий с семенами и содержащего наибольшее количество прочных волокнистых фракций, позволяет ускорить начало проведения операций по приготовлению и сбору тресты, а скашивание стеблей в комлевой части обеспечивает сохранность технической длины стебля и высокий выход пеньковолокна и костры.

Плющение скошенных стеблей осуществляется в относительно мягком режиме для нанесения трещин вдоль всей длины стебля, перед их разрезанием на отрезки, что позволяет интенсифицировать и ускорить процесс приготовления тресты, обеспечить равномерную и качественную мацерацию и улучшить отделяемость волокнистой части стебля от древесной.

Разрезание стеблей на отрезки позволяет получить стандартную длину отрезков, требуемую для дальнейшей переработки.

Транспортировка и укладка массы из отрезков сплющенных стеблей на стерню в равномерный валок, соответствующий ширине захвата пресс-подборщика, позволяет создать благоприятные условия для качественного приготовления тресты в сжатые сроки, ее гарантированного подбора и прессования за один проход без применения дополнительных операций.

Приготовление тресты осуществляется в осенний период в валках, соответствующих ширине захвата пресс-подборщика, что позволяет исключить дополнительные операции сгребания массы в валки и прикатывания катками перед подбором и прессованием, а поле освободить от стеблестоя для последующего проведения осенних агротехнических операций (вспашка, посев озимых и т.п.).

Заявленный способ позволяет надежно и эффективно выполнять технологический процесс уборки высокостебельных лубяных культур при получении высококачественных семян, а также тресты для производства пеньковолокна и костры.

Поставленная в изобретении задача также решена тем, что устройство для осуществления способа уборки высокостебельных лубяных культур, содержащее по его рабочей ширине захвата между двумя боковинами симметрично относительно его продольной оси два вращающихся вокруг вертикальной оси втягивающе-срезающих барабана, снабженных захватывающими зубьями и образующих между собой щель для ввода стеблей, снабжено плющильными вальцами, образующими щель для ввода срезанных стеблей и имеющими гладкую прорезиненную поверхность, а также режуще-транспортирующим барабаном, причем плющильные вальцы расположены перед режуще-транспортирующим барабаном, при этом режущая часть барабана оборудована двумя режущими лезвиями, расположенными диаметрально противоположно друг другу и под углом относительно образующей барабана, а транспортирующая часть барабана снабжена транспортирующими гребенками, причем в режуще-транспортирующем барабане режущая кромка лезвий имеет напыление из твердосплавного материала, а транспортирующие гребенки выполнены из эластичного материала, при этом устройство снабжено опорно-поворотными колесами с возможностью маневрирования и изменения угла атаки при срезе стеблей.

Оснащение устройства для осуществления способа уборки высокостебельных лубяных культур плющильными вальцами, образующими щель для ввода срезанных стеблей и имеющими гладкую прорезиненную поверхность, позволяет обеспечить захват и подачу срезанных стеблей к режуще-транспортирующему барабану, надежное удержание стеблей при разрезании на отрезки, с одной стороны, а также сплющивание стеблей, характеризующихся высоким содержанием древесной составляющей (до 70%), путем нанесения трещин вдоль всей их длины для равномерного и качественного приготовления тресты и повышения отделяемое™ волокнистой части стебля от древесной, с другой стороны.

Снабжение устройства режуще-транспортирующим барабаном позволяет обеспечить высокую производительность работы, осуществить технологический процесс разрезания стеблей на отрезки и надежную транспортировку полученных отрезков стеблей для их равномерной укладки в валок на поле и вылежки в тресту.

Оснащение режуще-транспортирующего барабана двумя режущими лезвиями, расположенными диаметрально противоположно друг другу и под углом относительно образующей барабана, позволяет обеспечить скользящее резание, равномерную сбалансированную работу барабана и получить заданную длину отрезков стеблей.

Снабжение режущей кромки лезвия режуще-транспортирующего барабана напылением из твердосплавного материала увеличивает износостойкость и долговечность работы лезвий при разрезании грубостебельных волокнистых материалов.

Оснащение транспортирующей части режуще-транспортирующего барабана транспортирующими гребенками из эластичного материала позволяет обеспечить эффективное протягивание отрезков стеблей за счет сил трения, исключить забивки и намотки на вращающиеся части рабочего органа, а также повреждение волокнистой поверхности стеблей.

