МЕЖДУНАРОДНЫЙЖУРНАЛПРИКЛАДНЫХ ИФУНДАМЕНТАЛЬНЫХИССЛЕДОВАНИЙ №10,2017

293 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕНАУКИ УДК631.35

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА УБОРКИ СОИ  МЕТОДОМ ОЧёСА НА КОРНЮ

Панасюк А.Н., Кувшинов А.А., Мазнев Д.С.ФГБНУ «Дальневосточный научно-исследовательский институт механизации и электрификации

сельского хозяйства», Благовещенск, e-mail: or-gi@mail.ru

Рассмотреныпроблемы,возникающиеприуборкесоитрадиционнымспособом–комбайнамисмо-лотильно-сепарирующимустройством(МСУ).Рассмотренанализразличныхтехнологийуборкиполевыхкультур,которыйпоказал,чтопокритерию«максимумпроизводительностиприминимумеэнергозатрат»идопустимомнормальномдавлениидвижителейнапочвуоднойизперспективныхсчитаетсятехнологияуборкисельскохозяйственныхкультурметодомочёсарастенийнакорню.Рассмотренауборкасоикаквза-имодействие двух подсистем: биологической и технической, каждая из которых включает рядфакторов,втойилииноймеревлияющихнапроцессочёса.Предложенспособуборкисоиметодомочёса,которыйпо-зволяетснизитьвоздействиеходовойчастинапочву,упроститьконструкциюуборочноймашиныиснизитьрасходтоплива.Дляизученияпроцессавлияниябиологическойподсистемынауборочныйпроцессочёсомвполевыхусловияхисследованыфакторысостояниякультурыкначалууборки.Представленасхемавзаи-модействиябиологическойитехническойподсистемуборочногопроцессасоиочёсом.

Ключевые слова: комбайн; обмолот, полевая машина, очёс на корню, технология

SOY CLEANING PROCESS IMPROVEMENT BY THE TOW METHOD ON ROOTРanasyuk A.N., Kuvshinov A.A., Maznev D.S.

Far Eastern Scientific Research Institute of Mechanization and Electrification of Agriculture, Blagoveschensk, e-mail: or-gi@mail.ru

The problems arisingwhen cleaning soy in the traditionalway – combineswith themolotilno-separatingdevice(MSD)areconsidered.Theanalysisofvarioustechnologiesofcleaningoffieldcultureswhichhasshownthatbycriterion«productivitymaximumataminimumofenergyconsumption»andtheadmissiblenormalpressureofpropellersuponthesoilofoneofperspectiveisconsideredtechnologyofharvestingmethodoftowofplantsonarootisconsidered.Soycleaningasinteractionoftwosubsystemsisconsidered:biologicalandtechnical,eachofwhichincludesanumberofthefactorstosomeextentinfluencingtowprocess.Thewayofcleaningofsoyisofferedbymethodoftowwhichallowstoreduceimpactofarunninggearonthesoil,tosimplifyadesignoftheharvesterandtocutfuelconsumption.Forstudyingofprocessofinfluenceofabiologicalsubsystemonharvestprocesstowinfieldconditionshasinvestigatedfactorsofaconditionofculturebythebeginningofcleaning.Theschemeofinteractionofbiologicalandtechnicalsubsystemsofharvestprocessofsoyissubmittedbytow.

Keywords: combine, the thresh, the field machine, tow on a root, technology

Запоследние15–20летединичнаямощ-ностьзерноуборочнойтехникиувеличиласьв1,5–3,0раза, а еемасса–в2–3раза.Какследствие, резко возросли нагрузки на по-чву, вчастноститакихкомбайнов,какКЗС«Vector 410», «AcROS 530», КЗС-1218«Амур-Палессе»,«Меgа350»,«Tucano430»,применяемыхнауборкесоиизерновыхкуль-турвдальневосточномрегионе[1].Кприме-ру, колесный комбайнКЗС-1218-40 «Амур-Палессе»сполноймассой22,9тонныимеетнижний уровень давления под переднимиколесами211кПа,аподзадними–431кПа,комбайн AcROS 530 соответственно подпереднимиколесами–193кПа,под задни-ми колесами – 261 кПа (при допустимомнормальномдавлениидляпереувлажненныхпочвнеболее50кПа).

