Машины для первичной обработки кукурузы
При уборке кукурузы на зерно стремятся собрать не только початки с зерном, но и листостебельную массу.
Созревшее растение кукурузы имеет облиственный стебель высотой от 1,5 до 4 м с одним — тремя початками. Зерна кукурузы кучно размещены по поверхности початка, прочно связаны с его стержнем и покрыты многослойной оберткой. Початки низкорослых сортов кукурузы располагаются на расстоянии 25 — 45 см от поверхности поля, высокорослых — свыше 60 см.
Расположение початков на высоте менее 30 см затрудняет уборку и приводит к потерям. Для машинной уборки на зерно предпочтительнее скороспелые, неполегающие сорта кукурузы, имеющие прочные стебли и небольшую листовую массу, дружно созревающие прямостоячие початки с немногочисленными, легко отделяющимися обертками.
Кукурузу на зерно убирают в виде початков или с одновременным обмолотом последних. Первый способ уборки включает срезание растений, отделение початков, измельчение стеблей, очистку початков от оберток, сушку и обмолот початков на стационаре. Для этого применяют кукурузоуборочные комбайны КОП-1,4В, «Херсонец-7», очиститель початков ОП-15, молотилки МКП-3,0 и МКП-12, комплект стационарного пункта послеуборочной обработки и хранения кукурузы. Для обмолота початков, собранных комбайном КОП-1,4В, можно использовать зерноуборочный комбайн.
При уборке по второму способу срезают растения, обмолачивают початки и измельчают стебли переоборудованными зерноуборочными комбайнами, а очищают и сушат зерно на стационаре.
Уборку кукурузы на зерно начинают в конце восковой спелости и заканчивают в течение 10 — 15 дней. На семена кукурузу убирают в начале фазы полной спелости. Убирать кукурузу с одновременным обмолотом рекомендуется при влажности зерна не более 26 — 30%.
Высоту среза в пределах 10 — 15 см устанавливают с учетом высоты расположения нижних початков и скорости движения агрегата. Чрезмерно высокий срез затрудняет послеуборочную обработку почвы.
При уборке кукурузы в початках в ворохе должно быть не менее 95% очищенных початков, а чистота вороха початков — не менее 99%.
Поломанных початков, убранных с гибридных участков, должно быть не более 5%. Початки отцовской и материнской форм нельзя смешивать. При уборке кукурузы с обмолотом початков потери свободного зерна за комбайном не должны превышать 0,7%, наличие зерна в силосной массе — 0,8%, недомолот — не более 1,2%, а дробление — 2,5%. Содержание кусочков стеблей в ворохе зерна допускается не более 4%.
13.2. Кукурузоуборочный комбайн КОП-1,4В «Херсонец-7»
Двухрядный прицепной комбайн «Херсонец-7» ручьевого типа применяют для уборки кукурузы в фазе полной спелости, посеянной с междурядьями 70 — 90 см и расстоянием между растениями в рядке не менее 20 см. Комбайн срезает растения, отделяет от стеблей початки и освобождает их от оберток, подает початки в прицепную тележку, измельчает стебли и подает измельченную массу вместе с обертками в кузов движущейся рядом автомашины или тракторной тележки.
Комбайн может быть переоборудован для уборки кукурузы в стадии молочно-восковой спелости на силос с отделением и сбором в тележку початков и измельчением листостебельной массы или с одновременным измельчением стеблей и початков.
Ширина захвата комбайна 1,4 — 1,8 м; рабочая скорость до 10 км/ч, агрегатируется комбайн с тракторами Т-150К и ДТ-75.
Комбайн (рис. XIII. 1) снабжен ручьевой жаткой, початкоотрывающими аппаратами 19, измельчителем стеблей 17, транспортерами 15 и 11 для перемещения початков, початкоочистителем 8 с транспортером оберток 7, силосопроводами 18 и съемным приспособлением для сбора оберток. Три мыса 1 жатки образуют два суживающихся русла, в которых расположены подъемные 2 и подающие 3 цепи, режущий аппарат 4 и датчики контроля за работой русл.
Для регулирования высоты среза и направления русл по оси рядков комбайн оборудован гидрофицированными механизмами подъема и автоматического корректирования движения русл по рядкам.
