CC BY
15
ISSN pr. 2412-608Х, ISSN on. 2412-6098 Масличные культуры. Вып. 3 (191). 2022
Технологии, машины и оборудование для АПК
УДК 631.361.2:633.853.52
Б01: 10.25230/2352-608Х-2222-3-191-74-78
Селекционная молотилка
для обмолота отдельных растений сои
Сергей Сергеевич Макаров Георгий Векторович Кочуров
ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК
Россия, 3500388, г-. Краснодар, ул. им.Филатова, д. 1 7
Тел.: (861) 274-34-89
Аннотация. В отделе механизации ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК (г. Краснодар) создана конструкция молотилки МРС-1, предназначенная для обмолота отдельных растений сои, первичной очистки семян на решетном сепараторе от плодовыж створок и необрушеьшхх бобов, отделения необру-шеьнылх бобов от плодовыых створок воздухом в воздушном сепараторе и сбора семян каждого отдельно обмолачиваемого растения в вы>1грузной контейнер). По результатам лабораторный исследований молотилки МРС-1 получены1 даьныые о том, что при обмолоте бобов, совершаемом в два этапа, предварительны™ обмолот осуществляется резиновым вальцом с оптимальной частотой врщщения в предела)) 25з30 Гц в шелушителе первой ступени с подпружиненной декой и окончательным домолотом в шелушителе второй ступени путем протяжки бобов зубчатым транспортером подпружиненным зубчатым вальцом-шелушителем второй ступени, оптимальная частот;! вращения которого варьирует в пределах 18-2 3 Гц, вальца-шелушителя второй ступени - в пределах) 23-28 Гц, а контроль домолота осуществляется вальцом-контролером, вращающимся в направлении вращения и с частотой вальца-шелушителя второй ступени с окружной скоростью ниже окружной скорости вальца-шелуши-теля второй ступени на 50 %. (Созданная конструкция молотилки для отделнныых растений сои осуществляет полнылй обмолот бобов с минимальным травмированием семян, не превышающим 1 %, которыый обеспечивает щадящий, обминающий принцип вскрыытия бобов и сход семян в вы>прузной контейнер без присутствия вегетативной массы1 растения.
Ключевыые слова: селекционная молотилка, конструкция, травмирование, очесы>1ватель, шелушите ль.
Для цитировании: Макаров С.С., Кочуров Г.В. Селекционная молотилка для обмолота отдельных растений сои // Масличные культуры. 2022. Вып. 3 (191). С. 747-78.
UDC 633.361.2:633.853.52
Batch thresher foo threshinn innividual soybean plants
S.S. Makarov, researcher
G.V. Kochuuov, leading design engineer
V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops
17 Filatova str., Krasnodar, 3 50038 Russia Те1.: (861)274-64-88 [email protected]
Abetract. The design of MMR-1 thresher was developed in the mechanization department oo V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops (Krasnodar). It is designed for threshinn individual soybean plants, primary cleaning of seeds on the screen separator from fruit hulls and unthreshed beans, separation oo unthreshed beans form frau hulls by air in the air separaton and collection oo seeds of each individually threshed plant in the tutloodisig container. The results oo the laboratory research on the MMRS-1 thresher give evidence that at threshing of beans in two stages the pre-threshing is perfntmed by a rubber roller wath an optimal rotational speed ranging from 25-30 Hz in a first-stage dehuller with a spring-looded deck and final threshing in a second-stage dehuller by passing the beans with a toothed conveyor belt througn a second-stage dehuller with a spring-1ooded toothed roller, the optimal rotational speed of the latter varies between 1 8821 Hz and that of the second-stage dehuller roller - between 22-25 Hz, while c ontrol oo the threshing process is perfonned by a control roller rotating in nhe rotationa1 direction and at the frequency of the second-stage dehuller rolled with circukknrens tial speed 50 % lower than that of the second-stage dehuller roller. The developed design of the thresher foo the individual soybean plants enables complete threshing of beann with a aшsimum seed injury of no mooe than 1 %, which ensures a gentle, crummling principle of openi^ the beans and the seeds are getting into the шt1oading container without the vegetative mass o f a plant.
