Влияние угла наклона решетки на эффективность предварительной сепарации очесанного вороха
Ключевые слова:
зерноуборочный комбайн, очес растений на корню, свободное зерно, очесанный ворох, сепарирующая решетка
Аннотация
Введение. Актуальной научной и практической задачей является обоснование выбора наиболее перспективного варианта устройства для предварительной сепарации очесанного вороха, а также оптимизация его конструкции.
Цель исследования. Оценка влияния угла наклона решетки на эффективность предварительной сепарации очесанного вороха.
Материалы и методы. Минимизировать поступление свободного зерна в молотилку можно посредством либо решетчатого днища наклонной камеры, либо горизонтального устройства предбарабанного типа. Для выбора оптимального варианта конструкции сепарирующего устройства был спланирован и проведен лабораторный эксперимент. Исследования проводились в два этапа. В первой серии экспериментов корпус элеватора устанавливали горизонтально, а во второй – под углом 45° к горизонту. Ширина отверстий решетчатого днища имела четыре уровня варьирования (6, 8, 10 и 12 мм), а скорость скребкового транспортера составляла 3 м/с. В качестве объекта исследования был выбран очесанный ворох озимой пшеницы сорта «московская 56». Влажность зерна составляла 12 %.
Результаты исследования. Установлено, что с увеличением ширины отверстий решетчатой поверхности интенсивность сепарации свободного зерна повышается. Максимальная пропускная способность (90 %) устройства соответствует горизонтальному положению решетчатого днища экспериментальной установки и ширине отверстий b = 12 мм. Экстраполяция графика убывания свободного зерна свидетельствует о том, что для обеспечения полного выделения свободного зерна длина сепарирующей решетки должна быть не менее L = 0,9 м.
Обсуждение и заключение. Использование горизонтальной решетки позволяет повысить сепарирующую способность устройства, а также снизить его металлоемкость на 14–16 %.
Литература
1. Пьянов В. С. Организация работы автотранспорта в условиях крупнотоварного производства зерна // Тракторы и сельхозмашины. 2010. № 7. С. 50–51. EDN: OWWLYL
2. Strategy of Technical Support of Grain Harvesting Operations in Republic of Kazakhstan / V. L. Astafyev [et al.] // AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2020. Vol. 51, Issue 3. P. 46–51. URL: https://jglobal.jst.go.jp/en/detail?JGLOBAL_ID=202002246521566465 (дата обращения: 23.06.2023).
3. New Working Element of Stripper Header “OZONˮ / N. V. Aldoshin [et al.] // INMATEH – Agricultural Engineering. 2018. Vol. 55, Issue 2. P. 71–76. URL: https://clck.ru/38ULes (дата обращения: 23.06.2023).
4. On the Substantiation of the Technological Scheme of the Combine Harvester with the Stationary Process of Threshing Bread Mass / A. S. Ovchinnikov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 488, Issue 1. Article no. 012057. https://doi.org/10.1088/1755-1315/488/1/012057
5. Загрузка комбайнов, требования к хлебным валкам и воздействие уборочной техники на агроландшафты как предпосылки разработки и применения порционной технологии уборки / И. Н. Глушков [и др.] // Известия Международной академии аграрного образования. 2021. № 57. С. 36–41. EDN: DHHJUQ
6. Lovchikov A. P., Ognev I. I. Theoretical Background for the Development of Stationary Process of Grain Mass Threshing with a Combine Harvester // International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment. 2020. Vol. 193. Article no. 01004. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202019301004
7. Increase in Soil Moisture Reserves Due to the Formation of High Stubble Residues for the Accumulation of Snow Precipitation / M. Konstantinov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 666, Issue 5. Article no. 052049. https://doi.org/10.1088/1755-1315/666/5/052049
8. Buryanov A. I., Chervyakov I. V. Using Combines for Cleaning Grain Crops by Non-Traditional Technologies // INMATEH – Agricultural Engineering. 2019. Vol. 59, Issue 3. P. 27–32. URL: https://clck.ru/38UPX4 (дата обращения: 23.06.2023).