Мысы 1 и подъемные цепи 2 направляют рядки кукурузы в рабочее русло, в котором подающие цепи 3 зажимают стебли и подводят их к режущему аппарату 4. Срезанные стебли подаются цепями 3 к початко-отрывающим аппаратам 19 и протягиваются между ними. Початки отрываются от стеблей и падают в приемный ковш транспортера 15. Листостебельная масса поступает в измельчитель 17; измельченная масса по трубам 18 выгружается в рядом идущий транспорт. Если вместо початкоотрывающих вальцов установить битерные, вся масса, в том числе початки, будет подаваться к измельчающему устройству.
Транспортер 15 сбрасывает початки на скатную доску 12, они скатываются на очистительный аппарат 8, снимающий с них обертки. Воздушный поток, создаваемый вентилятором 14, уносит листостебельную массу.
Освобожденные от оберток початки шнеком 5 отводятся на цепочно-скребковый транспортер 11, который загружает их в прицепленную к комбайну тракторную тележку 10. Обертки падают на транспортер 7, который сбрасывает их на землю. Зерно, вымолоченное из початков на очистительном аппарате, обратной ветвью транспортера 7, шнеком б и транспортером 11 подается в кузов тележки.
Для уборки кукурузы в стадии молочно-восковой спелости снимают прижимное устройство, скатную доску 12 сдвигают вперед и отключают очиститель. В этом случае оторванные от стеблей початки в обертках, минуя очистительный аппарат, падают в кожух шнека 5 и транспортером 11 подаются в тележку.
Рабочее русло (рис. ХШ.2, а) образовано двумя направляющими мысами 23, стеблеподающим механизмом, режущим и початкоотрывающим аппаратами. Стеблеподающий механизм состоит из двух подъемных цепей 3 с пальцами и двух двойных подающих цепей 21, между рабочими (движущимися вверх) ветвями которых зажимаются стебли кукурузы после среза. К боковинам 18 крепится зубчатый сектор 16, в зацепление с которым входит собачка рычага натяжного устройства 15 подающей цепи 21. Под действием пружины 13 осуществляется автоматическое натяжение двойной цепи 21, которая охватывает ведомую 20 и ведущую 9 звездочки с двойным рядом зубьев, ролики натяжного устройства 15 и движется по направляющей 8, закрепленной на прижимной планке 14. Давление прижимных планок на подающие цепи (силу сжатия стеблей) изменяют регулировкой натяжения пружины, соединенной с рычагом 11. Подъемные цепи 3 приводятся в движение от ведомой звездочки 20 подающей цепи через вал 22, приводную цепь 5, двухпенцовую натяжную 7 и обводную 4 звездочки.
Подающие органы комбайна могут работать в двух режимах: нормальном и форсированном, для чего на валу привода установлена звездочка с двойным рядом зубьев. Форсированный режим применяют при агрегатировании комбайна с тракторами Т-150 и Т-150К. В этом случае включают в работу механизм автоматического корректирования.
Механизм автоматического корректирования (рис. ХШ,2, б) снабжен чувствительным элементом-копиром 24, установленным на среднем мысу и соединенным тягами 25 с золотником 27 гидрораспределителя 26. При отклонении оси русла от оси рядка набегающие стебли смещают копир влево или вправо и через тяги 25 выводят золотник 27 из нейтрального положения. Рабочая жидкость из гидросистемы трактора через корпус распределителя поступает в одну из полостей гидроцилиндра 28. Движением штока сница 30 комбайна переламывается по оси 29 шарнира, а машина перемещается в поперечном направлении до тех пор, пока ось рядка не совпадает с осью русла.
Режущий аппарат, снабженный двумя сегментами, расположен в передней части комбайна в зоне захвата стеблей подающими цепями. В среднем положении ножа сегменты расположены по осям русл. Ход ножа 90 мм, частота вращения кривошипа 522 об/мин.
