Определение потерь недомолотом и свободным зерном в соломе в МСУ с бильным барабаном и клавишным соломотрясом. Факторы, влияющие на величину этих потерь.

 

 

22. Производственные процессы заготовки кормов, агротехнические требования.

При уборке кормовых культур выполняют следующие процес­сы (рис. 17.1): скашивание растений; плющение и ворошение трав; сгребание в валки, оборачивание и сдваивание валков. В за­висимости от дальнейших процессов заготавливают рассыпное или прессованное сено (солому) и измельченные корма (сенаж, силос). Для подкормки животных убирают свежескошенные или провяленные травы.

Скашивают и укладывают в прокосы или валки злаковые травы в фазе колошения, бобовые — в фазе бутонизации или в начале цветения (влажность 65...85 %), а вегетационную массу ЗФК для сенажа —в начале восковой спелости (влажность 45...55 %).

Высота среза растений — 4...6 см для трав естественных сеноко­сов, 6...10 см — для сеяных трав и ЗФК. В степных районах траву скашивают и укладывают в валки. Допустимые потери при скаши­вании—до 2%.

На силос убирают кукурузу в период восковой спелости зерна при влажности массы 65...85 %, а подсолнечник — от начала и до середины цветения при высоте среза 8... 12 см.

Солому и полову при обмолоте зерновых культур комбайнами собирают в копны, укладывают в валки, измельчают, загружая со­лому и полову в тележки, прицепляемые к комбайну, или разбра­сывают солому по полю, а полову от комбайнов подают в прицеп­ные емкости. Из валков солому и полову подбирают и прессуют в тюки или рулоны.

Плющение и ворошение убыстряют сушку травы, уменьшают потерю листьев, что повышает содержание питательных веществ в корме. Плющат траву одновременно со скашиванием или непос­редственно после него.

Ворошат траву первый раз через 2...3 ч после скашивания. Пос­ледующие ворошения проводят через 3...4 ч.

Сгребают бобовые травы в валки при влажности 55...60 %, а злаковые — 40...45 %. В валках влажность травы продолжает снижаться. Для равномерной сушки верхних и нижних слоев травы валки оборачивают.

Совмещение валков увеличивает массу травы на 1 м длины вал­ка, за счет чего уменьшается число проходов агрегатов по полю, повышается производительность машин в последующих операци­ях и процессах.

Рассыпное сено или провяленную траву заготавливают трак­торными подборщиками-уплотнителями. Провяленную траву подбирают из валков при влажности 30...45 % для скармливания животным или для хранения после досушивания ее активным вен­тилированием до влажности 18...20 %.

При заготовке рассыпного сена неоднократные его погрузка и разгрузка повышают энергозатраты и потери листьев и соцве­тий — наиболее ценной части растений.

Прессованное сено (солому) получают с использованием пресс-подборщиков, которые убирают валки и формируют тюки массой 20...750 кг или рулоны массой до 500 кг (влажность 18...20 %). При повышенной влажности тюки досушивают актив­ным вентилированием. Допустимые потери массы при подборе и прессовании не должны превышать 4 %. Кормовая ценность спрессованного в тюки и рулоны корма на 28...30 % выше, чем рассыпного. Наряду с этим примерно до 2 раз повышается произ­водительность труда по сравнению с копнением. Однако при уборке корма прессованием затраты энергии в 1,1... 1,2 раза боль­ше, чем при заготовке рассыпного сена, повышаются издержки на обвязочные материалы (расход шпагата — 0,6...1,5 кг на тонну уб­ранного сена).

Расширяется применение прессов, формирующих сено в круп­ногабаритные тюки массой 500...750 кг. При этом эффективнее используются грузоподъемность транспортных средств и вмести­мость кормохранилищ, увеличивается производительность по­грузчиков.

Измельченные корма (провяленные травы или ЗФК для сенажа и подкормки животных, кукуруза, подсолнечник и другие культуры для силоса) убирают самоходными или прицепными комбайнами, оборудованными подборщиками или жатками. Длина резки расте­ний — 3...5 см при сенажировании и 7...8 см при силосовании.

