01. Ожерельев В. Н., Никитин В. В. Результаты адаптации конструкции комбайна к работе с очесывающей жаткой

Печать

УДК 631.354.2

DOI: 10.15507/2658-4123.032.202202.190-206

Результаты адаптации конструкции комбайна к работе с очесывающей жаткой

Ожерельев Виктор Николаевич
профессор кафедры технических систем в агробизнесе, природообустройстве и дорожном строительстве Брянского ГАУ (243365, Российская Федерация, Брянская обл., с. Кокино, ул. Советская, д. 2а), доктор сельскохозяйственных наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2121-3481, Researcher ID: AAD-8298-2022, Scopus ID: 57195608281, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Никитин Виктор Васильевич
заведующий кафедрой технического сервиса Брянского ГАУ (243365, Российская Федерация, Брянская обл., с. Кокино, ул. Советская, д. 2а), доктор технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1393-2731, Researcher ID: AAD-7368-2022, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Снижение дробления свободного зерна рабочими органами молотилки при очесе растений на корню является актуальной научной проблемой. Цель исследования – разработать техническое решение и экспериментально подтвердить возможность осуществления предварительной сепарации свободного зерна из очесанного зернового вороха до поступления его в молотильную камеру зерноуборочного комбайна.
Материалы и методы. Наиболее перспективным техническим решением, позволяющим минимизировать дробление свободного зерна, является наклонная камера, содержащая решетчатое днище с продолговатыми отверстиями, под которыми смонтированы наклонные шнеки. Экспериментальные исследования были разделены на два этапа. В первой серии экспериментов в лабораторных условиях определяли оптимальные размеры отверстий решетчатого днища, обеспечивающих максимальный проход свободного зерна. Во второй серии экспериментов оценивали степень сепарации и дробления свободного зерна в реальных полевых условиях.
Результаты исследования. По результатам лабораторных исследований установлено, что максимальный проход свободного зерна сквозь отверстия решетчатого днища составляет 68,7 % при ширине его отверстий 8 мм и их длине 160 мм. По результатам полевых экспериментов установлено, что средний проход свободного зерна сквозь отверстия решетчатого днища составляет 90 %. При этом дробление зерна в наклонной камере не превышало 0,5 %, а в бункере 1,75 %. Дробление бункерного зерна находилось в пределах 5,25 % при работе комбайна без предварительной сепарации очесанного зернового вороха на решетчатом днище наклонной камеры.
Обсуждение и заключение. Предварительная сепарация свободного зерна из очесанного вороха позволяет уменьшить дробление зерна как минимум в три раза, а также снижает мощность, которая расходуется на привод молотильного аппарата, на 11–12 %.

Ключевые слова: зерноуборочный комбайн, уборка зерна, очес, энергоемкость, степень дробления зерна

Благодарности: авторы благодарят анонимных рецензентов, а также выражают признательность В. Д. Игнатову (ПАО «Пензмаш») за сотрудничество и помощь в материальном обеспечении процесса исследований.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: 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. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202202.190-206

Заявленный вклад соавторов:
В. Н. Ожерельев – научное руководство, формулирование основной концепции исследования, общее руководство экспериментальными исследованиями, проведение критического анализа результатов и формулирование выводов.
В. В. Никитин – анализ литературных данных, подготовка первоначального варианта текста и доработка текста, проведение экспериментов и обработка их результатов.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 02.02.2022; одобрена после рецензирования 21.03.2022;
принята к публикации 11.04.2022

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Шибалкин А. Е. Динамика производства зерна в России: объемные и структурные изменения // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2019. № 7. С. 44–48. doi:https://doi.org/10.31442/0235-2494-2019-0-7-44-48

2. 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.

3. Жалнин Э. В., Ценч Ю. С., Пьянов В. С. Методика анализа технического уровня зерноуборочных комбайнов по функциональным и конструктивным параметрам // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12, № 2. С. 4–8. doi: https://doi.org/10.22314/2073-7599-2018-12-2-4-8

4. 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: 27.01.2022).

5. On the Substantiation of the Technological Scheme of the Combine Harvester with the Stationary Process of Threshing Bread Mass [Электронный ресурс] / A. S. Ovchinnikov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Russian Conference on Technological Solutions and Instrumentation for Agribusiness, TSIA 2019 (21–22 October 2019). Vol. 488. Stavropol, 2020. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/488/1/012057

6. 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. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47467816 (дата обращения: 27.01.2022).

7. Adaptation of Threshing Devices to Physical and Mechanical Characteristics of Harvested Crops / Yu. F. Lachuga // Russian Agricultural Sciences. 2020. Vol. 46, Issue 2. P. 198–201. doi: https://doi.org/10.3103/S1068367420020111

8. Lovchikov A. P., Ognev I. I. Theoretical Background for the Development of Stationary Process of Grain Mass Threshing with a Combine Harvester [Электронный ресурс] // E3S Web of Conferences. International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2020). Vol. 193. Sevastopol, 2020. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202019301004

9. Increase in Soil Moisture Reserves Due to the Formation of High Stubble Residues for the Accumulation of Snow Precipitation [Электронный ресурс] / M. Konstantinov [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Science and Technology Conference “Earth Science” (8–10 December 2020). Vol. 666. Vladivostok, 2021. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/666/5/052049

10. Результаты лабораторных исследований по определению оптимальных конструктивных и режимных параметров ротора / М. А. Федин [и др.] // Нива Поволжья. 2018. № 4. С. 169–174. URL: https://clck.ru/enmfi (дата обращения: 27.01.2022).