Початкоотрывакшщй аппарат (рис. ХШ.З, а) состоит из двух блоков вальцов, установленных в каждом русле. В корпусе 9 блока смонтирораны ведущий 12 и ведомый 13 вальцы. Валец состоит из цапфы 2, вращающейся в корпусе, и напрессованной на нее рубашки 3. Ведущий валец 12 вращается от шкива, насаженного на верхний конец цапфы, а ведомый приводится во вращение цилиндрической зубчатой передачей от ведущего. Поэтому вальцы вращаются навстречу друг другу, рубашка початкоотрывающих вальцов цилиндрической формы имеет выступы — рифы. Вальцы захватывают стебли, протаскивают в узкую щель между ними (рис. ХШ.З, б) и отрывают зрелые початки.
Для отрыва початков в стадии молочно-восковой спелости применяют блоки с активными вальцами (рис. ХШ.З, в), на поверхности рубашек которых имеются выступающие грани.
При уборке кукурузы с одновременным измельчением стеблей и початков устанавливают блоки с битерными вальцами (рис. ХШ.З, г), рубашки которых выполнены в виде битеров с тремя лопастями. Эти вальцы протаскивают стебли вместе с початками.
Измельчитель, установленный за початкоогрывающими аппаратами, составлен из трубчатого вала, на котором против каждого блока вальцов закреплена крестовина с ножами. На режущие кромки ножей наплавлен слой твердого сплава, благодаря чему происходит самозатачивание их. Каждая крестовина вращается в кожухе с отверстиями для входа стеблей и отвода измельченной массы. В кожухе закреплена противорежущая пластина. Поток воздуха, создаваемый вращающимся ротором, транспортирует измельченную массу по трубам в кузов движущегося рядом транспорта. Зазор между ножами и противорежущей пластиной должен быть в пределах 1 — 3 мм. Его регулируют перемещением опорных подшипников измельчителя.
Початкоочистительный аппарат (рис. ХШ.4) имеет восемь пар очистительных вальцов, смонтированных на раме 4 так, что они образуют четыре двухканальных ложа в виде желобков. Каждая пара очистительных вальцов образована чугунными 10 и обрезиненными 9 вальцами. Чугунные вальцы имеют винтообразные выступы, между которыми установлены зубья, увеличивающие захватывающую способность вальцов. Поверхность обрезиненных вальцов выполнена рифленой.
Подшипники нижних вальцов жестко закреплены на раме, а верхних — на двуплечих рычагах 5, которые могут поворачиваться на оси. Верхние вальцы прижимаются к нижним пружинами 8, надетыми на тяги 7.
Вальцы приводятся в движение втулочно-роликовой цепью от вала шнека початков. На ведущем валу установлены предохранительная муфта и четыре конические шестерни 15, входящие в зацепление с коническими шестернями 14, закрепленными на цапфах четырех нижних вальцов. Передача вращения на другие вальцы осуществляется от нижних при помощи цилиндрических шестерен 13.
Таким образом, вальцы каждой пары вращаются навстречу друг другу, захватывают концы оберток и срывают их с початков.
Початки прижимаются к вальцам крыльчатками 11 и 12 (рис. ХШ,4), смонтированными над вальцами и вращающимися по направлению движения початков. Над каждым ложем очистителя расположены четыре крыльчатки. Они прижимают початки к вальцам и обеспечивают хорошую работу очистителя. Снятые обертки падают на цепочно-планчатый транспортер и сбрасываются на землю.
Для сбора оберток к комбайну придается специальное приспособление, составленное из шнека и эксгаустера. Шнек, установленный за транспортером оберток, подает обертки в эксгаустер, который швыряет их в трубу измельченной массы.
Для быстрого присоединения пустой тележки комбайн оборудован сцепкой с лебедкой.
Агрегат обслуживает тракторист, который контролирует работу комбайна при помощи световой и звуковой сигнализации, предупреждающей о нарушении нормального режима работы отрывочных вальцов, измельчителя, очистительного аппарата, трубопроводов. Электропровода сигнализации подключены к общей электросистеме трактора.