Измельчение кормов повышает заполняемость емкостей транс­портных средств и хранилищ, корм проще разгружать и раздавать животным, но на измельчение требуются дополнительные энерго­затраты.

Погрузку и транспортирование провяленной травы, сена, соло­мы проводят тракторными подборщиками-полуприцепами, кото­рые подбирают кормовые культуры и подают их в кузова полупри­цепов, при этом возможно измельчение стеблей до 15 см.

Рулоны, тюки, копны загружают в кузова автомобилей и трактор­ных прицепов, которые транспортируют их на места досушивания или хранения. Измельченная растительная масса для сенажа и си­лоса подается измельчающе-швырковыми аппаратами в кузова ав­томобилей или тракторных полуприцепов и прицепов. Последние предпочтительнее автомобилей при плече подвоза не более 7 км.

Вентилирование атмосферным или подогретым воздухом приме­няют при досушивании провяленной травы (влажность около 40 %), а также измельченной (влажность около 35 %) и спрессован­ной травы (влажность около 40 %). Конечная влажность сена — 18...20%. При вентилировании сокращается продолжительность сушки растений в поле, что уменьшает потери протеина и каротина.

Питательная ценность корма повышается при складировании и хранении с использованием биологических добавок (ферментных препаратов) и химических консервантов (неорганических и орга­нических кислот). Норма внесения добавок и консервантов со­ставляет 0,25...0,30 % от массы корма.

Складирование рассыпного и измельченного сена, соломы произво­дят при влажности 18...20% в стога и скирды (ширина Ьс = 3,5...4,0, высота пс = 5,5...6,0 м). Тюки и рулоны складывают в штабеля (Ьш = 5,0...5,5, высота йщ = 7,0...8,0 м). Вершины скирдов и штабелей оформляют в виде конической поверхности с углом 45...60°. В неукрытых скирдах и штабелях потери корма возраста­ют до 20 %. Предпочтительнее хранить сено, защищая его от ат­мосферных осадков и солнечной радиации.

Хранение сенажа и силоса выполняют в траншеях, реже в баш­нях. Применяют заглубленные, полузаглубленные и наземные траншеи. Последние используют при высоком уровне залегания грунтовых вод, но они на 15...20 % дороже заглубленных и полу­заглубленных траншей. Стены траншей облицовывают плитами, которые с боков укрепляют земляными валами.

Потери корма снижаются при упаковывании рулонов и тюков в пленочные емкости вместимостью 400...500 т при влажности 50...55 %. При таком хранении не нужны траншеи, снижаются зат­раты на изготовление и выемку корма, сохраняется питательная ценность убранных растений, сокращается продолжительность уборки.

23. Типы мотовил, анализ их достоинств и недостатков.

Мотовило. Планки мотовила отделяют часть растений от уби­раемого массива, подводят их к режущему аппарату, удерживают при срезе и подают к шнеку или транспортеру.

По устройству и принципу действия мотовила бывают: жест-копланчатые, с четырехзвенным параллелограмным механизмом (эксцентриковые) и копирующие.

Жесткопланчатое мотовило состоит из вала 4 (рис. 19.3, а), на котором закреплены крестовины 3, жестко соединенные лучами 2 с планками 1. Для придания жесткости лучи соединены стяжка­ми 5. При вращении вала планки совершают вращательное движе­ние относительно жатки. Такое мотовило применяют на валковых жатках при уборке прямостоячего хлеба. На короткостебельном, полеглом стеблестое оно неудовлетворительно поднимает и под­водит растения к режущему аппарату. Кроме того, между траекто­рией /—/движения точек концов планок, поддоном корпуса жат­ки и шнеком 6 образуется «мертвая» зона S, в которой скаплива­ются растения, что приводит к неравномерной загрузке рабочих органов жатвенной части и молотилки комбайнов. Все это увели­чивает потери зерна.