Степень воздействия антропогенной на-грузкинаэкосистемысталанастольковелика,чтоследуетговоритьобопасностинеотврати-мойпотериплодородияпочвипрогрессиру-ющейдеградацииагрофитоценозов.

Анализразличныхтехнологийуборкиполевыхкультур[2]показал,чтопокри-терию «максимум производительностипри минимуме энергозатрат» и допусти-момнормальномдавлениидвижителейнапочвуоднойизперспективныхсчитаетсятехнологияуборкисельскохозяйственныхкультур методом очёса растений на кор-ню. Но исследования в данном направ-лениипроводилисьвосновномтольконазерновых и метельчатых культурах[3].ВДальневосточном федеральном округеосновные площади отводятся под выра-щивание сои [4].Для ее уборкиметодомочёсанеобходимосоздатьновуюполевуюмашину, котораяпозволитрешить следу-ющиезадачи:

1.Уменьшить антропогенное воздей-ствиеходовойчастикомбайнанапочву,засчётсниженияегомассы.

2.Повысить производительность ком-байна за счёт исключения молотильно–се-парирующегоустройстваизконструкции.

INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED AND FUNDAMENTAL RESEARCH №10,2017

294 AGRicUlTURAlSciENcES 3.Снизитьпроцентпотерьитравмиро-

ваниязернасоизасчётсокращениярабочихорганов, воздействующих на него при егообмолотеиочистке.

4.Уменьшить потребляемую на рабо-чийпроцессуборкимощностьдвигателяи,следовательно,расходтоплива.

Рассмотримуборкусоикаквзаимодей-ствиедвухподсистем:биологическойитех-нической,каждаяизкоторыхвключаетрядфакторов, в той или иноймере влияющихнапроцессочёса.

Векторнаяфункциясостояниябиологи-ческой подсистемы на любоймомент вре-мени(t)запишетсякакYбс = f{ΣFwi(t);Ft°(t);Fн(t);Fa(t);ΣFk(t);Fy(t)},где ΣFwi(t) – функции влажности параме-тров;Ft°(t)–функциятемпературы;Fн(t)–функция ветровой нагрузки; Fa(t) – функ-цияуклоновполя;ΣFk(t)–функциясвойствкультуры; Fy(t) – функция биологическойурожайности.

Параметры биологической подсистемыформируют вектор входных воздействий

насистемувцеломYбси создаютусловияфункционирования технической подсисте-мы, которую можно представить следую-щимобразом(рис.2).

Векторнаяфункциясостояниятехниче-скойподсистемы:

Yтс = f{q(t);Vp(t);ωб(t);ΔVмсу(t);H(t)},где q(t) – подача растений к очёсывающе-му барабану, связанная с густотой посеваирабочейскоростью(Vp)рабочаяскоростьпоступательного движения уборочной ма-шины; ωб(t) – угловая скорость очёсываю-щегобарабана;ΔVмсу(t)–разницаокружныхскоростейбарабановмолотильно-сепариру-ющегоустройства(МСУ);H(t)–напорвоз-душногопотокаМСУ.

Параметры технической подсистемыформируютвекторвходныхвоздействийнасистемуYтс.Наэффективностьфункциони-рования системы влияют, кроме того, кон-структивные особенности очёсывающегоустройства,книмотносятся:диаметрочёсы-вающегобарабана,количествогребенокиихформа,положениеобтекателяжаткиит.д.

Рис. 1. Основные факторы, характерные для биологической подсистемы

МЕЖДУНАРОДНЫЙЖУРНАЛПРИКЛАДНЫХ ИФУНДАМЕНТАЛЬНЫХИССЛЕДОВАНИЙ №10,2017

295 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕНАУКИ

На выходе очёсывающего устройстваформируютсяусловиякачественногоочёса,представленныеввидевекторнойрезульти-рующейфункции,отражающейвнутренниесвязибиологическойитехническойподси-стем(функциякачестваобмолота):Фк = f{q(t);Уф(t);Псз(t);Псб(t);Поб(t);Фв(t)},гдеq(t)–подачарастенийкочёсывающемубарабану;Уф(t)–фактическаяурожайность;Псз(t)–функцияпотерьсвободнымзерном

заобтекателем;Псб(t)–функцияпотерьсво-бодными бобами; Поб(t) – функция потерьнедоочёсаннымибобами(потеризаочёсы-вающимбарабаном);Фв(t) –фракционныйсостав вороха, поступающего на домолотвстационаре.

