Системи обмолоту сучасних зернозбиральних комбайнів

М. Зань­ко, канд. техн. на­ук,
завла­бо­ра­торії,
ДНУ «УкрНДІПВТ ім. Л. По­горіло­го»

ІНФОРМАЦІЯ для роздумів

Щорічні втрати вирощеного урожаю під час жнив становлять від 10 до 15% валового збору. Враховуючи вартість втраченого урожаю за валового збору близько 60 млн т (2013 р.) і вартість нового комбайна, в полі у вигляді витрат залишається близько 5000 «Клаасів», «Джон Дірів», «Челенджерів» тощо.

Ос­новні рушії роз­вит­ку кон­ст­рукції
Сьо­годні кон­ст­рукція ком­бай­на за­зна­ла ре­во­люційних змін. Особ­ли­во кар­ди­наль­них змін за­зна­ла кон­ст­рукція си­с­тем мо­ло­тар­ки, у то­му числі ос­нов­ної з них — об­мо­ло­чу­валь­ної. Так, для об­мо­ло­чу­ван­ня хлібної ма­си ця си­с­те­ма ос­на­ще­на но­ви­ми та вдо­с­ко­на­ле­на до­дат­ко­ви­ми су­ча­сни­ми ро­бо­чи­ми еле­мен­та­ми: зо­к­ре­ма, різно­тип­ни­ми ба­ра­ба­на­ми-при­ско­рю­ва­ча­ми, со­ло­мо­се­па­ра­то­ра­ми, галь­му­ва­ча­ми, а та­кож ори­гі­на­ль­ної кон­ст­рукції по­во­рот­ни­ми ба­ра­ба­на­ми (біте­ра­ми), се­па­ру­валь­ни­ми де­ка­ми та інши­ми до­дат­ко­ви­ми си­с­те­ма­ми.
Уп­ро­довж сво­го істо­рич­но ко­рот­ко­го технічно­го роз­вит­ку си­с­те­ма об­мо­ло­чу­ван­ня прой­ш­ла ета­пи інтен­сив­но­го ре­во­люційно­го про­гре­су: ба­ра­бан­на — ро­тор­на — комбіно­ва­на. Доцільно за­зна­чи­ти, що ба­ра­бан­на об­мо­ло­чу­валь­на си­с­те­ма, по­ряд із її пе­ре­ва­га­ми, має відчут­ний не­долік — не­до­стат­ню про­дук­тив­ність, що бу­ло ва­го­мим ар­гу­мен­том для її вдо­с­ко­на­лен­ня та ре­во­люційно­го роз­вит­ку. Ство­рені на її базі інші ти­пи си­с­тем об­мо­ло­ту зу­мо­ви­ли ви­со­ко­тех­но­логічні про­це­си об­мо­ло­чу­ван­ня та се­па­ру­ван­ня зер­на і стрімкий про­рив у до­сяг­ненні ком­бай­но­вої про­дук­тив­ності на рівні на­мо­ло­ту зер­на до 30 т/год ос­нов­но­го ча­су. Але вихідною си­с­те­мою для них все-та­ки слу­гу­ва­ла ба­ра­бан­на си­с­те­ма об­мо­ло­чу­ван­ня. Са­ме ця си­с­те­ма є ос­но­вою мо­ло­тар­ки і га­ран­тує до­сяг­нен­ня про­ект­ної про­дук­тив­ності ком­бай­на. Які ж фак­то­ри спо­ну­ка­ли ком­бай­но­будівників до вдо­с­ко­на­лен­ня си­с­те­ми об­мо­ло­чу­ван­ня мо­ло­тар­ки?

Класична (барабанна) система обмолоту
Причини вдосконалення
Щоб зро­зуміти рушійні при­чи­ни, які підштов­ху­ють ком­бай­но­будівників до інтен­сив­но­го по­шу­ку но­вих ре­во­люційних рішень у кон­ст­рукції ком­бай­на, які б за­без­пе­чи­ли зро­с­тан­ня функ­ці­о­наль­них мож­ли­во­с­тей: об­мо­ло­чу­ван­ня ве­ли­кої кількості хлібної ма­си, ефек­тив­но­го се­па­ру­ван­ня, що га­ран­ту­ва­ти­ме якісне відо­крем­лен­ня зер­на із об­мо­ло­че­ної тех­но­логічної ма­си і очи­щен­ня йо­го від су­путніх про­дуктів об­мо­ло­ту (дрібної со­ло­ми, по­ло­ви, ко­лосків), доцільно роз­г­ля­ну­ти прин­ци­по­ву схе­му мо­ло­тар­ки.
