д-р т.н., проф. Астафьев В.Л., к.т.н. Иванченко П.Г.,

Киркилевский В.В., Малыгин С.Л.

Костанайский филиал «КазНИИМЭСХ, Казахстан

ОЦЕНКА НЕРАВНОМЕРНОСТИ РАЗБРАСЫВАНИЯ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ СОЛОМЫ ПО ШИРИНЕ ЗАХВАТА ЖАТКИ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕМ-РАЗБРАСЫВАТЕЛЕМ

Мульчирование почвы соломой повышает противоэрозионную устойчивость поверхности поля и способствует сохранению влаги в почве за счет уменьшения испарения, повышению потенциального плодородия почвы [1, 2].

При мульчировании почвы соломой навесными измельчителями зерноуборочных комбайнов возникает важный вопрос по равномерности разбрасывания растительных остатков по поверхности поля. Агротехническими требованиями процесса уборки предполагается мульчирование всей площади поля. Однако существующие конструкции измельчителей соломы на комбайнах не приспособлены для работы с жатками захватом 7-12 м. При их работе солома разбрасывается полосами шириной 4-6 м, оставляя оголенные полосы практически на половине поля. Это способствует непродуктивным потерям влаги.

С учетом изложенного, актуальна разработка измельчителя соломы к зерноуборочному комбайну, обеспечивающего измельчение и разбрасывание соломы на ширину захвата современных жаток (до 9-12 м).

Ниже представлены исследования разработанного в КФ ТОО «КазНИИМЭСХ», (г. Костанай), измельчителя-разбрасывателя соломы, которые проводились на полях КХ «Жанахай», Федоровского района, Костанайской области, Казахстан (Рисунок 1, 2).

Измельчитель-разбрасыватель предназначен для частичного измельчения и разбрасывания измельченной соломы по ширине захвата жаток зерноуборочных комбайнов при уборке зерновых культур прямым и раздельным комбайнированием.

Рисунок 1 - Измельчитель-разбрасыватель соломы на комбайне Енисей КЗС-950

Измельчитель-разбрасыватель соломы монтируется на заднюю часть каркаса молотилки зерноуборочного комбайна Енисей КЗС-950 вместо копнителя и состоит из рамы 1, капота 2, направляющего щитка 3, разбрасывателей 4, включающих валы со ступицами и кронштейнами, на которые с помощью болтов крепятся измельчающие рабочие органы, воздуховода 5 и механизма привода 6 для передачи крутящего момента от вала муфты молотилки 7.

Рисунок 2 – Схема измельчителя-разбрасывателя соломы на комбайн Енисей КЗС-950: 1 – рама; 2 – капот; 3 – направляющий щиток; 4 – разбрасыватели; 5 – воздуховод; 6 – механизм привода разбрасывателей; 7 – вал муфты молотилки

Исследованиями текущего года проверялась эффективность установки двух новых элементов: воздуховода и направляющего щитка, обеспечивающего подачу соломы в зоны кольцевых секторов, расположенных в первом и втором круговых секторах левого и правого рабочих органов (рисунок 3). Параметры новых элементов выбраны согласно теоретическим исследованиям.

Рисунок 3 - Зоны подачи соломы на рабочие органы

На рисунке 4 представлены зоны разброса измельченной соломы

Рисунок 4 - Зоны разброса измельченной соломы

Условия проведения исследований измельчителя-разбрасывателя соломы:

- урожайность соломы 28,6 ц/га;

- влажность соломы 10,0%;

- скорость бокового ветра 3,0 м/с.

Схема предусматривает серию однофакторных опытов. В качестве изменяемых принято 3 фактора:

- частота вращения рабочих органов: 800, 1000, 1200 и 1400 мин^-1;

- установка высоты воздуховода: 115, 165 и 215 мм;

- без воздуховода и направляющего щитка.

