нкш на комбайн что это
Как мы первыми в мире роботизируем кормоуборочные комбайны
Недавно мой коллега рассказал как мы роботизируем зерноуборочные комбайны и чему научились за этот сезон.
Начинается уборка кормовых культур и мы активно осваиваем кормоуборочную технику.
Кормоуборочный комбайн – технически более сложная и мощная машина. В связке с ним идут сразу несколько транспортных средств для сбора урожая (трактора с прицепом, грузовики, силосовозы). К работе на такой технике допускаются только опытные механизаторы, у которых за спиной несколько лет работы.
Работа на комбайне во время уборки кормовой кукурузы похожа на езду в машине в густом тумане, только вместо тумана на протяжении всего пути высокая зеленая стена из растений, из которой может выскочить кабан, столб или человек. Перемолов человека (история есть в моей прошлой статье), комбайнеры седеют и больше не могут работать. Кроме этого, в этом «зеленом тумане» надо суметь не врезаться в рядом едущий силосовоз, следить за точностью загрузки силоса с хоботом длиной до 7 метров, из которого вылетает по 50-60 кг силоса в секунду, и равномерно заполнять фургон, чтобы он не гонял полупустым туда сюда.
Фактически один комбайнёр работает за троих, следит за процессом уборки кукурузы (одно рабочее место), ведёт технику (второе рабочее место), загружает силосовоз (третье рабочее место). В итоге что-то страдает. Если плохо вести, можно сломать дорогую технику (минимальная цена кормоуборочного комбайна 16 млн рублей, есть модели и по 50 миллионов), поэтому обычно ухудшается качество уборки и загрузки.
Большую часть работы мы автоматизируем, сейчас расскажу какие сложности мы преодолеваем и что делаем.
Отсутствует видимость
Высота спелой кукурузы в среднем 2-2,5 метра, высота комбайна 2,5 метра, механизатор находится чаще всего на уровне чуть выше стоящего на земле человека и видит перед собой только растения, дальше своего носа он по сути уже не видит и так на протяжении всего рабочего дня, а это 12 часовая смена, немногие могут выдержать такое напряжение на глаза и держать темп сборки, а еще на пути могут выскочить кабанчики или столб!
Существуют комбайны, например KRONE, с телескопической кабиной, которая поднимается на высоту до 3 метров, или Acros RSM-142 высотой 4 метра, но это скорее исключение из правил.
Поэтому работать за таким комбайном могут только опытные комбайнеры, которые проработали уже 3-4 сезона.
Потери во время работы
В отличии от зерноуборочных, кормоуборочный комбайн не может хранить урожай в бункере, а сразу выдает его через выгрузной хобот в едущее рядом транспортное средство. Как я говорил, скорость выброса силоса может достигать 50 кг в секунду, в зависимости от модели комбайна, длина хобота при этом 5-7 метров. Немного отъехал от машины вбок или притормозил и потерял полтонны силоса за 10 секунд. В среднем до 7-10% урожая остается на поле. Потерянный силос никто уже не собирает, потери на ГСМ будут гораздо больше. На видео видно как высыпается силос, если немного сдвинуть хобот.
Равномерное заполнение фургона
В бригаде с одним комбайном до 7 машин, заполняется одна машина примерно за 20 минут. За день они могут совершить свыше 10 рейсов до силосной ямы. Все зависит от длины плеча доставки. Если поле рядом с ямой, то плечо короткое и можно совершить больше рейсов для выгрузки, если дальше, рейсов становится меньше и здесь становится очень важным правильное заполнение фургона (силосовоза), чтобы не возил воздух. Привез половину прицепа, считай потерял на топливе, комбайнер должен максимально правильно направлять хобот, чтобы равномерно наполнить силосовоз.
Что мы можем автоматизировать в кормоуборочных комбайнах?
Как уже говорилось выше, для работы на таких комбайнах допускаются только опытные комбайнеры. Почти все эффективные механизаторы обучались при СССР, после чего технологические секреты этой цивилизации были утеряны. Конкретно ослабло обучение, и приходящие «молодые», естественно, работают хуже. Это нормально почти для всех рабочих профессий, но конкретно здесь наш робот как нельзя больше востребован в первую очередь из-за этого эффекта.
Второе, наш робот видит кромку, препятствия на поле, видит другую технику. Работа комбайнера максимально упрощается, теперь он может следить за техническим состоянием комбайна, за калибровкой фракции кукурузы, которая наиболее подходит для данного типа скота.
