Эволюция сельхозмашиностроения
Информация о продукции российского и зарубежного сельхозмашиностроения

Классификация зерноуборочных комбайнов.

Строение комбайна зерноуборочного.

Сущность любого комбайна – хоть сельскохозяйственного, хоть кухонного – совмещение в одном устройстве нескольких функций. Об этом говорит само название машины, оно происходит от слова «комбинировать». Создание многофункциональных комплексов позволяет упростить технологический процесс и сократить время производства.

Классификация.

По принципу работы молотильно-сепарирующего устройства
существуют зерноуборочные комбайны нескольких типов:

Барабанные (клавишные) – одно и двухбарабанные.
Однобарабанная система обмолота.
Двухбарабанная система обмолота.

Принцип работы зерноуборочного комбайна с бильным барабаном.


Схема их устройства является классической.
Процесс уборки зерна машина осуществляет следующим образом.

Основные технологические узлы комплекса – жатка, молотилка и веялка, которые располагаются последовательно по ходу перемещения машины. Зерновые проходят этапы обработки по порядку во время движения комбайна.

В передней части зерноуборочного комбайна располагается режущий аппарат. Он скашивает колосья, которые в этот момент подхватывает вращающееся мотовило. Оно сгребает колоски на платформу жатки. Там вращается шнек, который перемещает срезанные стебли к центру (при Т-образной схеме).

В центральной части шнека имеются пальцы. Они проталкивают колосья на наклонный ленточный транспортер, который поднимает зерновые в корпус комбайна, к молотильному барабану. Транспортер находится в кожухе.

В барабан колоски проталкиваются над камнеуловителем; туда падают камни, которые случайно попали в собранную массу.

В барабане происходит обмолот колосьев. Вымолоченное зерно вместе с половой и мелкими примесями через деку просыпается на транспортирующую решетку, с помощью которой перемещается на решето половы – грохот.

Недомолоченные колосья и солома отбойным битером выбрасываются из барабана на соломотряс (располагается над решетом половы), который состоит из клавиш специальной конструкции. Они совершают возвратно-поступательные движения.

За счет вибрации оставшееся зерно отделяется от стеблей и просыпается на грохот. Солома перемещается в копнитель. Вместо него может быть установлен капот или измельчитель.

Грохот вибрирует, за счет чего от зерна отделяются более тяжелые примеси. Снизу решето продувается потоком воздуха, который нагнетает вентилятор. Таким образом зерно очищается от легких примесей. Вместе с добравшимися до решета недомолоченными колосьями оно ссыпается ниже.

Под грохотом располагается колосовое решето, сквозь которое зерно просыпается в камеру зернового шнека. Недомолоченные колосья задерживаются решетом и транспортируются на поддон, по которому ссыпаются в колосовой шнек. Он возвращает колосья в молотильный барабан.

Зерновой шнек перемещает зерно в бункер, далее по разгрузочному шнеку (так называемому рукаву) готовый продукт поступает как правило в кузов грузового автомобиля.

Из-за устройства соломотряса барабанный комбайн еще называют клавишным.

Проигрывая в производительности роторным комбайнам, барабанная молотилка не настолько чувствительна к влажности культур. Дополнительно классическая клавишная схема комбайна при создании ориентировалась непосредственно на злаковые.

Машина справляется при сложных условиях уборки и большой влажности зерна. Наиболее простые в настройке и дешевые комбайны.

Роторные – одно и двухроторные,

а так же с продольным и поперечным расположением роторов.

Однороторная система обмолота. Продольное расположение ротора.
Двухроторная система обмолота.
Продольное расположение ротора.
Роторная система обмолота с поперечным расположением ротора.

Устройство зерноуборочного комбайна роторного типа.


В конструкции роторных комбайнов молотильный аппарат представлен в виде ротора.
Его вращение создает центробежную силу, способствующую обмолачиванию зерновой массы.

Роторный комбайн целесообразно применять при высокой урожайности. Его производительность выше по сравнению с клавишным комбайном.

Роторная схема не позволяет эффективно обмолачивать зерно влажностью выше 14%. Оптимальные условия применения машины – низкая влажность.

Эти факторы очерчивают круг использования агрегата:
  • высокоурожайными полями, где требуется производительность от 9 кг/с;
  • крупными сельхозугодьями, для которых снижение процента потерь измеряется тоннами дополнительно собранного зерна;
  • землями, расположенными в регионах с влажностью зерновых ниже 14%.

Применительно к агрокультурам роторный зерноуборочный комбайн эффективен для уборки урожая кукурузы или подсолнечника. Дополнительная выгода роторного механизма – меньшая степень повреждения зерен при обработке.
Гибридные.

Особенности гибридных зерновых комбайнов.

На гибридные комбайны устанавливают молотилки обоих типов: и барабан, и ротор. Клавишный соломотряс отсутствует. Обладают преимуществами клавишных и роторных машин. По стоимости, как правило, дороже первых и дешевле вторых. Целесообразно применять при высокой урожайности.
Гибридные комбайны, как и барабанные, не боятся росы и позволяют начинать уборку раньше роторных и заканчивать позже.
Гибридные комбайны – специализированные сельхозмашины, используемые для уборки зерновых и зернобобовых посевов. По своим функциональным характеристикам отличаются от клавишных, но сам процесс облущивания осуществляется в роторах, куда подается стебле-зерновая часть после бильного барабана. Благодаря решетчатой структуре роторов вымолоченное зерно просыпается сразу на решетный стан, в итоге оказываясь в приемном бункере.
И можно ещё выделить один тип комбайнов – это барабанные комбайны с системой цилиндров вместо соломотряса.

В Советском Союзе подобные комбайны производились под маркой СКАГ – северные комбайны Анвельта и Григорьева – марка прицепных безмоторных зерноуборочных комбайнов, создававшихся в СССР изобретателями колхоза «Новая победа» (позже «Октябрь», Кингисеппский район Ленинградской области) Юрием Яновичем Анвельтом и Михаилом Ивановичем
Григорьевым. В колхозе они занимали должности счетовода и председателя, некоторое время работали в Северо-западном НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства (Ленинград). Некоторые модели изобретатели конструировали вместе, некоторые отдельно. СКАГ-1 был построен еще в 1929 году на базе конной сноповязалки, испытывался и применялся в 1929–1931 гг. в родном колхозе изобретателей. Опытные образцы северных комбайнов Анвельта и Григорьева производились в 1929–1941 гг. на заводах НИИ механизации сельского хозяйства,

«Красная вагранка» (Ленпродмаш), Литейно-механическом заводе им. Котлякова. Серийно выпускалось только пятое поколение этих комбайнов СКАГ-5А на Люберецком заводе сельскохозяйственных машин им. Ухтомского. Первые образцы СКАГ-5 были изготовлены в количестве 15 штук в 1935 году на ленинградском заводе «Красная вагранка», а с 1936 года был начат его крупносерийный выпуск. Всего было произведено 7000 комбайнов.