Копирующее мотовило снабжено пальцами 9 (рис. 19.3, б) с по­водками 8. Поводки перекатываются по беговой дорожке abed, бла­годаря чему точки планок, закрепленных на лучах, перемещаются по траекториям, расположенным близко к режущему аппарату 7 и шнеку 6; тем самым устраняется «мертвая» зона и растения равно­мерно подаются к последующим рабочим органам. Копирующими мотовилами оборудуют жатки для уборки ячменя, гречихи, проса, трав и других короткостебельных культур. Их применяют не только на зерноуборочных, но и на кормоуборочных комбайнах.

Параллелограммное мотовило изображено на рис. 19.3, в, при­чем для простоты изучения приведена только левая часть четырех-звенного механизма АВСД. Звено АВ вращается относительно шарнира А. В шарниры В лучей вставлены трубы 13 (звено ВС), на которых закреплены планки 1 с пружинными пальцами. Звено ВС шарнирами С соединено с крестовинами эксцентрикового диска (звено CD). Звенья АВ и DC параллельны друг другу, a AD\\BC. При вращении ведущего звена АВ, когда шарнир D не изменяет своего положения, параллельность указанных звеньев сохраняет­ся, т. е. планки с пальцами не изменяют наклона относительно за­данного положения.

24. Энергетический баланс уборочного агрегата.

25. Выбор способов и их последовательности для очистки семян основной культуры от примесей по корреляционным таблицам и вариационным кривым.

Вариационные кривые — графики (рис. 25.5), по оси абсцисс ко­торого отложены линейные размеры, соответствующие среднему значению границы класса, а по оси ординат — частоты т или ве­роятности р

Вариационные кривые строят как для основной культуры, так и для сопутствующих сорных примесей. Возможное разделение схемы очистки, а также полноту разделения (очистки) оценивают по вариационным рядам и кривым основной культуры и приме­сей. При этом возможны следующие ситуации:

кривые 1, 2 (рис. 25.5, а) двух компонентов смеси не перекры­вают одна другую (полное разделение);

частичное разделение (рис. 25.5, б) возможно по значению а₁, тогда часть компонента / уходит с компонентом 2; при разделении по а₂ в обоих компонентах будет часть другой фракции;

при частичном разделении по значениям а₁ и а₃ две фракции содержат чистые компоненты 1 и 2, а третья фракция — все три компонента;

совмещение кривых 1 и 2 (рис. 25.5, в) указывает на невозмож­ность разделения по намеченному признаку.

По вариационным рядам и кривым подбирают решета с соот­ветствующими отверстиями.

Корреляционные таблицы применяют для разделения смеси по двум признакам, если по одному из них оно малоэффективно или невозможно. Корреляционные таблицы представляют совокуп­ность вариационных рядов и кривых по двум признакам разделе­ния по длине и толщине, например, овса и ячменя (рис. 25.6, а).

Как видно из рисунка, полное разделение овса и ячменя на ре­шетах по длине или по ширине невозможно. Найдем способ пол­ного разделения, применяя совместно длину и ширину. Для этого под каждым классом длины овса и ячменя располагаем в верти­кальном ряду классы зерна указанных культур по ширине, т.е. устанавливаем связь (корреляцию) между длиной и шириной по каждому классу. Из таблицы (рис. 25.6, а) следует, что распределение зерен овса по длине и ширине занимает заштрихованную зону, а распределе­ние ячменя — другую (незаштрихованную) зону. Граница между зонами (линия ABCD) обозначает полное разделение.

Заметим, что триеры менее производительны, чем решета, по­этому разделение начнем решетами. Вначале зерновую смесь по даем на решета / с отверстиями диаметром 3,2 мм (рис. 25.6, б). Все зерна (чистый ячмень), расположенные ниже линии ECD, сходом с решета 1 поступят в емкость 5. Более тонкие зерна ячме­ня и весь овес (зона выше линии EBCD) пройдут через отверстия решета 1 и поступят на решето 2 с отверстиями диаметром 2,8 мм. Проход через решета 2 (чистый овес) ссыпается в емкость 3.