Для уборки всего биологического урожая кукурузы с урожайностью початков до 200 ц/га подготовлен к выпуску самоходный кукурузоуборочный комбайн КСКУ-6 со сменными рабочими органами: двухсекционным початкоочистителем и двухбарабанной молотилкой початков. Комбайн с початкоочистителем предназначен для уборки кукурузы в початках с одновременной очисткой их от оберток, комбайн с молотилкой — для обмолота початков без предварительной очистки их от оберток. Листостебельная масса в обоих вариантах измельчается и загружается в транспортные средства. Комбайн снабжен шестиручьевои жаткой с початкоотрывающими аппаратами пиккерно-стрипперного типа (рис. ХШ.З, д) отрыв початков осуществляется на пластинах 14. Ширина захвата 4,2 м, мощность двигателя 147 кВт.
13.З. Приспособления к зерноуборочным комбайнам для уборки кукурузы
Для уборки кукурузы на зерно жатку зерноуборочного комбайна заменяют специальной жаткой, переоборудуют молотильный аппарат и другие рабочие органы. На комбайн СК4 навешивают жатку ЖКН-2,6М, а на комбайны СК-5 и СК-6 — ручьевую жатку ПКК-4.
Жатка ЖКН-2,6М платформенная, ширина захвата 2,6 м, рассчитана на уборку четырех рядков кукурузы с междурядьями 70 см или трех с междурядьями 90 см. Режущий аппарат нормального резания с шагом сегментов, пальцев и ходом ножа 90 мм. Диаметр мотовила можно изменять в пределах от 1800 до 2650 мм. Большинство узлов и механизмов жатки устроено аналогично подобным узлам силосоуборочного комбайна КС-2,6.
Наклонная камера устроена аналогично камере зерновой жатки, но планки наклонного транспортера, а также ведущий и ведомый барабаны усилены. Чтобы улучшить обмолот початков, снизить повреждение зерна и исключить забивание барабана, промежутки между соседними бичами молотильного барабана перекрывают специальными щитками, выступы которых вставлены под подбичники. Зазор между бичами и планками подбарабанья на входе увеличивают до 40 — 45 мм, на выходе — от 20 до 25 мм. В подбарабанье удаляют прутки через один.
К лопастям отбойного битера с нерабочей стороны, а также к кожуху битера приваривают ребра жесткости. Лоток соломонабивателя в копнителе снимают.
Технологический процесс уборки протекает так же, как и при уборке зерновых колосовых культур.
При уборке с измельчением листостебельной массы на комбайне вместо копнителя монтируют транспортер и измельчитель. Измельченная масса забрасывается в кузов автомашины, движущейся рядом с комбайном.
Приставка ПКК-4 представляет собой четырехручьевую жатку, снабженную роторным режущим аппаратом, початкоотделяющими аппаратами пиккерно-стрипперного типа (рис. ХШ.З, д), шнеком стеблей, измельчителем, шнеком и наклонной камерой с битерами для транспортировки початков.
Початки отрываются от стеблей и транспортируются шнеком, битерами наклонной камеры в молотильный аппарат, а срезанные стебли после отрыва початков подаются шнеком в измельчитель и далее в рядом идущий транспорт. Обмолоченное и очищенное от примесей зерно собирают в бункер комбайна. Ширина захвата жатки 2,8 м.
13.4. Машины для послеуборочной обработки кукурузы
Послеуборочная обработка кукурузы, убираемой на зерно, ведется по двум технологическим схемам: обработка и сушка кукурузы в початках и в зерне.
По первой технологической схеме очищенные или неочищенные початки доставляют с поля на стационарный пункт (рис. ХШ.5) и разгружают в завальную яму или на асфальтированную площадку для временного хранения.
Из завальной ямы транспортер 10 подает початки в початкоочиститель 2, где они очищаются от оберток. Очищенные початки транспортер 7 загружает в хранилище-сушилку 8 емкостью 600 т, где их обдувает холодный или подогретый воздух, подаваемый воздухоподогревателем 9; обертки по пневмопроводу поступают в тележку 3. Высушенные початки транспортер 4 загружает в молотилку 5. Обмолоченное зерно ссыпается в бункер б, а стержни — в тележку 3.
Зерно кукурузы, убранное зерновым комбайном или намолоченное стационарной молотилкой, обрабатывают на зерноочистительных агрегатах ЗАВ-40, ЗАВ-20 и ЗАВ-10 или на зерноочистительно-сушильных комплексах КЗС-20Ш, КЗС-10Ш, КЗР-5 и др.