Мо­ло­тиль­на си­с­те­ма кла­сич­ної си­с­те­ми об­мо­ло­ту роз­поділяє от­ри­ма­ну ма­су на два по­то­ки, ко­жен із яких містить пев­ну кількість зер­на. Так фор­мується два по­то­ки ма­си: мо­ло­тиль­ний ба­ра­бан + мо­ло­тиль­но-се­па­ру­валь­на де­ка фор­му­ють (се­па­ру­ють) ос­нов­ний потік об­мо­ло­че­ної ма­си і спря­мо­ву­ють йо­го на стру­шу­валь­ну до­шку. Інший потік фор­мується із гру­бо­го во­ро­ху, який над­хо­дить на со­ло­мо­се­па­ра­тор, що ви­ко­на­ний у формі клавішно­го со­ло­мо­тря­са. Фун­кціональ­но він при­зна­че­ний ви­ко­ну­ва­ти се­па­рацію за­лишків зер­на із об­мо­ло­че­ної со­ло­ми (гру­бо­го во­ро­ху). Кількість зер­на, що ще містить­ся у со­ломі, за­леж­но від об­ся­гу по­да­ван­ня об­мо­ло­чу­ва­ної ма­си, з якою ком­байн ба­ра­бан­но­го ти­пу пра­цює у цей мо­мент, до­ся­гає 10–15% уро­жаю зер­на. Як­що со­ло­мо­тряс не відо­кре­мить це зер­но із со­ло­ми, во­но ра­зом із нею ви­да­лить­ся із ком­бай­на. Од­нак зі збільшен­ням тех­но­логічно­го за­ван­та­жен­ня мо­ло­тар­ки і, зо­к­ре­ма, мо­ло­тиль­ної си­с­те­ми функціональ­на здатність со­ло­мо­тря­са відо­крем­лю­ва­ти зер­но від со­ло­ми стрімко змен­шується, а втра­ти знач­но зро­с­та­ють (навіть до 10%!). То­му мож­на ствер­д­жу­ва­ти, що про­пу­ск­на здатність мо­ло­тар­ки із кла­сич­ною ба­ра­бан­ною си­с­те­мою об­мо­ло­чу­ван­ня до­сяг­ла сво­го гра­нич­но­го зна­чен­ня.
По­даль­ше її збільшен­ня мож­ли­ве за­вдя­ки ек­с­тен­сив­но­му шля­ху ви­ко­ри­с­тан­ня — збільшен­ня ге­о­ме­т­рич­них па­ра­метрів усіх си­с­тем ком­бай­на, зо­к­ре­ма і си­с­те­ми об­мо­ло­ту: до­вжи­ни та діаме­т­ра мо­ло­тиль­но­го ба­ра­ба­на. Од­нак та­кий шлях роз­вит­ку кон­ст­рукції не є цілком прий­нят­ним, і в ком­бай­нах провідних ком­паній світу йо­го не прак­ти­ку­ють, оскіль­ки вод­но­час зі збільшен­ням за­зна­че­них па­ра­метрів про­порційно зро­с­туть і га­ба­ри­ти та ма­са ком­бай­на, а от­же, підви­щить­ся на­ван­та­жен­ня на всі еле­мен­ти кон­ст­рукції і хо­до­ву си­с­те­му. Що ж до збільшен­ня по­туж­ності со­ло­мо­тря­са — то та­кий на­прям удо­с­ко­на­лен­ня об­ме­жує ши­ри­на мо­ло­тар­ки, мак­си­маль­на ве­ли­чи­на якої не пе­ре­ви­щує 1700 мм. Тоб­то вирішен­ня од­них технічних про­блем зу­мо­вить по­яву інших. Єди­ним та вод­но­час раціональ­ним вирішен­ням про­бле­ми є інтен­сифікація про­цесів, які відбу­ва­ють­ся у мо­ло­тильній си­с­темі, що зна­хо­дить підтвер­д­жен­ня у су­час­них кон­ст­рукціях ба­ра­бан­них (табл. 1) та інших типів си­с­тем об­мо­ло­чу­ван­ня су­час­них ком­байнів.

Технічні рішен­ня, що спри­я­ють зро­с­тан­ню про­дук­тив­ності ком­байнів із ба­ра­бан­ною си­с­те­мою об­мо­ло­чу­ван­ня кла­сич­но­го ти­пу
Аналіз ро­бо­ти ба­ра­бан­ної си­с­те­ми об­мо­ло­чу­ван­ня свідчить, що ви­ко­ри­с­тан­ня в її складі до­дат­ко­вих ба­ра­банів, які ма­ють різне функціональ­не при­зна­чен­ня: се­па­ру­валь­но­го, ро­таційно­го, при­ско­рю­валь­но­го, — обу­мов­лює інтен­сифі­кацію про­цесів об­мо­ло­чу­ван­ня та се­па­рації зер­на. Од­но­час­но з ни­ми в ро­бо­чо­му тан­демі ви­ко­ри­с­то­ву­ють до­дат­кові мо­ло­тиль­но-се­па­ру­вальні де­ки, що ніби обійма­ють ці ба­ра­ба­ни в їхній нижній тех­­но­­логічній зоні і та­ким чи­ном збіль­шу­ють пло­щу се­па­ру­ван­ня зер­на (табл. 1) із об­мо­ло­че­ної ма­си.
   Се­па­ру­валь­ний ба­ра­бан мо­же бу­ти розміще­ним у тех­но­логічно­му про­сторі мо­ло­тар­ки над со­ло­мо­тря­сом. Він при­зна­че­ний для кра­що­го се­па­ру­ван­ня зер­на із со­ло­ми (гру­бо­го во­ро­ху) під час її се­па­рації на со­ло­мо­трясі у про­цесі об­мо­ло­чу­ван­ня зер­но­вих ко­ло­со­вих куль­тур із ви­со­кою со­ло­мистістю та за вмісту в со­ломі знач­ної кількості зе­ле­них бур’­янових рос­лин.
