Якісне зби­ран­ня — оп­тимізація ви­трат під час зберіган­ня

М. Зань­ко, канд. техн. на­ук, завла­бо­ра­торії зби­ран­ня
та пер­вин­ної пе­ре­роб­ки уро­жаю, 
УкрНДІПВТ ім. Л. По­горіло­го

Вплив ти­пу си­с­те­ми об­мо­ло­ту на чи­с­то­ту зер­на
Тип си­с­те­ми об­мо­ло­ту за­зви­чай асоціюється із ти­пом ком­бай­на — ба­ра­бан­но­го чи ро­тор­но­го. Яким чи­ном цей фак­тор, що, зда­ва­ло­ся б, да­ле­кий від про­це­су об­мо­ло­чу­ван­ня, обу­мов­лює свій вплив на чи­с­то­ту зер­на? Відповідь са­к­ра­мен­таль­но про­ста: як мо­ло­тиш — та­ке й маєш. Тоб­то си­с­те­ма об­мо­ло­ту  ро­тор­них ком­байнів обу­мов­лює дов­го­т­ри­ва­лу дію на со­ло­му під час її об­мо­ло­чу­ван­ня і ра­зом з нею — знач­не под­рібнен­ня со­ло­ми. І во­на в та­ко­му стані — май­же до 70% по­да­ної у мо­ло­тар­ку та вся от­ри­ма­на під час об­мо­ло­чу­ван­ня по­ло­ва — над­хо­дить із ро­тор­ної си­с­те­ми об­мо­ло­ту в си­с­те­му очи­щен­ня зер­на. Тут та­ка дрібно­фракційна со­ло­ма по­тре­бує до се­бе особ­ли­вої ува­ги, спря­мо­ва­ної на запобіган­ня по­трап­лян­ню її у над­лиш­ковій кількості до скла­ду бун­кер­но­го зер­на. Ба­ра­бан­на мо­ло­тар­ка, у якій со­ло­ма ру­хається тан­генціаль­но до по­ло­жен­ня ба­ра­ба­на, ха­рак­те­ри­зується більш щад­ним впли­вом на неї, оскільки со­лом’яна ма­са піддається її впли­ву із пев­ною періодичністю — че­рез проміжок ча­су про­хо­д­жен­ня со­ло­ми між дво­ма сусідніми би­ла­ми мо­ло­тиль­но­го ба­ра­ба­на. То­му ба­ра­ба­ни збільше­но­го діаме­т­ра, на­при­клад
800 мм, справ­ля­ють більш щад­ну дію на со­ло­му, ніж мен­шо­го діаме­т­ра — 450 мм. Фак­тич­но вся об­мо­ло­че­на со­ло­ма у ви­гляді круп­но­фракційних ча­с­тин по­трап­ляє на со­ло­мо­тряс. А в си­с­те­му очи­щен­ня — ли­ше не­знач­на ча­с­ти­на дрібної со­ло­ми (10–30%) та вся по­ло­ва. І зра­зу ж ви­ни­кає пи­тан­ня: а скільки ж на­справді по­ло­ви над­хо­дить у си­с­те­му очи­щен­ня? За ре­зуль­та­та­ми досліджень, які про­во­ди­ли ек­с­пе­ри­мен­таль­но під час про­ве­ден­ня ви­про­бу­вань зер­ноз­би­раль­них ком­байнів на зби­ранні зер­но­вих ко­ло­со­вих куль­тур, вста­нов­ле­но, що це — 1/3 уро­жаю зер­на.
Технічний рівень си­с­те­ми очи­щен­ня зер­на невід’ємно пов’яза­ний із роз­вит­ком технічно­го рівня ком­бай­на. Аналіз свідчить, що зро­с­тан­ня про­пу­ск­ної здат­ності ро­тор­них ком­байнів мож­ли­ве тільки за відповідно­го збіль­шен­ня па­ра­метрів інших йо­го си­с­тем: ро­тор­ної си­с­те­ми об­мо­ло­ту,
енер­го­за­без­пе­чен­ня та в якості обов’яз­ко­вої — си­с­те­ми
очи­щен­ня зер­на.