Северный зерноуборочный комбайн СКАГ


СКАГ предназначались для однофазной уборки зерна в северо-западных районах СССР, где выпадает в 2–3 раза больше осадков, ниже температура и выше влажность зерна во время уборки, убираемые участки характеризуются чаще всего небольшими размерами. При создании всех комбайнов СКАГ использовалось большинство принципов работы и строения СКАГ-1, а именно: низкий срез длинносоломистых хлебов, что в северных районах снижает потери зерна от жатвенной части; регулировка на ходу положения мотовила относительно режущего аппарата для приспособления к постоянно меняющемуся состоянию хлебостоя; прямоточная подача срезанной влажной массы в молотильный аппарат в целях предотвращения постоянных задержек работы; обмолот влажных длинносоломистых (например, рожь) и труднообмолачиваемых (пшеница, ячмень) хлебов клинцовым молотильным аппаратом с выделением большей
массы зерна через регулируемое решѐтчатое подбарабанье; изымание оставшегося в мокрой обмолоченной соломе зерна при помощи прочѐсывания вращающимися над изогнутой решѐткой барабанами, снабжѐнными молотильными штифтами; транспортировка влажного вороха ступенчатыми скатными досками, после чего ворох предварительно очищается на продуваемом
ступенчатом решете, полная же очистка на неровном рельефе затруднена, а, применяя неполную, можно доставить в хозяйство много половы; приѐм зерна в мешки через резервный бункер небольшой ѐмкости с разгрузкой мешков на ходу, мешки собираются в идущую сзади комбайна подводу, что исключает простои комбайна, уменьшает его вес и расход энергии на перекаты по полю; перевод комбайна в транспортное положение без разборки, ширина комбайна значительно сокращается, что даѐт возможность перевозки по узким дорогам, мостам; безмоторность – механизмы комбайна приводятся в движение буксирующим трактором.

В 80-х годах компания Claas применила систему цилиндров на своих комбайнах.
При сухой массе сильно перебиваются стебли и перегружается система очистки, из-за чего увеличиваются потери.

Основной показатель производительности зерноуборочного комбайна – пропускная способность молотильного агрегата (масса зерна в единицу времени). По этому признаку (производительность в кг/с) выделяют 7 классов комбайнов: 1, 3, 5, 6, 9, 10, 12.
По направлению потока срезанных колосьев:

· г-образные

г-образные схемы применяют в прицепных или навесных комбайнах.
Прицепные комбайны менее маневренны, чем самоходные.
По сравнению с самоходными комбайнами применение прицепных комбайнов влечет снижение эксплуатационных издержек и капиталовложений.

· т-образные

т-образная схема комбайнов применена в самоходных комбайнах. В них срезанные растения поступают с правой и левой сторон жатки к ее центральной части, где направление потоков изменяется на 90˚.
Комбайны, выполненные по этой схеме, характеризуются высокой маневренностью и хорошей обзорностью зоны срезаемых растений.
Однако в таких комбайнах усложнен привод рабочих органов, увеличены габаритные размеры (высота и длина).

· поперечно-прямоточные, продольно-прямоточные – с активным или пассивным сужением потока.

п-образная схема реализована в комбайнах, у которых продольная ось молотилки параллельна жатке.
Такая схема компактна, менее материалоемка, удобна для обслуживания.

а – т-образная схема, б – г-образная схема, в - п-образная схема

По методу агрегатирования:
  • самоходные (наиболее распространенный тип) - представляют собой полноценный механизм на колесном или гусеничном ходу, который приводится в действие двигателем внутреннего сгорания;
  • навесные - чаще всего встречаются в малогабаритных вариантах;

Комбайн зерноуборочный навесной "Nemunas".


  • прицепные.


Жатки.

Кроме классических режущих жаток комбайны оборудуют также очесывающими жатками. Они собирают только зерновую часть колоса. Это позволяет увеличить скорость движения комбайна, уменьшить потери от осыпания (за счет быстрой уборки урожая), сократить расход топлива. Очесывающая жатка позволяет убирать хлеб влажностью свыше 20%, полегший, спутанный или сильно засоренный стеблестой. Пожнивье, которое осталось на поле, задерживает снег.

Жатка для комбайна такого типа дает возможность использовать инновационную методику при уборке зерновых культур. Ее принцип довольно прост и понятен – при сборе урожая, воздействие происходит исключительно на колосья, при этом стебли остаются нетронутыми. Это позволяет снизить расход топлива, а также минимизировать износ дорогостоящего оборудования. Стоит отметить, что структура зерна не повреждается. Но если длина стеблей неоднородна, то эта методика может оказаться неэффективной.
Очесывающие жатки нерационально применять при большом количестве камней на полях, особенно при уборке полеглых хлебов.
При большой разноуровненности соцветий и при склонности зерен к осыпанию (если хлеба перестояли) потери увеличиваются.
Жатки с транспортерной лентой.
Большое расстояние от ножа до шнека (1,14 м) обеспечивает оптимальные видимость и подачу массы. Прочные ленты перемещают массу с постоянной скоростью от ножа в наклонную камеру. Ленты также отбрасывают мелкие камни, предотвращая их попадание в машину, где они могут вызвать различные повреждения.

Режущий аппарат на плавающей подвеске, что обеспечивает максимальное копирование поверхности почвы. Подобные жатки эффективны при уборке сои.

Универсальные энергетические средства.

Самоходное шасси СШ-75 «Таганрожец»

Отличительная особенность сельского хозяйства – сезонность. И если труженики-тракторы вкалывают на полях круглый год, то комбайны выходят из ангаров только в период уборки. Да еще и очень часто каждый только на свою культуру. Исправить такую вопиющую несправедливость пытались и пытаются конструкторы многих заводов, как в России, так и за рубежом. Но одними из первых создать машину широкого профиля удалось в Таганроге –универсальное самоходное шасси СШ-75 «Таганрожец».

СШ-75 «Таганрожец» производства Таганрогского комбайнового завода


Идея, воплощенная в металле в 1965 году, оказалась весьма оригинальной. СШ-75 состоял из двух частей. Первая – это несущая рама и ходовая с возможностью изменения ширины колеи. Вторая – силовой агрегат, объединенный с площадкой управления и кабиной водителя. По сути – головной модуль. Расположение двигателя относительно шасси можно было варьировать. Нужен трактор – ставим модуль по центру, над управляемыми колесами малого диаметра (симметричная схема). Нужно превратить шасси в комбайн - разворачиваем модуль на 180 градусов и смещаем влево (Г-образная схема). Теперь кабина находится над левым ведущим колесом, а справа можно ставить любую навеску, хоть бункер, хоть транспортер.

Симметричная схема шасси

Г – образная схема.



Так выглядел СШ-75 в чистом виде

Основной машиной, выполненной по симметричной схеме, стал самосвал. Он являлся базовым вариантом. Установленный на шасси саморазгружающийся кузов позволял перевозить до 4 тонн. Для работы с сеном, соломой и прочими объемными грузами изначально предусматривался монтаж надставных бортов.

В таком виде СШ-75 сходили с конвейера в 65-м.
Так как Г-образная схема изначально предусматривала работу с различным навесным оборудованием, имевшим не малый вес, «Таганрожец» получил полноценную многоступенчатую коробку передач: 12 вперед и 4 назад. Кроме того, на СШ-75 присутствовал и 2-ступенчатый демультипликатор. В результате диапазон рабочих скоростей мог варьироваться в пределах от 1,23 до 35,6 км/ч.

Навесной зерноуборочный комбайн НК-4

Опытный образец шасси с комбайном.