9. Савин В. Ю. Зависимость степени дробления зерна пшеницы от частоты вращения очесывающего устройства // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 3. С. 98–102. https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2018.3.98
10. Development of a Method to Control Threshing Process Based on Properties of Harvested Crop Variety and External Factors / A. V. Alabushev [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 422, Issue 3. Article no. 012005. https://doi.org/10.1088/1755-1315/422/1/012005
11. Adaptation of Threshing Devices to Physical and Mechanical Characteristics of Harvested Crops / Yu. F. Lachuga [et al.] // Russian Agricultural Sciences. 2020. Vol. 46, Issue 2. P. 198–201. https://doi.org/10.3103/S1068367420020111
12. Chaplygin M. E., Tronev S. V., Davydova S. A. Soybean Harvesting Using Current Dedicated Headers and Adapters // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 659, Issue 1. Article no. 012014. https://doi.org/10.1088/1755-1315/659/1/012014
13. Chaplygin M. E., Pekhalskiy I. A., Tronev S. V. The Choice of Combine Harvesters and Their Adapters for the Conditions of Northern Kazakhstan // AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2020. Vol. 51, Issue 3. P. 74–76. EDN: AHZGML
14. Савин В. Ю. Исследование очесывающего аппарата устройства для уборки зерновых культур как колебательной системы // Инженерные технологии и системы. 2021. Т. 31. № 3. С. 403–413. https://doi.org/10.15507/2658-4123.031.202103.403-413
15. Очесывающий аппарат : патент 2726110 Российская Федерация / Савин В. Ю. № 2019117319 ; заявл. 04.06.2019 ; опубл. 09.07.2020, Бюл. № 19. 4 с.
16. Очесывающий аппарат : патент 2751846 Российская Федерация / Савин В. Ю. № 2020128369 ; заявл. 25.08.2020 ; опубл. 19.07.2021, Бюл. № 20. 4 с.
17. Ожерельев В. Н., Никитин В. В. Результаты адаптации конструкции комбайна к работе с очесывающей жаткой // Инженерные технологии и системы. 2022. Т. 32, № 2. С. 190–206. https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202202.190-206
18. Исследование параметров очесанного зернового вороха / В. Н. Ожерельев [и др.] // Техника в сельском хозяйстве. 2013. № 1. С. 7–9. EDN: TZNNGD
19. Съемная гребенка очесывающего оборудования : патент 2646054 Российская Федерация / Кухарев О. Н., Семов И. Н., Федин М. А. № 2017111437 ; заявл. 04.04.2017 ; опубл. 01.03.2018. 11 с.
20. Очес растений на корню с предварительной сепарацией свободного зерна / В. Н. Ожерельев [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. 2022. Т 89, № 1. С. 73–79. https://doi.org/10.17816/0321-4443-100849
21. Наклонная камера зерноуборочного комбайна : патент 1687078 СССР / Дементьев А. В., Скорик В. И., Пастухов Б. К. [и др.]. № 4689013/15 ; заявл. 12.05.1989 ; опубл. 30.10.1991, Бюл. № 40. 5 с.
22. Наклонная камера зерноуборочного комбайна : патент 2577892 Российская Федерация / Ожерельев В. Н., Никитин В. В. № 2014145875/13 ; заявл. 14.11.2014 ; опубл. 20.03.2016, Бюл. № 8. 4 с.
23. Perspectives of Grain Pile Separation Before it Enters the Thresh-ER / V. N. Ozherelyev [et al.] // International Journal of Engineering and Technology (UAE). 2018. Vol. 7. P. 114–116. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.13.11622
24. Ozherelyev V. N., Nikitin V. V., Komogortsev V. F. Comparison of Different Methods for Preliminary Separation of Free Grain When Hatcheling Standing Plants // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Science and Technology Conference. 2021. Vol. 1079, Issue 6. Article no. 062088. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1079/6/062088
25. Наклонная камера зерноуборочного комбайна : патент 2725729 Российская Федерация / Ожерельев В. Н., Никитин В. В., Синяя Н. В. № 2019128610 ; заявл. 11.09.2019 ; опубл. 03.07.2020, Бюл. № 198. 7 с.
