Спецможливості
Техніка та обладнання

Сучасні технології та машини для заготівлі сіна

05.06.2008
362
Сучасні технології та машини для заготівлі сіна фото, ілюстрація
Сучасні технології та машини для заготівлі сіна

Обсяги щорічної заготівлі сіна в Україні донедавна становили 8–10 млн т за технологічної потреби близько 17 млн т, тобто потребу в сіні задовольняли на 50–60%. До того ж, у загальній кількості заготовленого сіна близько половини його не відповідало вимогам якості. Пояснюється це, насамперед, застосуванням недосконалих технологій заготівлі та зберігання сіна, низьким рівнем механізації робіт. Нині рівень механізації заготівлі становить близько 30%. Основні технології заготівлі сіна, що тепер застосовують, — це заготівля розсипного сіна та пресованого.

У господарствах АПК України переважає перша технологія. Вона нескладна, дає змогу обходитися комплексом більш простих машин. Проте водночас вона має низку істотних вад, основними з яких є значні затрати праці, особливо ручної, та витрати енергії. Технологія зумовлює значні втрати поживних речовин унаслідок збільшення кількості технологічних операцій. Значна кількість сіна втрачається і з його зберіганням в укладених на землі й нічим не захищених від дії атмосферних чинників скиртах: за даними досліджень, товщина шару тією чи іншою мірою зіпсованого сіна становить: біля землі — до 0,50 м, із боків — 0,10–0,15 і зверху — 0,30–0,50 м.
Технологія заготівлі пресованого сіна має вагомі переваги перед технологією заготівлі розсипного сіна: менші польові втрати завдяки скороченню технологічних операцій, менші втрати під час зберігання, оскільки, завдяки більшій щільності маси, її економічно вигідно зберігати в пристосованих приміщеннях (пресоване сіно за об’ємом у 1,5–2,0 рази компактніше, ніж розсипне), менший рівень затрат праці (на 15–18%) та палива (в межах 10–40%), можливість повної механізації технологічних процесів тощо.
У розвинених країнах основну масу сіна заготовляють у пресованому вигляді: в США — 80–90%, у Великій Британії і Франції — понад 90% тощо. В Україні у пресованому вигляді заготовляють незначну кількість сіна — у вигляді малогабаритних паків і рулонів.
Основними технологічними операціями під час заготівлі сіна є скошування трав у покоси чи розширені валки (з плющенням чи без нього), згрібання, ворушіння та перевертання валків, підбирання сіна з валків, перевезення до місць складування і скиртування (у разі заготівлі розсипного сіна) чи підбирання з пресуванням у паки чи рулони й транспортуванням до місць складування.
Для скошування трав з одночасним плющенням застосовують самохідні косарки-плющилки типу Е-303, КПС-5Г тощо. Згадані косарки-плющилки різняться потужністю двигуна та шириною захвату жниварки.
Повнота плющення трав косарками-плющилками становить 97–100%, що відповідає агротехнічним вимогам (не менше 90%). Втрати від зависокого зрізування та незрізаних рослин становлять 0,6–2%, що також відповідає агротехнічним вимогам (не більше 2%).
Широко застосовують для косіння трав на сіно навісні, а також причіпні косарки. Як свідчить світовий досвід, останнім часом найбільшого поширення дістали ротаційні косарки, які виробляють типорозмірними рядами з шириною захвату від 1,2 до 5 м та інтервалом у ряді 0,1–0,3 м. Є косарки й з більшою шириною захвату, наприклад, косарка BNG 630 фірми Kuhn — 619 см, косарки моделей “Корто” і “Диско” фірми Claas — до 815 см, “БігМ” фірми Krone — 900 см.
Для підвищення продуктивності агрегату та ефективнішого використання потужності трактора поряд із збільшенням ширини захвату косарки (саме 3-брусна косарка “Корто” чи “БігМ”) широко практикується використання уніфікованих рядів задньонавісних і фронтальних косарок в одному агрегаті.
Косарки можуть обладнуватися валкоутворювачами як пасивними, так і активними, як, наприклад, косарки фірми МВА (Німеччина), Niemejer (Німеччина), Claas (Німеччина), — у вигляді дисків.
