CC BY
73
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМБАЙНА ДЛЯ ПОЛИВА ПО БОРОЗДАМ И ДОЖДЕВАНИЕМ
Кокурин Игорь Семенович
ст. научн. сотрудник, директор ООО НПО «Полив»,
Россия, г. Ставрополь E-mail: [email protected]
THE USE OF A COMBINE HARVESTER FOR FURROW IRRIGATION
AND SPRINKLING IRRIGATION
Kokurin Igor
Senior Research Scientist, General Manager of OOO NPO “Poliv”,
Russia, Stavropol
АННОТАЦИЯ
В статье обосновывается целесообразность использования зерноуборочного комбайна одновременно с уборкой урожая и на других сопутствующих работах, в том числе и на орошении, что позволит сократить непроизводственные простои дорогостоящей техники, увеличить её коэффициент использования, тем самым снизив затраты на один гектар посевной площади.
ABSTRACT
In the article the practicability of the combine harvester thresher use simultaneously with harvesting and other related works including irrigation is explained that will reduce nonproductive delays of expensive equipment and increase its utilization coefficient reducing the cost per hectare of cultivated area.
Ключевые слова: комбайн, орошение, старение, загрузка, хранение.
Кокурин И.С. Использование комбайна для полива по бороздам и дождеванием // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2015. № 1 (14) .
URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/1889
Keywords: a combine harvester, irrigation, deterioration, loading, storage.
Комбайн (английское слово — combine, буквально «соединение») — сложный агрегат, представляющий собой совокупность рабочих машин, одновременно выполняющих несколько разнохарактерных операций. Наиболее широко различные типы комбайнов применяются в сельском хозяйстве: зерноуборочный, картофелеуборочный, кукурузоуборочный, свеклоуборочный и т. д.
В большинстве своём эти комбайны нацелены на уборку 1—2 культур и используются максимально 1...2 месяца, кроме зерноуборочного, который используется не только на уборке зерновых колосовых, но и на уборке подсолнечника, кукурузы, льна на зерно и других культур. Но даже уборка всего этого спектра культур едва ли превышает 2.3 месяца. А остальные 9—10 месяцев они стоят без работы. Такие мощные красавцы с двигателями до 300 лошадиных сил стоимостью от 2 до 13 миллионов рублей вынуждены простаивать. Пусть комбайн убрал за сезон 500 гектар, а срок службы у него 10 лет. Получается, амортизационные отчисления на 1 га убранной пшеницы составляют порядка 2600 рублей. Отсюда и рентабельность выращивания пшеницы падает.
Кроме того, исследования показали, что при хранении комбайна (неважно, в соответствии с требованиями или нет) старение происходит значительно большее, чем при работе. Происходит это в том числе и из-за точечной нагрузки в подшипниковых узлах. Пример: молотильный барабан опирается на два подшипниковых узла. А практически на два шарика в правом и левом подшипниках. Площадь соприкосновения шарика с обоймами очень малая. И вес барабана в сборке (около 300 кг) распределяется на две точки с громадной удельной нагрузкой. При работе комбайна происходит циклическая нагрузка, которая у шарика нагружает не одну и ту же точку, да и в обойме нагрузка меняется, так что в каждой точке есть цикл нагрузки
и разгрузки. За короткое время нагрузки её действие проникает в глубину шарика (обоймы) неглубоко, не нарушая структуры материала.
Иное дело получается при длительном хранении. Десять месяцев — это 7200 часов, когда непрерывно происходит давление на подшипниковую
точку с удельным давлением в---300—j «15000 кг / мм2.
2 • 0,01мм
Под этим давлением происходи рекристаллизация металла, рост кристаллов, образование микротрещин между кристаллами, которые могут вырасти при воздействии внешних условий и привести к аварийному износу (без работы механизма). Этому процессу способствует проникновение паров и газов при изменении температуры и влажности окружающего воздуха.
Ещё сложнее получается при длительном хранении резинотехнических и пластмассовых изделий, особенно которые ещё более увеличиваются под воздействием солнечной радиации температурных колебаний и влажности почвы и воздуха.