До скла­ду зер­но­очис­ної си­с­те­ми вхо­дять інші си­с­те­ми та ро­бочі ор­га­ни, які за­без­пе­чу­ють ви­ко­нан­ня ком­плек­су тех­но­логічних про­цесів, наслідком яких є чи­с­те зер­но. На су­час­но­му етапі ком­бай­но­бу­ду­ван­ня всі еле­мен­ти кон­ст­рукції си­с­те­ми очи­щен­ня зер­на за­зна­ли змін що­до якісно­го та кількісно­го ви­ко­нан­ня. Бу­до­ва стру­шу­валь­ної до­шки за весь час інтен­сив­но­го роз­вит­ку кон­ст­рукції ком­бай­на май­же не зміни­лась. Од­нак з’яви­лись но­вації у тех­но­логії та якості ви­го­тов­лен­ня її ро­бо­чої по­верхні (особ­ли­во — ком­байнів IV по­коління), за­вдя­ки яким роз­поділен­ня зер­но­во­го во­ро­ху по­верх­нею відбу­вається рівномірно, до то­го ж швид­ше та якісніше. Та­ка по­верх­ня стійкіша до про­цесів ко­розії, в ре­зуль­таті чо­го за­без­пе­чується збе­ре­жен­ня якісної ро­бо­чої по­верхні, що транс­пор­тує зер­но­вий во­рох на пер­шо­му етапі про­це­су очи­щен­ня зер­на, а ра­зом із тим — підви­щується
тех­но­логічна надійність уп­ро­довж знач­но­го ча­су
служ­би ком­бай­на.
Кла­сич­ний решітний стан має у своєму складі два ре­ше­та. У ро­тор­них ком­бай­нах та в ком­бай­нах із ба­га­то­ба­ра­бан­ни­ми си­с­те­ма­ми об­мо­ло­ту за­сто­со­ву­ють три ре­ше­та.
 Два ре­ше­та — ос­новні у складі решітно­го ста­на, а третє, так зва­не підго­тов­че, є не­мов би про­дов­жен­ням стру­шу­валь­ної до­шки: во­но при­зна­че­не ви­ко­на­ти по­пе­реднє сор­ту­ван­ня зер­но­во­го во­ро­ху в цій тех­но­логічній зоні. Та­ке по­пе­реднє роз­поділен­ня во­ро­ху дає змо­гу зни­зи­ти на­ван­та­жен­ня на верхнє ре­ше­то, оп­тимізу­ва­ти ро­бо­ту ниж­нь­о­го і та­ким чи­ном підви­щи­ти якість очи­щен­ня зер­на в ціло­му.
Верхнє та нижнє ре­ше­та ру­ха­ють­ся про­ти­фаз­но, тоб­то на­зустріч од­не од­но­му. Та­кий ре­жим ро­бо­ти сприяє збіль­шен­ню ефек­тив­ності ро­бо­ти си­с­те­ми, змен­шує вібрацію всієї кон­ст­рукції та тим са­мим — на­ван­та­жен­ня на неї і запобігає за­би­ван­ню решіт со­ло­мою. Ре­гу­лю­ван­ня за­зорів між жа­лю­зя­ми решіт у ком­бай­нах II–III по­колінь відбу­вається, як пра­ви­ло, ме­ханічно, вруч­ну, з до­по­мо­гою ме­ханічних тяг, а в ком­бай­нах IV — во­но дис­танційне, привід еле­к­т­рифіко­ва­ний, із кабіни опе­ра­то­ра.
Для ство­рен­ня по­туж­но­го повітря­но­го по­то­ку на решітний стан викорис­то­ву­ють вен­ти­ля­то­ри. У ком­бай­нах ІІ–ІІІ по­колінь, як пра­ви­ло, за­сто­со­ва­но ше­с­ти­ло­па­теві вен­ти­ля­то­ри. За­зви­чай во­ни од­но­секційні (тоб­то суцільні за всією до­вжи­ною) та ма­ють спро­ще­ну кон­ст­рукцію. Забір повітря ни­ми відбу­вається тільки з торців вен­ти­ля­то­ра. Внаслідок цьо­го во­ни за­без­пе­чу­ють най­сильніший потік на ре­ше­та у бо­ко­вих зо­нах, роз­міще­них біля бо­ко­вин мо­ло­тар­ки. Та­ке кон­ст­рук­ційне ви­ко­нан­ня та тех­но­логічний прин­цип дії їхньої ро­бо­ти ство­рю­ють «мерт­ву» зо­ну зі слаб­ким та нерівномірним повітря­ним по­то­ком у цен­т­ральній зоні решітно­го ста­на, що й обу­мов­лює нерівномірне по­да­ван­ня повітря на ре­ше­та.
Су­часні ж ком­бай­ни (ІV по­ко­ління) об­лад­нані турбінни­ми вен­ти­ля­то­ра­ми, як пра­ви­ло, секційно­го ти­пу. Та­ка кон­ст­рукція за­без­пе­чує забір біль­шо­го об’єму повітря та вод­но­час по­да­ван­ня більшої порції по­вноцінно­го і рівномірно спря­мо­ва­но­го по­то­ку на решітний стан за всією йо­го ши­ри­ною. Рівномірне роз­поділен­ня повітря за­без­пе­чується навіть у разі зміни на­ван­та­жен­ня — кількості об­роб­лю­ва­но­го тех­но­логічно­го во­ро­ху, що по­дається для очи­щен­ня на верхнє ре­ше­то.