Вцеломтехнологическийпроцессубор-ки сои очёсом, как некую систему, можнопредставитьввидесхемы(рис.3),отража-ющей внешние воздействия и внутренниесвязивнутринеё.

Рис. 2. Элементы технической подсистемы уборки сои очёсом

при (Uis + UΣFix) ≥ (Uir + UΣFiy)

Рис. 3. Структурная схема системы техногенеза уборки сои очёсом: Fir(t) – факторы, способствующие качеству уборки; Fis(t) – факторы, препятствующие качеству уборки; Fix(t) – неуправляемые (и неконтролируемые) факторы; Fiy(t) – управляемые (управляющие процессом) факторы; Uф(t) – фактическая (бункерная) урожайность; Uб(t) – биологическая урожайность

INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED AND FUNDAMENTAL RESEARCH №10,2017

296 AGRicUlTURAlSciENcES Основнойзадачей,нарешениекоторой

направлена эта система, является полнотасбораурожаясединицыплощади,котораявыражаетсяцелевойфункцией:

Uб(t)=Uф(t)=∑Пi(t)→min,где ∑Пi(t) – суммарные потери урожая заобтекателем, очёсывающим барабаномидомолачивающимустройством.

Дляизученияпроцессавлияниябиоло-гической подсистемы на уборочный про-цесс очёсом в полевых условиях исследо-ваныфакторысостояниякультурыкначалууборки. Растения сои характеризовалисьотсутствием листа, влажность бобов со-ставила 14%, полеглость стеблей отсут-ствовала. Биометрические характеристикирастений: средняя высота растений соста-вила–0,62м(прикоэффициентевариацииV=15,23), средняя высота прикреплениянижнего боба в естественном состояниисоставила 0,11м (при коэффициенте ва-риации V=16,67), зона очёса (расстояниеот уровня прикрепления нижнего боба доточкикрепленияверхнегобоба)колебаласьвпределахот0,52до0,56м (прикоэффи-циентевариации13,41).Сортсои«Лидия»(одностебельный).Способпосеварядовой,биологическаяурожайность16,2ц/га.

Качество работы лабораторно-полевойочёсывающей установки (ЛПУ) осущест-влялосьподвумкритериям–качествуоб-молотаидроблениюзерна.

Конструктивно-режимные параметрыЛПУ определялись расчетным и опытнымметодами по показаниям факторного экс-перимента.Дляусловийиспытаний,типич-ныхдляуборкисои,полученыследующиезначения: радиус очёсывающего бараба-на–0,230м,количестворядовгребёнок–8,формагребёнок–загнутаяпоэвольвен-те,сдиаметромпазамеждузубьями5мм;частота вращения очёсывающего барабана300–380мин-1;поступательнаярабочаяско-рость–впределахот1,28до1,82м/с.Наэтихконструктивно-режимныхпараметрахполучены максимальные показатели каче-стваочёсасои.

Cписок литературы

1.ЛазаревВ.И.Сравнительнаяоценкавоздействиянапочвузерноуборочныхкомбайнов/В.И.Лазарев,М.В.Кан-деля,Р.Е.Самсонов //Механизацияиэлектрификациятех-нологических процессов в сельскохозяйственном произ-водстве: сб. науч. тр. ДальГАУ. – Благовещенск: ДальГАУ,2013.–Вып.20.–С.183–198.

2.ЖалнинЭ.В.Перспективныетехнологииикомплек-сымашиндляуборкиурожаязерновыхкультур/Э.В.Жал-нин,В.Л.Шполянский,Е.Л.Ревякин–М.:Россельхозиздат,1986.–56с.

3.ФусточенкоА.Ю.Повышениеэффективностифунк-ционированияжатки очесывающего типа совершенствова-нием параметров и режимов работы обтекателя: автореф.дис. ... кандидата техническихнаук: 05.20.01/ФусточенкоАлексейЮрьевич;[Местозащиты:Дон.гос.техн.ун-т].–Ростов-на-Дону,2015.–18с.

4.Технология и комплекс машин для производствазерновыхкультурисоивАмурскойобласти:коллективнаянаучнаямонография/ В.А.Тильба, В.Т. Синеговская,А.Н.Панасюк,М.М.Присяжный[идр.].–Благовещенск:Изд-во:ООО«Агромакс-Информ»,2011.–134с.