Key wordi: batch thresher, design injury, comming machine, dehuller
Введение. В селекционном процессе необходимость обмолола индивидуальных растений возникаат преимущественно на ранних этапах селекции (питомники опыления, гибридные питьмники, питьмники оценки потьмста и т.п.). В этех питомниках обмолоту подвекгаютея индивидуальные растения. Семена с каждого из них облалают уникальными генетичестими
свойствами и, соответственно, имеют селекционную цеоность. В связи с этим при индивидуалоном обмолоте желательно маосималоно поонле, с минимальным траомивованием и потерями, изолечение семон из пводов (ВоВов) при вотором они гарантированно не бодут смешираться с семенами других растений при предыщу-щем иди последующем обмолорах, Лез необходимости ддаления после завершения обмовота измельчённык растительнык ос-татвов из раВьчей ооласти. Поэтому одним из важныбх этапов селекциооного пвкцесса яоряется обмолот отдельныбх растений сви.
Известныле мововилди дря обмовота бу-хих растений [1; 2; 3;4; 5; 6] осноааны.1 плеимуществеоно на ударно-тёрьчнбм принципе обмовота, анавовичпбм вбмрой-новбму обмолоту, пледусматривающем ддоонле разрушение целостности пводов и отделение от них семон. Ударныой механизм извлечения семян используется в молотилках рарараоного типа с непод-рижныш решеьчатыш подрарараньем (девой), в воторыгх поступающле на обмовот растение затягивается в равьчую зону между оращающимся рараранбм и непод-рижной девой. В равьчей зоне пррисхорит одоово-тёрьоное разрушение пводов (бо-вов) при тылслрих углотык свовостях ба-рарана со шрифтами ири ты1ступами на ево внешней повеххности. ОУщим вонструк-тивнынм недостатвбм молотилок индири-дуальнык растений рараранно-тёрьчного типа яоряется сам принцип обмолота. Вы>1 -слрие уолоты1е сворости рарарана приводят к многлоратныш ударам семон о поверхносри самово рарарана и элементов дери. В резольтате часть семян получает миово- и маоротрабмы.1 овольчек и непо-следствеоно располоясенныхх под оволоч-вой поверхностный тканей семодолей и осетыбх органов зародышлей - зародыл-псеоооо ворешка, что ведёт их к гилери. Ещё одним сельёзныш недостатвбм рара-ранныхх молотивлк ооряется потыршенныой риск трабмирования бук уператовов, ра-вотающ1бх на них. Посвольбу обмолачи-ваемле растение пбмещается
непоследствен-но в приёмную камеру тольво при вращающемся рараране, есть риск затягивания рук уператора в равьчую
зону мввводвлд, свбьайнв заклудвшибср за воълко вомвовот. Ещё одндм нлдвсоaо-лвм мввводввл 0аpа0аннвго оруа рвореотя от, ьот о оаовьбю в0васоa 0ара0ана ув-собуаро р оазозбРаротр (o0мвваьдввpкaре
вте раPоaндл.
Установка и методы. АнавIдз лвнсо-Oбккдй оазоаPвоaннты оанлл мввводввл, а отажл У0ввлдлнныл о воолол млхaнизакдд ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК (г. Краанвоар) дссвлдвввндр увзвввдвд свзоаот лвнст-оулкрю мввводвлд МРС-1 (в)дс. 1 р 2), У0лдназнаьлннбю оол вомвовот втолкл-нтых оаpоендй сор, улквдьнвй oьдсотд сл-мрн на олдIёонвм ссуарарврл во уововвтых сотвовл р нлвообшлннтых ововв, втолол-нрр нлкоо6шлннтых ововв во уововвтых сотвовл ввзоухвм в ввзобшнвм ссуараовол р ссора ссмрн лажовгв воолвБнв в0мвов-ьлннвгв раpоaндр сор в втыгоyзнвй лвн-отонло.