Также наш робот может полно и равномерно, а главное точно заполнить силосовоз, это уменьшает потери на ГСМ и сводит потери на уборке к нулю.
Нормой считается потеря на уборке 7% урожая, если их свести к нулю, то поскольку силос делается в основном не для продажи, а для корма своего скота, мы можем уменьшить засев под кукурузу на 7% и отдать его под пшеницу, что более выгодно. Скажем если выделено 1000 га на кукурузу, из них 70 га отдать под пшеницу, то даже по минимальным оценкам при урожае в 30 центнер с 1 Га мы соберем 210 тонн, а это примерно 1,5 млн рублей прямой прибыли. При этом за счет более полной сборки уменьшается расход ГСМ за счет сокращения числа поездок от силосной ямы до поля.
Как мы обучаем нейронные сети для анализа сцен уборки кукурузы
Уборка кукурузы ведется с помощью специальных приставок для пропашных культур. Для этого случая предусмотрен режим работы, при котором комбайн пытается удержать жатку посередине междурядья. Получив карту сегментации кадра (сцены) и зная положение жатки, можно найти так называемую vanishing point и рассчитать отклонение зуба жатки от необходимого положения.
В отличие от пшеницы, где мы следим за краем убранного поля и ведем комбайн по кромке, здесь задача нейронной сети увидеть междурядье между растениями. Нейронная сеть прекрасно видит ряды между кукурузой, в отличии от человека, камера находится над культурой, и при этом она не устает.
Изображения приходят к нам в формате видео потока, либо отдельными изображениями. Данные обрабатываются и хранятся в Сognitive Agro Data Factory. Кроме сырых данных с камеры, здесь также присутствуют и целевые размеченные кадры, которые при необходимости можно добавить в обучающий датасет.
Для более точного подбора возможных сцен уборки урожая необходимо правильно скомпоновать обучающий датасет. Кроме реальных изображений, полученных с камеры в процессе уборки культур, используется подход генерации синтетических изображений с помощью процедуры аугментации на основе естественных изображений.
На вход сеть принимает 3-канальное RGB изображение. Далее в процессе обучения нейронной сети к входному тензору применяются яркостные/цветовые искажения в HSV пространстве, локальные искажения каналов в HSL пространстве – процедура добавления искусственных теней, геометрические искажения и добавление шумов. Подбор параметров аугментации – нетривиальная процедура, требующая детального анализа сцен, полученных в реальных условиях.
Обученная сеть способна выдавать сегментационные карты, определяющие междурядное пространство.
Уборка сенажа
Помимо силоса, кормоуборочные комбайны используют также для сбора сенажа, с помощью приставки подборщика. Процесс сбора аналогичный кукурузе, разница только в том, что комбайн идет по валку. Валок может не отличаться по цвету от общей массы и комбайнер часто может ехать вхолостую.
Например, на видео выше видно, что валок практически не отличим от травы и насколько точно надо комбайнеру вести машину по валку и при этом постоянно наблюдать за процессом загрузки сенажа в грузовик. Работа очень напряженная, к концу 12 часовой смены комбайнеры просто валятся с ног, с полной сменой справляются только при опыте от 3-4 сезонов работ.
Если комбайнер неопытный, то работа в холостую это потери на ГСМ. Кормоуборочный комбайн в отличие от зерноуборочного только 10% ГСМ тратит на движение самого комбайна, остальные 90% уходят на прорезку, измельчение, протяжку, швыряние силоса или сенажа. Поэтому очень важно работать с полной загрузкой комбайна.
Нейронная сеть отлично справляется с валком, пример того как сеть видит валки.
Здесь наша система может помочь комбайнеру в ведении комбайна по валку, также наш робот может полно и равномерно, а главное точно заполнить силосовоз, это уменьшает потери на ГСМ и сводит потери на уборке к нулю, комбайнер становится уже оператором комбайна, а всю работу берет на себя автопилот.
Сейчас осваиваем кормовую кукурузу, подсолнечник, сенаж. По окончании сезона, если интересно, расскажем как наши роботы справились с кормоуборочными комбайнами.
Корпус жатки, шнек и наклонная камера
Жатка комбайна: принцип работы и устройство
Устройство и работа комбайна зерноуборочного КЗС-1218
1.6.1 Жатка для зерновых культур комбайна зерноуборочного КЗС-1218
В нижней части рамы жатки 4 (рисунок 1.2) установлены копирующие башмаки 7, на которые жатка опирается при работе с копированием рельефа поля, при ремонте, хранении и обслуживании. Башмаки могут быть установлены в одно из трех положений, обеспечивая необходимую высоту среза стеблей.