Очиститель початков ОП-15 применяют для освобождения зрелых початков от оберток и удаления растительных примесей. Машина выпускается в передвижной и стационарной модификациях.
Передвижной очиститель, оборудованный подборщиком початков работает в агрегате с трактором «Беларусь», стационарный — приводится электродвигателем мощностью 14 кВт.
На сварной раме очистителя (рис. XIII.6) смонтированы подборщик початков, скребковый транспортер-загрузчик 2, накопитель початков 3, очистительный аппарат 4 с прижимным устройством б, транспортер оберток 5, зерновой шнек, эксгаустер 10 с трубой 7 для загрузки оберток в тележку, промежуточный 8 и основной 9 транспортеры для загрузки очищенных початков в тележку.
Подборщик 1 подает початки из бурта на транспортер-загрузчик 2, который ссыпает початки в бункер-накопитель 3. Скребковый транспортер подает початки из бункера на скатную доску очистительного аппарата. Накопитель обеспечивает равномерное распределение початков по ширине батареи очистительных вальцов. Очистительный аппарат с восемью парами вальцов устроен и работает .так же, как очиститель комбайна «Херсонец-7». Очищенные початки падают на промежуточный транспортер 8, подаются им в бункер наклонного транспортера 9, который выгружает их в тележку. Обертки и отдельные примеси верхней ветвью транспортера 5 подаются в приемный ковш эксгаустера 10, который по трубе 7 выносит их на обочину тока или загружает в тележку.
Передвижной очиститель можно использовать для погрузки початков из буртов в транспортные средства.
Стационарный очиститель устанавливают в поточную линию механизированного пункта. Поэтому он выпускается без подборщика, транспортера-загрузчика, выгрузного транспортера и механизмов подъема. Производительность очистителя початков 15 т/ч.
Кукурузная молотилка МКП-3 обмолачивает сухие початки кукурузы, очищенные от оберток, отделяет стержни и легкие примеси от зерна. Машина стационарная, работает от электродвигателя или шкива трактора. На раме машины (рис. XIII.7) установлены питающий элеватор 1, загрузочный ковш 2, молотильный аппарат, состоящий из барабана 3 и цилиндрического подбарабанья 4, зерновой шнек 7, вентилятор 8, отгрузочный транспортер 5 и зерновой элеватор 9.
Молотильный барабан 3 имеет четыре ряда шипов, расположенных по винтовой линии. Диаметр барабана 190 мм, длина 705 мм. Барабан вращается в стальном цилиндре 4 с частотой 700 об/мин. В нижней части цилиндра на дуге в 170° имеются пробивные отверстия диаметром 15 мм, через которые просыпаются обмолоченные зерна. Сверху в цилиндре имеется окно для початков, а в торце — отверстия для выхода обмолоченных стержней.
К боковинам рамы упругими подвесками присоединен решетный стан с решетом, имеющим круглые отверстия диаметром 15 мм.
Початки загружают в приемный ковш питающего элеватора У, скребки которого транспортируют початки вверх и ссыпают в загрузочный ковш 2. Из ковша початки поступают в молотильный аппарат; под ударами шипов барабана зерно вымолачивается, проходит сквозь отверстия в нижней части цилиндра 4 и падает в желоб шнека 7. По пути зерно обдувается воздушным потоком, который уносит из молотилки легкие примеси по рукаву 6. Шнек подает зерно к элеватору 9, ссыпающему зерно в мешок. Стержни початков и часть зерна выходят в торцовое окно цилиндра и падают на решето колеблющегося решетного стана. Зерно просыпается сквозь отверстия решета и поступает в желоб зернового шнека, а стержни транспортером 5 загружаются в транспорт. Производительность молотилки 3 т/ч.
Стационарная молотилка МКП-12 применяется на крупных механизированных пунктах по обработке початков кукурузы. Одновременно с обмолотом молотилка отделяет стержни початков от зерна и очищает зерно от примесей, работает от электродвигателей суммарной мощностью 25 кВт, производительность ее 12 т/ч.