   Ро­таційний ба­ра­бан-со­ло­мо­се­па­ра­тор, що ви­ко­ри­с­то­вується в мо­ло­тиль­но-се­па­ру­вальній си­с­темі (МСС), мо­же бу­ти розміще­ним за відбійним біте­ром. Йо­го при­зна­чен­ня — роз­пу­шу­ван­ня гру­бо­го во­ро­ху, який ви­хо­дить зжа­тим від ос­нов­но­го мо­ло­тиль­но­го ба­ра­ба­на, і розрівню­ван­ня йо­го за ши­ри­ною си­с­те­ми об­мо­ло­ту мо­ло­тар­ки і за­вдя­ки цьо­му — кра­ще ви­о­крем­лен­ня зер­на із со­ло­ми пе­ред по­да­ван­ням її на со­ло­мо­тряс. Унаслідок цьо­го втра­ти зер­на за со­ло­мо­тря­сом знач­но змен­шу­ють­ся. Відпо­відно, мож­на збільши­ти за­ван­та­жен­ня мо­ло­тар­ки і підви­щи­ти про­дук­тивність ком­бай­на, що й підтвер­д­жується от­ри­ма­ни­ми ре­зуль­та­та­ми (табл. 1).
Си­с­те­ма із чо­ти­рь­ох-п’яти ба­ра­банів, у складі яких — один при­ско­рю­валь­ний, в тех­но­логічно­му плані є по­туж­ною та про­дук­тив­ною. Їхні роз­міщен­ня один що­до од­но­го та ре­жим ро­бо­ти обу­мов­лю­ють при­ско­рен­ня і рівномірне по­да­ван­ня хлібної ма­си до мо­ло­тиль­но­го ба­ра­ба­на, рівномірність та стабільність пе­реміщен­ня її в ро­бочій зоні мо­ло­тиль­но­го ба­ра­ба­на і ба­ра­бан­ної де­ки та ви­со­кий ступінь се­па­рації зер­на з до­по­мо­гою де­ки си­с­те­ми об­мо­ло­чу­ван­ня. У кінце­во­му ре­зуль­таті та­ка кон­ст­рукція си­с­те­ми об­мо­ло­ту сприяє знач­но­му змен­шен­ню кількості зер­на (мен­ше 10%), що над­хо­дить на со­ло­мо­тряс ра­зом із со­ло­мою (зни­жен­ня рівня йо­го втрат із відхо­да­ми).
Аналіз свідчить, що збільшен­ня ге­о­ме­т­рич­них і тех­но­логічних па­ра­метрів си­с­те­ми об­мо­ло­чу­ван­ня (на­при­клад, у ком­бай­на Lexion-670 діаметр мо­ло­тиль­но­го ба­ра­ба­на — 600 мм, (табл. 1), обу­мов­лює збільшен­ня площі се­па­рації мо­ло­тиль­но-се­па­ру­валь­них дек до 2,37 м2. Порівня­но із ком­бай­ном СК-5 «Ни­ва» (пло­ща де­ки МСС – 0,90 м2), та­кий кон­ст­рук­тив­ний хід дав змо­гу збільши­ти пло­щу об­мо­ло­ту та ос­нов­ної се­па­рації зер­на фак­тич­но в 2,6 (!) ра­за, а в ком­плексі з інши­ми до­дат­ко­ви­ми технічни­ми рішен­ня­ми — підви­щи­ти про­дук­тивність у 3,5 ра­за. Інтен­сифікації се­па­рації за­лишків зер­на на со­ло­мо­трясі, по­ряд зі збільшен­ням кількості клавіш, ка­с­кадів та се­па­ру­валь­ної площі, сприяє та­кож розміщен­ня у зоні мо­ло­тар­ки се­па­ру­валь­но-гальмівно­го ба­ра­ба­на над ос­танніми ка­с­ка­да­ми клавіш. Ефек­тивність та якість йо­го ро­бо­ти особ­ли­во про­яв­ляється під час об­мо­ло­чу­ван­ня зер­но­вих ко­ло­со­вих куль­тур із ви­со­кою со­ло­мистістю (1:(1,3–1,5)) та за вмісту в со­ломі знач­ної кількості зе­ле­них рос­лин бур’янів, які є ха­рак­тер­ни­ми для до­що­во­го се­зо­ну зби­ран­ня хлібів.