Сход с решета 2 (овес и ячмень), ограниченный линиями АВЕ и ECD (рис. 25.6, а), направляется в триер с ячейками размером 9,6 мм. Триер разделяет смесь по длине: ячмень, как более корот­кий, поступает в желоб триера 4 и шнеком выгружает в емкость 5, а овес — более длинный, чем ячмень, — в емкость 3. Следователь­ но, при использовании связи между двумя признаками достигает­ся более полное разделение смесей. В приведенном примере полу­чено 100%-е разделение ячменя и овса. Однако полного разделе­ния и по корреляционным таблицам не всегда представляется возможным, но их применение увеличивает долю выделения из смеси чистого зерна требуемой культуры.

26. Принципы среза растений. Типы режущих аппаратов.

Принципы среза растений. Типы режущих аппаратов.

В основу работы режущих аппаратов положены безподпорный и подпорный принципы

Бесподпорные режущие аппараты- ротационные с вертикальной или горизонтальной ось вращения. При срезе растение не имеет подпора со стороны элементов машины, отгиб его ограничивается жесткостью стебля, его инерцией и подпором соседних стеблей. Режущие аппараты подпорного действия бывают сегментно-пальцевые и безпальцевые. (пальцевые бывают нормального резания с одинарным пробегом ножа, с двойным пробегом ножа, низкого и среднего резания).

 

27. Расчет количества удаляемой влаги при сушке.

28. Технологические свойства обрабатываемой массы, загрузка молотильных устройств

Режимы и показатели работы зерноуборочных машин зависят от свойств убираемых культур, которые названы технологически­ми. К ним относят спелость и урожайность, массу зерновки, дли­ну стеблей, полеглость растений, соотношение массы зерна и со­ломы, а также влажность растений и другие параметры.

Спелость зерна колосовых культур разделяют на восковую и полную. В период восковой спелости относительная влажность зерна составляет около 25 %. Такое зерно нетрудно разрезать ног­тем. Оно содержит наибольшую массу питательных веществ. Про­должительность этой фазы при сухой погоде составляет 6 дней, а при влажной — до 10 дней.

В фазе восковой спелости растения скашивают и формируют из них валки, укладывая на стерню для подсушивания.

В фазе полной спелости зерно становится твердым (влажность 14...20 %), оно ногтем не режется, большинство листьев отмирает. В этот период возможно осыпание зерна ударом по колосу со ско­ростью 2,0...2,5 м/с. При затяжной уборке возможны большие по­тери зерна. Установлено, что с наступлением фазы полной спело­сти в первые 10... 12 дней потери зерна возрастают незначительно, а затем интенсивно увеличиваются. Спелость зерна определяют химическим и электронным способами.

При химическом способе оценки спелости срезают над верх­ним узлом стебля 10... 12 соломин с колосьями длиной 20...25 см. Стебли помещают в 1%-й раствор эозина (динатриевая соль). Кра­ситель, поднимаясь по стеблю в колос, окрасит его. Интенсивнее окрасятся колосья, зерна которых находятся в молочной спелости, колосья в восковой и полной спелости не окрашиваются.

Для оценки спелости зерна электронным способом верхушеч­ную часть стебля и колос включают в электрическую сеть. Зерна различной спелости (влажности) различаются удельным сопро­тивлением. По разности потенциалов прибором оценивают спе­лость.

Урожайность зерна — одна из основных характеристик убирае­мой культуры. В зависимости от природно-климатических усло­вий урожайность зерновых культур изменяется в широком диапа­зоне. Для пшеницы, например в России, урожайность зерна варь­ирует в пределах 1,0...9,0 т/га.

От длины стеблей зависит полнота сбора зерна, загрузка рабо­чих органов, производительность уборочных машин и энергозат­раты на уборку. Длина стеблей колосовых культур составляет

400... 1500 см, а колоса —4... 10 см. Оптимальная длина срезаемых растений, подаваемых в комбайны, — 70...90 см. Наряду с длиной растений на показатели работы уборочных машин существенно влияет и число их на 1 м2 площади поля у = 250...800 ст/м2.