Что планировалось агрегатировать с СШ-75 «Таганрожец»: по Г-образной схеме - свеклоуборочный комбайн, силосоуборочные комбайны КНС-1,8 и СКН-2,6, по симметричной схеме - 3-корпусной плуг, сеялку, культиватор, разбрасыватель удобрений РСШ-3,5, опрыскиватель, землеройные машины и подъемные механизмы. А еще был опытный образец СШ-75Г для работы на заболоченных площадях, у которого вместо каждого из колес были смонтированы гусеницы!

Картофелеуборочный комбайн на шасси СШ-75

Опытный СШ-75 с жаткой ЖК 1-2,5

КНС-1,8 на уборке кукурузы

Мобильная мастерская на шасси «Таганрожца»

Схемы установки силового агрегата на шасси.

Валковая жатка. На данном фото шасси СШ-65, но СШ-75 выглядел аналогично.

В симметричном варианте на шасси навешивается самосвальный кузов НК-4 и в него же монтируется разбрасыватель удобрений РСШ-3,5
Несмотря на то, что СШ-75 «Таганрожец» оказался весьма интересной конструкцией, хорошо принятой аграриями, выпуск модели продолжался всего 7 лет. За это время было выпущено 20 714 универсальных шасси - капля в море. Казалось бы, сейчас увидеть СШ-75 вживую нереально, ведь в СССР в принципе не сильно парились по сохранению старой техники для потомков. Однако по дорогам до сих пор бегают отдельные экземпляры!

HUCKEPACK – многоцелевая система

CLAAS HUCKEPACK был самоходным зерноуборочным комбайном с продольно-прямоточной схемой и рабочей шириной 2,10 м. Его особенность заключалась в том, что до или после уборки урожая HUCKEPACK можно было переоборудовать в самоходное шасси и таким образом обеспечить больший коэффициент использования машины. HUCKEPACK был призван сделать самоходную машину рентабельной даже для небольших хозяйств. Для переоборудования HUCKEPACK из зерноуборочного комбайна в самоходное шасси двум работникам требовалось примерно полчаса. В режиме комбайна управляемая ось находилась сзади, а сиденье водителя поворачивалось на 180°. В результате стационарные педали были расположены в обратном для водителя порядке. Как самоходное шасси CLAAS HUCKEPACK мог использоваться самым разным образом. Самоходное шасси имело запатентованную раму со съемным лонжероном. Между осями можно было устанавливать все распространенные тогда навесные орудия и управлять ими с помощью гидравлической системы. HUCKEPACK оснащался трехточечной гидравлической системой, а также стандартным и зависимым от направления валом отбора мощности. В конце концов система HUCKEPACK не имела большого успеха на рынке, и в 1960 году ее производство было прекращено. Причины заключались, среди прочего, в отсутствии быстроразъемных систем подключения гидравлики, электрики и вала отбора мощности, которые получили распространение лишь много лет спустя.
Общее устройство и технологический процесс работы комплекса зерноуборочного роторного КЗР-10 «Полесье-ротор»
Комплекс (рис. 9) предназначен для уборки зерновых колосовых культур на равнинных полях с уклоном не более 8о прямым и раздельным способом и может использоваться во всех почвенно-климатических зонах, кроме горных районов и районов с почвами повышенного увлажнения и мелиорированными торфяно-болотными.

Рис. 9.
Общее устройство комплекса зерноуборочного роторного КЗР-10 «Полесье-ротор»:
1 – жатка для зерновых культур; 2 – молотильно-сепарирующее устройство; 3 – универсальное энергетическое средство; 4 – установка системы транспортировки зернового вороха; 5 – очиститель-накопитель прицепной
Комплекс производит срез или подбор хлебной массы, обмолот, сепарацию зерна, сбор и выгрузку его из зернового бункера, сбор и выгрузку половы из бункера.
В зависимости от убираемой культуры и способа уборки комплекс комплектуется жаткой для зерновых культур, жаткой для кукурузы или подборщиком. Для транспортировки жатка для зерновых культур комплектуется транспортной тележкой.
Комплекс состоит из жатки для зерновых культур 1, молотильно- сепарирующего устройства 2 (МСУ), энергосредства 3, системы транспортировки зернового вороха 4 и очистителя-накопителя 5 прицепного (ОНП).
Технологический процесс работы при прямом способе уборки урожая осуществляется следующим образом (рис. 10).

Рис. 10. Технологический процесс работы комплекса зерноуборочного роторного КЗР-10 «Полесье-ротор»: 1 – мотовило; 2 – режущий аппарат; 3 – пальчиковый механизм; 4 – шнек; 5 – промежуточный битер; 6 – дека; 7 – дополнительный валец; 8 – ротор; 9 – шнек; 10 – решета; 11 – битер; 12 – устройство для формирования валка; 13 – элеватор; 14 – наклонный шнек; 15 – приемник; 16 – стрясная доска; 17 – вентилятор; 18 – дополнительное решето; 19 – шнек зерновой; 20 – элеватор зерновой; 21 – элеватор колосовый; 22 – шнек колосовой; 23 – нижнее решето; 24 – верхнее решето; 25 – поддон зерновой; 26 – поддон зерновой; 27 – удлинитель; 28 – половонабиватель; 29 – бункер половы; 30 – шнек наклонный выгрузной; 31 – отвод с редуктором; 32 – распределительный шнек; 33 – домолачивающее устройство; 34 – шнек наклонный загрузной; 35 – вибродно; 36 – бункер зерна; 37 – шнек выгрузной
При движении комплекса лопасти мотовила 1 жатки для зерновых культур захватывают и подводят порции стеблей к режущему аппарату 2, а затем подают срезанные стебли к шнеку 4. Шнек перемещает скошенную массу от краев к центру жатки, где расположен пальчиковый механизм 3. Этот механизм захватывает стебли и направляет их в окно жатки, из которого масса отбирается вальцем 7 проставки и направляется в молотильную часть роторного МСУ, в зазор между ротором 8 и декой 6, где и происходит обмолот.

В процессе обмолота зерно, полова и мелкий соломистый ворох просыпаются через молотильную часть деки на шнек 9 и дополнительный валец 7, подающий ворох на шнек, остальная часть соломистой массы продвигается вдоль оси ротора в сепарирующую часть МСУ. По мере продвижения соломистой массы из нее выделяются зерно и мелкий ворох, которые просыпаются сквозь сепарирующие решета 10 на шнек и дополнительный валец 7.
Солома выбрасывается ротором в короб и после измельчения битером-измельчителем 11 разбрасывается соломоотводом 12 по полю или укладывается в валок.
Зерно, полова и мелкий ворох, выделенные через деку и сепарирующие решета МСУ на шнек 9, перемещаются битером 11 на элеватор 13, затем наклонным шнеком 14 подаются на очистку в ОНП.
Зерновая смесь через приемник 15 ОНП попадает на стрясную доску 16. При движении смеси по стрясной доске происходит предварительное разделение на фракции, зерно перемещается вниз, а остальное – вверх. Слой зерновой смеси, проваливающийся через пальцевую решетку стрясной доски, несколько разрыхляется, благодаря чему зерно и тяжелые примеси проваливаются вниз на дополнительное решето 18, а полова и другие легкие примеси под действием воздушной струи вентилятора 17 выдуваются через капот ОНП и оседают на поле.
Часть зерна проваливается через дополнительное решето 18 на нижнее решето 23, а остальная часть с дополнительного решета попадает на верхнее решето 24. При этом полова и легкие примеси снова удаляются воздушной струей вентилятора 17. С верхнего решета зерно просыпаются на нижнее решето 23, с которого очищенное зерно ссыпается через поддон зерновой 25 к узлу загрузки зерна в бункер зерновой 36, состоящий из шнека зернового 19, элеватора зернового 20, шнека наклонного загрузного 34. Через удлинитель 27 недомолоченные колоски ссыпаются в поддон колосовой 26 и подаются шнеком колосовым 22 и элеватором колосовым 21 в домолачивающее устройство 33. Затем распределительный шнек 32 домолачивающего устройства 33 равномерно распределяет повторно обмолоченную смесь по ширине стрясной доски 16.
Очищенное зерно по мере заполнения бункера зерна 36 направляется выгрузным устройством, состоящим из шнека наклонного выгрузного 30, отвода с редуктором 31 и шнека выгрузного 37, в емкость транспортного средства.
Процесс раздельного способа уборки урожая отличается от прямого тем, что стебельную массу убираемой культуры сначала скашивают в валки, а затем с помощью установленного на комплексе подборщика валки подбирают и обмолачивают таким же образом, как описано выше.