Пе­ре­ва­ги та не­доліки ба­ра­бан­ної си­с­те­ми об­мо­ло­чу­ван­ня
У тех­но­логічно­му плані ба­ра­бан­на си­с­те­ма об­мо­ло­ту най­а­дап­то­ваніша для об­мо­ло­чу­ван­ня зер­но­вих ко­ло­со­вих куль­тур. Ре­жим та прин­цип ви­о­крем­лен­ня зер­на із ко­ло­са (уда­ра­ми бил ба­ра­ба­на) за­без­пе­чу­ють вста­нов­ле­ну якість зер­на: не­знач­не йо­го ме­ханічне по­шко­д­жен­ня (дроб­лен­ня), про­пу­ск­ну здатність — інтен­сивність об­мо­ло­чу­ван­ня в МСС та се­па­рацію че­рез де­ку тільки до 80–85%. Ком­бай­ни із кла­сич­ною ба­ра­бан­ною си­с­те­мою об­мо­ло­ту і клавішним со­ло­мо­тря­сом ма­ють про­пу­ск­ну здатність 7–9 кг/с (за до­пу­с­ти­мих втрат 1,5%) і про­дук­тивність — до 14 т/год. За збіль­ше­н­ня по­да­ван­ня хлібної ма­си (тоб­то про­дук­тив­ності) клавішний со­ло­мо­тряс не мо­же впо­ра­тись із на­ван­та­жен­ням і не за­без­пе­чує вста­нов­ле­них па­ра­метрів відо­крем­лен­ня зер­на від со­ло­ми, та­ким чи­ном втра­ти стрімко зро­с­та­ють. За­сто­су­ван­ня кількох ба­ра­банів дає змо­гу інтен­сифіку­ва­ти про­цес об­мо­ло­чу­ван­ня і се­па­рації зер­на у си­с­темі об­мо­ло­ту та вод­но­час за­без­пе­чи­ти ви­о­крем­лен­ня з от­ри­ма­ної тех­но­логічної ма­си у МСС аж до 90–95% зер­на. Тоб­то у разі за­сто­су­ван­ня у мо­ло­тарці ба­га­то­ба­ра­бан­ної МСС на со­ло­мо­тряс над­хо­дить 5–10% зер­на. Це дає змо­гу тех­но­логічно роз­ван­та­жи­ти со­ло­мо­тряс, оскільки йо­му до­во­дить­ся пра­цю­ва­ти з об­мо­ло­че­ною со­ло­мою, у складі якої є не­знач­на кількість зер­на. Внаслідок цьо­го він має мож­ливість пра­цю­ва­ти у ре­жимі знач­но більшої про­дук­тив­ності, тоб­то зі збіль­ше­ним об­ся­гом по­да­ван­ня із МСС об­мо­ло­че­ної со­ло­ми. Мо­ло­тар­ка з та­кою схе­мою об­мо­ло­чу­ван­ня здат­на у рег­ла­мен­то­ва­них за со­ло­мистістю умо­вах (1:(1,3–1,5)) за­без­пе­чи­ти про­пу­ск­ну здатність 12–14 кг/с, а за змен­шен­ня со­ло­ми­с­тості тех­но­логічної куль­ту­ри — навіть на рівні 15 кг/с.
Ро­тор­на си­с­те­ма об­мо­ло­ту
Особ­ли­вості кон­ст­рукції та тех­но­логічно­го прин­ци­пу ро­бо­ти
Ро­тор­ний ком­байн — це не про­сто сьо­го­ден­на да­ни­на мод­ним су­ча­сним течіям у ком­бай­но­бу­ду­ванні. Йо­го ство­рен­ня бу­ло про­дик­то­ва­не труд­но­ща­ми об­мо­ло­чу­ван­ня куль­тур, які не підда­ва­ли­ся ба­ра­бан­ним ком­бай­нам. Особ­ли­во відчут­ною ця по­тре­ба бу­ла для аг­раріїв на ку­ку­руд­зя­них про­сто­рах США. То­му ком­байн та­ко­го ти­пу пер­шо­чер­го­во ство­­рю­ва­ли для об­мо­ло­чу­ван­ня ку­ку­руд­зи на зер­но, оскільки са­ме ро­тор­ний прин­цип об­мо­ло­ту за­без­пе­чує щад­ний ре­жим відо­крем­лен­ня зер­на від стриж­ня ка­ча­на та не­знач­не йо­го ме­ханічне по­шко­д­жен­ня.
Зва­жа­ю­чи на три­ва­лий мо­но­полізм у во­лодінні пра­ва­ми на ро­бо­чий ор­ган та­кої мо­ло­тар­ки — ро­тор, — до­не­дав­на «за­­ко­­но­давчі» по­зиції у групі ком­байнів ро­тор­но­го ти­пу впев­не­но три­ма­ла ком­панія Case-IH. Інші ком­бай­но­будівні фірми че­рез відсутність прав на ви­ко­ри­с­тан­ня та­ко­го унікаль­но­го ро­бо­чо­го ор­га­на ви­му­ше­но сто­я­ли ос­то­ронь ви­роб­ництва ро­тор­них ком­байнів в ролі па­сив­­них ста­тистів. Але ча­си зміню­ють­ся, ком­бай­но­бу­ду­ван­ня стрімко ввірва­лось у ХХІ ст., а ра­зом із цим з’яви­лись нові підхо­ди, по­гля­ди і технічні рішен­ня по­бу­до­ви ро­тор­ної мо­ло­тар­ки з аксіаль­ним ру­хом тех­но­логічної ма­си в ній. І от у ХХІ ст. низ­ка фірм, кон­сер­ва­тив­них при­хиль­ників ба­ра­бан­ної мо­ло­тар­ки, зо­к­ре­ма John Deere, і віднос­но «мо­лоді» та амбіційні: New Holland, Challenger, Massey Ferguson, Fendt, Deutz Fahr, Ростсільмаш — зро­би­ли яв­ний про­рив у ство­ренні «своїх» кон­ст­рукційних рішень, що да­ло змо­гу роз­ши­ри­ти свій ар­се­нал вла­сни­ми «фірмо­ви­ми» мо­ло­тар­ка­ми із ро­тор­ною си­с­те­мою об­мо­ло­чу­ван­ня.

