Сучасна силосна жатка є високотехнологічним елементом кормозбирального комбайна. Від якості її роботи залежить загальна продуктивність і якість отриманого силосу.
Самохідні кормозбиральні комбайни є основою технічного забезпечення заготівлі стеблових кормів. Незважаючи на наявність двигуна, ходової системи, кабіни, систем керування, автоматики й інших складників у самохідному подрібнювачі, практично половина технологічної складової кормозбирального комбайна припадає на підбирач, трав’яну жатку чи жатку для високостеблових культур (кукурудзи).
Найбільше навантаження (60–75% обсягів кормів) припадає на жатки для високостеблових культур, тому розглядаємо розвиток конструкцій саме цих жаток. Аналізуючи конструкції жаток, розглянемо зміну їх у часі, оскільки відбуваються зміни у вимогах до процесів заготівлі силосу, комбайнів тощо. Трав’яні жатки, що застосовують для скошування трав, подібні до жаток для скошування хлібів і забезпечують скошування стеблостою висотою до 1,2 м, але в них підсилено мотовило й різальний апарат, оскільки скошується більш урожайна маса.
Платформені жатки
Спроба на цих же підходах створити жатку для високостеблових культур спричинила появу платформених жаток. Така жатка забезпечує суцільне зрізання стебел, транспортування зрізаної маси й подання її до живильника подрібнювача. Параметри платформи значною мірою характеризують конструкційні особливості жатки. Прикладом таких жаток є жатки загальновідомих комбайнів КСС-2,6, КСК-100, Є-281, КПИ-Ф-2,4. Зазвичай жатка в плані має форму прямокутника. Оскільки стебла мають укладатися по довжині платформи, то її розмір повинен перевищувати висоту стебел. Це спричиняє збільшення ваги та значний винос центра ваги жатки вперед від точки навішування, що створює додаткові вимоги до системи виважування жатки й забезпечення копіювання поверхні поля. Зазвичай як різальний використовують однопробіжний сегментно-пальцевий апарат. Крок пальців і розташування сегментів на смузі — переважно 121,4 або 76,2 мм.
В останньому випадку на комбайні Є-281 використовують укорочені пальці без верхнього пера (аналог пальців для скошування гороху), що значно поліпшує очищення різального апарата. Транспортування скошених стебел виконується ланцюгово-планчастим транспортером, причому на планках транспортера для підвищення їх активності використовують зубчасті зачепи. За потреби для звуження потоку маси використовують шнек із витками, що спрямовують стебла з периферії до середини. Орієнтованому укладанню стебел сприяє 4- або 5-лопатеве регульоване в процесі роботи по висоті мотовило. Для врахування стану стебел передбачено регулювання виносу мотовила щодо розташування різального апарата. Найсучасніші конструкції платформених жаток для забезпечення подачі задовгих стебел до живильника обладнано роторним різальним апаратом, що встановлюється на висоті 0,6–1,0 м над шнеком.
|
| Фото 1. Однороторна жатка дворядкового силосозбирального комбайна. Фото 2. Жатка кормозбирального комбайна фірми «Джон Дір» 8000-ї серії. |
Ручаєві жатки
Громіздкість, значна вага, нераціональна орієнтація стебел у подачі їх у живильник, широкорядний посів культур для силосування, їх значна висота привели до створення рядкових ручаєвих жаток. Ручаєві жатки спрямовують стебла в ручаї, підводять до скошувального апарата, підтримують у момент зрізування, можуть підіймати полеглі стебла, транспортують зрізані стебла й спрямовують зрізаною частиною у живильник комбайна. Ручаєві жатки використовувалися в комбайнах Ягуар 600-ї серії, встановлюються сьогодні на одно- та дворядкових комбайнах фірм-виробників Словенії, Німеччини, Австрії, Франції. Ручаї жаток установлено на ширину міжрядь посіву кукурудзи (0,8 м). Завдяки нахилу бічних поверхонь ручаїв стебла спрямовують до центра, де зрізаються дисковим різальним апаратом. Після зрізання нижня частина стебла затискається ланцюгами й подається до вальців живильника. Подача відбувається зі швидкістю, що в 3–5 разів перевищує швидкість руху комбайна, що забезпечує подачу маси без забивань. Для гарантованої подачі стебел у вальці живильника з трьох і більше русел перед живильником установлюють звужувальний шнек. Це дає можливість для збільшення продуктивності збирання збільшувати кількість русел до 6–8. Подальше збільшення ширини жатки призводить до потреби ускладнювати конструкцію, виготовляючи її з можливістю складання.
Поряд із раціональною подачею стебел (зрізаною частиною вперед) будь-якої довжини, компактністю жаток, їх недоліками є неможливість збирання сумішей кукурудзи з бобовими (соя, горох й інші), втрата тонкостеблових культур і забивання бур’янами. Останні під час збирання не скошують, хоча є цінними як додаткова сировина.