В настоящее время многие компании продолжают создавать универсальные энергетические средства.

Специальные комбайны.

Рисоуборочный комбайн

Схема молотильного аппарата со штифтовым и бильным барабанами:

1 — приёмный битер;
2 — штифтовый барабан;
3 — передний кожух;
4 — промежуточный битер;
5 — задний кожух;
6 — колосовой шнек;
7 — бильный барабан;
8 — отсекатель;
9 — отбойный битер;
10 — подбарабанье бильного барабана;
11 — надставка подбарабанья;
12 — решётка подбарабанья;
13 — шомпол;
14 — подбарабанье штифтового барабана;
15 — решётка;
16 — камнеуловитель.

Рисоубо́рочный комба́йн- машина для скашивания и обмолота риса. Выделение и очистка зерновок, сборка их в бункер, а соломы — в копны.
Убирает также другие зерновые, в том числе зернобобовые, культуры и семенники трав (прямым комбайнированием или раздельным способам).
Большинство Р. к. самоходные, основные узлы и технологический процесс
те же, что и в зерноуборочных комбайнах, на базе которых созданы Р. к.
Молотильный аппарат Р. к. рассчитан на труднообмолачиваемые метёлки риса с легкоповреждаемыми зёрновками,
ходовая часть отличается высокой проходимостью на переувлажнённых
рисовых полях.
Молотильные аппараты — со штифтовыми барабаном и подбарабаньем
или двухбарабанные с первым штифтовым барабаном. Обмолот в
аппаратах происходит при протаскивании растений в регулируемом зазоре между штифтами барабана и подбарабанья. Вместо ведущих колес Р. к.
снабжены гусеничными движителям (полугусеничные) или весь комбайн
установлен на гусеничную ходовую часть.
За рубежом в основном используют Р. к. однобарабанные со штифтовым
молотильным аппаратом. Применяют также Р. к. с очёсывающим
молотильным аппаратом, в котором стебли риса подаются боком вдоль оси барабана. В барабанподаются только метелки, с которых зерновки
счёсываются специальными пальцами. Получают распространение
роторные комбайны, аналогичные зерноуборочным роторным комбайнам.


Полугусеничный движитель рисоуборочного комбайна:
1 — щит;
2 — звёздочка ведущая;
3 — гусеничная цепь;
4 — гусеничная тележка;
5 — пружина рессорная.


Рисоуборочные комбайны Massey Ferguson.

Рисоуборочный комбайн Claas.

Рисоуборочный комбайн компании «Ростсельмаш».


Крутосклонные комбайны.


Работа сельскохозяйственной техники на полях с уклоном относится к затратному земледелию и требует определенных усилий от аграриев, так как выполнение различных технологических операций существенно усложняется.
Например, при работе зерноуборочных комбайнов, не адаптированных под данный режим, убираемая продукция перемещается в направлении уклона и неравномерно распределяется по рабочим поверхностям. Таким образом, сепарирующие рабочие органы, не способные обеспечить должную эффективность, перегружают отдельные узлы, оставляя незагруженными и невостребованными другие. Это влечет за собой ухудшение пропускной способности и качества, а также увеличение потерь и затрат на выполнение определенных функций.
Работа прицепной и навесной техники также требует «воплощения в жизнь» ряда инженерных решений для адаптации к данному типу технологических операций.
При этом, если, при работе на полях с небольшим уклоном, возможно настроить технику с помощью определенных конструктивных изменений от механизатора, то функционирование в гористой местности требует применения исключительно специализированных машин для эксплуатации на склонах.

Зерноуборочный комбайн Massey Ferguson в работе на склонах.

Зерноуборочный комбайн Fendt в работе на склонах.

Зерноуборочный комбайн New Holland.

Крутосклонный зерноуборочный комбайн Дон-1200.

Клещевиноуборочные комбайны.

В России клещевину выращивают как масличную культуру в Ростовской области, Краснодарском и Ставропольском крае. Также клещевину выращивают на юге Украины. В других регионах – это всего лишь декоративное растение, прекрасное украшение сада. Культивировать клещевину в России начали с середины 18 века, в небольшом количестве.
Основные направления использования продуктов переработки клещевины.
Масло клещевины обладает уникальными свойствами: вязкое, тяжелое, не застывает при низких температурах (-12...-18 °С) и не образует нагара на стенках цилиндров двигателей - все это делает его непревзойденным по качеству смазочным материалом, особенно для моторов работающих в сложных условиях Крайнего Севера; оно слабо растворяется в бензине и легко растворяется в абсолютном спирте, уксусной кислоте, петролейном эфире. После дегидратации касторовое масло из невысыхающего становится быстровысыхающим, что позволяет получать из него олифу, краски, линолеумы, характеризующиеся высоким качеством.
Касторовое масло является высококачественным сырьем для органического синтеза. При химической переработке и крекинге из касторового масла получают себациновую кислоту, гентановый и каприловый спирты и ряд других веществ, используемых при производстве синтетических тканей (типа рильсана) и различного рода высококачественных пластмасс и поливинил-хлорида. Касторовое масло широко используется в электротехнической промышленности, в волоконной связи и других отраслях народного хозяйства. После обработки касторового масла концентрированной серной кислотой получают ализариновое масло, которое применяется в текстильной промышленности для окраски тканей.
Ароматические вещества, получаемые из касторового масла, используются в парфюмерной промышленности для приготовления кремов, зубных паст и других продуктов. Его широко применяют при производстве прозрачных сортов туалетного мыла, а также в кожевенной промышленности, в технике при производстве авиационных лаков, красок, каучука и глицерина при производстве нитролаков, гидротормозной жидкости, обладающей антикоррозийными свойствами.
О лечебных свойствах масла клещевины и применении его для заправки светильников упоминается в письменных источниках древних цивилизаций. В медицине касторовое масло находит внутреннее применение в качестве слабительного средства, а также используется для приготовления различных лекарств, входит в состав мазей, бальзамов от ожогов, язв, ран и трещин, линимента, рекомендованного при ревматизме, артритах, в офтальмологической практике — при лечении сквамозного блефарита. Народная медицина рекомендует применять касторовое масло для сведения родинок, пигментных пятен, бородавок, папиллом, для укрепления и стимуляции роста волос. Однако в настоящее время для медицинских целей используют менее 1 % касторового масла, в основном его широко используют на технические нужды.
При лечении лихорадки, нервных заболеваний и желтухи применяют высушенные корни клещевины, а от ревматизма и некоторых кожных заболеваний используют листья и корни. В Китае и Индии листьями клещевины обыкновенной откармливают одну из разновидностей шелкопряда.
Плодовые оболочки коробочек клещевины и лузга семян служат сырьем для гидролизной промышленности. Из стеблей клещевины после соответствующей обработки получают сырье для изготовления веревки, шпагата, мешковины и других грубоволокнистых изделий. Декоративные сорта клещевины в России и за рубежом возделывают в парковой и оранжерейной культуре.
Мука из семян клещевины, обезжиренная холодным способом, представляет собой препарат липазы, который используется для ферментативного гидролиза сложных эфиров, в том числе растительных масел.
Жмых и шрот, получаемые после извлечения масла, ядовиты, а потому часто применяются в качестве удобрения и топлива, но после детоксикации они пригодны на корм скоту. Белки семян клещевины используют при приготовлении клеевых составов для производства фанеры, в строительном деле.