Кондиціонери, що застосовують у ротаційних косарках, здебільшого динамічного типу (барабани з шарнірно підвішеними пальцями). Порівняно з пасивними плющильними апаратами, що застосовуються здебільшого на самохідних косарках-плющилках (ребристі валки), активні кондиціонери є досконалішими: руйнуючи оболонку стебла, вони воднораз створюють більш спушений покіс чи валок, більш надійні в технологічному плані, менш чутливі до нерівномірності подачі скошеної маси. Водночас їх доцільніше застосовувати на злакових травах. Для бобових трав раціонально застосовувати косарки з пасивними плющильними апаратами. При цьому для створення більш м’якого режиму роботи й зменшення втрат листя і суцвіть деякі фірми ( наприклад, John Deere, Krone ) застосовують у косарках плющильні апарати з обгумованими валками.
Привод робочих дисків майже на всіх косарках здійснюється через зубчасті передачі, розміщені в картері з оливою, на відміну від раніше застосовуваних верхніх карданних і клинопасових передач.
Зазвичай, косарки обладнані запобіжними пристроями для уникнення поломок у разі наїзду на сторонні предмети.
В Україні для косіння трав серійно виготовляють ротаційну косарку КРС-2,0 (КП “Київтрактородеталь”), а також існують розробки інших організацій як ротаційних, так і пальцево-сегментних косарок — КРР-1,8 (ГСКТБ “Львівсільгоспхіммаш”), КР-1 Коростенського заводу шляхових машин, КОН-2,1 ВАТ “Білоцерківсільмаш” тощо. Ширина захвату всіх цих косарок не перевищує 2,1 м.
Крім того, АТ “Атек” освоює виробництво самохідних косарок-плющилок КС-5, ВАТ “Червона зірка” — самохідних косарок-плющилок СКП-02. За конструкційним виконанням обидві косарки взагалі аналогічні косарці Е-303 і різняться одна від одної, здебільшого, приводом робочих органів — механічний у КС-5 і гідростатичний у СКП-02.
Для згрібання скошеної маси у валки й для обертання валків задля прискорення їх висихання можуть бути застосовані валкообертачі самохідних косарок-плющилок, граблі універсальні роторні тощо.
Зарубіжні фірми (Kuhn, Fransgaard, Claas тощо) виробляють широкий спектр навісних і причіпних машин для згрібання та ворушіння сіна з шириною захвату в діапазоні: ворушилок — від 3 до 8,5 м, валкоутворювачів — від 2,6 до 13,5 м. Це машини ротаційного типу, споживана потужність — від 18 до 49 кВт (25–65 к.с.).
У сучасних зарубіжних машинах простежується їх багатофункціональність і універсальність: одна й та сама машина в змозі згрібати прокоси з утворенням валків, здвоювати чи навіть строювати їх, перевертати, ворушити. Машини є як причіпні та задньонавісні, так і фронтальні. Наявність фронтального здвоювача валків дає змогу значно підняти продуктивність на заготівлі сіна завдяки застосуванню комбінованих агрегатів, до складу яких, наприклад, входить фронтальний здвоювач валків і причіпна машина для підбору валка (прес-підбирач, візок-підбирач).
В Україні для згрібання та ворушіння сіна серійно виробляють граблі універсальні роторні ГУР-4,2 (КП “Київтрактородеталь”), граблі-ворушилка-валкоутворювач ГЗВ-2,0 та граблі-валкоутворювач ГВ 00.000 (ВАТ “Завод “Львівсільмаш”), граблі-ворушилку SP4-205 (ВАТ “Ковельсільмаш”). Коротку технічну характеристику цих машин наведено в табл. 1.
Заготівля розсипного сіна
Для підбирання валків сіна і заготівлі його в розсипному вигляді можуть застосовуватися різноманітні підбирачі-копнувачі, копицевози, навісні волокуші. Прогресивнішими та сучаснішими є спеціалізовані візки-підбирачі, які підбирають масу з валків, подрібнюють (у разі потреби) і нагромаджують її у кузові, транспортують до місць складування. Вони можуть застосовуватисьядля підбирання сіна, пров’яленої трави, соломи.
Такі машини виробляють багато всесвітньо відомих фірм — Claas, Krone, Deutz Fahr (Німеччина), Pottinger (Нідерланди), Case (США) тощо.
Виготовляються такі машини типорозмірними рядами з широким діапазоном щодо місткості кузова — від 14 до 50 м3 і більше.
Основні узагальнені показники візків-підбирачів-подрібнювачів деяких фірм наведено в таблиці 2.
