Сельхозтехника Свеклоуборочный комбайн — машина, применяемая для уборки сахарной свеклы. Свеклоуборочный комбайн подкапывает корни свеклы, выбирает их из почвы, обрезает ботву, собирает корни и ботву в бункеры или грузит корни в рядом движущийся транспорт, а ботву в тракторную тележку, прицепленную к свеклоуборочному комбайну.
В СССР работы по созданию свеклоуборочного комбайна были начаты в 30-е гг. 20 в. Сначала была механизирована операция подкапывания корней. Для обрезки ботвы применяли ручные (переносные) станки. В 1934—38 был механизирован процесс выборки корней из почвы за ботву при помощи свеклокопателей,оснащенных теребильными аппаратами. В 40-х гг. были созданы рабочие механизмы для отделения ботвы от корнеплодов в машине. Конструкция их настолько удачна, что до сих пор не претерпела принципиальных изменений. В 50-х гг. были созданы новые рабочие органы и механизмы, обеспечивающие механизированную уборку свеклы. Например, были разработаны конструкции шнекового очистителя вороха корней и следящего устройства для направления свеклоуборочного комбайна по рядкам, что позволило автоматизировать управление машиной.
За рубежом бурное развитие комбайностроения началось с начала 50-х гг. На уборке сахарной свеклы применяют свеклоуборочныe комбайны следующих, типов: с обрезкой ботвы на корню; с обрезкой ботвы в машине после извлечения корней из почвы за ботву. В США ряд фирм выпускает одно-, двух-, трех- и четырехрядные свеклоуборочныe комбайны. Большинство их аналогичны по типу применяемых рабочих органов. Многорядные свеклоуборочныe комбайны, как правило, выпускаются прицепными. Уборка сахарной свеклы в Англии механизирована на 95% площади. Малые размеры плантаций в хозяйствах (до 4,5 га) предопределяют специфику конструкций свеклоуборочных машин. В х-вах преобладают однорядные прицепные свеклоуборочныe комбайны. Используют также двух- и шестирядные свеклоуборочныe комбайны. Разработкой конструкций свеклоуборочного комбайна в ФРГ занимаются около 10 фирад(однорядные свеклоуборочныe комбайны собирают корни в транспортные средства и укладывают ботву в валок. Широкое распространение получили полунавесные однорядные свеклоуборочныe комбайны. В Швеции применяют самоходный шестирядный свеклоуборочный комбайн, который ботву и корни укладывает в валки за два прохода с 12 рядков. Для конструкций машин Дании типично применение дисковых копачей выжимного типа и очистительных устройств. Во Франции наблюдается тенденция перехода от комбайновой уборки сахарной свеклы к трехфазной. Разделение технологического процесса уборки сахарной свеклы на 3 самостоятельные операции (срезка и укладка ботвы, выкопка корней и укладка в валок, подбор и очистка корней) дает возможность упростить конструкцию машин и агрегатировать их с маломощными тракторами.