Касторовое масло — одно из всех известных масел, которое не высыхает с годами и не боится морозов. Касторовое масло незаменимо для ухода за изделиями из гладкой кожи: обувью, одеждой и т. д. Оно хорошо впитывается, не загустевает со временем, придаёт коже гибкость и водоотталкивающие свойства, восстанавливает её, если она пересохла.

Общий вид комбайна.


Технические сорта касторового масла используются в различных областях промышленности. Его высокая вязкость, сохраняющаяся при повышении температуры, и относительная инертность делают это масло исключительно ценным смазочным средством для высокофорсированных двигателей внутреннего сгорания (авиационных, модельных), а также компонентом специальных смазочных смесей.
И, исходя из этого, на Ростсельмаше, на базе комбайна Нива был изготовлен клещевиноуборочный комбайн. Предком ему служил клещевиноуборочный комбайн на базе СК-4, преемником - агрегат ККС-8 на базе комбайна Дон-1200.
В доперестроечный период Северный Кавказ (Ростовская область, Краснодарский и Ставропольские края) был основным производителем семян клещевины в России, где высевалось 75-80 тыс. га. В Краснодарском крае в отдельные годы высевалось до 50 тыс. га. Клещевины, и Кубань была традиционным производителем сырья для производства касторового масла.

Перспективы развития зерноуборочной техники в ближайшие 10–15 лет

Революция или эволюция


За последние полтора десятка лет зерноуборочные комбайны из довольно простых машин превратились в сложнейшие, управляемые с применением спутников, производственные системы. А что же нас ждет в следующие 15 лет? Радикальная революция или эволюция с плавной консервативной модернизацией?
О разработках футуристических моделей зерноуборочных комбайнов уже упоминалось в новостных лентах. Перешагнул стадию разработки и появился на североамериканском рынке комбайн Tribine T1000 (Agroreport 3/2019).

Зерноуборочный комбайн Tribine T1000.

В журнале profi неоднократно публиковали статьи о зерноуборочном комбайне с шарнирно-сочлененной рамой. В прошлом году Tribine T1000 был впервые представлен в качестве готовой к выходу на рынок новинки.
Поскольку габариты комбайнов ограничены законодательными нормами, связанными с безопасностью дорожного движения, то и росту производительности также мешают определенные ограничения. С этим не согласен Бен Диллон, американский изобретатель и фермер «в одном лице». Почти 20 лет он занимается разработкой зерноуборочного комбайна с шарнирно-сочлененной рамой, движки и МСУ которого расположены в передней части машины, а зерновой бункер – в задней. О первом прототипе революционного зерноуборочного комбайна Tribine стало известно более пяти лет назад, и с тех пор сделано было немало. В 2017 году три предсерийные машины Tribine Т прошли полевые испытания на севере и на юге США. После последующей доработки, проведенной прошлой зимой, настал момент истины – летом состоялась презентация готовой к выходу на рынок модели Tribine Т1000, которая сразу стала настоящей сенсацией.
В отсутствие зернового бункера в передней части машины места для силовых агрегатов здесь более чем достаточно. Они установлены в верхней части, слева и справа от МСУ, между ними располагается система охлаждения с большой направленной рабочей поверхностью радиаторов. Под капотами из стекловолокна, разложены специальные мостки по бокам двигателей. Это дает великолепный доступ к узлам силовых агрегатов при проведении обслуживания или ремонта. Концепция обмолота, сепарации и очистки зерна - из наклонной камеры шириной 1,68 м поток убираемой массы направляется на аксиально-роторную МСУ с гидравлически регулируемыми деками. Благодаря внушительной длине (2,74 м), диаметру (0,97 м) и углу охвата деками для сепарации (270°) он задает совершенно новые стандарты в сфере очистки зерна. Угол направляющих планок деки также регулируется гидравлически в пределах от 0 до 27°, что, в свою очередь, позволяет контролировать скорость прохождения потока убираемой массы. Ну а если к этому добавить внушительную площадь решет, составляющую 6,3 м2, то комбайн Tribine T1000, по данным производителя, выйдет на доселе недостижимую общую площадь сепарации и очистки в целых 8,58 м2. Измельченная солома, как и прежде, разбрасывается по бокам, вправо и влево от машины. Удлиненные на 25 % измельчители призваны обеспечить соответствующее качество работы, а также увеличить ширину разбрасывания до 15 м и более. В середину полова и короткая солома поступают с выхода грохота, а вот укладка валка с учетом особенностей конструкции зерноуборочного комбайна не представляется возможной.
В передней части зерноуборочного комбайна Tribine T1000 установлена пара 9-литровых двигателей Cummins, которые выдают 650 лошадиных сил.

Двигатель, который расположен по правому борту, обеспечивает движение комбайна. Двигатель по левому борту запускается при уборке урожая, запитывает молотилку, жатку и т.д. Также в передней части расположены систем обмолота, сепарации и очистки зерна.
К 36-кубовому зерновому бункеру (позволяет значительно сократить количество разгрузок) и справа и слева примыкает по одному топливному баку емкостью 946 л, которые позволяют работать без дозаправки 24 часа в сутки.
Благодаря управляемому заднему мосту возможно перемещение машины по полю со смещенным следом, при этом обмолот будет производиться в почвосберегающем режиме.
Вместо традиционной баранки для управления зерноуборочным комбайном T1000 используются джойстики.
Передняя часть комбайна освобождена от бункера (он находится на задней тележке), поэтому здесь применен молотильный аппарат большого размера от комбайна Gleaner S77. Увеличенный ротор - большой производительности. Но в фирме Tribine пока-что не создали собственной жатки, способной полностью задействовать молотилку.
Транспортная скорость машины – 48 км/час.