Исследование износостойкости резины колёс трактора Т-150К и дождевальной машины «Днепр» размером 530—610 показали следующее: при эксплуатации трактора в течение 4500 часов работы с нагрузкой на колесо 2000 кг и выше произошёл износ почвозацепов (до «лысой» резины). У дождевальной машины «Днепр» при наработке 570 часов за 3 сезона форма почвозацепов полностью сохранилась, но появились трещины на резине между почвозацепами вплоть до корда. При установке этих колёс на трактор Т-150К за несколько дней произошло полное отслоение резины от корда. По нашему мнению, произошла «релаксация» резины и потеря прочности молекулярного сцепления. При хранении дождевальных машин в поле быстро происходит затвердение (потеря эластичности) манжет, сальников, шлангов и других резиновых и пластмассовых изделий.
На основании вышеизложенного предлагается для круглогодового использования комбайна добавить ему работу на других операциях, в том числе на орошении сельскохозяйственных культур: зерновых, кормовых и особенно
овощей и картофеля, а также сев практически всех культур, внесение минеральных удобрений, гербицидов, пестицидов с водой и без неё, сев сидеральных культур и поверхностную обработку почвы (кроме пахоты). Такие разработки проводились ранее. Так, ученые Самарской сельхозакадемии предлагают усовершенствовать жатку комбайна для обеспечения одновременного посева зерновых культур по нулевой технологии [5].
Другой вариант предлагает А.В. Палапин [3]. Он рекомендует использовать при уборке зерновых культур наряду с самоходными, еще и прицепные зерноуборочные комбайны, которые одновременно с уборкой урожая могут выполнять и другие сопутствующие работы уборочного комплекса, например, лущение стерни, прямой посев пожнивных культур, внесение минеральных удобрений и др.
Так как внедрение технологии mini-till и no-till иногда ограничено недостаточным увлажнением почвы [1; 4], то рассмотрим вариант использования комбайна для орошения овощей или других культур. При этом будет использоваться в основном силовой агрегат и трансмиссия с ходовой частью, и не будут участвовать в процессе работы жатка, молотилка и система очистки комбайна.
Для осуществления предлагаемого варианта необходимо иметь закрытую оросительную сеть, желательно самонапорную. На подземном трубопроводе диаметром 300—400 мм устанавливаются гидранты 0 250 мм через 100—200 м (в зависимости от уклона поля). Вместо жатки навешивается легкая ферма, несущая пластмассовую трубу 0 200 мм и меньше по 50 м в обе стороны от комбайна. При поливе пропашных культур трубу можно опускать на поверхность поля. На трубе установлены водовыпуски с гасителями напора, типа саморегулирующихся [2; 6]. За 5—7 м от концов трубы установлены опорные двухколёсные тележки, служащие для транспортировки на другое поле (при повороте колёс на 90°) и при переезде к другому гидранту.
Г идрант пластмассовый приварен к подземному трубопроводу. На глубине 50 см в почве к гидранту крепится съемная головка с клапаном.
При глубокой обработке почвы (пахоте) головки снимаются, и гидрант закрывается заглушкой.
На поливной ферме установлен тройник с колпаком. При подъезде к гидранту комбайнёр устанавливает колпак на гидрант гидроцилиндром от комбайна. Закрепляет колпак на гидранте и штоком гидроцилиндра открывает клапан подачи воды в поливной трубопровод. Из трубопровода вода попадает в борозды, и по ним производится полив. Длина борозд выбирается в зависимости от поливаемой культуры, требуемой поливной нормы, уклона поля и других условий.
При отсутствии закрытой оросительной сети, комбайн можно использовать для данной технологии с забором воды из временного оросителя, но для этого необходимо на навеске поставить насос с отдельным двигателем мощностью 15—20 кВт и щит-перемычку с водозаборным устройством [7].
Уборку зерновых, кукурузы и других культур проводят одновременно с посевом сидеральных культур. Для лучшего работы комбайна его обслуживают 2—3 человека, при этом, когда комбайн работает в 1 смену, двое не занятых в полевой работе комбайнера выполняют операции по последующей подготовке используемой на комбайне прицепной или навесной техники.