Наличие в СССР зон свеклосеяния с различными почвенно-климатическими условиями не позволяет с одинаковой эффективностью применять свеклоуборочныe комбайны какого-либо одного типа. Поэтому отечественные свеклоуборочныe комбайны представлены двумя тппами, выполняющими технический процесс по различным схемам. К первому типу относятся теребильные комбайны СКЕМ-ЗГ, КС-3, КСТ-3, КСТ-ЗА, СКП-2, СКП-2Г, КСТ-2 и КСТ-2А, которыерые обрезают ботву в машине после извлечения корней из почвы за ботву. Второй тип составляют машины СКН-2, СКН-2А и СКД-2, обрезающие ботву на корню и затем извлекающие корни из почвы. Пром-сть СССР выпускает теребильные С.к.— трехрядный КСТ-3 для уборки свеклы, посеянной с междурядьями 45 см, и двухрядный КСТ-2А для уборки свеклы, посеянной с междурядьями 60 см, а также двухрядный свеклоуборочный комбайн для уборки свеклы, посеянной с междурядьями 45 и 60 см. Комбайн КСТ-3 (рис. 1) предназначен для поточной или перевалочной уборки всего биологического урожая сахарной свеклы в основной зоне свеклосеяния. Основные рабочие органы свеклоуборочного комбайна: автоматический гидроследящий механизм с быстроразъемным соединением для пневматики, направляющий машину по рядкам свеклы; подкапывающие лапы, разрушающие связь корня с почвой и подающие свеклу к теребильным аппаратам в зоне захвата; ботвоподъемники, собирающие ботву в пучок для лучшего захвата лапами теребильного аппарата; теребильный аппарат, извлекающий свеклу из почвы и транспортирующий к выравнивающему аппарату; выравнивающий аппарат, предназначенный для выравнивания корней перед обрезкой способом подтягивания или осаживания по высоте головок и передаче их к режущим аппаратам; режущие аппараты, отделяющие корни от ботвы и отбрасывающие срезанную ботву битерами на транспортер ботвы. Обрезанные корни транспортером подаются на шнековый очиститель, который очищает ворох корней от земли, ботвы и растительных остатков. Очищенные корни подхватываются погрузочным элеватором, подающим их в рядом движущийся транспорт. Транспортер ботвы в верхней части имеет лопастный метатель для переброски зеленой массы в тракторную тележку, присоединенную к прицепному устройству свеклоуборочного комбайна.
Основные элементы автоматического гидроследящего механизма — копир-водители, располагающиеся между рядками свеклы и при движении агрегата через систему рычагов перемещающие золотник гидрораспределителя, который направляет рабочую жидкость в соответствующие полости гидроцилиндра. Гидроцилиндр перемещает свеклоуборочный комбайн в сторону смещения копир-водителей и направляет по рядкам свеклы. Подкапывающие лапы одностороннего действия. Для подачи корней в зону захвата теребильных лап лемех подкапывающей лапы снабжен рыхлительным пером. Обтекатель ботво-подъемника в рабочей зоне имеет винтовую поверхность, способствующую подъему полегших листьев ботвы. В направлении к зоне захвата теребильных лап поверхности обтекателей сужаются, образуя между собой рабочий ручей шириной 60—80 мм. Теребильный аппарат состоит из трех секций, смонтированных на подвижной раме свеклоуборочного комбайна. Для обеспечения постоянной высоты теребления на передней части подвижной рамы укреплены копирующие колеса. Секция теребильного аппарата состоит из втулочно-роликовой цепи с набором теребильных лап, верхнего ведущего и нижнего ведомого валов с конусами раскрытия теребильных лап.
Основные элементы выравнивателей — направляющие вилки, диск с клиновидными пальцами, к-рые врезаются в пучок ботвы и перемещают свеклу по направляющей вилке к вращающемуся ножу. Активные режущие аппараты имеют круглые дисковые и сегментные ножи. Над ножами вертикально расположены двухлопастные битеры, отбрасывающие отрезанную ботву на транспортер. Шнековый очиститель корней состоит из трех цилиндров с винтовой навивкой и редуктора. Пара встречно вращающихся шнеков образует рабочий ручей, в который затягиваются мелкие комки земли, ботва и другие примеси. Рабочие органы свеклоуборочного комбайна приводятся в действие от ВОМ трактора. Рабочее место комбайнера расположено над верхней частью основной рамы в зоне наименьшей запыленности. На рабочем месте размещены штурвал механизма регулировки теребильных аппаратов по высоте, рычаг-корректировщик автоматич. гидроуправлеиия, рычаг регулировки козырька транспортера ботвы.
Свеклоуборочный комбайн обеспечивает хорошее качество работы при правильной регулировке и расстановке рабочих органов. Заданная точность направления рабочих органов по рядкам свеклы обеспечивается регулировкой расположения стопорных колец коромысла золотника гидрораспределителя. Полнота теребления зависит от формирования пучка ботвы ботвоподъемниками и передачи его в зону раскрытия теребильных лап, которую можно изменять положением конусов раскрытия. Хорошее качество обрезки ботвы от корня получают при захвате пучка на расстоянии 40—50 мм от головки корня. В режущих аппаратах регулируют зазор между ножом и нижней плоскостью выравнивающего диска. От величины зазора зависит высота среза головок корней свеклы. При диаметрах корней 40—80 мм ножи рекомендуется располагать с зазором 8—11 мм, а при диаметре 80—120 мм — с зазором 14—17 мм. Технологии. схема работы свеклоуборочного комбайна показана на рис. 2.