Международный отдел журнала profi провел опрос экспертов со всего мира (список респондентов приведен в рамочке) о том, как они представляют себе развитие зерноуборочной техники в ближайшие 10–15 лет.
Исследование, которое инициировала компания MF, а провел в 2010 году Генри Георг Парнелл, еще будучи студентом британского Университета Ковентри, называется «Концепция-2030». Зерноуборочная машина с шарнирно-сочлененной рамой имеет четыре оси с колесами одинакового размера и зерновой бункер вместимостью 24 м3. Каждое колесо комплектуется индивидуальным гидромотором мощностью 65 л. с. Адам Шеррифф, руководитель отдела развития уборочной техники компании MF, считает, что в ближайшие 10 лет ситуация будет развиваться достаточно консервативно: «Пока не все элементы „Концепции-2030“ с шарнирно-сочлененной рамой, восьмью колесами и пропускной способностью до 140 т в час достигли патентной зрелости. А вот такие аспекты, как коэффициент полезного действия, длина ротора и снижение затрат на техническое обслуживание, напротив, нашли отражение в новом, уже готовом комбайне IDEAL».

Fendt IDEAL.
Fendt IDEAL был разработан с чистого листа. Все основные узлы этого высокопроизводительного комбайна были в корне пересмотрены. Задача была очень простой: этот комбайн должен быть идеальным.
Все компоненты роторов, такие как бичи и зубья, расположены в четыре ряда по спирали. В передней части роторов продольно располагаются четыре бича, которые выделяют зерна из колосьев. Ниже находится подбарабанье, которое предлагается в нескольких вариантах для достижения наилучших результатов в различных условиях применения комбайна.
В зависимости от условий применения их можно легко и быстро заменить сбоку машины. Зазоры между подбарабаньями регулируются гидроприводом (макс. 35 мм). Зубья ротора наклонены на 20° назад, благодаря чему материал распределяется на спиральных секциях и в щадящем режиме продвигается вдоль и вокруг ротора. Такое решение исключает вероятность непредвиденных нагрузок на ротор и появление участков, в которых может застревать материал.
Мощная циклонная система очистки включает в себя три вентилятора, открытые по сторонам, для максимально производительной подачи воздуха. Частота вращения вентилятора быстро и эффективно регулируется гидроприводом в диапазоне от 250 до 1400 об/мин. Мощный поток воздуха разделяется по всей высоте решетного стана и действует по всей его длине, что гарантирует наилучшие результаты очистки зерна. Отдельный домолот Специально сконструированная система возврата повышает эффективность и улучшает качество обмолота. Материал обмолачивается шнеком и подается на скатную доску. Это предотвращает потерю потенциала разделения в молотилке. Обмолот ведется между шнеком и сменными крышками, которые могут быть зубчатыми или гладкими в зависимости от необходимой интенсивности обмолота.
Комбайны Fendt IDEAL были разработаны всемирными исследовательскими и конструкторскими центрами компании AGCO. Многочисленные фермеры и подрядчики со всего мира дали свои ответы на вопросы о том, какими чертами должен обладать комбайн. Именно учет всех пожеланий клиентов, объединенный опыт конструкторов и возможность испытать Fendt IDEAL в самых сложных рабочих условиях сделали Fendt IDEAL наиболее современным и инновационным комбайном на рынке.
Ходовой привод Fendt IDEAL включает испытанный и проверенный редуктор, а также гидростатический блок ходового привода. Кроме обеспечения удобного и эффективного передвижения одна из основных задач заключалась в обеспечении непревзойденной надежности. Ходовой привод устанавливается в передней части переднего моста, добраться до него можно без помех. Тормоза и механизм блокировки дифференциала размещены непосредственно в корпусе трансмиссии. Каждая модель оснащается блокировкой дифференциала в стандартной комплектации.
Максим Нахабо, директор департамента маркетинга компании Ростсельмаш: «Шарнирно-сочлененная рама – это необходимость для обеспечения минимального разворота комбайна, так как только такая схема позволяет обеспечить сохранение маневренности и увеличенные размеры бункера плюс перспективные сопутствующие системы, которые появятся в машинах будущего».
«Интересно, что при наличии таких пророческих проектов нам все равно приходится пока что идти по уже проторенным дорожкам, — отмечает Алан Хейкокс из отдела сбыта уборочной техники компании ACGO относительно комбайна IDEAL. — В силу действующего законодательства нам, несмотря на все инновационные идеи, не удастся обойти максимально допустимые для передвижения по дорогам общего пользования габариты: ширину колеи 3,00 м, транспортную ширину 3,50 м и общую длину 11,50 м». То же самое отмечает и Штефан Хирш, руководитель отдела контроля изделий компании John Deere: «Из-за множества ограничений, связанных с транспортировкой по дорогам общего пользования, увеличение габаритов машин уже не представляется возможным. Поэтому реальный потенциал развития имеют только такие аспекты, как коэффициент полезного действия и пропускная способность. Эксперты в области уборочной техники полагают, что заложенная в зерноуборочный комбайн производительность используется пока только на 60–70 %, поэтому в ближайшее время все силы инженерной мысли будут направлены на максимизацию этих параметров».
Повышение пропускной способности комбайна в рамках существующих схем обмолота вполне возможно. «Ростсельмаш представил в 2014 году уникальную схему обмолота Tetra Processor на комбайне RSM 161 с использованием молотильного барабана и сепаратора большого диаметра. Интересно наблюдать, как в настоящее время некоторые производители идут по аналогичному пути увеличения пропускной способности комбайна», — говорит Максим Нахабо, директор департамента маркетинга компании Ростсельмаш.
Концепция зерноуборочного комбайна, разработанная Pope Design, предусматривает перемещающуюся кабину...
Концептуальный эскиз Герни Парнелла (MF) с 18-метровой жаткой и шарнирно-сочлененной рамой напоминает зерноуборочный комбайн Tribine (Agroreport 3/2019)

Дизайн и конструкция

И хотя Хирш признает за автоматизацией ведущую роль, он никоим образом не рассматривает ее в качестве панацеи: «До настоящего времени эксперты в области электроники испытали свою технику в условиях идеальных — на ровных полях с равномерной урожайностью. Сейчас они переходят к испытаниям в постоянно меняющихся условиях, изучая их влияние на производительность. И только на основе полученных результатов мы сможем адаптировать наши машины конструктивно. Огромный потенциал развития имеет, например, конфигурация молотильных аппаратов». Нигель Ханимэн из отдела маркетинга уборочных машин компании New Holland тоже высказывается достаточно сдержанно по поводу ожиданий, что комбайн будущего приобретет очертания машины из фантазии Ханса Руди Гигера (который считается основателем «биомеханического стиля»): «В ближайшие 10 лет машины будут выглядеть примерно так же, как сейчас. А вот начинка благодаря развитию электроники выйдет на новый качественный уровень».
Адам Хейвард, специалист в области зерноуборочной техники компании Claas, тоже в этом плане довольно прагматичен. Он подчеркивает важность экономического аспекта: «Проекты, в которых чувствуется полет фантазии, смотрятся, вне всякого сомнения, эффектно, однако их создание абсолютно не продиктовано необходимостью. Да и стоят они немало». Хейвард также отмечает, что внедрение новых материалов будет обусловлено исключительно практическими соображениями: «Эксплуатационные издержки, масса, износостойкость, удобство в эксплуатации и производственные расходы — вот основные факторы, которые определяют применение тех или иных производственных материалов. Лишь в случае трансформации технологии их производства изменится и перечень компонентов, используемых для изготовления техники».
В голову Джону Пэупу уже приходили по этому поводу безумные идеи. Он является владельцем конструкторского бюро Pope Design в Нью-Джерси (США) и высказывает такую мысль: «Если на 3D-принтере можно спокойно „распечатать“ любые поверхности, то почему их нельзя использовать с целью экономии расходов для производства пластмассовой обшивки техники?»
«Экзотические материалы, например карбон, в ближайшее время не смогут одержать победу в конкурентной борьбе по таким показателям, как масса и стоимость, над традиционными материалами. Мы по-прежнему считаем перспективными алюминий и пластмассы», — отмечает Нигель Ханимэн, который, как и Штефан Хирш, полагает, что алюминий еще долгое время будет оставаться основным материалом для производства жаток и решет очистки. Хирш развивает эту мысль: «Карбон и другие полимеры тоже попадали на испытательный стенд, но из-за относительно небольшого количества материала расходы на производство окажутся колоссальными. Помимо всего прочего, у любого практика всегда под рукой сварочный аппарат, а ремонт изделий из эпоксидной смолы — это уже совсем другая история».
Концептуальный эскиз конструкторского бюро Pope Design предлагает механизаторам с ограниченными возможностями беспрепятственный доступ в кабину комбайна