Ха­рак­тер­ною технічною особ­ливістю мо­ло­та­рок з ро­тор­ною си­с­те­мою об­мо­ло­ту є ви­ко­ри­с­тан­ня в їхній кон­ст­рукції в якості ро­бо­чих ор­ганів ро­торів — од­но­го або двох. Відповідно до їхньо­го розміщен­ня в тех­но­логічно­му про­сторі мо­ло­тар­ки — вздовж (аксі­альні) або впо­пе­рек (тан­генціальні), ро­торні си­с­те­ми об­мо­ло­чу­ван­ня кла­си­фіку­ють за ти­па­ми: од­но- або дво­ро­торні аксіальні. Тех­но­логічною особ­ливістю та­ких МСС є аксіаль­не по­да­ван­ня тех­но­логічної ма­си і по­даль­ший рух у ро­торній МСС (віднос­но ро­торів). У складі пар­ку ком­байнів Ук­раїни ви­ко­ри­с­то­ву­ють, в ос­нов­но­му, зер­ноз­би­ральні ком­бай­ни з аксіаль­но-од­но­ро­тор­ною си­с­те­мою об­мо­ло­чу­ван­ня. Кон­ст­рукційне ви­ко­нан­ня ро­то­ра істот­но різнить­ся із мо­ло­тиль­ним ба­ра­ба­ном. Відповідно до тех­но­логічно­го при­зна­чен­ня йо­го пер­ша ча­с­ти­на (зо­на) за­хоп­лює та спря­мо­вує рівномірний потік не­об­мо­ло­че­ної ма­си до зо­ни об­мо­ло­ту, дру­га — здійснює об­мо­ло­чу­ван­ня та пер­вин­ну (ос­нов­ну) се­па­рацію зер­на. Тре­тя ча­с­ти­на ро­то­ра, що розміще­на за мо­ло­тиль­но-се­па­ру­валь­ною йо­го скла­до­вою, є влас­не со­ло­мо­се­па­ра­то­ром паль­це­во­го ти­пу, що при­зна­че­ний для ефек­тив­ної се­па­рації за­лишків зер­на із подрібне­ної під час об­мо­ло­чу­ван­ня со­ло­ми.
У пе­редній, внутрішній, ча­с­тині си­с­те­ми об­мо­ло­ту змон­то­ва­но спіральні на­прямні пла­с­ти­ни. Під час обер­тан­ня ро­то­ра ни­ми ру­ха­ють­ся мо­ло­тильні би­ла (які змон­то­вані на ро­торі) траєкторіями, що ма­ють фор­му спіра­лей по всій до­вжині йо­го пе­ред­ньої, мо­ло­тиль­ної, ча­с­ти­ни. Для тех­но­логічно надійно­го ви­да­лен­ня подрібне­ної у про­цесі об­мо­ло­чу­ван­ня со­ло­ми в нижній ча­с­тині ро­тор­ної МСС, про­ти­лежній прий­мальній зоні, розміще­на ще од­на си­с­те­ма — ви­ван­та­жу­валь­но­го біте­ра. Ро­тор­на си­с­те­ма об­мо­ло­чу­ван­ня у нижній своїй ча­с­тині, відповідно до тех­но­логічно-функці­ональ­но­го при­зна­чен­ня різних тех­но­логічних зон ро­то­ра, об­лад­на­на мо­ло­тиль­но-се­па­ру­валь­ною та се­па­ру­валь­ною де­ка­ми. До відміче­них тех­но­логічних особ­ли­во­с­тей мо­ло­тар­ки слід до­да­ти, що її технічні па­ра­ме­т­ри, зо­к­ре­ма діаметр ро­то­ра (600–800 мм) і йо­го до­вжи­на (2800–3560 мм), за відповідно­го енер­го­за­без­пе­чен­ня націлені на до­сяг­нен­ня про­дук­тив­ності на рівні 24–28 т/год ос­нов­но­го ча­су (табл. 2).
Досвід ек­сплу­а­тації засвідчив: ро­тор­ний ком­байн є най­кра­щим технічним рішен­ням під час зби­ран­ня ку­ку­руд­зи на зер­но, насінників трав і, особ­ли­во, вівса, роз­ло­ге суцвіття яко­го ду­же «не­зруч­не» для якісно­го об­мо­ло­чу­ван­ня ба­ра­бан­ною МСС.
Тоб­то гос­по­дар­ник, ма­ю­чи у своєму ар­се­налі ро­тор­ний ком­байн, з успіхом мо­же ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти йо­го для об­мо­ло­чу­ван­ня знач­но більшої га­ми тех­но­логічних куль­тур, тим са­мим збільши­ти йо­го щорічне за­ван­та­жен­ня й еко­номічну відда­чу.
Досвід ви­ко­ри­с­тан­ня ро­тор­них ком­байнів свідчить, що во­ни ефек­тив­но та ви­со­ко­про­дук­тив­но зби­ра­ють у ре­жимі пря­мо­го ком­бай­ну­ван­ня цілу низ­ку зер­но­вих ко­ло­со­вих та інших тех­но­логічних куль­тур: пше­ни­цю, ячмінь, жи­то, три­ти­ка­ле, сою, со­няш­ник, ку­ку­руд­зу на зер­но, насінни­ки трав. Їхнє кон­ст­рукційне ви­ко­нан­ня: на­явність шне­ко­вої си­с­те­ми по­да­ван­ня не­о­чи­ще­но­го во­ро­ху від ро­тор­ної МСС на решітний стан — дає змо­гу ефек­тив­но та про­дук­тив­но ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти ро­торні ком­бай­ни для обчісу­ван­ня хлібної ма­си ра­зом із обчісу­валь­ною жат­кою. Ад­же особ­ливістю ро­бо­ти ком­бай­на у цьо­му ре­жимі є те, що че­рез де­ки із ро­тор­ної си­с­те­ми на стру­шу­валь­ну до­шку се­па­рується ма­са зер­на і по­ло­ви, що май­же втричі більша, ніж та, що по­дається із ба­ра­бан­ної МСС за тра­диційно­го зби­ран­ня хлібів.