26. Зерноуборочный комбайн : патент 2680666 Российская Федерация / Шабанов Н. П., Хабрат Н. И., Умеров Э. Д. № 2016149302 ; заявл. 14.12.2016 ; опубл. 25.02.2019, Бюл. № 8. 4 с.
27. Комбайн для уборки зерновых культур на корню : патент 1766310 СССР / Данченко Н. Н., Шкиндер В. Н, Аблогин Н. Н. [и др]. № 4670394/15 ; заявл. 06.02.1989 ; опубл. 07.10.1992, Бюл. № 37. 5 с.
28. Зерноуборочный комбайн с очесывающей жаткой : патент 2744619 Российская Федерация / Ряднов А. И., Федорова О. А. № 2020120743 ; заявл. 16.06.2020 ; опубл. 12.03.2021. Бюл. № 8. 4 с.
29. К обоснованию способа предварительной сепарации свободного зерна при очесе растений на корню / В. Н. Ожерельев [и др.] // Наука в центральной России. 2023. № 1 (61). С. 77–84. https://doi.org/10.35887/2305-2538-2023-1-77-84
30. Single- and Multispecies Farming Ecosystems in Field Forage Production / N. M. Belous [et al.] // Natural Volatiles and Essential Oils. 2021. Vol. 8, Issue 4. P. 7745–7764. EDN: HCGNUO
31. Тишанинов К. Н. Обоснование конструктивно-технологической схемы решетного стана // Наука в центральной России. 2021. № 4. С. 13–17. https://doi.org/10.35887/2305-2538-2021-4-13-17
32. Obtaining High-Quality Grain through the Use of Fractional Technology for Its Cleaning / V. I. Orobinsky [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 640, Issue 2. Article no. 022046. https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/2/022046
33. Orobinsky V. I., Gulevsky V. A., Gievsky A. M. The Technological Process of the Grain Harvester as a Complex Functional System // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: Mechanization, Engineering, Technology, Innovation and Digital Technologies in Agriculture. 2021. Vol. 723, Issue 3. Article no. 032005. https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/3/032005
34. Ways to Reduce Injury to Seeds by the Harvester’s Final Threshing Device / V. I. Orobinsky [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: Mechanization, Engineering, Technology, Innovation and Digital Technologies in Agriculture. 2021. Vol. 723, Issue 3. Article no. 032014. https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/3/032014
35. Ожерельев В. Н., Никитин В. В. Сепарация очесанного зернового вороха на решетчатом днище наклонной камеры комбайна // Агроинженерия. 2023. Т. 25. № 3. С. 35–40. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2023-3-35-40
2. Strategy of Technical Support of Grain Harvesting Operations in Republic of Kazakhstan / V. L. Astafyev [et al.] // AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2020. Vol. 51, Issue 3. P. 46–51. URL: https://jglobal.jst.go.jp/en/detail?JGLOBAL_ID=202002246521566465 (дата обращения: 23.06.2023).
3. New Working Element of Stripper Header “OZONˮ / N. V. Aldoshin [et al.] // INMATEH – Agricultural Engineering. 2018. Vol. 55, Issue 2. P. 71–76. URL: https://clck.ru/38ULes (дата обращения: 23.06.2023).