Многие концепты так и остаются концептами на бумаге


Больше и сильнее

Производители зерноуборочных комбайнов уверены, что производительность машин в течение 10–15 лет продолжит рост. Доля более крупных и мощных единиц данной техники на рынке будет становиться больше. «Производительность будет расти, но, естественно, не до бесконечности. Тенденция к увеличению размеров и мощности машин сохранится», — прогнозирует Штефан Хирш. Нигель Ханимэн из компании New Holland добавляет: «Ширина захвата жаток, составляющая 12–14 м, уже находится на грани возможностей, а вот „подкрутить“ рабочую скорость еще есть куда». Адам Шеррифф, представитель MF, подтверждает, что ключевым участком обмолота является приставка для уборки урожая: «Если бы на наших площадях могли удовлетворительно работать еще более широкозахватные приставки, тогда можно было бы увеличить пропускную способность зерноуборочных комбайнов. И мы полагаем, что более экономичные приводные механизмы вполне способны обеспечить увеличение КПД, в таком случае необходимость в двигателях повышенной мощности отпадет». В сторону увеличения производительности высказался и Максим Нахабо, директор департамента маркетинга компании Ростсельмаш: «В России, как и во всем мире, происходит укрупнение хозяйств, растет доля земельного банка агрохолдингов. Соответственно, будет запрос на высокопроизводительные комбайны. Не будет отходить от этого тренда и Ростсельмаш».
Адам Шеррифф конфигурирует малые машины по принципу комбинации «ведущий — ведомый»

Автоматизация

А какие последствия будет иметь автоматизация? Какая доля машин будет, в конце концов, перемещаться и работать автономно? Как будут выглядеть такие машины? Точно так же, как нынешние, только без кабины? Или как-то по-другому? Или их облик окажется каким-то особенным, футуристическим? По мнению Джона Пэупа, в ближайшее время машины без механизатора не появятся: «Еще минимум 10 лет производители автомобилей и страховые компании будут вести дискуссии по поводу вопросов, связанных с ответственностью: кто будет платить, если что-то случится?» Того же мнения придерживается и Штефан Хирш: «Уже сегодня беспилотное транспортное средство не представляет собой технической проблемы, а вот с правовой точки зрения оно проблематично. Хотя оно, безусловно, пробьет себе дорогу. Так что через 15 лет от 70 до 80 % зерноуборочных комбайнов будут оснащаться автоматизированной базовой настройкой. Рабочая скорость движения могла бы быть увеличена, ведь сегодня сдерживающим фактором является механизатор».
Максим Нахабо, директор департамента маркетинга компании Ростсельмаш: «Больше автоматизации – это общая тенденция. Помощь в настройке комбайна и автонастройка под разные культуры. Данный тренд сохранится, предлагаемые решения будут более изощренными».
Резервы производительности нельзя высвободить только за счет автоматизации. При идеальных условиях все производители обеспечивают великолепные результаты, но как только в игру вступают изменяющиеся условия, к примеру, помехи или банальный дождь, то машинам, эксплуатируемым в автономном режиме, становится труднее справляться со своими задачами, чем, скажем, автономным транспортным средствам, передвигающимся по дорогам общего поль-зования, поскольку на дороге более стабильные условия. Вместе с концептуальным эскизом автономного трактора компания New Holland представила IntelliSense для зерноуборочного комбайна. Данная система изменяет настройки и скорость движения без участия механизатора, который должен лишь заблаговременно задать параметры стратегии уборки в отношении производительности, потерь и качества работы. «Эта система дополняет автономные системы и позволяет достигать границы произво-дительности без участия механизатора», — уверяет Ханимэн.

Адам Хейвард из компании Claas в ближайшем будущем тоже не представляет зерноуборочный комбайн без механизатора, уточняя: «Однако увеличение доли автоматизации снижает требования к его квалификации. Задачи изменяются: руки прочь от управления машиной, только контроль в чистом виде. В этом смысле конфигурация „ведущий — ведомый“ могла бы представлять один из вариантов, даже несмотря на то, что это несколько затруднило бы логистику поля. Орду из маленьких комбайнов вполне можно себе представить, однако управлять одной уборочной машиной и обслуживать ее все же гораздо легче, чем 20 маленьких». Ханимэн добавляет, что звено небольших машин может оказаться более приемлемым, например, с точки зрения почвосбережения, однако он признает, что великаны в скором будущем начнут играть решающую роль. Адам Шеррифф из компании MF поддерживает аргументацию Хэйварда по поводу технического обслуживания, но замечает: «Передача данных от машине к машине при необходимости реализуется по схеме „ведущий — ведомый“ с использованием систем автоматической настройки и M2M (автоматизированного обмена данными между машинами). Эти идеи уже реализованы на комбайне Ideal». Компания John Deere, по словам Штефана Хирша, уже вовсю работает над созданием аналогичной концепции. Для более успешной реализации автоматизации и контроля прохождения убираемой массы все большее значение приобретает улучшение качества датчиков. Условия уборки оказывают на них существенное влияние. В ближайшей перспективе датчики обретут функцию самостоятельной калибровки, благодаря чему существенно улучшится контроль. И это очень важно, поскольку в скором будущем измерение урожайности и последующее документирование качества урожая станут обязательными. «Учет данных с каждым годом приобретает все большее и большее значение, — подтверждает Хейвард. — При этом речь идет не только о качестве соломы и зерна. Система определяет плотность соломы, долю сорных примесей, степень поражения болезнями, влажность почвы, ее уплотнение... Этот перечень можно продолжать до бесконечности».