На жатке установлены прутковые делители 12.
Для уменьшения пассивной зоны между режущим аппаратом 5 и шнеком 6, а также для предотвращения попадания камней в молотильный аппарат комбайна, установлен съемный отбойник. Он необходим при уборке низкостебельных культур.
1,2 — прутковый делитель Рисунок 1.2 — Жатка для зерновых культур
1 — гидроцилиндр выноса мотовила;
3, 11 — гидроцилиндры подъема мотовила по высоте;
8 — копирующий башмак;
9 — исполнительный электромеханизм;
10 — угловая передача;
В процессе работы мотовила граблины 1 (рисунок 1.3) могут занимать различное положение от плюс 15° (наклон вперед) до минус 30° (наклон назад).
Этот наклон граблин обеспечивается автоматически благодаря особой конфигурации копира, закрепленного на поддержках, с которым взаимодействует ролик 7 эксцентрикового механизма 9. Эксцентриковый механизм обеспечивает заданный наклон граблин при вращении мотовила.
Наклон граблин изменяется автоматически при перемещении мотовила в горизонтальном направлении (при выносе мотовила).
Для обеспечения нормального режима работы жатки при различных условиях уборки мотовило имеет следующие технологические регулировки:
— по высоте — с помощью двух синхронно действующих гидроцилиндров
— по выносу вперед — с помощью двух синхронно действующих гидроцилиндров 1.
Управление перемещением мотовила осуществляется из кабины комбайна переключателем на рукоятке управления скоростью движения на блоке управления. Сегменты 2 (рисунок 1.4) режущего аппарата установлены попарно с чередованием: насечка — вверх,
Привод режущего аппарата осуществляется от угловой передачи 10 (рисунок 1.2).
Включение и изменение частоты вращения мотовила осуществляется с помощью клиноременного вариатора 7, управляемого исполнительным электромеханизмом 9.
Схема гидравлическая принципиальная управления гидроцилиндрами жатки представлена в приложении А, рисунок А.1.
Рисунок 1.3- Мотовило
1 — граблина; 2 — зуб пружинный; 3 — луч; 4 — вал мотовила; 5 — диск; 6 — поводок; 7 — ролик; 8 — приводная звездочка с предохранительной муфтой; 9 — эксцентриковый механизм
Рисунок 1.4 — Режущий аппарат
1, 3, 4- пластины трения; 2 — сегмент
На шнеке 1 (рисунок 1.5) имеются витки левого и правого направлений, которые выполняют функции транспортера. Пальчиковый механизм предназначен для подачи стеблевой массы на цепочно-планчатый транспортер наклонной камеры комбайна. Управление пальчиковым механизмом производится рычагом 2.
Стеблеподъемники служат для разделения и подъема путанных и полеглых стеблей убираемой культуры перед их скашиванием. Стеблеподъемники крепятся на пальцах режущего аппарата.
Шнек жатки и его устройство
Шнек жатки 7 (см. рис. 8, а) сужает поток скошенных стеблей и подает их к битеру проставки. Шнек представляет собой вращающийся полый цилиндр 17 (рис. 8, в), к которому приварены спиральные ленты — витки 31 и 40 правого и левого направления, сдвигающие стебли к середине. Обшивка корпуса жатки под шнеком выполнена желобчатой. В середине шнека расположен пальчиковый механизм, пальцы 18 которого подают стебли к битеру проставки (у комбайна «Дон-1500Б») или к плавающему транспортеру (у комбайнов СК-5А, «Енисей-1200»).