Аналіз функціональ­ної здат­ності ро­тор­ної мо­ло­тар­ки свідчить, що, за­леж­но від умов ро­бо­ти, до­пу­с­ти­мий рівень втрат за нею в 1,5% спо­с­терігається за про­пу­ск­ної здат­ності хлібної ма­си на рівні 15–20 кг/с. Про­дук­тивність у та­ко­му разі ста­но­вить
36 т/год. Досвід інтен­сив­но­го ви­ко­ри­с­тан­ня в умо­вах Ук­раїни впро­довж се­зо­ну зби­ран­ня хлібів свідчить, що на­робіток на один ком­байн за зміну мо­же до­ся­га­ти 250 т зер­на, за се­зон — до 20 тис. т, або 5 тис. га.
Збільшен­ня річно­го на­ван­та­жен­ня ком­бай­на дає змо­гу змен­ши­ти прямі ек­сплу­а­таційні ви­т­ра­ти, а це, своєю чер­гою, сприяє змен­шен­ню собівар­тості 1 т зер­на. То­му за­сто­су­ван­ня ро­тор­них ком­байнів за­вдя­ки їхній універ­саль­ності, ви­сокій тех­но­логічній надійності та про­дук­тив­ності ос­танніми ро­ка­ми на­бу­ває знач­но­го по­ши­рен­ня.
Порівня­но з ба­ра­бан­ни­ми ком­бай­на­ми, ро­тор­ний має більше енер­го­за­без­пе­чен­ня (табл. 1, 2), що, на­сам­пе­ред, обу­мов­ле­но більшою енер­гоємністю мо­ло­тар­ки та інтен­сивністю за­трат енергії на от­ри­ман­ня 1 т зер­на. Це да­ло гос­по­дар­ни­кам підста­ву вва­жа­ти, що ро­тор­ний ком­байн спо­жи­ває і більше паль­но­го — справді, так. Але, по­при це, вар­то вра­ху­ва­ти низ­ку по­зи­тив­них фак­торів, за­вдя­ки яким про­дук­тивність ро­тор­но­го ком­бай­на, порівня­но з ба­ра­бан­ним, зрос­ла, що в кінце­во­му ре­зуль­таті дає змо­гу от­ри­ма­ти пи­томі ви­т­ра­ти паль­но­го (л/т) на рівні з йо­го ба­ра­бан­ним «по­бра­ти­мом».

Пе­ре­ва­ги ро­тор­ної си­с­те­ми об­мо­ло­чуванння
 Ця си­с­те­ма за­вдя­ки при­та­ман­но­му їй тех­но­логічно­му прин­ци­пу об­мо­ло­чу­ван­ня зер­на більш універ­саль­на, що дає змо­гу інтен­сив­но ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти ком­байн для ком­бай­ну­ван­ня ши­ро­кої га­ми тех­но­логічних куль­тур та ма­ти щорічне на­пра­цю­ван­ня на рівні трьох-чо­ти­рь­ох се­зон­них норм. «М’який» ре­жим ро­бо­ти — тех­но­логічні за­зо­ри в МСС ста­нов­лять до 20 мм (про­ти 2–4 мм у ба­ра­банній МСС) — за­без­пе­чує щад­ний ре­жим об­мо­ло­чу­ван­ня зер­на. За­вдя­ки цьо­му відсо­ток мікро­т­рав­му­ван­ня зер­на знач­но змен­шується, що важ­ли­во для посівно­го ма­теріалу. Інтен­сифікація про­цесів об­мо­ло­ту і се­па­рації зер­на у си­с­темі, за­вдя­ки збільшен­ню траєкторії ру­ху хлібної ма­си і ча­су пе­ре­бу­ван­ня тех­но­логічно­го во­ро­ху в МСС, за­без­пе­чує ви­со­кий ступінь ви­о­крем­лен­ня зер­на з от­ри­ма­ної тех­но­логічної ма­си та не­значні втра­ти навіть за ви­со­кої вро­жай­ності тех­но­логічної куль­ту­ри. Мо­ло­тар­ка здат­на за­без­пе­чи­ти про­пу­ск­ну здатність на рівні 20 кг/с.