Мввводвла МРС-1 (в)дс. 1а) сссовро рз оаа1ты 1, лвм0дндовввннвгв оунллоа 2 с всохнлй уррмoбзввБнoй ья-ттю, жёов0а 3, вьёёыввщлев yсттвйстaа I (в)дс 16), ттлдл-вoьнoгo ^сотвосотв II (в)дс. 1в), оаpьдлoв 14 всоaнввлд Icаололд р вoзвращлндр ле в дсхвонвл У0B0жлндл, лвнклквгв уувоа 15, в0олзинлн нвгв вввБка-РIЛBбРштaвр 16 улрвво соyулнд вомвовот 0в0вв, увоуобз жшнлннво оллр 17, олеyвлотоа 18 раРвьлев зазооа улдвоо собУЛнд вомвовот 0в0вв, з^0ьаотгв отансувоотра 19, урдвoоа 20 ооансувооaоа, ввPБка-I-IЛBбшдоaдр 21 ввт-рво соyулнд вомвовот 0в0вв, урдвoоа 22 вввБка-I-IЛBбшдоaвр встовй собУЛнд вомвовот 0в0вв, вволца-лoнгтoвёра 23, олеyорв овра 24 раРоьлео зазора ввороо стбулнд вомвовот 0в0вв, рлшёонвгв вьдсоигеоБнв-ссуаpдобющлеo yсотвйсоaв 25, ^вздушноо вьдстлд 26, ёмлвсод 27 оор ссора ссмрн, ёмлвстд 28 оор нлв0мвввьлннтых 0в0вв, овола 29 сора ст-коло, уодввоа 30 орлкё-ввьнвгв yсотвйсоaв, уодввоа 31 ввоька-шлвyшдоaдр уловво соyулнд вомвовот ововв, УбоБта 332 yуоааолндр, рууного ртыьа-га 33 оор вттредввндр Увовджнвй соaволд 6 во нлувовджнвй 5 оьёёьыввющлео уут-0вйстaвI .
Оулдарор yзоаотыввpо в жёов0 3 рартек ндл стр оapдм о0развм, ьов0ты лвмлоь рар-оендр (урдлoрнлквр лев ьарот- урвшёо млжоб стторларш 5 р 6 вьёёьыввp)щлев
устройств а I при оттягивании ручным ры-чагом 33 подвижной ствтрии 6 от непод-вижной 5 и попал в рабочее отвтрсиие 9 очёсывателя, образованнее полукруглыми вырезами на траях створок 5 и 6, коттры-ми они соприкасаются друг с другом по вертикали в исводнам состоннии, а конец вамля попал в захват 11 стебля с ручным фиксаттрам 12, затреплённым на ктретке 10 на однам уровне с рабочим отеерстием 9. Операттр с памощаю пульта 12 управления приводит в движение ктретку 10 по напраолающим 13трелёвочного устройства II. С помощаю захвата 11, в котором зафиксираван камель растения!, ано протягивается через отверстие 9 между ствтрками 5 и 6 очёсывателя, чам и обеспечивается отрыв бобов с растения, кото -рые поступают в нижнюю часть Кункера 2. После очёсывания псследнего боба оператор с помощаю пултта 12 управления сстанаоливает ктретку 10, с помощаю ручного фиксатора 12 захвата освоВожда-ет очёсаинее растение, уклодывает его в лотак 29 сВтра стеОлей, а ктретку опять -таии с пульта 12 упраоления возтрощает в исходнее положение аОлизи очёсыватоля. Так как растение имеет стаболь, уменьшающийся по диаметру от вамеля квер-хушечной часии, то при протягивании его через очёсыватель с псстоннным размерам отверстия 9 между створками 5 и 6 не все ваВы могут Выть очёсаны с растения, т.ее. аместе с тонким стеолем в отвтрсиие 9 пройдут и бобы. Чвобы эвого не проиахо-дило, в очёсывателе подиижная ствтрка 6 подпружинен а к неподиижной створке 5 с памощью пружины 8, обеспечивая в кож-дый мамент размер отверстия 9 в свотеет-стиии с изменающимся сечанием стеб)ля на выходе из очёсывателя.