Внутри к цилиндру шнека приварены диски, на которых закреплены шариковые подшипники разборного коленчатого вала, состоящего из осей 20 и 35, щек 19 и 34 и трубчатого вала 21. Последний смещен относительно оси шнека. На трубчатый вал 21 надеты втулки 32 с пальцами 18, пропущенными в отверстия глазков 16, которые свободно вставлены в обойму, прикрепленную к цилиндру 77 шнека. На конце оси 35 закреплена втулка с рычагом 37, связанная с корпусом жатки болтами 38. При вращении шнека трубчатый вал 21 остается неподвижным, а втулки 32 пальцев 18 поворачиваются на нем. Так как ось трубчатого вала 21 смещена относительно центра вращения
Рис. 8. Шнек жатки: 32 — втулки; 37— рычаги; 18— пальцы; 16— глазок; 17— цилиндр; 19, 34 — щека подвески; 20, 35 — оси; 21— трубчатый вал; 26 — редуктор; 27— гидроцилиндр; 28 — регулировочный болт; 29, 39 — опорные плиты; 30— предохранительная муфта; 31, 40— витки; 33 — шплинт; 36— боковина жатки; 38— болт шнека, то пальцы больше выступают из цилиндра шнека впереди и снизу и меньше — сзади и вверху. Захватив стебли, пальцы перемешают их к плавающему транспортеру, затем постепенно входят в цилиндр, поэтому стебли свободно сходят с пальцев. В привод шнека жатки комбайна «Дон-1500Б» можно устанавливать реверсивный редуктор 26 с гидроцилиндром 27, включенным в гидросистему комбайна. При забивании шнека хлебной массой отключают привод жатки и гидроцилиндром 27 переключают редуктор на обратное вращение. После этого включают привод жатки. За счет обратного вращения шнек выбрасывает хлебную массу и очищается от нее. Поворачивая рычаг 37, регулируют зазор между пальцами и днищем жатки. Минимальный зазор (6…20 см) устанавливают при уборке малоурожайных низкостебельных хлебов, а максимальный (20…30 мм) — при уборке высокоурожайных длинносоломистых хлебов. Одновременно регулируют зазор между витками шнека и днищем корпуса жатки, перемещая плиты 29 и 39 при помощи болтов 28. Если зазор отрегулирован неправильно, перед шнеком накапливается хлебная масса и подача ее в молотильный аппарат станет порционной, что увеличит потери за молотилкой.
Битер проставки
Проставка — это промежуточное звено между жаткой и наклонной камерой. Предназначена она для транспортировки хлебной массы от жатки к наклонной камере. Она включает в себя корпус и битер с приваренными гребенками. Проставка 21 (см. рис. 5, а) состоит из корпуса и битера 10. Битер, обеспечивающий устойчивую подачу хлебной массы от шнека к транспортеру наклонной камеры, снабжен пальчиковым эксцентриковым механизмом 44, устройство и принцип работы которого аналогичны пальчиковому механизму шнека. Зазор между пальцами и днищем регулируют рукояткой, расположенной с левой стороны корпуса. В движение битер приводится от контрприводного вала наклонной камеры при помощи предохранительной фрикционной муфты, отрегулированной на передачу крутящего момента 500 Нм.
Наклонная камера
Наклонная камера предназначена для транспортирования хлебной массы от проставки в молотилку. Она состоит из корпуса с крышкой 4 (см. рис. 5), ведущего вала 5, нижнего ведомого вала 3 и цепочно-планчатого транспортера 7. Для присоединения наклонной камеры к проставке корпус оснащен крюками 2 и стяжными винтами. Транспортер получает движение при помощи шкива 6 с предохранительной фрикционной муфтой, отрегулированной на крутящий момент 150 Н*м. Вал 5 служит одновременно и для привода цепной передачи жатвенной части. Плавающий транспортер 13 (см. рис. 5, а), предназначенный для транспортировки стеблей от шнека в приемную камеру молотилки, смонтирован в наклонной камере П. Транспортер 13 состоит из ведущего 16 и ведомого 12 валов, на которых установлено по три звездочки. На звездочки надеты втулочно-роликовые цепи со стальными планками, прикрепленными к цепям в шахматном порядке. Для плавного движения транспортера над нижними ветвями цепей смонтированы подпружиненные полозки, постоянное прижатие которых к цепям обеспечивает пружина, воздействующая на рычаг 11 натяжного устройства. Ведомый вал транспортера подвешен в наклонном корпусе на пружинах и может приспосабливаться к толщине слоя стеблей. Если поступает толстый слой хлебной массы, то нижний вал поднимается. Натяжение цепей транспортера регулируют винтами 18 так, чтобы длина сжатой пружины натяжного устройства составляла 90…95 мм. Чтобы поддержать зазор между планками и днищем под нижним валом от 5 до 10 мм, между гайками болта подвески и угольником боковины камеры устанавливают шайбы. Пружину подвески сжимают так, чтобы ведомый вал мог подняться вверх на 50 мм и плавать над слоем хлебной массы. Приводной шкив 14 снабжен предохранительной фрикционной муфтой, которая при перегрузке транспортера выключает передачу. Скорость движения транспортера 2,91 м/с.