Виходячи з одного і того самого функціонального призначення, машини різних фірм за загальним компонуванням близькі між собою і різняться лише виконанням окремих вузлів і агрегатів. Назагал візки-підбирачі містять такі вузли та агрегати: раму, причіпну сницю, ходову частину, підбирач із подрібнювальним апаратом, кузов, вивантажувальний пристрій. Їх можуть виготовляти з дозувальним пристроєм для роздавання корму в годівниці або ж без нього.
Рама зі сницею може бути виконана як одне ціле, але у багатьох модифікаціях вони з’єднані між собою шарнірно. Завдяки цьому з допомогою гідроциліндрів машина може переводитися з робочого положення в транспортне і навпаки.
Ходова частина може бути, залежно від вантажопідйомності машини, одновісна чи двовісна типу “тандем”.Кузови зварні, дещо завужені донизу, розміри їх залежать від місткості. Можуть мати відкидні або знімні верхні частини бортів. Для запобігання втратам урожаю з переповненням кузова його верхня частина перекрита поздовжніми синтетичними канатами, натягнутими з інтервалом 10–15 см.
Підбирачі з подрібнювальним апаратом навішені в передній частині рами, перед кузовом. Підбирачі — класичної схеми, барабанно-пальцеві. Ширина їх захвату в різних моделях машин коливається в межах 1,55–1,65 м.
Подрібнювальні пристрої сучасних машин переважно барабанного типу, містять барабан із жорстко встановленими ножами чи з ножами, закріпленими на шарнірних граблинах з ексцентриковим приводом, і блок нерухомих ножів, які встановлені в проміжках між рухомими. Ножі на барабані можуть бути встановлені в прямому ряді чи по спіралі для вирівнювання навантаження на барабан, як, наприклад, у моделях фірм Case, Krone.
Для запобігання аварійним поломкам подрібнювального апарата кожний нерухомий ніж має свій автономний запобіжний пристрій. Крім того, подрібнювальні апарати мають гідрофіковані пристрої для переведення блоку нерухомих ножів із неробочого положення в робоче і навпаки, завдячуючи чому можна підбирати масу з дальшим подрібненням чи без нього. Ступінь подрібнення маси (середня теоретична довжина різки) у більшості машин відповідно до проспектних даних фірм становить 40–50 мм, але в деяких машинах вона має більший діапазон — 38–230 мм у машин фірми Case, 50–100 мм — фірми Kemper, 40–160 мм — фірми Krone.
У кузові машин встановлений вивантажувальний пристрій, який містить ланцюгово-планчастий транспортер і блок бітерів, розміщених у задній частині кузова один над іншим. Деякі моделі (здебільшого це машини невеликої вантажопідйомності) бітерів не мають. Задній борт усіх візків під час вивантаження може відкриватись.
Більшість візків поряд з бітерами мають дозувальний пристрій — поперечний транспортер, стрічковий чи ланцюгово-планчастий, для забезпечення можливості дозованої роздачі корму безпосередньо в годівниці.
У зеленому конвеєрі навесні-влітку-восени значну частину становлять трави. Під час безпосереднього скошування з подрібненням і транспортуванням свіжоскошеної маси до ферми транспортні засоби використовують доволі неефективно: внаслідок високої вологості трави до ферми у загальній масі корму, по суті, перевозиться і значна кількість води. Цього можна уникнути завдяки попередньому скошуванню трави та прив’ялюванню її у покосах. Так, наприклад, під час прив’ялювання трави від вологості 75–80% до вологості 60–65% її маса знижується в 1,5–2 рази. Цей чинник свідчить про наявність значних резервів із зменшення експлуатаційних витрат на перевезенні зеленої маси.
З огляду на це візки-підбирачі-подрібнювачі можуть, окрім заготівлі сіна, широко використовуватися для підбирання і транспортування попередньо скошеної і прив’яленої трави.
Заготівля пресованого сіна
Технологія заготівлі сіна та інших грубих кормів у пресованому вигляді посідає домінуюче місце у світовій практиці.
Для заготівлі пресованого сіна застосовують поршневі прес-підбирачі високого тиску, рулонні преси та преси для формування великогабаритних тюків. При цьому слід зазначити, що випуск поршневих прес-підбирачів, що формують невеликі тюки (поперечний переріз 0,36 м х 0,46 м), істотно знизився. Останнім часом значного поширення дістала технологія заготівлі сіна в рулонах (до 80% продаж машин для підбирання валків на світовому ринку належить саме рулонним прес-підбирачам). Це пояснюється простотою конструкції рулонних прес-підбирачів і, відповідно, меншою їх вартістю порівняно з прес-підбирачами великогабаритних тюків.