У турбіні чис­ло ло­па­тей до­ся­гає кількох де­сятків. Во­ни за­хоп­лю­ють повіт­ря не­ве­ли­ки­ми порціями та рівно­мірно і постійно по­да­ють йо­го на­прям­ни­ми ка­на­ла­ми на решітний стан. Швид­­­кість обер­тан­ня вен­ти­ля­то­ра у су­час­них ком­бай­нах змінюється в ав­то­ма­тич­но­му ре­жимі із кабіни ком­бай­на за до­по­мо­гою еле­к­т­ро­дви­гу­на. Інфор­мація про ре­жим йо­го ро­бо­ти (ча­с­то­ту обер­тан­ня) ви­во­дить­ся на монітор ав­то­ма­ти­зо­ва­ної інфор­маційної си­с­те­ми.
У де­я­ких ком­байнів (ком­панія New Holland) кру­тий на­хил до­дат­ко­во­го ре­ше­та за­без­пе­чує до­дат­ко­вий повіт­ря­ний потік че­рез ма­су, що по­дається на по­верх­ню верх­нь­о­го ре­ше­та. За­вдя­ки цьо­му збільшується ефек­тивність ро­бо­ти си­с­те­ми очи­щен­ня зер­на та підви­щується чи­с­то­та зер­на, що над­хо­дить у бун­кер.
Якість ро­бо­ти си­с­те­ми очи­щен­ня зер­на знач­ною мірою виз­на­чається ре­жи­мом по­да­ван­ня об­роб­лю­ва­ної ма­си (зер­но + по­ло­ва + збоїна) на верхнє ре­ше­то. Для цьо­го стру­шу­валь­на до­шка в місці з’єднан­ня із до­дат­ко­вим ре­ше­том мо­же ма­ти паль­цеві по­до­вжу­вачі.
Однією із про­блем під час ро­бо­ти ком­бай­на на схи­лах та по­лях із при­род­ним ухи­лом є за­без­пе­чен­ня якісної ро­бо­ти си­с­те­ми очи­щен­ня.
У та­ких умо­вах решітний стан ра­зом із мо­ло­тар­кою на­хи­ляється впра­во або вліво, і вся ма­са, що підля­гає очи­щен­ню, та­кож на­хи­ляється та зміщується, відповідно, на ліву або пра­ву сто­ро­ну. Внаслідок цьо­го весь во­рох під дією сил гравітації са­мовільно зсо­вується та на­ко­пи­чується на од­но­му боці стру­шу­валь­ної до­шки та ре­ше­та — та­кий шар ма­си по­га­но пе­реміщається до­шкою та ре­ше­та­ми у поз­довжнь­о­му на­прям­ку, як це пе­ред­ба­чається схе­мою йо­го ру­ху си­с­те­мою, не­за­довільно про­ду­вається повітря­ним по­то­ком на ре­шеті, а не­зер­нові домішки, замість бу­ти ви­да­ле­ни­ми з про­сто­ру мо­ло­тар­ки, про­ва­лю­ють­ся че­рез жа­люзі решіт і над­хо­дять у бун­кер. Для по­пе­ре­­джен­ня цьо­го не­га­тив­но­го яви­ща спеціалізо­ва­на си­с­те­ма під час ро­бо­ти ком­бай­на на схи­лах при­во­дить решіт­ний стан у го­ри­зон­таль­не по­ло­жен­ня. У ком­байнів, які не ма­ють та­кої си­с­те­ми, для за­побіган­ня зміщен­ню зер­но­во­го во­ро­ху на дошці та ре­ше­тах за­сто­со­ву­ють поз­довжні розділю­вальні ре­бор­ди.
Оцінка ефек­тив­ності ро­бо­ти три­решітно­го ста­ну зер­ноз­би­раль­но­го ком­бай­на КЗС-1218 (ВО «Гомсільмаш», Ре­с­публіка Біло­русь) свідчить, що навіть за об­мо­ло­чу­ван­ня пше­ниці із ви­со­кою во­логістю со­ло­ми (табл. 2) та ви­со­кою про­дук­тивністю — на рівні 25,4 т/год, чи­с­то­та зер­на цілком прий­нят­на: засміченість зер­на не пе­ре­ви­щує 0,45% (за ви­мо­ги — не більше ніж 3%).