Отделё шлее от растения ваВы песту -пают в прсстранство между обрезинен-ным вальцам-шелушителем 16 первой ступени аамолота и подпружиншнной девой 17, где в завтре между ними приисхо-дит частичнее шелушащее бобов. Далее атрабатываемая масса псступает на делитель 18 втраха вавав и дкумя потаками псступает на два зуочатых трансптртёра 29 и подаётся кождым из псследних в за-зтр между вальцам-шекушителем 21 вто-рой ступени и транспортёром, где
происходит вторая ступень обмолота, обеспечивающая практически окончательное отшелушивтние семян отстводок. Отшелушивтние единичных, оставшихся нестшелушенными бобов довтршаетоя в зазоре между транспортером и вальцом-кончролёром 23, дитметр которого меньше дитметра втльца 21, за счёт чего происходит изгиб и перелом нестшелушенных бобов и освобождение семян из них.
II 29 М is
I / [ГТг^УГ
т 201 221 «Г/ 22] 28] 2б\
а
Г
У
\34-&\33 \6
Рисунок 1 - Схемя устройствт селекционной молотилки для обмолото
отдельных раетаний сеи МРС-1: а - схемя; б - очесывтющее устройствт;
в - трелевочное устройство. 1 - караас; 2 - бунчер з агрузочный; 3 - желоД; 4 - очесывающее устройство; 5 - створка непрд-вижння; 6 - створка прдвижная; 7 - пружинн возврата; 8 - направляющая; 9 - рабочее отверстии; 10 - каретка; 11 - захваты; 12 - фитсатор; 13 — н нправляющие; 1 4 - д атчик останнвки; 15 - концавой упрр; 1 6 - в алец-шелушитель J№ 1 ; 17 - дека подпружитенння; 18 - регулятор зазора
первой ступенн; 19- траннпрртер зубчатый; 20 - привод транспортера; 21 - валец-шелушитель № 2; 22 - привод вальца №№2 2; 2223 — валец-контролер; 24 - р егулятор зазора второй ступрни; 25 - очиититель семян; 26 - воздушный сепрратор; 27 - емкость сбора семян; 28 - емкость сбора ннобрушенных боДов; 29 - лоток для стеблей; 30 — привод каретки; 31 - привод вальца №№ 1; 323 - пульт управления; 333 - рычаг открытии очаса; 34 - фитсатор рычага
Далее масса пустых створок бобов и семян поступает по скатной поверхности на решётное очистительно-сепарирующее устройство 25, на ротором ствооки и семена разделяются: створки по скатной по -верхноски поступают в ёмвость 30 для их сбора, а семена разделюются на две фракции и поступают на воздушную оиистку 26, гре окищаются от лёгких примесей и поступают в ёмвости для свора семтн.
Рисунок 2 - Общий рид селекциттной мо-вотиоки для оОмовота отделтнырх растений ски МРС-1
Техническая характекискика значений параметвов сееекциттной мовотилки для оОмовота отдельнырх растений сои М1РС-1 пкиведена в таОлице.
ТаОлица
Технические характеристики значений параметров селекриохной молотилки для обмоиота отдельныхарастекий сои
Наименование параметра Значение
параметра
1 2
Производительносту при длино растения
но более 90 см, (растений о минуту), шит. 8
Нбибольшад длина растения, м 1,4
Наименьшая длино растения, м 0,3
Наибольший диаметр стебло растения, мм 18
Наименьший! диаметс стебло растения, мм 3
Частота вращения вальца 1 -й ступени
обмолота:
наименьшая, Гц; 28
наибольшая, Гц 48
Частота вращения вальца 2-й ступени
обмолота:
от, Гц; 20
до, Гц 32
Установленная мощность электродвигате-
лей приводов, кВт 3
Првдвожетие трОоицы
1 2
Наполжетие уитатил трехфазтве, В 380
ГрОрриттыы -азмеры:
доитр, -мм; 3100
ширитр, мм; 880
оыывтр, мм 1300
Мрсср, кг 130
Результаты оабвраттрьыр исслрдвов-тио рабвоир вогаьвоововтиоои МРС-1 У0рдстааорьы та оисуторр 3, 4 и 2.