Комбайн КСТ-2А применяют для уборки свеклы в поливной зоне свеклосеяния. Он унифицирован в значит. степени с машиной КСТ-3 и отличается от нее расстановкой рабочих органов на междурядья 60 см и количеством одновременно убираемых валков. Рабочие органы свеклоуборочного комбайна приводятся в действие от ВОМ трактора.
Комбайн СКД-2 (рис. 3) прицепйой, поточный, с последовательным расположением рабочих органов, предназначен для уборки сахарной свеклы в основной и поливной зонах свеклосеяния. Удачная компоновка рабочих органов в конструкции позволила применить автоматич. гидроуправление. Применение дисковых копачей, обладающих хорошей крошащей способностью в зоне корня, значительно улучшило очистку вороха от земли.
Свеклоуборочный комбайн имеет ботвосрезающие аппараты с активными дисковыми ножами и пассивными копирами, приемный транспортер ботвы, выкапывающее устройство и устройство для доочистки вороха корней, элеваторы корней и ботвы, бункер для сбора ботвы и укладки ее в поперечные валки. Все основные узлы и механизмы смонтированы на раме. Впереди на раме размещены автоматич. гидроуправление, аналогичное гидроуправлению машины КСТ-3, и ручной корректировщик гидроуправления для установки копир-водителей при заездах в рядок.
Рабочие органы комбайна приводятся в действие от ВОМ трактора. Над ботвосрезающими аппаратами расположено рабочее место комбайнера с пультом управления и сигнализацией. Предусмотрено полуавтоматич. прицепное устройство, к которому присоединяют тракторную тележку для сбора ботвы. Гидросистема свеклоуборочного комбайна приводится в действие от гидросистемы трактора. При помощи гидросистемы обеспечивается перевод в транспортное и рабочее положения ботвосрезающих аппаратов с приемным транспортером ботвы, выкапывающего устройства, копир-водителей и принудительное заглубление копачей. Для агрегатирования свеклоуборочного комбайна с различными тракторами применяют телескопич. прицеп, длину которого перестановкой подвижной части можно изменять. Регулировка гидроуправления аналогична регулировке гидроуправления.
Свеклоуборочный комбайн теребильного типа. В зависимости от урожайности регулируют глубину хода копачей в пределах 8—10 см. Расстояние между выжимными дисками копачей изменяют в пределах 35—55 мм регулировочными прокладками. При урожайности 400—500 ц с 1 га это расстояние должно быть максимальным, а при урожайности 150 ц с 1 га — минимальным. Свеклоуборочный комбайн работает следующим, образом. Копирующее колесо ботвосрезающего аппарата движется в междурядье, поддерживая заданную высоту расположения ножей над почвой. Гребенки копиров, надвигаясь на головки корней, устанавливают ножи на нужную высоту среза головок. Дисковые ножи, вращаясь, обрезают ботву и лопастями отбрасывают ее на приемный транспортер, который перемещает ее к битеру. Битер перетряхивает ботву и сбрасывает на погрузочный элеватор, который очищает ее от земли и сбрасывает в тракторную тележку. Корневыкапывающие устройства свеклоуборочного комбайна выкапывают, очищают и транспортируют корни в рядом движущийся транспорт. Выжимные диски устройства, перекатываясь на заданной глубине, извлекают корни из почвы.
Из дисковых копачей корни резиновыми бичами передаются на кулачковый очиститель. Земля, попавшая с корнями в раствор дисков, крошится и выжимается через окна между спицами дисков. Часть земли вместе с корнями передается на кулачковый очиститель и просыпается между кулачками. Далее корни падают на шнековый очиститель, к-рый доочшцает их от земли, ботвы и растительных примесей, и через переходной вал поступают на погрузочный элеватор. Погрузочный элеватор, захватывая корни скребками, грузит их в рядом движущийся транспорт. Чтобы переоборудовать свеклоуборочный комбайн для уборки свеклы, посеянной с междурядьями 60 см, необходимо выполнить следующие, операции: расставить копир-водители на расстояние 60 см расставить режущие аппараты на расстояние 60 см сместить от центра в сторону на 75 мм выжимные диски; ходовые колеса разворотом на 180° каждое расставить на колею 2320 мм; установить ловитель прицепного устройства так, чтобы правое колесо тракторной тележки шло по следу правого колеса свеклоуборочного комбайна.