Ориентировочный пример использования комбайна:
1. февраль—март — подкормка озимых культур;
2. март—апрель — сев ранних яровых культур;
3. апрель—май — влагозарядковый полив озимых и яровых культур; сев яровых культур: подсолнечника, сои, кукурузы;
4. июнь — полив всех культур;
5. июль — уборка гороха и зерновых культур с одновременным севом сидератов;
6. июль—август — орошение всех культур, особенно кукурузы и сои;
7. сентябрь — уборка подсолнуха, кукурузы и сои с одновременным севом сидератов;
8. сентябрь—октябрь — сев озимых культур;
9. октябрь—ноябрь — влагозарядковый полив под яровые и озимые культуры;
10. внесение удобрений, гербицидов и других химикатов проводится совместно с поливом.
Вопросы оптимизации загрузки комбайна необходимо более тщательно прорабатывать в зависимости от условий хозяйства и используемых технологий возделывания культур. Вполне возможно использовать универсальные комбайны только для энергосберегающих технологий, когда, кроме посева, уборки, химической защиты и орошения, другие операции не требуются.
Экономическая эффективность многопланового использования комбайна складывается из следующих показателей:
1. Высокая производительность любого вида работ, производимых на базе одного силового агрегата, который заменяет необходимость иметь несколько тракторов.
2. Стоимость механизмов, входящих в шлейф для комбайна, значительно меньше стоимости тракторов с сельхозмашинами, применяемыми по традиционной технологии, что снижает себестоимость работ и повышает рентабельность производства сельскохозяйственной продукции.
3. Почти круглогодовое использование комбайна снижает старение узлов и деталей от точечной нагрузки и продлевает срок службы всего агрегата.
4. Использование специалистов высокой квалификации для работы на комбайне и качественного содержания шлейфа сельскохозяйственной техники повысит коэффициент надежности всего технологического процесса производства сельхозпродукции и рентабельность.
5. Использование мобильного орошения в комплекте с комбайном и закрытой оросительной сетью позволит обеспечить 100 % потребность растений в воде при промачивании всей глубины корневой системы растений, что приведёт к высоким урожаям и высокой рентабельности производства сельскохозяйственной продукции.
6. Продуманное планирование сельхозработ позволит обслуживать
2—3 специалистам на комбайне со шлейфом сельхозмашин до 1000 и более
гектар сельхозкультур с высокой рентабельностью их производства.
Список литературы:
1. Высочкина Л.И., Высочкина Т.Н. Поверхностный полив
при использовании технологии no-till и mini-till // Сборник научных трудов Sworld. — Одесса, 2012. — Т. 7, № 4. — С. 81—85.
2. Высочкина Л.И., Кокурин И.С., Грудиев Г.В. Применение поливного трубопровода на закрытой оросительной сети // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2007. — № 7. — С. 9—10.
3. Палапин А.В. Обоснование оптимальных параметров многофункционального уборочного агрегата на базе прицепного зерноуборочного комбайна // Научный журнал КубГАУ. — 2012. — № 83 (09). — С. 54—65.
4. Пат. 108911 Российская Федерация, МПК7 A01G25/00. Устройство для нарезания водопоглощающих щелей / Л.И. Высочкина, И.С. Кокурин; заявитель и патентообладатель ООО НПО «Полив». № 2011113098/13; заявл. 05.04.2011; опубл. 10.10.2011, Бюл. № 28. — 4 с.
5. Пат. 2462017 Российская Федерация, МПК A01D41/00 (2006.01)
Устройство для уборки и посева зерновых культур / В.А. Милюткин, М.А. Канаев; № 2011108128/13, заявл. 02.03.2011. Бюл. № 27. — 3 с.
6. Пат. 89923 Российская Федерация, МПК А0Ш 25/02. Водовыпуск
поливного трубопровода / Г.В. Грудиёв, Л.И. Высочкина; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Ставропольский Г АУ.
№ 2009128114/22; заявл. 27.12.09; опубл. 27.12.2009. Бюл. № 36. — 3 с.
7. Пат. 77533 Российская Федерация, МПК7 A01G25/00. Устройство для установки щит-перемычки в оросительном канале / Л.И. Высочкина, И.С. Кокурин; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Ставропольский ГАУ. № 2007112202/22; заявл. 02.04.2007; опубл. 27.10.2008. Бюл. № 30. — 4 с.