Комбіно­ва­на (гібрид­на)
си­с­те­ма об­мо­ло­ту
Особ­ли­вості кон­ст­рукції та при­зна­чен­ня її скла­до­вих
До­не­дав­на інтен­сифікація тех­но­логічних про­цесів мо­ло­тар­ки сто­су­ва­лась тільки си­с­те­ми об­мо­ло­чу­ван­ня. У про­цесі ево­люції кон­ст­рукції ство­ре­но мо­ло­тар­ку комбіно­ва­но­го (гібрид­но­го) ти­пу, яка є про­дук­том технічно­го син­те­зу двох відо­мих і ра­зом з тим склад­них тех­но­логічних си­с­тем — ба­ра­бан­ної та ро­тор­ної. Пер­ша — вхідна (ос­нов­на) тан­генціаль­на ба­ра­бан­на мо­ло­тиль­но-се­па­ру­валь­на си­с­те­ма, яка вод­но­час із об­мо­ло­чу­ван­ням про­во­дить ос­нов­ну се­па­рацію зер­на, відо­крем­ле­но­го від тех­но­логічної ма­си. В її складі — кон­ст­рукційно та функціональ­но різні ба­ра­ба­ни, один із яких ви­ко­нує функцію об­мо­ло­чу­ван­ня, інші — тех­но­логічно до­поміжні: при­ско­рю­валь­ний, відо­крем­лю­валь­ний, спря­мо­ву­ю­чий, або бітер. Функцію со­ло­мо­се­па­ра­то­ра гру­бо­го во­ро­ху, що ви­хо­дить із МСС після об­мо­ло­чу­ван­ня, ви­ко­нує аксіаль­но-ро­тор­на си­с­те­ма у складі од­но­го-двох ро­торів-со­ло­мо­се­па­ра­торів. За­сто­су­ван­ня та­кої си­с­те­ми спря­мо­ва­не на заміщен­ня клавішно­го со­ло­мо­тря­са у складі мо­ло­тар­ки і вирішен­ня йо­го не­доліків. Та­кий тип мо­ло­та­рок з’явив­ся в ос­таннє де­ся­тиліття і ви­ко­ри­с­то­вується по­ки що в не­значній кількості: в зер­ноз­би­раль­них ком­бай­нах серії Lexion (480, 570, 580, 740-770), Tucano-470 (480) (Claas) і серій CTS та C (John Deere) (табл. 3).

Щоб об’єктив­но оціни­ти про­дук­тивність та­кої мо­ло­тар­ки, до­стат­ньо оціни­ти мож­ли­вості вхідної си­с­те­ми (ба­ра­бан­ної), яка ви­ко­нує функцію об­мо­ло­чу­ван­ня та ос­нов­ної се­па­рації (до 90%) зер­на, що над­хо­дить до неї. Ре­ш­та — 10% зер­на — ра­зом із об­мо­ло­че­ною со­ло­мою спря­мо­вується до си­с­те­ми ро­тор­них со­ло­мо­се­па­ра­торів. Це по­туж­на се­па­ру­валь­на си­с­те­ма, але об’єктив­но слід виз­на­ти, що фак­тич­но во­на пра­цює всьо­го з 10% (!) зер­на і за­без­пе­чує мінімальні втра­ти, які знач­но менші від рег­ла­мен­то­ва­них 1,5%. Зда­ва­ло­ся б: втра­ти за мо­ло­тар­кою малі, щоб пра­цю­ва­ти у до­пу­с­ти­мо­му полі втрат (1,5%), тож мож­на (і доцільно) збільши­ти за­ван­та­жен­ня, тоб­то потік тех­но­логічної ма­си в мо­ло­тиль­ну си­с­те­му, а вже та­кий її ре­жим ро­бо­ти зу­мо­вить збільшен­ня за­ван­та­жен­ня ро­торів-со­ло­мо­се­па­ра­торів і зре­ш­тою — за­без­пе­чить збільшен­ня про­дук­тив­ності всьо­го ком­бай­на. В та­ко­му разі мож­на по­си­ли­ти тех­но­логічний ре­жим ро­бо­ти МСС, зо­к­ре­ма збільши­ти об­сяг по­да­ван­ня хлібної ма­си на об­мо­ло­чу­ван­ня. Та­кий по­туж­ний потік мо­же бу­ти по­силь­ним для МСС тільки за умо­ви збільшен­ня її вихідних за­зорів. Од­нак прак­тич­но це зро­би­ти не­мож­ли­во, оскільки збільшен­ня вихідних за­зорів спри­чи­нить втра­ти зер­на із со­ло­мою, які кла­сифіку­ють­ся як «не­до­мо­лот у ко­ло­с­ках». Ро­торні со­ло­мо­се­па­ра­то­ри на­яв­но­го кон­ст­рукційно­го ви­ко­нан­ня не при­зна­чені для до­об­мо­ло­чу­ван­ня ко­лосків із зер­ном. Втра­ти від не­до­мо­ло­ту зро­с­та­ють зі збільшен­ням ро­бо­чої швид­кості, а от­же, це зу­мов­лює по­тре­бу її змен­шен­ня і, відповідно, спри­чи­нює зни­жен­ня про­дук­тив­ності. За дру­го­го варіан­та збільшен­ня по­то­ку ма­си че­рез МСС — шля­хом підви­щен­ня ро­бо­чої швид­кості — ми про­сто «заб’ємо» ма­сою си­с­те­му об­мо­ло­ту.