Таблица 1: Техническая характеристика отечественных свеклоуборочных машин
| Показатели | Свеклоуборочные комбайны | ||
|---|---|---|---|
| КСТ-3 | КСТ-2А | СКД-2 | |
| Ширина захвата, м | 1,35 | 1,2 | 0,9;1,2 |
| Ширина междурядья, см | 45 | 60 | 45; 60 |
| Рабочая скорость, км/ч | до 7 | до 6 | до 8 |
| Производительность, га/ч | 0,41 | 0,4 | 0,26; 0,35 |
| Дорожный просвет, мм | 200 | 180 | 200 |
| Потребная мощность, л. с. | 45—51 | 36—38 | 35—55 |
| Габаритные размеры в транспортном положении, мм: | |||
| длина | 6460 | 7800 | 7450 |
| ширина | 5360 | 2900 | 2400/2650 |
| высота | 3385 | 2750 | 4050 |
| Транспортная скорость, км/ч | до 20 | до 20 | до 20 |
Свеклоуборочный комбайн КСТ-3, КСТ-2А, СКД-3 обеспечивают поточную технологию уборки с минимальными затратами ручного труда, сущность которой заключается в том, что весь комплекс уборочных работ выполняется последовательно без разрыва во времени между отдельными операциями. Корни доставляются на сахарный завод, а ботва — к месту силосования. В случае слишком загрязненного вороха корней или недостатка транспортных средств можно применять перевалочный способ уборки. При этом способе корни разгружают на краю гона на перевалочных площадках в валки шир. 1,6—1,8 м и высотой 0,6—0,7 м. Наиболее рациональная организация уборочных работ достигается при поточно-перевалочном (комбинированном) способе уборки и групповом методе работы свеклоуборочного комбайна.
Ведутся работы по созданию высокопроизводительных свеклоуборочных комбайнов, обеспечивающих повышение производительности труда в 1,5—2 раза на механизированной уборке сахарной свеклы. Повышение производительности труда будет достигнуто в результате увеличения ширины захвата до 4—6 рядков и увеличения рабочих скоростей до 9—12 км/ч. В новых конструкциях предусматриваются более совершенные автоматич. устройства для направления агрегата по рядкам и для сигнализации о нарушении технологич. процесса, а также самонастройка рабочих органов. Ведутся работы по совершенствованию рабочих органов производственных свеклоуборочных комбайнов в целях повышения качества их работы (обрезки ботвы, выкопки корней и сепарации) и увеличения надежности и срока службы. Намечается сокращение труда, затрачиваемого на технический уход, для чего внедряют централизованную смазку подшипниковых узлов и трущихся поверхностей, шарикоподшипники с одноразовой смазкой и упрощают конструкцию. На базе рабочих органов свеклоуборочного комбайна со срезом ботвы на корню разрабатываются высокопроизводительные шестирядные машины (прицепная ботвоуборочная и самоходная корнеуборочная) для раздельной уборки свеклы в районах основной и нечерноземной зон свеклосеяния с умеренным и повышенным увлажнением. В конструкции корнеуборочных машин предусмотрен бункер-накопптель, который обеспечит смену автотранспорта без остановки машины. Предусмотрены очистительные устройства вороха корней.
Литература: Новые свеклоуборочные комбайны. Москва, 1968; Семенов Д. А., Комплексная механизация возделывания сельскохозяйственных культур. Сборник статей, Москва, 1968; Волков П. С., Шибаев М. П., Тенденция развития машин для возделывания и уборки сахарной свеклы за рубежом, Москва, 1969; Свеклоуборочный комбайн КСТ-3. Руководство по сборке, уходу и эксплуатации свеклокомбайна с каталогом запасных частей, Днепропетровск, 1970.
И. Рузин.