Тех­но­логічні ре­жи­ми ро­бо­ти мо­ло­тар­ки
Фор­му­ван­ня кількісно­го та якісно­го скла­ду зер­но­во­го во­ро­ху знач­ною мірою обу­мов­люється тех­но­логічним ре­жи­мом си­с­те­ми об­мо­ло­ту (в цьо­му ви­пад­ку — ба­ра­бан­ної). Слід усвідо­ми­ти, що ком­байн як ніяка інша сільсько­го­с­по­дарсь­ка ма­ши­на поєднав у собі цілу низ­ку вла­с­ти­во­с­тей і тех­но­логічних ню­ансів, що зу­мов­лю­ють фор­му­ван­ня якісних по­каз­ників за­леж­но від ха­рак­те­ри­с­ти­ки та ста­ну тех­но­логічної куль­ту­ри. Все це він мо­же інте­г­раль­но поєдна­ти воєди­но з орієнтацією на оп­ти­маль­ний ре­зуль­тат «про­дук­тивність + якість» тільки за уча­с­тю лю­ди­ни-ком­бай­не­ра. Ши­ро­ко за­сто­со­ву­ва­на інтен­сивність об­мо­ло­чу­ван­ня — ви­со­ка ча­с­то­та обер­тан­ня мо­ло­тиль­но­го ба­ра­ба­на і ма­лий за­зор на ви­ході ма­си із МСС (2–3 мм) — за­без­пе­чу­ють якісне по­вне ви­мо­ло­чу­ван­ня зер­на із ко­ло­су і йо­го се­па­рацію із си­с­те­ми об­мо­ло­ту на стру­шу­валь­ну до­шку. Вод­но­час спо­с­теріга­ти­меть­ся силь­не подріб­нен­ня со­ло­ми, яка ра­зом із по­ло­вою над­хо­дить у си­с­те­му очи­щен­ня зер­на і знач­ною мірою бу­де не­ба­жа­ною для неї. То­му під час тех­но­логічно­го на­ла­ш­ту­ван­ня мо­ло­тар­ки на оп­ти­маль­ний ре­жим не­обхідно вста­но­ви­ти ці ре­жи­ми, так би мо­ви­ти, у «кон­сен­сусі», бо в по­гоні за про­дук­тивністю ми мо­же­мо от­ри­ма­ти у бун­кері значні не­зер­нові домішки, тоб­то сміття (їхня кількість ча­с­то пе­ре­ви­щує на прак­тиці до­пу­с­тимі 3% і мо­же до­ся­га­ти 5–7%). У по­даль­шо­му це ство­рює знач­ну мо­ро­ку.
Істотний вплив на фор­му­ван­ня чи­с­то­ти зер­на обу­мов­лює стан са­мої си­с­те­ми: рівень технічно­го об­слу­го­ву­ван­ня та тех­но­логічні ре­гу­лю­ван­ня. Пе­релік робіт що­ден­но­го техніч­но­го об­слу­го­ву­ван­ня пе­ред­ба­чає та­ку обов’яз­ко­ву
опе­рацію, як очи­щен­ня мо­ло­тар­ки від рос­лин­них ре­ш­ток. Їхнє на­ко­пи­чен­ня знач­ною мірою зу­мов­лює ро­бо­та
ком­бай­на на за­бур’яне­них по­лях.
При­чо­му цією мо­к­рою ма­сою,
подрібне­ною під час об­мо­ло­чу­ван­ня ба­ра­ба­ном, стру­шу­валь­на до­шка бук­валь­но за­ли­пає як по цен­т­ру, так і біля бо­ко­вин мо­ло­тар­ки, внаслідок чо­го вся її по­верх­ня «за­ли­зується» до бли­с­ку, тож не мо­же бу­ти мо­ви про якісне  очи­щен­ня зер­на.
То­му впро­довж навіть однієї ро­бо­чої зміни потрібно по кілька разів кон­тро­лю­ва­ти стан як стру­шу­валь­ної до­шки, так і решіт. Особ­ли­во цієї ви­мо­ги слід до­три­му­ва­тись під час зби­ран­ня за­бур’яне­них хлібів у ре­жимі пря­мо­го ком­бай­ну­ван­ня. Впро­довж ро­бо­чо­го дня не­обхідно кон­тро­лю­ва­ти решітний стан, оскільки за ро­бо­ти ком­бай­на на по­лях зі знач­ною кількістю осо­ту, мо­ло­чаю, ло­бо­ди то­що (до­сить по­ши­ре­них на на­ших по­лях) за­зна­чені рос­линні грубі решт­ки «при­му­д­ря­ють­ся» прой­ти че­рез мо­ло­тиль­ну си­с­те­му та за­ст­ря­ти між гребін­ка­ми решіт, по­ру­шу­ю­чи ро­бо­ту си­с­те­ми. У та­ко­му разі без
пря­мо­го втру­чан­ня ком­бай­не­ра
в цю си­ту­ацію ро­бо­та си­с­те­ми очи­щен­ня зер­на не на­ла­го­дить­ся, а чи­с­то­та зер­на — не поліпшить­ся.