Тест
Жатка комбайна: принцип работы и устройство
Дополнительное оборудование для комбайнов повышает их функциональность. Фермеры часто используют устройства для уборки агрокультур с последующей их переработкой. Они срезают кормовые, зерновые растения, корнеплоды. Далее проводится переработка растений, формируются валки.
Жатка комбайна представляет собой конструкцию с режущими ножами. Она состоит из основания, ножевых пластин, а также противорежущих защит. Ножи скашивают растения, захватывая их стебли.
Оборудование подбирается к тракторам в зависимости от их веса и типа сцепления. Например, на Сампо комбайн можно устанавливать навесную или прицепную мощную модель.
Настройка
Первая и основная настройка которая, проводится постоянно, – это скорость вращения мотовила. Мотовило должно плавно подводить срезаемую культуру к режущему аппарату. При малой скорости мотовила стебли как бы отталкиваются от режущего аппарата, затрудняя уборку, тогда как при большой может происходить выбивание планками мотовила зерна из колоса, что приводит к потерям на жатке.
На шнековой жатке положение мотовила относительно шнека должно обеспечивать надежную подачу срезанной массы под витки шнека или подъем полегшей культуры. На это влияет и положение граблин мотовила, которое также поддается регулировке.
Кроме того, необходимо проверять зазор между витками шнека и столом жатки (днищем корпуса). Он должен быть не только равномерным, но и определенной величины (10−20 мм). По наблюдениям производителей, достаточно часто аграрии за этим не следят, что отрицательно сказывается на техпроцессе. Масса не зацепляется витками и копится на дне, что в итоге, после достижения критического объема, может привести к выходу шнека из строя, а слишком большой зазор может привести к наматыванию хлебной массы на шнек.
При уборке легковымолачиваемых культур, например, таких, как соя, для уменьшения потерь может возникнуть необходимость снижения частоты вращения шнека. Это достигается за счет использования сменного комплекта звездочек. Вылет же пальцев шнека регулируется при необходимости и в зависимости от полевых условий.
Регулировка режущего аппарата заключается в поддержании равномерного рекомендованного зазора между сегментами ножа, противорежущими пальцами и прижимами и выполняется обычно перед сезоном и при ремонте режущего аппарата. Иногда аграрии сильно затягивают лапу, прижимающую косу к противорежущим пальцам, что приводит к чрезмерному растягиванию ремня привода. А это, в свою очередь, ведет к его ускоренной замене.
А в случае привода Шумахера, где настройка зазора невозможна, важно просто следить за его состоянием, а также вовремя менять сегменты и пальцы косы.
Кроме того, во время эксплуатации шнековой жатки нужно обращать внимание на положение соломосъемников (стрипперов).
Неправильно отрегулированные чистики подающего шнека являются причиной перекидывания массы через шнек, особенно при уборке во влажных условиях, когда масса склонна к налипанию. Это ведет к увеличению неравномерности подачи зерна в комбайн и, соответственно, неравномерной загрузке молотильно-сепарирующей системы.
Регулировка стола на шнековых жатках также должна производиться в соответствии с высотой стебля. А у ленточной жатки, поскольку подача активна и нет шнека, все эти регулировки отсутствуют.
В целом же, несмотря на то, что шнековые жатки проще и дешевле, они требуют гораздо больше временных затрат в плане настройки под различные условиях уборки.
Назначение и устройство
Жатка комбайна Нива СК 5 или другого агрегата состоит из нескольких частей.
Устройство жатки простое, поэтому ее можно обслуживать самостоятельно. Она универсальная, подходит для установки на различные агрегаты.
Составные части конструкции жаток
Валковая жатка ЖВН-6А
Где: 1 —режущее устройство; 2 — приводной механизм мотовила; 3 — мотовило; 4 — устройство укладки валка; 5 — транспортёр.
Валковая навесная жатка собирается на платформе рамного типа, опирающейся на копировочные башмаки, которые обеспечивают постоянное положение агрегата над уровнем почвы.
Агрегатируется с самоходным шасси через навесное устройство и вал отбора мощности.
Валковая навесная жатка на комбайне Нива
Состоит из:
Жатка прицепная ЖВП 9,1С Дрофа
Валковая прицепная жатка имеет конструкцию подобную навесному агрегату, но узел навески заменён прицепным механизмом со сферическим шарниром, копировочные башмаки – колёсами.
Навесные устройства работают по фронту впереди самоходного шасси, прицепные – буксируются с боковой стороны трактора.
Принцип работы
Оборудование может навешиваться или сцепляться с агрегатами. Некоторые модели работают самостоятельно.