Ре­ко­мен­дації щодо використання комбайнів з роторною системою обмолоту
Ви­ко­ри­с­тан­ня ком­байнів із ро­тор­ною си­с­те­мою об­мо­ло­чу­ван­ня доцільне у по­туж­них гос­по­дар­ст­вах, що спеціалізу­ють­ся на ви­ро­щу­ванні зер­но­вих ко­ло­со­вих куль­тур та ку­ку­руд­зи на зер­но. Їхня вро­жайність, відповідно, має ста­но­ви­ти не мен­ше ніж 60 і 90 ц/га, відповідно. Слід пам’ята­ти, що для ефек­тив­но­го за­ван­та­жен­ня та­ко­го про­дук­тив­но­го ком­бай­на потрібно ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти відповідні адап­те­ри — ши­ро­ко­за­хватні жат­ки для пря­мо­го ком­бай­ну­ван­ня зер­но­вих ко­ло­со­вих куль­тур, ку­ку­руд­зи та со­няш­ни­ку на зер­но. По­при ви­со­ку ціну су­час­них ро­тор­них ком­байнів, не вар­то еко­но­ми­ти на інших до­дат­ко­вих технічних си­с­те­мах, які спря­мо­вані на зни­жен­ня вто­ми ком­бай­не­ра, підви­щен­ня ефек­тив­ності ви­ко­ри­с­тан­ня ро­бо­чої ши­ри­ни за­хва­ту жат­ки, ефек­тив­ності ви­ко­ри­с­тан­ня ро­бо­чо­го ча­су зміни то­що. Зо­к­ре­ма, це сто­сується си­с­тем ав­то­ма­тич­но­го водіння жат­ки по кра­ях хлібо­с­тою та за­без­пе­чен­ня пря­молінійності ру­ху. Як підтвер­д­жує прак­ти­ка, во­ни се­бе еко­номічно ви­прав­до­ву­ють уже впро­довж од­но­го се­зо­ну їхньо­го ви­ко­ри­с­тан­ня у складі ком­бай­на

Пе­ре­ва­ги і не­доліки комбіно­ва­ної си­с­те­ми об­мо­ло­чу­ван­ня та ре­ко­мен­дації що­до її за­сто­су­ван­ня
Ро­торні со­ло­мо­се­па­ра­то­ри якісно за­без­пе­чу­ють ви­о­крем­лен­ня за­лишків зер­на із гру­бо­го во­ро­ху тех­но­логічних куль­тур із підви­ще­ною во­логістю та зі знач­ною со­ло­мистістю (1: (1,3–1,5)). То­му ви­ко­ри­с­тан­ня ком­байнів із комбіно­ва­ною мо­ло­тар­кою ефек­тив­не на зби­ранні ок­ре­мих со­ло­ми­с­тих сортів пше­ниці, жи­та, три­ти­ка­ле і за ви­ко­ри­с­тан­ня в умо­вах зо­ни Полісся та північної ча­с­ти­ни лісо­сте­по­вої зо­ни Ук­раїни, для яких ха­рак­тер­на знач­на со­ло­мистість за­зна­че­них куль­тур. Їхнє за­сто­су­ван­ня, порівня­но із ба­ра­бан­ни­ми ком­бай­на­ми, знач­но ефек­тивніше у більш ранні го­ди­ни ро­бо­чої зміни, після до­щу та у над­вечір’я пе­ред ви­па­дан­ням ро­си.
Як не­долік слід кон­ста­ту­ва­ти, що енер­гоємність про­це­су, порівня­но з ба­ра­бан­ною си­с­те­мою об­мо­ло­ту, у разі ви­ко­ри­с­тан­ня комбіно­ва­ної си­с­те­ми об­мо­ло­ту більша. Це при­зве­де до не­знач­но­го збільшен­ня ви­т­рат паль­но­го (в то­му числі пи­то­мих). Порівня­но із со­ло­мо­тря­сом, ро­торні со­ло­мо­се­па­ра­то­ри більш ма­теріаломісткі, ма­ють знач­но більшу ма­су та складніший привід.

висновки

1У складі пар­ку ком­байнів Ук­раїни ви­ко­ри­с­то­ву­ють ком­бай­ни із ба­ра­бан­ною, ро­тор­ною та комбіно­ва­ною (гібрид­ною) мо­ло­тар­ка­ми. При­чо­му доміну­ють ком­бай­ни з ба­ра­бан­ною си­с­те­мою об­мо­ло­ту, яка є найбільш універ­саль­ною для об­мо­ло­чу­ван­ня різних тех­но­логічних куль­тур.
2Ступінь функціональ­ної до­с­ко­на­лості мо­ло­тар­ки та про­дук­тивність ком­бай­на виз­на­чає тех­но­логічна схе­ма мо­ло­тар­ки, зо­к­ре­ма: си­с­те­ми об­мо­ло­ту та ос­нов­ної се­па­рації зер­на, кон­ст­рукційна до­с­ко­налість ро­бо­чих ор­ганів, ступінь інтен­сифікації тех­но­логічних про­цесів. Ком­бай­ни із ро­тор­ною си­с­те­мою об­мо­ло­ту се­ред ком­байнів з інши­ми ти­па­ми відповідних си­с­тем ма­ють найбільший ступінь інтен­сифікації об­мо­ло­чу­ван­ня і се­па­рації зер­на і то­му за­без­пе­чу­ють найбільшу про­пу­ск­ну здатність.
3Ком­бай­ни із мо­ло­тар­ка­ми комбіно­ва­но­го ти­пу по­ки що мож­на роз­гля­да­ти як один із варіантів по­чат­ко­вих технічних рішень, які спря­мо­вані на по­даль­ше збільшен­ня про­дук­тив­ності ба­ра­бан­ної мо­ло­тар­ки. Ро­торні со­ло­мо­се­па­ра­то­ри ви­ко­ну­ють функцію се­па­рації зер­на із гру­бо­го во­ро­ху з ви­со­кою якістю та інтен­сивністю і як скла­до­ва ба­ра­бан­ної мо­ло­тар­ки за­без­пе­чу­ють пев­ною мірою збільшен­ня її про­дук­тив­ності. А фак­тич­но про­дук­тивність та­ко­го ком­бай­на виз­на­чається про­пу­ск­ною здатністю ба­ра­бан­ної си­с­те­ми об­мо­ло­ту.