Снабжение устройства опорно-поворотными колесами позволяет маневрировать и копировать рельеф поля при работе, а также изменять угол атаки при срезе стеблей.

Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 изображена технологическая схема способа уборки высокостебельных лубяных культур; на фиг. 2 - технологическая схема осуществления способа уборки высокостебельных лубяных культур устройством; на фиг. 3 - схема устройства для осуществления способа уборки высокостебельных лубяных культур, вид сверху; на фиг. 4 - то же, вид слева.

Способ уборки высокостебельных лубяных культур включает в себя следующие операции:

- срезание соцветий с семенами жаткой зерноуборочного комбайна;

- обмолот вороха в комбайне и первичная очистка семян;

- скашивание стеблестоя в комлевой части, плющение скошенных стеблей для нанесения трещин, разрезание на отрезки и транспортировка массы, укладка на стерню в валок;

- приготовление тресты в валках из отрезков сплющенных стеблей подбор и прессование тресты в рулонные или прямоугольные паковки.

Устройство для осуществления способа уборки высокостебельных лубяных культур содержит раму 1, на которой смонтированы два втягивающе-срезающих барабана 2, снабженных режущими дисками 3 со сменными зубчатыми сегментами 4 с профилем режущей кромки в форме окружности или в параболической форме (в предпочтительном варианте исполнения устройства в параболической форме), обеспечивающей высококачественный срез, и четырьмя рядами захватывающих зубьев 5, плющильные вальцы 6, имеющие гладкую прорезиненную поверхность и расположенные перед режуще-транспортирующим барабаном 7, брус 8 для агрегатирования с передней навеской мобильного энергосредства (трактора), боковые 9 и центральный 10 делители. Режуще-транспортирующий барабан 7, имеющий два режущих лезвия 11, оснащенных напылением из твердосплавного материала, и транспортирующие гребенки 12 из эластичного материала, установлен на раме 1 и оборудован кожухом 13 с входным и выходным каналами для стеблевой массы (на схеме не указаны). Устройство установлено на опорно-поворотные колеса 14 с возможностью копирования рельефа поля, а также для маневрирования и изменения угла атаки при срезе стеблей режущими дисками 3. Для привода рабочих органов устройства предусмотрена карданная передача 15.

Работает устройство для осуществления способа уборки высокостебельных лубяных культур следующим образом.

Устройство агрегатируется с мобильным энергосредством (МЭС) и присоединяется к передней навеске МЭС при помощи бруса 8, установленного на раме 1, затем соединяется передний вал отбора мощности (ВОМ) МЭС с карданной передачей 15 привода рабочих органов устройства. Для качественного выполнения технологического процесса устройство с помощью опорно-поворотных колес 14 предварительно выставляется по высоте расположения втягивающе-срезающих барабанов 2 относительно рельефа поля и оптимальному углу среза для скашивания стеблестоя.

Работа устройства в агрегате с МЭС начинается после выполнения операций срезания соцветий с семенами зерноуборочным комбайном, обмолота вороха в комбайне и первичной очистки семян. Перед началом движения агрегата включается ВОМ МЭС, сообщающий вращение карданной передаче 15, через которую передается привод на главный редуктор 16 и угловые редукторы 17 привода втягивающе-срезающих барабанов 2 и режуще-транспортирующего барабана 7. При движении агрегата по полю стебли, находящиеся на корню, разделяются делителями 9 и 10 на полосы, срезаются в комлевой части зубчатыми сегментами 4 режущих дисков 3, захватываются четырьмя рядами захватывающих зубьев 5 втягивающе-срезающих барабанов 2 и передаются к плющильным вальцам 6, которые принимают срезанные стебли, характеризующиеся высоким содержанием древесной составляющей, сплющивают их по всей длине путем нанесения трещин благодаря гладкой прорезиненной поверхности, что позволяет интенсифицировать процесс приготовления тресты и улучшить отделяемость волокнистой части стебля от древесной, и осуществляют подачу к режуще-транспортирующему барабану 7, обеспечивая надежное удержание стеблей при разрезании на отрезки. Далее стеблевая масса, поступающая через входной канал кожуха 13, разрезается на отрезки лезвиями 11 режуще-транспортирующего барабана 7, оснащенными напылением из твердосплавного материала для увеличения износостойкости и долговечности работы при разрезании грубостебельных волокнистых материалов, и расположенными на одной оси противоположно друг другу и под углом относительно образующей барабана, обеспечивая скользящее резание, равномерную сбалансированную работу барабана и стандартную длину отрезков стеблей. Полученные отрезки сплющенных стеблей принудительно перемещаются транспортирующими гребенками 12 из эластичного материала, обеспечивающими эффективное протягивание за счет сил трения, исключение забивок, намоток на вращающиеся части рабочего органа и повреждение волокнистой поверхности стеблей, к выходному каналу кожуха 13 и укладываются на стерню в равномерный валок между колес МЭС для приготовления тресты. Диапазон длины отрезков разрезаемых стеблей регулируется за счет увеличения или уменьшения частоты вращения режуще-транспортирующего барабана 7.