11. Buryanov A. I., Chervyakov I. V., Kolinko A. A. Strength Testing of Stripping Cylinder’s Tooth // INMATEH – Agricultural Engineering. 2021. Vol. 65, Issue 3. P. 67–72.

12. Development of a Method to Control Threshing Process Based on Properties of Harvested Crop Variety and External Factors [Электронный ресурс] / A. V. Alabushev [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 6^t International Conference on Agriproducts Processing and Farming (17–18 October 2019). Voronezh, 2020. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/422/1/012005

13. 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.

14. Савин В. Ю. Зависимость степени дробления зерна пшеницы от частоты вращения очесывающего устройства // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 3. С. 98–102. doi: https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2018.3.98

15. Perspectives of Grain Pile Separation Before It Enters the Thresh-ER / V. Ozherelyev [et al.] // International Journal of Engineering and Technology. 2018. Vol. 7, Issue 2.13. P. 114–116. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.13.11622

16. Chaplygin M. E., Tronev S. V., Davydova S. A. Soybean Harvesting Using Current Dedicated Headers and Adapters [Электронный ресурс] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Conference on Engineering Studies and Cooperation in Global Agricultural Production (27–28 August 2020). Vol. 659. Rostov Region, 2021. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/659/1/012014

17. 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.

18. 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. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=37365086 (дата обращения: 30.01.2022).

19. 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. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.031.202103.403-413

20. Очесывающий аппарат : патент 2726110 Российская Федерация / Савин В. Ю. № 2019117319 ; заявл. 04.06.2019 ; опубл. 09.07.2020. 4 с. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43905335 (дата обращения: 30.01.2022).

21. Очесывающий аппарат : патент 2751846 Российская Федерация / Савин В. Ю. № 2020128369 ; заявл. 25.08.2020 ; опубл. 19.07.2021. 4 с. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46476751 (дата обращения: 30.01.2022).

22. Наклонная камера зерноуборочного комбайна : патент 1687078 СССР / Дементьев А. В. [и др.]. № 4689013/15 ; заявл. 12.05.1989 ; опубл. 30.10.1991. 5 с. URL: https://patents.su/4-1687078-naklonnaya-kamera-zernouborochnogo-kombajjna.html (дата обращения: 30.01.2022).

23. Наклонная камера зерноуборочного комбайна : патент 2577892 Российская Федерация / Ожерельев В. Н., Никитин В. В. № 2014145875/13 ; заявл. 14.11.2014 ; опубл. 20.03.2016. 4 с. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37388291 (дата обращения: 30.01.2022).

24. Ozherelyev V. N., Nikitin V. V., Komogortsev V. F. Comparison of Different Methods for Preliminary Separation of Free Grain When Hatcheling Standing Plants [Электронный ресурс] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 1079. 2021. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1079/6/062088

25. Зерноуборочный комбайн : патент 2680666 Российская Федерация / Шабанов Н. П., Хабрат Н. И., Умеров Э. Д. № 2016149302 ; заявл. 14.12.2016 ; опубл. 25.02.2019. 4 с. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41019193 (дата обращения: 30.01.2022).

26. Комбайн для уборки зерновых культур на корню : патент 1766310 СССР / Данченко Н. Н. [и др.]. № 4670394/15 ; заявл. 06.02.1989 ; опубл. 07.10.1992. 5 с. URL: https://patenton.ru/patent/SU1766310A1 (дата обращения: 30.01.2022).

27. Зерноуборочный комбайн с очесывающей жаткой : патент 2744619 Российская Федерация / Ряднов А. И., Федорова О. А. № 2020120743 ; заявл. 16.06.2020 ; опубл. 12.03.2021. 4 с. URL: www.elibrary.ru/item.asp?id=45806659 (дата обращения: 30.01.2022).

28. Тишанинов К. Н. Обоснование конструктивно-технологической схемы решетного стана // Наука в центральной России. 2021. № 4. С. 13–17. doi: https://doi.org/10.35887/2305-2538-2021-4-13-17

29. Obtaining High-Quality Grain through the Use of Fractional Technology for Its Cleaning [Электронный ресурс] / V. I. Orobinsky [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials (26–29 February 2020). Vol. 640. Voronezh, 2021. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/2/022046

30. Orobinsky V. I., Gulevsky V. A., Gievsky A. M. The Technological Process of the Grain Harvester as a Complex Functional System [Электронный ресурс] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: Mechanization, Engineering, Technology, Innovation and Digital Technologies in Agriculture. Vol. 723. Smolensk, 2021. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/3/032005

31. Ways to Reduce Injury to Seeds by the Harvester’s Final Threshing Device [Электронный ресурс] / V. I. Orobinsky [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: Mechanization, Engineering, Technology, Innovation and Digital Technologies in Agriculture. Vol. 723. Smolensk, 2021. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/3/032014

32. Ожерельев В. Н., Никитин В. В., Федин М. А. Влияние предварительной сепарации свободного зерна на устойчивость комбайна с очесывающей жаткой // Сельский механизатор. 2020. № 1. С. 4–6. URL: http://libryansk.ru/files/projectimage/agro/text/ozherelev_sm_2020_01.pdf (дата обращения: 30.01.2022).

33. Зерноуборочный комбайн : патент 2685735 Российская Федерация / Ожерельев В. Н. [и др.]. № 2018126059 ; заявл. 13.07.2018 ; опубл. 23.04.2019. 4 с. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38145296 (дата обращения: 30.01.2022).

34. Зерноуборочный комбайн : патент 2756602 Российская Федерация / Ожерельев В. Н. [и др.]. № 2020137033 ; заявл. 10.11.2020 ; опубл. 04.10.2021. 5 с. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47120989 (дата обращения: 30.01.2022).

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.