4. On the Substantiation of the Technological Scheme of the Combine Harvester with the Stationary Process of Threshing Bread Mass / A. S. Ovchinnikov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 488, Issue 1. Article no. 012057. https://doi.org/10.1088/1755-1315/488/1/012057
5. Загрузка комбайнов, требования к хлебным валкам и воздействие уборочной техники на агроландшафты как предпосылки разработки и применения порционной технологии уборки / И. Н. Глушков [и др.] // Известия Международной академии аграрного образования. 2021. № 57. С. 36–41. EDN: DHHJUQ
6. Lovchikov A. P., Ognev I. I. Theoretical Background for the Development of Stationary Process of Grain Mass Threshing with a Combine Harvester // International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment. 2020. Vol. 193. Article no. 01004. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202019301004
7. Increase in Soil Moisture Reserves Due to the Formation of High Stubble Residues for the Accumulation of Snow Precipitation / M. Konstantinov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 666, Issue 5. Article no. 052049. https://doi.org/10.1088/1755-1315/666/5/052049
8. Buryanov A. I., Chervyakov I. V. Using Combines for Cleaning Grain Crops by Non-Traditional Technologies // INMATEH – Agricultural Engineering. 2019. Vol. 59, Issue 3. P. 27–32. URL: https://clck.ru/38UPX4 (дата обращения: 23.06.2023).
9. Савин В. Ю. Зависимость степени дробления зерна пшеницы от частоты вращения очесывающего устройства // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 3. С. 98–102. https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2018.3.98
10. Development of a Method to Control Threshing Process Based on Properties of Harvested Crop Variety and External Factors / A. V. Alabushev [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 422, Issue 3. Article no. 012005. https://doi.org/10.1088/1755-1315/422/1/012005
11. Adaptation of Threshing Devices to Physical and Mechanical Characteristics of Harvested Crops / Yu. F. Lachuga [et al.] // Russian Agricultural Sciences. 2020. Vol. 46, Issue 2. P. 198–201. https://doi.org/10.3103/S1068367420020111
12. Chaplygin M. E., Tronev S. V., Davydova S. A. Soybean Harvesting Using Current Dedicated Headers and Adapters // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 659, Issue 1. Article no. 012014. https://doi.org/10.1088/1755-1315/659/1/012014
13. Chaplygin M. E., Pekhalskiy I. A., Tronev S. V. The Choice of Combine Harvesters and Their Adapters for the Conditions of Northern Kazakhstan // AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2020. Vol. 51, Issue 3. P. 74–76. EDN: AHZGML
14. Савин В. Ю. Исследование очесывающего аппарата устройства для уборки зерновых культур как колебательной системы // Инженерные технологии и системы. 2021. Т. 31. № 3. С. 403–413. https://doi.org/10.15507/2658-4123.031.202103.403-413
15. Очесывающий аппарат : патент 2726110 Российская Федерация / Савин В. Ю. № 2019117319 ; заявл. 04.06.2019 ; опубл. 09.07.2020, Бюл. № 19. 4 с.
16. Очесывающий аппарат : патент 2751846 Российская Федерация / Савин В. Ю. № 2020128369 ; заявл. 25.08.2020 ; опубл. 19.07.2021, Бюл. № 20. 4 с.
17. Ожерельев В. Н., Никитин В. В. Результаты адаптации конструкции комбайна к работе с очесывающей жаткой // Инженерные технологии и системы. 2022. Т. 32, № 2. С. 190–206. https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202202.190-206
18. Исследование параметров очесанного зернового вороха / В. Н. Ожерельев [и др.] // Техника в сельском хозяйстве. 2013. № 1. С. 7–9. EDN: TZNNGD
19. Съемная гребенка очесывающего оборудования : патент 2646054 Российская Федерация / Кухарев О. Н., Семов И. Н., Федин М. А. № 2017111437 ; заявл. 04.04.2017 ; опубл. 01.03.2018. 11 с.
20. Очес растений на корню с предварительной сепарацией свободного зерна / В. Н. Ожерельев [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. 2022. Т 89, № 1. С. 73–79. https://doi.org/10.17816/0321-4443-100849
21. Наклонная камера зерноуборочного комбайна : патент 1687078 СССР / Дементьев А. В., Скорик В. И., Пастухов Б. К. [и др.]. № 4689013/15 ; заявл. 12.05.1989 ; опубл. 30.10.1991, Бюл. № 40. 5 с.