Философия управления

Если мы все-таки и дальше будем нуждаться в механизаторах, то как будут выглядеть их рабочие места? Большинство наших респондентов имеют скорее размытое представление об этом: «Управление будет осуществляться на базе распознавания речевых сигналов или слежения за движением глаз (взгляда)». А Шеррифф отметил: «Опрошенные нами практики хотели бы в качестве инструмента управления зерноуборочным комбайном видеть планшет. В новом приложении Harvest-App IDEAL можно даже проследить за потоком убираемой массы, проходящей через комбайн». Хейвард, как и Ханимэн, предсказывает, что проработка основной темы – увеличения производительности – будет напрямую связана с идеей разгрузки механизатора: «В настоящий момент машина, если бы даже и хотела увеличить скорость и производительность, оказывается слишком зарегулированной со стороны механизатора. То есть последний становится ограничивающим фактором». Шеррифф развивает эту мысль: «Такие вещи, как синхронизированная перегрузка в зависимости от наполнения бункера или при-бытие к нужному комбайну, вскоре станут вполне обычными».
Солидным потенциалом развития обладают, по мнению Штефана Хирша из концерна John Deere, логистика транспортных средств, занятых на транспортировке зерна, и полевая логистика, то есть «внутренняя координация грузовиков, задействованных на отвозке, передача данных о качестве убираемой культуры, урожайности, влажности и т. д. При этом речь идет прежде всего о том, чтобы включить конкретное предприятие в единую сеть с мельницей, транспортными компаниями и т. д.».
К преимуществам улучшения работы единой сети можно отнести и интеллектуальные компоненты, обеспечивающие упреждающий характер технического обслуживания, благодаря которому специалист по сервису может появиться в поле еще до того, как механизатор начнет что-то подозревать по поводу вероятного сбоя или поломки. «Эта технология пока еще не получила должного распространения. Однако причина такого положение вещей лишь в некоторой консервативности дилеров и покупателей», — полагает Хирш.

Рабочее место оператора через 10–15 лет

Концептуальные эскизы комбайна IASA, выполненные Альберто Секо, предусматривают надежное и безопасное восхождение на машину сзади...

Привод зерноуборочного комбайна

В рамках проекта 2030 MF делает ставку на колесные электродвигатели. Тем не менее Адам Шеррифф обращает внимание на то, что эта концепция довольно сложна в плане реализации, «хотя электрические приводы и дают большие преимущества, например вариабельную скорость и высокие крутящие моменты». Но окажется ли электропривод достаточно эффективным? Ведь для тракторов с электрическим приводом тоже пока не открываются слишком уж безоблачные перспективы. John Deere в этом смысле — один из главных поборников данного направления. Однако Хирш призывает принять во внимание колоссальные энергозатраты, в результате чего реализация подобного проекта будет проходить гораздо тяжелее, чем, скажем, в сфере легкового или грузового автотранспорта. «Безусловно, все варианты будут тщательно испытываться, — отмечает Адам Шеррифф, — но, возможно, именно гибридные двигатели окажутся более эффективным решением. Проблема при этом состоит не в том, чтобы найти обозримые возможности для рекуперации энергии». Джон Пэуп думает несколько иначе: «Комбинация дизельно-электрических приводов и колесных электромоторов на конечной части привода значительно упростила бы ходовую трансмиссию. Энергия тормоза могла бы накапливаться в аккумуляторе или конденсаторах и использоваться при необходимости увеличения крутящего момента. Однако уборочная машина не сможет передвигаться только на электрическом приводе. Разве что батареи станут меньше и легче». Аналогичную картину представляет себе Адам Хейвард из компании Claas: «И? Хотя дизельно-электрический привод с технической точки зрения вполне возможен, ввиду необходимости большого числа этих двигателей расходы на производство таких машин могут стать камнем преткновения». На еще один технический вызов указывает Нигель Ханимэн: «При наличии больших потребителей в таких машинах потребовалось бы специальное охлаждение: система воздушного охлаждения от встречного ветра, применяемая на транспортных средствах, которые предназначаются для дорог общего пользования, для зерноуборочных комбайнов явно не вариант».
А вот по поводу того, использовать ли двигатель внутреннего сгорания или главный двигатель и дополнительный агрегат, мнения разделились. Компания Claas отвергла концепцию комбайна с двумя двигателями по причине дороговизны, поскольку та, судя по последнему опыту, так и не проявила себя в плане производительности и КПД. Иной точки зрения по этому поводу придерживаются конструкторы компании John Deere: «Сочетание двух двигателей в определенном смысле могло бы быть целесообразным — к примеру, один для ходового привода, а второй — для сепарации и прочих чисто полевых функций». Помимо дороговизны переоборудования самих комбайнов Ростсельмаш предлагает не забывать про техническую инфраструктуру. Сель-хозпредприятиям понадобится вкладываться в закупку зарядных устройств, мобильных генераторов и другого оборудования.
Коснувшись темы энергоносителей, Ханимэн из компании New Holland обратил внимание на успехи в использовании альтернативных источников энергии, скажем, метана, который уже применяется в тракторах, но с оговоркой: «Однако и у крупногабаритных комбайнов существует дефицит места для размещения энергоносителей». Как и с электродвигателями, здесь также встает вопрос экономической целесообразности. «На сегодняшний день разница в стоимости комплекта газового оборудования в сравнении с дизельным ощутимая – до 50%. В результате срок окупаемости машин с газовыми компонентами составляет около 7 лет, что неприемлемо ни для производителя, ни для покупателя, то есть аграриев. Но мы продолжаем работать в этом направлении и искать оптимальные решения», — говорит Максим Нахабо, директор департамента маркетинга компании Ростсельмаш.
Нет единого мнения и по поводу использования гидравлики. «Однозначно да, ведь гидравлика отличается простотой и хорошей ремонтопригодностью», — отмечает Адам Шеррифф. Прогноз от Штефана Хирша звучит так: «В настоящее время эта технология играет довольно значимую роль, но в будущем ее постепенно оттеснит электрооборудование, поскольку КПД у гидравлики далеко не самый высокий. А еще электрооборудование позволяет проще производить тонкие настройки».
Пэуп принимает во внимание и такой аспект, как улучшение экологичности, но при условии использования уже имеющейся техники: «В перспективе гидравлика с целью повышения эффективности может быть успешно интегрирована в дизельно-электрический приводной механизм. Меня нисколько не удивит и тот факт, что вода вскоре начнет применяться в машинах в качестве энергоносителя, при этом в сфере сельского и лесного хозяйства, скорее всего, будут использоваться добавки».
Передний мост типа Boogie (сдвоенная ось) был положен в основу концепции комбайна AJURIA, разработанной Альберто Секо: 850 л. с., ширина захвата жатки 18 м и зерновой бункер вместимостью 16 500 л
...а впереди скошенный бункер обеспечивает улучшение обзорности во время разгрузки
На такого рода концептуальный эскиз Альберто Секо вдохновил омар.
Комбайн Crustacean Concept - Крепление к жатке - Комбайн Crustacean Concept разработан для журнала IVT International.
Возможно, до воплощения в жизнь некоторых из представленных концептуальных эскизов пройдет еще лет пятнадцать. А вот в ближайшем будущем облик зерноуборочного комбайна, по сравнению с нынешним, кардинально не изменится. Хотя вполне вероятно, что выход на рынок все более и более производительных машин приведет к сокращению количества зерноуборочной техники. В фокусе дальнейшего развития, по мнению наших респондентов, по-прежнему будут оставаться автоматизация, механизм привода и гидравлические системы.

Юрий Головий

Примечание: В данной статье использованы материалы из открытых источников и, в частности, разработки промышленного дизайнера Альберто Секо (Испания), из статей Ричарда Карра, к.т.н. Гольтерина В.Я., монографии А.Ю. Несмеяна «История комбайностроения», а так же с сайта «Agrobasa».

Made on
Tilda