Ротаційні барабанні
Ураховуючи ці недоліки та у зв’язку з ростом продуктивності комбайнів, фірма «Кемпер» запропонувала ротаційну двобарабанну жатку. Від попередніх конструкцій вона відрізняється принципом безпідпорного скошування стебел. Однак на відміну від косарок для скошування трав стебло перерізається не за один різ, а в результаті послідовної взаємодії з кількома різальними елементами. Останні розташовані на плоскому диску один за одним, тобто скошувальний диск нагадує диск для різання деревини. Він розташований під барабаном для транспортування маси й має діаметр дещо більший за нього. Швидкість кінців диска перевищує 60 м/с. Висота барабана для транспортування стебел — понад 0,7 м. На його циліндричній поверхні в кілька рядів установлено захвати для надійного транспортування стебел. Під час руху комбайна різальний апарат жатки зрізує стебла, а барабани для транспортування маси спрямовують її до центра жатки, а далі у вальці. Для впорядкування руху стебел використано пруткові напрямні, що встановлені на подільниках. Подільники захищають диск для скошування від контакту з громіздкими сторонніми предметами.
Транспортувальні барабани й підтримувальні огородження не дають падати стеблам на жатку, а незрізаним стеблам — перед жаткою. Такі жатки отримали велике поширення й використовуються на комбайнах «Полісся» виробництва Білорусі завдяки можливості суцільного скошування під час руху навіть упоперек рядків, ефективної роботи на ділянках із полеглими стеблами. Використовуються різні за шириною жатки, існує навіть однобарабанний варіант (фото 1).
Ширина захвату жаток зросла до 4,5 м, однак подальше збільшення ширини, чого вимагає збільшення пропускної здатності комбайнів, практично недоцільне, оскільки за двобарабанної схеми збільшується й довжина жатки. Виникають також проблеми з рухом комбайна по дорогах загального призначення. За роботи жатки в момент подачі у вальці живильника стебла потрібно розташовувати похило вперед, чого потребує розташування вальців.
Усе це сприяло появі жаток переважно з парною кількістю (понад 2) роторів. Ротори можуть бути різних діаметрів, відповідно до бажаної ширини захвату та конструкційних особливостей. Одночасно із цим відбулося зменшення висоти барабана до 200–400 мм. Кількість зачепів не зменшилася, ускладнилася їх форма. Особливістю жаток на відміну від двобарабанних є транспортування зрізаних стебел заднім боком дисків. Це дозволяє не перевантажувати транспортувальні диски в зоні скошування, надійно захвачувати й швидко відводити знову зрізані стебла кукурудзи. В жатках передбачено реверсування приводу для усунення можливих забивань.
Прикладом таких жаток може бути жатка RU-450 комбайнів «Ягуар» 800-ї серії, сімейство жаток ORBIS комбайнів «Ягуар» 900-ї серії, жатки комбайнів фірми «Джон Дір» 8000-ї серії (фото 2), FR 50-ї серії — «Нью Холланд», жатки фірми «Кемпер». Ширина захвату жаток — 4,5–9,0 м, змінюючись із кроком 1,5 м. Якщо в жатках комбайнів «Ягуар» використовують диски різних діаметрів, то фірм «Джон Дір», «Нью Холланд» крім комбінованих пропонують два сімейства жаток із роторами діаметром 650 і 1350 мм. Перші рекомендовано застосовувати на молодих рослинах, жатки з великим діаметром ротора — на культурах заввишки понад 3,0–3,5 м.
Застосування широкозахватних жаток дозволяє комбайну рухатися по полю з меншою швидкістю й зменшувати кількість проходів як комбайна, так і транспортних засобів.
Конвеєрна жатка
 |
| Фото 3. Жатка Krone EasyCollect |
Значна кількість роторів у широкозахватних жатках робить громіздким їхній привід, потребує використання кутових редукторів. Спрощуючи кінематичну схему жатки, фірма «Кроне» запропонувала конструкцію конвеєрної (колекторної) жатки (фото 3). Конвеєр являє собою два довгокрокових ланцюги, з’єднаних пальцями. Простір між пальцями закрито рухомими пластинами. В жатці конструктори відмовилися від безпідпорного скошування, повернувшись до зрізання стебел із защемленням у різальній парі. На відміну від класичного сегментно-пальцевого апарата вісь різальної пари повернуто відносно напряму руху жатки на кут близько 65°, ніж закріплено нерухомо, а протирізальна пластина рухається. Зворотно-поступальний рух замінено на поступальний. Максимальна швидкість руху протирізальних пластин — 6,5–7,0 м/с. Протирізальні елементи й пальці для транспортування маси зібрано на конвеєрі (колекторі), вісь обертання якого встановлено вертикально й рухаються вони з однаковою швидкістю. Жатка має два конвеєри, які, зрізуючи стебла, подають їх до центра жатки. У центрі жатки конвеєри спрямовують масу до вальців живильника. Під час повороту потоку стебел останні займають похиле положення й потрапляють у вальці зрізаною частиною вперед. Завдяки такій конструкції жатки, змінюючи лише довжину конвеєра, можливо створювати уніфіковані жатки різної ширини. Фірма створила жатку із шириною захвату 10,5 м — найбільша жатка для збирання кукурудзи на силос.
Таким чином, використовуючи ротаційні або конвеєрні широкозахватні жатки для збирання високостеблових культур, вдається завантажити потужні кормозбиральні комбайни й забезпечити вчасну заготівлю високоякісного силосу.
Володимир Кузьменко, канд. техн. наук
ННЦ «Інститут механізації та електрифікації сільського господарства»
Співавтор: Олександр Холодюк, канд. техн. наук
журнал “The Ukrainian Farmer”, липень 2017 року
Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі “The Ukrainian Farmer” та інтернет-сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/journals належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».
The Ukrainian Farmer