Машины имеют схожий принцип, по которому выполняют скос.
За один проход оборудование делает одинарный валок. В зависимости от мощности самого трактора, устройство может развивать высокую скорость обработки.
Типы жаток:
Оборудование целесообразно подбирать в зависимости от ширины поля, особенностей ландшафта, типа агрегата. Фермеры обращают внимание на конструктивные особенности моделей. Тогда можно выполнять работы с высокой эффективностью и производительностью.
Виды и функции
Зерновая сеялка, знакомая многим лишь по кинофильмам советского времени, выпускается в четырёх основных модификациях. Не будем заострять внимание на производителях, рассмотрим принцип действия каждого механизма.
Навесная
Используется при раздельном способе уборки сельскохозяйственных культур. Жатка срезает растения и формирует валки.
Из особенностей конструкции можно выделить выбрасывающее окно и мотовило бесшпрегельного типа, дополненное стальными граблями. Считается базовым оборудованием для комбайнов отечественного и западного производства.
Прицепная
В отличие от предыдущей модели, данный вид оборудования агрегатируется с тракторами подходящей мощности.
Это позволяет использовать жатку в фермерских хозяйствах, где применение комбайна является невозможным или нерентабельным. Более подробную информацию об этой категории мы приведём чуть ниже.
Самоходная
Данная модификация обеспечивает двухступенчатую схему уборки. Сначала растения срезаются, затем подбираются комбайном.
Это оборудование отличается высокой производительностью и минимизирует потери зерновых во время уборочных работ.
Очёсывающая
Это оборудование позволяет применять инновационный способ уборки зерновых культур. Суть его заключается в следующем: комбайн снимает только зерно, не затрагивая стебля растения. Такой подход снижает расход топлива и минимизирует износ комбайна.
Кроме того, такой способ уборки считается «мягким», поэтому структура зерна остаётся не повреждённой во время уборки. Имеются у таких жаток и недостатки. Например, при скашивании культур с разной длиной стебля, наблюдаются большие потери зерна.
Жатка используется для выполнения таких функций:
Все присутствующие на рынке механизмы применяются для сбора урожая. Но в зависимости от модели насадка может выполнять дополнительные функции. Например, зернобобовая жатка применяется для сбора и укладки в валок зеленого горошка, фасоли, полеглых зерновых, сахарной свеклы. Также она используется для обкоса полей, на которых выращивались зернобобовые культуры. Это и есть ответ на вопрос о том, что делают жаткой.
Жатка для комбайна
Жатка – устройство, срезающее надземную часть побегов сельхозкультур и передающее их в молотильный аппарат. Может выступать как отдельным агрегатом, так и составной частью комбинированных машин. Жатка комбайна – это отдельный автоматизированный рабочий орган. Предназначен для подрезки и транспортировки собранного материала к барабану-измельчителю или ротору. При раздельном комбайнировании срезанные части валкуются, т.е. убираются в валки.
Устройство жаток для комбайна
Технологической основой большинства жаток является срезание побегов агрокультур. Такой конструктивный принцип считается классическим, но есть и другие варианты. На сегодняшний день появились жатки, способные вымолачивать семена минуя операцию среза – прямо на корню с сохранением вегетативной массы культуры. Такие жатки называются очесывающими.
Главными механизмами жаток выступают:
В качестве дополнительных деталей можно назвать:
Разновидности жаток на комбайн
Жатки для агротехники можно классифицировать по нескольким критериям. Среди них:
По первому критерию жатки бывают:
В зависимости от схемы расположения резчиков стеблей выделяют жатки:
Из-за особенностей применения:
VIII.5. РАБОЧИЕ ОРГАНЫ И МЕХАНИЗМЫ ЖАТКИ КОМБАЙНОВ
Мотовило жатки комбайнов
Мотовило подводит стебли к ножу, поддерживает их во время среза, подает их к шнеку и очищает от них режущий аппарат. Применяют планчатое и универсальное мотовила.
Планчатое мотовило (рис. VIII.7, а) образовано пятью планками 3, которые прикреплены при помощи лучей 5 к фланцам 13. При вращении мотовила планки его поочередно погружаются в хлебную массу, отделяют порции стеблей, подводят их к режущему аппарату и укладывают срезанные стебли на платформу жатки. Планчатое мотовило обычно устанавливают на валковых жатках и применяют при скашивании прямостоячих хлебов.