Полеглость растений — отклонение стеблей от прямостоячего положения, ее оценивают коэффициентом полеглости Х„, выра­жая его соотношением

Для оценки коэффициента Х„ длину /р растений и расстояние h измеряют до 100 раз в характерных местах поля, вдоль гона.

Масса зерновки влияет на вымолот зерна из колоса, на дробле­ние и выделение зерна из вороха.

При оценке работы зерноуборочных машин определяют абсо­лютную массу 1000 зерен. Для хлебных злаков она составляет 20...50 г, проса —7...9, гороха — 100...200, кукурузы — 150...300 г. Абсолютная масса линейно связана с урожайностью зерна. В рас­четах принимают массу 1000 зерен колосовых культур, равной 40 г.

Вместимость бункеров, транспортирующих средств и других устройств оценивают, пользуясь понятием натуры зерна, пред­ставляющей собой насыпную массу зерна в 1 л объема. Натура пшеницы изменяется в пределах 750...900 г/л (кг/м3), овса — 400...600 и кукурузы — 700...800 г/л (кг/м3).

Коэффициент соломистости β — отношение массы тс незерно­вой части (соломы и половы) к сумме массы зерна т ₃ и массы т _с незерновой части:

(18.2)

Коэффициент β изменяется в широких пределах: он больше для длинностебельных малоурожайных культур и меньше для ко-роткостебельных с высокой урожайностью зерна. Средние значе­ния β для пшеницы составляют 0,5...0,6; для ржи — 0,65...0,75; для ячменя и овса — 0,48...0,52.

При проектировании зерноуборочных комбайнов и оценки их производительности принимают расчетный коэффициент соло­мистости β_о = 0,6, что соответствует 1 части зерна и 1,5 части соло­мы, т. е.

(18-3)

Влажность растений в процессе созревания уменьшается, сни­жая прочность связи зерна с цветоложем. Одновременно возраста­ет жесткость EIотгиба чешуи, удерживающих зерно, а также стер­жня колоса и стебля, из-за чего возрастает сила удара бичей бара­бана по колосу, что повышает вымолот зерна.

В период полной спелости вымолот и сепарация (выделение) зерна в значительной мере зависят от наличия свободной влаги (поверхностного смачивания и капиллярной). Эта влага проника­ет в тонкие чешуи, стержни колоса и стебли, изменяет их консис­тенцию, уменьшая величину EI, и тем самым снижает вымолот и сепарацию. Жесткость EI изменяется, пока влажность w_с не дос­тигнет равновесной w_p. Дальнейшее увеличение влажности (w_c > w_p) практически не сказывается на жесткости EI, но при этом уменьшается число Z стеблей, поступающих в молотилку при ее постоянной загрузке q. С уменьшением числа Z_c стеблей от увеличения wc возрастают показатели качества ε вымолота и сепа­рации, т.е. функция ε(w_c) имеет минимум, соответствующий w_c = 23...26 %. С увеличением влажности w₃ зерна уменьшается его дробление, но возрастает плющение

Качество комбайновой уборки зависит как от свойств, так и от массы обрабатываемого продукта за 1 с чистого (основного) вре­мени, т. е. от подачи массы в молотилку.

При оценке работы зерноуборочных комбайнов определяют подачу зерна, соломы и половы (фактическая подача).

Загрузку жаток и молотилок комбайнов оценивают приведен­ной подачей, которая прямо пропорциональна подаче соломы, от количества которой зависят качественные показатели работы зер­ноуборочных машин.

При оценке работы комбайнов приведенную подачу вычисля­ют по формуле (18.10), взвесив солому и полову, собранные ком­байном за время работы t.

29. Траектория абсолютного движения точки планки мотовила. Рабочий участок траектории. Показатель кинематического режима.

30. Свойства зерна как объекта сушки