22. Наклонная камера зерноуборочного комбайна : патент 2577892 Российская Федерация / Ожерельев В. Н., Никитин В. В. № 2014145875/13 ; заявл. 14.11.2014 ; опубл. 20.03.2016, Бюл. № 8. 4 с.
23. Perspectives of Grain Pile Separation Before it Enters the Thresh-ER / V. N. Ozherelyev [et al.] // International Journal of Engineering and Technology (UAE). 2018. Vol. 7. P. 114–116. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.13.11622
24. Ozherelyev V. N., Nikitin V. V., Komogortsev V. F. Comparison of Different Methods for Preliminary Separation of Free Grain When Hatcheling Standing Plants // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Science and Technology Conference. 2021. Vol. 1079, Issue 6. Article no. 062088. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1079/6/062088
25. Наклонная камера зерноуборочного комбайна : патент 2725729 Российская Федерация / Ожерельев В. Н., Никитин В. В., Синяя Н. В. № 2019128610 ; заявл. 11.09.2019 ; опубл. 03.07.2020, Бюл. № 198. 7 с.
26. Зерноуборочный комбайн : патент 2680666 Российская Федерация / Шабанов Н. П., Хабрат Н. И., Умеров Э. Д. № 2016149302 ; заявл. 14.12.2016 ; опубл. 25.02.2019, Бюл. № 8. 4 с.
27. Комбайн для уборки зерновых культур на корню : патент 1766310 СССР / Данченко Н. Н., Шкиндер В. Н, Аблогин Н. Н. [и др]. № 4670394/15 ; заявл. 06.02.1989 ; опубл. 07.10.1992, Бюл. № 37. 5 с.
28. Зерноуборочный комбайн с очесывающей жаткой : патент 2744619 Российская Федерация / Ряднов А. И., Федорова О. А. № 2020120743 ; заявл. 16.06.2020 ; опубл. 12.03.2021. Бюл. № 8. 4 с.
29. К обоснованию способа предварительной сепарации свободного зерна при очесе растений на корню / В. Н. Ожерельев [и др.] // Наука в центральной России. 2023. № 1 (61). С. 77–84. https://doi.org/10.35887/2305-2538-2023-1-77-84
30. Single- and Multispecies Farming Ecosystems in Field Forage Production / N. M. Belous [et al.] // Natural Volatiles and Essential Oils. 2021. Vol. 8, Issue 4. P. 7745–7764. EDN: HCGNUO
31. Тишанинов К. Н. Обоснование конструктивно-технологической схемы решетного стана // Наука в центральной России. 2021. № 4. С. 13–17. https://doi.org/10.35887/2305-2538-2021-4-13-17
32. Obtaining High-Quality Grain through the Use of Fractional Technology for Its Cleaning / V. I. Orobinsky [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 640, Issue 2. Article no. 022046. https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/2/022046
33. Orobinsky V. I., Gulevsky V. A., Gievsky A. M. The Technological Process of the Grain Harvester as a Complex Functional System // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: Mechanization, Engineering, Technology, Innovation and Digital Technologies in Agriculture. 2021. Vol. 723, Issue 3. Article no. 032005. https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/3/032005
34. Ways to Reduce Injury to Seeds by the Harvester’s Final Threshing Device / V. I. Orobinsky [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: Mechanization, Engineering, Technology, Innovation and Digital Technologies in Agriculture. 2021. Vol. 723, Issue 3. Article no. 032014. https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/3/032014
35. Ожерельев В. Н., Никитин В. В. Сепарация очесанного зернового вороха на решетчатом днище наклонной камеры комбайна // Агроинженерия. 2023. Т. 25. № 3. С. 35–40. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2023-3-35-40
Опубликован
2024-03-25
Раздел
Технологии, машины и оборудование