Универсальное эксцентриковое мотовило (рис. VIII. 7, б) снабжено граблинами 1 с пружинными пальцами 24. Цапфы 21 трубчатого вала 14 мотовила вращаются в Подшипниках 6 и 22, установленных на поддержках 4 и 24 (см. рис. VIII.5, а), опирающихся на гидроцилиндры 3 и 35.
К фланцам 11 к 13 (см. рис. VIII.7, б), приваренным к трубчатому валу 14, прикреплены диски 7, 12, 23 с лучами 5. На концах лучей шарнирно смонтированы трубы 4, снабженные подвесками для установки граблин 1. К обоим концам труб 4 приварены поводки 10, 15, на пальцах которых смонтированы лучи 9, прикрепленные к обоймам 8 и 16. На цапфу 21 вала свободно надета втулка эксцентрика 17, на внутренней стороне которого установлены три ролика. От проворачивания эксцентрик удерживается поводком 18, ролик 19 которого входит в фигурный паз копира. По ро-ликам эксцентрика перекатывается обойма, обеспечивающая заданный угол а наклона граблин (рис.УШ.7, в). При вращении мотовила пальцы совершают плоскопараллельное движение, одинаково хорошо захватывая прямостоячие и полеглые стебли. Поэтому универсальное мотовило наиболее распространено.
Угол а наклона граблин изменяется автоматически от —15° (наклон вперед) до +30° (наклон назад) при перемещении мотовила в
вертикальном или горизонтальном направлении. Пружинные пальцы 2 (см. рис. VIII.7, б), прикрепленные к концам лучей 9, предохраняют концы граблин и вал от наматывания стеблей. На левой цапфе мотовила смонтирована предохранительная муфта с ведомой звездочкой 20. Муфта рассчитана на передачу вращающего момента 600 Н * м.
Рис. VIII.7. Мотовило:
а — планчатое; 6— универсальное эксцентриковое; в — схема работы; г, д, е — положение граблины при уборке соответственно нормальных прямостоячих или частично пониклых, низкостебельных и полеглых хлебов; 1 — граблины; 2, 24 — пальцы; 3 — планка; 4 — труба граблины; 5, 9—лучи; 6, 22— подшипники; 7, 12, 23 — диски; 8, 16— обоймы эксцентриков; 10, 15, 18— поводки; 11, 13 — фланцы; 14— трубчатый вал; 17— эксцентрик; 19— ролик; 20 — звездочка; 21— цапфа; 25— режущий аппарат
Одно из основных условий уборки без потерь — правильная регулировка мотовила. Для этого устанавливают оптимальную частоту вращения мотовила и перемещают его вперед-назад или вверх-вниз относительно режущего аппарата.
Частоту вращения мотовила устанавливают в зависимости от скорости движения комбайна или валковой жатки. Окружная скорость планки мотовила v0K,, должна быть больше скорости движения машины vMaiu в 1,2… 1,8 раза, т. е. v0Kp/vMaiu = 1,2…1,8. При скорости движения агрегата до 5 км/ч это соотношение принимают равным 1,5…1,8, при скорости свыше 5 км/ч — 1,2…1,5. При работе на повышенной скорости несрезанные стебли поддерживают срезанные, способствуя укладке их на платформу.
При неправильном выборе соотношения окружной скорости мотовила и скорости движения агрегата планки мотовила плохо подводят стебли к режущему аппарату или перебрасывают срезанные стебли через ветровой щит, выбивают зерно из колосьев. В первом случае необходимо увеличить частоту вращения мотовила, во втором — снизить.
Частоту вращения мотовила регулируют на ходу комбайна вариатором 27 (см. рис. VIII.5, а), состоящим из двух двухдисковых шкивов, охваченных клиновидным ремнем. Ведущий шкив снабжен гидроцилиндром, включенным в гидросистему комбайна. К ведомому шкиву прикреплена звездочка 26 привода мотовила. Для увеличения частоты вращения мотовила комбайнер поворачивает рычаг гидросистемы так, чтобы масло из нагнетательной магистрали поступало в гидроцилиндр вариатора. Под давлением масла плунжер гидроцилиндра перемещает подвижной диск ведущего шкива и выжимает ремень из ручья так, что он располагается на большем диаметре шкива. Одновременно ремень, преодолевая сопротивление пружины, раздвигает диски ведомого шкива и перемещается на его меньший диаметр.