Время прохождения опытной делянки замеряли секундомером. Разбрасывание измельченной соломы по ширине захвата жатки определяли методом взвешивания. Для исключения попадания мелкого соломистого вороха и половы с решетного стана в зону разброса измельченной соломы в некоторых сериях опытов устанавливали половоотборник. При проведении экспериментальных исследований длина опытной делянки составляла 40 м. Опыты для изучения параметров разбрасывания измельченной соломы по ширине захвата жатки проводили следующим образом: отбирали пробы по всей ширине прохода жатки с каждого 1 м² в четырех повторностях и взвешивали. Скорость движения комбайна была агротехнически допустимой для данной характеристики поля при одинаковой массе зерна в бункере.

В процессе проведения исследований определялась неравномерность разбрасывания измельченной соломы (коэффициент вариации) по ширине захвата жатки в зависимости от частоты вращения измельчающих рабочих органов и конструктивного исполнения измельчителя-разбрасывателя.

Неравномерность разбрасывания измельченной соломы по ширине захвата жатки n, %, вычисляли по формуле:

, (1)

где - среднеквадратическое отклонение измельченной соломы по ширине захвата жатки, г;

- средняя величина измельченной соломы по ширине захвата жатки, г.

Среднеквадратическое отклонение измельченной соломы по ширине захвата жатки , г, вычисляли по формуле:

, (2)

где - отклонение от средней;

n – количество измерений.

Среднюю величину измельченной соломы по ширине захвата жатки , г, вычисляли по формуле:

= , (3)

где - результат отдельного измерения, г.

По результатам предыдущих исследований были выбраны измельчающие рабочие органы в количестве 3, радиусом 600 мм.

Результаты исследований

Неравномерность разбрасывания измельченной соломы по ширине захвата жатки представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 - Неравномерность разбрасывания измельченной соломы по ширине захвата жатки при высоте воздуховода: h=115 мм (1), h=165 мм (2), h=215 мм (3), при наличии половы и направляющего щитка; при высоте воздуховода h=115 мм (4), h=215 мм (5), при отсутствии половы и наличии направляющего щитка; при отсутствии воздуховода и направляющего щитка (6)

Из рисунка 5 видно, что при высоте воздуховода h=115…215 мм, при наличии половы и направляющего щитка неравномерность разбрасывания измельченной соломы по ширине захвата жатки соответствует агротехническим требованиям [3]. Согласно агротехническим требованиям коэффициент вариации разброса частиц соломы по ширине захвата жатки комбайна не должен превышать 25%. При высоте воздуховода 115 мм коэффициент вариации составил 4,20…6,42%, при высоте воздуховода 165 мм коэффициент вариации составил 6,64…8,36%, а при высоте воздуховода 215 мм – возрастал по абсолютной величине до 9,90…11,80%.

При высоте воздуховода 115 мм, 215 мм, наличии направляющего щитка и сборе половы в половоотборник неравномерность разбрасывания измельченной соломы по опытам составила 38,90…41,41 и 42,96...44,81% соответственно, что не соответствует агротехническим требованиям [3].

При отсутствии воздуховода и направляющего щитка неравномерность разбрасывания измельченной соломы не соответствует агротехническим требованиям [3]. Коэффициент вариации составил 57,90…59,88%.

Из рисунка 5 можно сделать вывод, что на неравномерность разбрасывания измельченной соломы по ширине захвата жатки оказывает влияние учет половы в измельченной соломе, высота воздуховода и наличие направляющего щитка. Частота вращения измельчающих рабочих органов на неравномерность разброса практически не влияет.

Установлено, что наилучшие показатели коэффициента вариации получены при наличии воздуховода, направляющего щитка и учете половы в измельченной соломе.

Литература:

1 Кудашева, Л.М. Пути повышения плодородия [Текст] / Л.М. Кудашева // Приемы совершенствования аграрного производства в Костанайской области. Сборник трудов Костанайского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Том 5. Костанай, 2001. – С.25-38.

2 Солома как удобрение и ее роль в повышении плодородия почв [Текст] / Рекомендации – Омск, 2003. – 40 с.

3 Агротехнические требования к основным технологическим операциям при адаптивных технологиях возделывания озимых колосовых и кукурузы и новые технические средства для их выполнения в Краснодарском крае [Текст] / Краснодарский НИИ СХ им. П.П.Лукьяненко. – Краснодар, – 2001.