Свдержаьие тоааоиововььыр ссмлт овзJзаблабт с увеоиоетием оа-своты ораще-тил резитвввгв оволка-I-IPокшитатл № 1 (пр-ово стууети) с увду0кжитрттвй де-ово (рис. 3), при этвм вптимаолтал оа-тв-тт оращетил оволка-шрокшитатл оволиркут о уредеоар 22-30 Гц.
Частота,Гц
Рииууоо 3 - Графио з ааисимвсти ^держа-тил ттаамирвовттыр сст[яь вт оаб1гвтаы оращетил веолка-шеокшитатя № 1
2,6
*
О- 0,4
0,0 ---
17 18 19 20 21 22
Частота, Гц
Рисунок 4 - Графио з ааисимвсти одержат™ траамирвовттыр ссмлт вт оч-твоты овр-штил зyBоaтвгo тоатсувортра
Свдержатие траамиововттыр сстIят при вовтоатаолтвм двмвовта о шеокши-ттое оевовй ступе™ уктам урволжои Ов-Ово зкОоаттым тратсувртатвм пвд
подпружиненным зубчатым вальцом-шелу-шителем № 2 увеличивается при нарастании частоты вращения зубчатого транспортера (лис. 4), при этом дпломаль-ная частота вращееиия зубчатого вранспор-тера варьирует в вределах 18-11 Гц.
Содеужание вравмировааных семян увеличивается с увеличением частоты вращения вальца-шелушителя № 2 (вто-Той ступени), при этом дптимальная частота вращения вальца-шелушителя № 2 варлирует в пееделах 23-25 Гц (лис. 5).
Y = 0,0368x2 +0Д516Х + 0,468
R1 =0, 911
JV 2,52
A.") 2
"""о.Эб
0 £1-..... 0,75
Частота, Гц
Рисунок 5 - График залисимости
содеужания траомитованных семнн от частоты вращения вальца-шелушителя № 2
Канттоль домогота осугвествляется вальтом-гантролетом, вра1цак)1цимся в на-оравлеиии вращения и с частотой вальца-шелушителя втвтой слупели с овружной ствтостьк луже овруясной ствтости вальца-шелушителя втврой слупели на 50 %.
Выводы. В хове иссеетований, щтове-деаных в отдеве механизацли, создана танструьция молотиоли аля отделытых растений сли, осуществляющая поаный уомотот тутов с милимальным травмвто-ванием семан (менее 1 %), тотврая убеспе-ливает щалящий, уомннающий тлныцдп всвт!з1лия тутов и выход семян вез плисут-ствия стеолетой массы растения.
(Список литературы
1. А.с. 178213 СССР, МПК А01П1/00. Машина для очистки зерна от трудnтотде]Iимых семян сорняков / Н.Р. Проскурин. - № 938893/30-15; заявл. 30.12.1964; опубл. 08.01.1966. Бюл. №2 2.
2. А.с. 895344 СССР, М/ПК А011 11/00. "Устройств о для обмолота бобовых культур / И.В. Канеев, Д.Г. Перунов, Э.В. Козырев [и др.]. - № 2974220/30-15; заявл. 180.08.80; опубл. 07.01.82. Бюл. № 1.
3. Провно- № 224-5012 RU, МПК А0№ 1 1/0-4. Усовто-оооо дол туокштор легктптотеждеш^ыIX ол'лло}']:) нр при-иeт)в щоа (оPтчaшы) / С.Б. Аоллво, Э.Б. Двдоор, А.М. Сaлдрео [и дв.]. - N° 2002120-449/1:2; зрлол. 1-1.1(1.2002; тплул. 27.05.2005. Бюл. №№> 151.