Чтобы уменьшить частоту вращения мотовила, поворачивают рычаг гидрораспределителя, соединяя полость цилиндра с системой слива. Под действием пружины подвижной диск ведомого шкива выжимает ремень на больший диаметр. На ведущем шкиве ремень переходит на меньший диаметр, смещает подвижной диск и соединенный с ним плунжер. Частоту вращения мотовила комбайна «Дон-1500Б» изменяют вариатором от 15 до 49 мин-1.
Во время движения комбайна при помощи гидроцилиндров 3 и 35 можно перемещать мотовило одновременно по вертикали и горизонтали. Ползуны с подшипниками 39 вала мотовила закрепле-ны на поддержках 4 и 24, расположенных по сторонам корпуса жатки и соединенных с плунжерами гидроцилиндров 3 и 35. К каждой поддержке приварена стойка с закрепленной в ней осью, на которую свободно надет двуплечий рычаг 32. Верхний конец рычага соединен вертикальной тягой 36 с корпусом жатки, нижний — с корпусом гидроцилиндра 34. Шток гидроцилиндра соединен с ползуном мотовила. Одновременно с подъемом или опусканием мотовила рычаги 32 поворачиваются на осях и перемещают подшипники 39 вместе с мотовилом назад или вперед. В этом случае гидроцилиндр 34 выполняет функцию тяги. Для перемещения мотовила только по горизонтали комбайнер поворачивает рычаг гидрораспределителя так, чтобы масло из нагнетательной магистрали поступало в гидроцилиндр 34. При перемещении мотовила по горизонтали ролик 19 (см. рис. VIII.7, б) перекатывается по фигурному пазу копира (на рисунке не показан) и поворачивает эксцентрик 17 относительно цапфы 21 вниз или вверх. Одновременно с эксцентриком смещается обойма 16 вниз или вверх, что приводит к изменению угла а наклона граблин.
Положение мотовила по высоте и выносу выбирают в зависимости от высоты и состояния стеблестоя убираемых культур. По высоте мотовило устанавливают так, чтобы его планки воздействовали на стебли выше центра тяжести срезанных растений, но ниже колосьев. При воздействии на стебель ниже его центра тяжести растение будет переваливаться через планку и падать на землю перед жаткой.
При уборке прямостоячих культур с высоким густым стеблестоем (свыше 800 мм) мотовило устанавливают так, чтобы пальцы 24 его граблины 1 касались стеблей выше их середины (см. рис. VIII.7, в), но ниже колосьев, т. е. ориентировочно на расстоянии А > 0,51 (здесь L — длина срезанного стебля). По горизонтали вал мотовила смещают назад к ножу, граблины при этом отклоняются от вертикали вперед на угол а = 15°. Высоту среза Н= 100 мм устанавливают, перемещая башмаки 38 (см. рис. VIII.3).
При уборке прямостоячих культур с нормальным стеблестоем (длиной 400…800 мм) мотовило смещают вперед на 40 мм от крайнего заднего положения (рис. VIII.7, г) и устанавливают по высоте так, чтобы пальцы граблин воздействовали на срезанные стебли посередине их длины (А = 0,5L). Пальцы граблин при этом будут занимать вертикальное положение. Устанавливаемая высота среза-100 мм, а на каменистых почвах 145 мм.
При любых положениях мотовила зазор между пальцами 24 граблин и режущим аппаратом должен быть не менее 25 мм. Его устанавливают, вворачивая или выворачивая винты 31 (см. рис. VIII.5, а) на штоке щдроцилиндров 3 и 35. При этом добиваются, чтобы граблины мотовила располагались параллельно режущему аппарату.
При уборке низкостебельных культур мотовило опускают и сдвигают к режущему аппарату (рис. VIII.7, д). Для уменьшения
потерь зерна к планкам мотовила прикрепляют полосы из эластичной прорезиненной ткани шириной 75…100 мм. Высоту среза устанавливают 50 мм.
Полеглые хлеба убирают по направлению полеглости хлебов или под углом к ней. Для этого мотовило выдвигают максимально вперед и опускают вниз до соприкосновения пальцев 24 с поверхностью поля (рис. VIII.7, ё). Высоту среза устанавливают 50 мм, а на полях, засоренных камнями, — 100 или 145 мм.
Навесные жатки
Представляют собой насадки для самоходного колесного или гусеничного шасси минитехники или полногабаритных комбайнов, связанные с ними через вал отбора мощности (например, ЖВН-6А, ЖСК-4А).
Внешне выглядит как платформенное устройство рамного типа. Опорными элементами выступают башмаки для повторения рельефа поля, благодаря которым жатка будет всегда находится выше грунтового уровня.