По завершению работы агрегата выключается ВОМ МЭС, после чего прекращается вращение карданной передачи 15 и происходит остановка рабочих органов устройства.

Приготовленная в валках треста из отрезков сплющенных стеблей подбирается и прессуется в рулонные или прямоугольные паковки.

Таким образом, заявленный способ уборки высокостебельных лубяных культур (технической конопли, а также кенафа) позволяет получить высококачественные семена, а также тресту высокого качества для производства пеньковолокна и костры и при этом освободить поле от остатков стеблей для проведения осенних агротехнических операций.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложено устройство для уборки высокостебельных лубяных культур, содержащее по его рабочей ширине захвата между двумя боковинами, симметрично относительно его продольной оси, два вращающихся вокруг вертикальной оси барабана, снабженных захватывающими зубьями и образующих между собой щель для ввода стеблей. Дополнительно оно снабжено плющильными вальцами, образующими щель для ввода срезанных стеблей и имеющими гладкую прорезиненную поверхность, а также режуще-транспортирующим барабаном. При этом режущая часть барабана оборудована двумя режущими лезвиями, расположенными диаметрально противоположно друг другу и под углом относительно образующей барабана, а транспортирующая часть барабана снабжена транспортирующими гребенками. Изобретение направлено на получение высококачественных семян, а также лубяного сырья для производства пеньковолокна и костры. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для уборки высокостебельных лубяных культур, содержащее по его рабочей ширине захвата между двумя боковинами, симметрично относительно его продольной оси, два вращающихся вокруг вертикальной оси барабана, снабженных захватывающими зубьями и образующих между собой щель для ввода стеблей, отличающееся тем, что дополнительно оно снабжено плющильными вальцами, образующими щель для ввода срезанных стеблей и имеющими гладкую прорезиненную поверхность, а также режуще-транспортирующим барабаном, при этом режущая часть барабана оборудована двумя режущими лезвиями, расположенными диаметрально противоположно друг другу и под углом относительно образующей барабана, а транспортирующая часть барабана снабжена транспортирующими гребенками.

2. Устройство для уборки высокостебельных лубяных культур по п. 1, отличающееся тем, что в режуще-транспортирующем барабане режущая кромка лезвий имеет напыление из твердосплавного материала, а транспортирующие гребенки выполнены из эластичного материала.

3. Устройство для уборки высокостебельных лубяных культур по п. 1, отличающееся тем, что плющильные вальцы расположены перед режуще-транспортирующим барабаном.

4. Устройство для уборки высокостебельных лубяных культур, по п. 1, отличающееся тем, что снабжено опорно-поворотными колесами с возможностью маневрирования и изменения угла атаки при срезе стеблей.

5. Способ уборки высокостебельных лубяных культур, осуществляющийся с использованием устройства по п. 1, согласно которому проводят срезание соцветий с семенами в фазе полного созревания жаткой зерноуборочного комбайна на высоте до 2 метров от поверхности почвы и обмолот вороха в комбайне, подбор валков и прессование, отличающийся тем, что после срезания соцветий с семенами выполняется скашивание в комлевой части оставшегося на корню стеблестоя, при этом скошенные стебли сплющивают, разрезают на отрезки, принудительно транспортируют и укладывают на стерню в равномерный валок для приготовления тресты.

6. Способ уборки высокостебельных лубяных культур по п. 5, отличающийся тем, что разрезание стеблей на отрезки осуществляют в сплющенном виде.

7. Способ уборки высокостебельных лубяных культур по п. 5, отличающийся тем, что приготовление тресты осуществляют в валках из сплющенных отрезков стеблей, а подбор и прессование выполняют в осенний период и без применения дополнительных операций сгребания массы в валки и прикатывания валков.