Водночас останнім часом поширюється технологія із застосуванням прес-підбирачів великогабаритних тюків, які мають незаперечні переваги перед іншими конструкціями машин. Головні з них такі: висока продуктивність і, відповідно, менші затрати праці; збереження високої якості кормів завдяки зменшенню втрат листя і суцвіть під час збирання бобових трав; краще використання вантажопідйомності транспортних засобів, площ складських приміщень, підвищення продуктивності навантажувачів.
Провідні машинобудівні фірми світу (John Deere, Claas, Krone тощо) пропонують близько 20 моделей прес-підбирачів великогабаритних тюків (табл. 3). Вони різняться між собою площею перерізу пресувальної камери, кількістю ходів поршня, конструктивним виконанням робочих органів тощо.
Чи не найсучаснішими машинами є прес-підбирачі “Квадрант 2200” та “Квадрант 2200 RC” фірми Claas, випуск яких налагоджено з 2000 року. Ці моделі мають пресувальну камеру перерізом 0,7х1,2 м, довжина тюка регулюється від 1 до 3 м. Підбирач із шириною захвату 2,1 м підвішений на гідравлічних амортизаторах і спирається на два копіювальних колеса. Підіймання та опускання підбирача здійснюється з місця тракториста за допомогою гідравлічної системи. За підбирачем встановлено два поперечні шнеки, які звужують потік маси після підбирача до ширини пресувальної камери 1,2 м.
У преса “Квадрант 2200” між підбирачем і пресувальною камерою встановлені подавальні ротори, які підвищують продуктивність подачі.
На пресі “Квадрант 2200 RC” встановлена система подрібнення “Рото-Кат”, що має ротор із 4 рядами захватів і 25 ножами, які забезпечують теоретичну довжину різки 45 мм. Керування подрібнювальним механізмом здійснюється з пульта в кабіні трактора. Тракторист може включати в роботу 6, 13 або 25 ножів, регулюючи довжину різки, а також виключати з роботи всі ножі та пресувати без подрібнення маси.
Прес-підбирачі “Квадрант” оснащені електронним терміналом Claas (ССТ), який інформує механізатора про вологість корму в тюку, ступінь заповнення камери, щільність пресування, роботу в’язального апарата, положення ножів системи “Рото-Кат” і забезпечує зручне керування машиною.
Рулонні прес-підбирачі за своєю конструкцією розподіляються на преси з камерами постійного перерізу, утвореними валками чи ланцюгово-штанговими транспортерами, й преси з камерами змінного перерізу, утвореними пасовим контуром.
Фірма Claas виробляє традиційну модель “Ролант 66” і нову “Ролант 250” з пресувальними камерами постійного перерізу, утвореними валками, розміщеними по спіралі. Залежно від моделі, прес-підбирачі можуть обладнуватися підбирачами з шириною захвату 1,58, 1,8 і 2,1 м. Підбирачі з шириною захвату 2,1 м якісно підбирають солому, вкладену у валок зернозбиральним комбайном. Консольні шнеки, розміщені праворуч та ліворуч підбирача, рівномірно розподіляють рослинну масу за всією шириною камери пресування. Велика продуктивність преса та попереднє ущільнення маси, що подається в пресувальну камеру, досягається встановленою на прес-підбирачі “Ролант 250” роторною системою подачі “Рото-Фід”.
Для заготівлі сінажу та подрібненого сіна на прес-підбирачі “Ролант 250 RC” між підбирачем і пресувальною камерою монтується подрібнювальний пристрій “Рото-Кат”, аналогічний подрібнювачу на прес-підбирачах системи “Квадрант”. У цьому разі рулони обмотуються не шпагатом, а сіткою “Роллетекс”, щільність пресування і продуктивність прес-підбирача підвищуються, рулони зручні для зберігання. Постійна пресувальна камера забезпечує отримання рулонів з пухкою серцевиною і щільними зовнішніми шарами, що уможливлює досушування сіна в рулонах і запобігає промоканню рулона в дощову погоду.