4. Шафоростов В./Д., Макаров С.С. Тендвнция в)^-оиоия о'вхсниб^асии овс^доов для тУмeлтор к^зинок под-стлнвчпиор (тузов) // Мроличныв ку]IЛруты. - 20191. -Вмы. -4 (180). - С. 1770-1 78.
8. Богус Ш.Н. Анрлиз и оино'вз мeлтоилы^т-сепPтчтлюIцих лсрттйсов тчстзетнтлУтттчш>IX комм^!!-ноо: дис... д-вр овх. нрлос / Шлоумф) Нлхтоич
Богло. - Ктрснтдрт, 220050. - С. -41.
3. Ефимкиу Н.В. Исследторш^в пвоцвсср тУмeлтор к^зинок подсолнечнике ордлцоотш мeлтоиллш>Iм ш-п^ва^оом // Мвхернизрция пттизвтдсовр мeо]шчн]ыx кллл-оу]э: сб. ВНИИ мeс]шчныx кл'Шлолт]:). - Ктрсытдрт, 1990. -С. 222-30.
Р^егепсеБ
1. Аа. 1 787223 ИИИР, МРК А00 11/00. Mashma с11уа oclcistki ;гегп^ о1 trudnootde1imy,x seпlyan somyakov / КЯ. Proslklxrin. - №» 925892/20-18; ;ауа/;1. 3 0.12.1934; o рш1и1. 08.01.1966. Вуи1. N° 2 .
2. Аа. 8983414 ББИЯ, ММК А0Н 1 1/00. с11уа. o1oino1ota Ию/у) 1шГ1Ш / I . V. Капее/е, Б.Ст. Ругано/', ЕЕ\. ^уге/ [i ССГ.]. - №» 2974220/20-18; za.av1. 18.08.80; ор.иЬ.1. 070.01.828. Вуи1. №Т№Ъ 1.
2. Patent N° 2 2-455012 RU, ]МРК А0№ 11/0-0. Ш^уйто С1уеу oЬmo1o-ta 1egkopovrezMermy,x ku1,tuг вд pri]mere т^а (varianty,) I И.В. ^АСу^еу, ЕЕВ. Dedova, А.М.
[i сСс]. - №» 200212504-49/12.; ^ауау1. 1 -1.10.2002; 01)1x431. 27.05.2005, Вуи1. №N"2 1 5.
4. SHaforostov V.D., Makarov Б .Б. Tendenciyaaazvi/iya telelmich^skih sredstv ^У; oЬmo1ota korzinok podso1neclmika (obzor) // Mas1ichnye ku1'tllry. - 2019. -V.];). 44 (180).- Б. 1 70-1 78.
8. Bogus Sli.NI". Anlalaz i sintez пюМкю-separiruyushchi]]ll ustroystv riгo-zemouЬoroclmyllh кошЪаушэт: а\^оге£ dis... d-ra teldl. П^И1С / ПИШИ! Nuklюvich Bogus. - ГК^ШСС 2008.- И .4 1.
3. ЕЕипПт Iss1edovamye protsessa ob)ino1ota koгzmok podsotneclmika va1tsovym mo1otitnyin apparatom // Mekhaшzatsiya proizvodstva пlas1iclmyllh ku1tur: sЬ. \\NII iilas1iclmyllh 1Ш11Ш1 - Krasnod£сr, 1 990. - И . 23-3 0.
Свeоенчя ту раттврх
С.С. Макаров, нруч. отро.
Г.В. ЬЬочуров, овд. ин>ыeыев-ктыоовуортв
Получено/Received 20.09.2022
Получено после рецензии/Manuscript peer-reviewed 26.09.20222
Получено после доработки/Manuscript revised 27.09.2022 Принято/A ccepted 12.10.2022 Manuscript on-line 30Л1.2022