Воднораз під час заготівлі сінажу потрібно мати рівномірну щільність рулона за всім перерізом для уникнення псування маси. Для цього фірма Claas розробила і монтує на прес-підбирачах “Ролант 250” систему максимального пресування МПС, яка забезпечує більш ранній початок пресування рослинної маси.
Щільність серцевини рулона при цьому підвищується і вирівнюється із зовнішніми шарами рулона.
Основні робочі деталі прес-підбирачів мають корозійно-стійке покриття, механізми приводу сконструйовані з достатнім запасом міцності. Преси оснащені обгінними та запобіжними пристроями.
Натягування ланцюгів та їх мащення здійснюється в автоматичному режимі.
Прес-підбирачі “Ролант” також обладнуються електронним терміналом ССТ, що забезпечує зручне керування машиною. Залежно від потреби, можна включити обв’язування рулонів шпагатом чи сіткою, включити чи виключити подрібнювальний пристрій “Рото-Кат”. Термінал ССТ видає інформацію про кількість сформованих рулонів, витрати в’язального матеріалу, ступінь заповнення пресувальної камери тощо.
Останнім часом фірма Сlааs налагодила виробництво пресів зі змінною камерою пресування, утвореною пасовим контуром. Це моделі “Варіант 180” (без подрібнювача) і “Варіант 180 RC” (з подрібнювачем “Рото-Кат”). Діаметр сформованих рулонів становить 0,9–1,8 м, висота — 1,2 м.
Широку гаму рулонних прес-підбирачів випускають фірми Krone, Vicon, John Deere тощо (табл. 4).
Застосування рулонних прес-підбирачів найдоцільніше під час заготівлі сінажу, соломи та сіна злакових трав. Під час збирання бобових трав (конюшини, люцерни) мають місце втрати листя та суцвіть, найпоживніших частин рослин.
Прес-підбирачі, які формують великі тюки та рулони, відкривають нові можливості у використанні соломи та перетворюють її на перспективний товарний продукт не тільки для сільгоспвиробництва, а й для низки галузей промисловості — целюлозно-паперової, будівельної. Використовуючи піроліз, з соломи можна добувати паливо, клеї, адсорбенти для добрив тощо. Пресовану солому вигідно використовувати, враховуючи ріст цін на нафту та газ як паливо.
Найбільший у світі досвід у використанні соломи для отримання теплової енергії нагромаджено в Данії, де розроблено спеціальні котли для спалювання соломи. Пілотний проект з отримання теплової енергії із соломи у котлах малої потужності, який фінансується Данським товариством із питань навколишнього середовища у Східній Європі, впроваджено в агрофірмі “ДіМ” Білоцерківського району Київської області.
Отже, розв’язання питання заготівлі соломи у великій кількості для її промислового використання можливе за широкого застосування прес-підбирачів великогабаритних тюків і рулонів.
Прес-підбирачі великогабаритних тюків і рулонів відзначаються універсальністю і можуть ефективно використовуватися протягом усього сезону збирання кормових культур та соломи (сіно кількох укосів, сінаж, солома).
В Україні з машин для заготівлі сіна та соломи в пресованому вигляді КП “Київтрактородеталь” серійно виробляє рулонний прес-підбирач ППР-110, ВАТ “Ірпіньмаш” освоює виробництво рулонного прес-підбирача ПР-750М.
Для підбирання і завантаження тюків і рулонів у транспортні засоби в Україні застосовують фронтальні навантажувачі загального призначення, які не повною мірою пристосовані для виконання цієї операції. За кордоном використовують зручні в експлуатації, маневрові навантажувачі, наприклад, серії “Рейнджер” фірми Claas.
Отже, для широкого впровадження прогресивних технологій заготівлі сіна в Україні слід налагодити власне виробництво прес-підбирачів для формування великогабаритних тюків, навантажувачів тюків і рулонів, візків-підбирачів та іншої сучасної техніки.
В. Осьмак, завлаб,
І. Качан, завсектором УкрНДІПВТ

Інтерв'ю
Про глобальне потепління говорять уже кілька десятиліть. Які конкретні практичні наслідки від нього вже відчуло сільське господарство України і на що ще очікувати розповідає найавторитетніший в
Зовсім недавно в Української зернової асоціації з'явився новий керівник - Микола Горбачьов. Ми поговорили з ним про проблеми, які хвилюють УЗА, прогнози на нинішній сезон і особисте бачення бізнес

1
0