Експерт-тест: найменші комбайни
Фактично всі комбайнобудівні компанії в своєму арсеналі мають широкий ряд моделей зернозбиральних комбайнів, які різняться своєю продуктивністю. Їхня пропускна здатність становить від 3 до 30 кг/с, а продуктивність за годину змінної роботи за коефіцієнта використання робочого часу 0,70 — відповідно, від 3,8 до 38 т/год. Чим зумовлене таке розмаїття комбайнів за продуктивністю? Відповідь одна й дуже проста: виробничими потребами господарства, адже, як відомо, на всякий товар є свій покупець.
Обсяги робіт зернозбирального комбайна часто банально визначаються потужністю господарств і площею зернового клину. До вибору потужності (читай – продуктивності) зернозбирального агрегату, як правило, підходять із позицій урахування низки основних виробничих факторів: розмірів посівної площі технологічної культури, очікуваної врожайності, забур’яненості посівів та можливостей комбайнів.
Наразі в Україні комбайни за групами продуктивності розподіляються відповідно до розмірів господарств. Так, найменші господарства (малі та фермерські) мають розмір площі під зерновими культурами до 500 га. Не секрет, що середня врожайність зерна на них здебільшого становить у середньому 35 ц/га. За простими канонами економіки для таких господарств доцільно мати зернозбиральні комбайни з пропускною здатністю до 5 кг/с. Їхня продуктивність за одну годину змінного часу становитиме 6-8 т. Наукові дослідження структури зернозбирального парку України за його фактичної та оптимальної чисельності на рівні 48-50 тис. машин свідчать, що таких комбайнів необхідно на рівні 2500 машин. Потреба в таких комбайнах є. Але наскільки реально вона забезпечується та якими параметрами можна встановити клас такого комбайна?
До класифікаційних показників призначення зернозбиральних комбайнів під час визначення пропускної здатності об’єктивно слід віднести технічні параметри систем комбайна цього типорозмірного ряду: параметри молотарки і «прив’язану» до неї ширину захвату жниварки, потужність двигуна тощо, — параметри яких і є визначальними під час вибору і обґрунтування режиму максимального (та разом з тим – ефективного) їхнього застосування. На що слід звернути першочергову увагу? Звісно, насамперед — на найважливіші технічні вузли й системи, які в своїй сукупності й забезпечують певну продуктивність.
Жатка комбайна визначає здатність агрегату приймати та переробляти сформований потік технологічної маси з певною продуктивністю. Основним визначальним параметром, від якого залежить виконання цього завдання, є ширина захвату. Досвід використання комбайнів свідчить, що для комбайнів із зазначеною вище продуктивністю ширина захвату жатки має бути 4 м. До переліку характеристик, які визначають технічний рівень жатки, комбайна та загальну продуктивність агрегату також відносять інтенсивність різання ножа (циклів/хв) її різального апарата. Саме вона впливає на здатність зрізання стебел технологічної культури з певною (високою) інтенсивністю. Для комбайнів із зазначеною продуктивністю цей параметр перебуває в межах 1100-1220 циклів/хв і фактично є характерним для всіх комбайнів цієї групи. У результаті створюються передумови для руху агрегату з оптимальною робочою швидкістю. Природно, попри, здавалося б, невисоку продуктивність, ці комбайни мають усі характеристики, які дають змогу віднести їх до комбайнів високого сучасного рівня.
Але пропускну здатність зернозбиральних комбайнів визначають також технічні параметри молотарки: її ширина, діаметр молотильного барабана, площа молотильно-сепарувальних дек та довжина соломотряса. Тому проектну й водночас об’єктивну оцінку продуктивності комбайна можна виконувати за його технічною характеристикою.
Ширина молотарки – один з основних технічних визначників, від якого залежать параметри всіх її технологічних систем: довжина робочої частини молотильного барабана й МСС, ширина системи сепарації грубого вороху — соломотряса й системи очищення, а разом з ними, відповідно, й площа соломотряса та системи очищення зерна. Природно, більша ширина молотарки сприяє більшій пропускній здатності обробки технологічної маси, що може надійти в молотарку, та її обмолочуванню з установленою якістю. Так от, для досліджуваної групи комбайнів ширина сучасних молотарок комбайнів — на рівні 1000-1200 мм.
Як правило, на полях з урожайністю 35-45 ц/га добре справляється зі збиранням зерна барабанна молотарка з клавішним соломотрясом — молотильний барабан діаметром 450-600 мм цілком задовільно виконує обмолочування.
І накінець, вирішальний момент для реалізації встановленої продуктивності комбайна 5 кг/с – відповідний рівень енергозабезпечення комбайна. Для комбайнів барабанного типу енергозабезпечення має відповідати марці комбайна та ширині молотарки відповідної групи. Причому для забезпечення продуктивності барабанних класичних комбайнів для реалізації однієї одиниці пропускної здатності – 1 кг/с — необхідно 25-30 к. с. Тобто комбайн із пропускною здатністю 5-6 кг/с потребує енергозабезпечення на рівні 130-160 к. с.
Бразильський силач від John Deere
Компанія John Deere — провідний світовий виробник зернозбиральних комбайнів — наявністю в своєму продуктовому арсеналі малих комбайнів зазначеного класу впевнено підтверджує своє лідерство і в цьому напрямі. Її представником в цьому сегменті техніки є комбайн із серії «CWS», а саме CWS–1450, який виробляють у Бразилії. Молотарка обладнана класичною системою обмолоту. Комбайн відмінно зарекомендував себе в Європі завдяки підтвердженню своєї продуктивності та якості обмолочування. Він має в своєму складі всі елементи конструкції, властиві для класичних комбайнів, зокрема барабанну молотильно–сепарувальну систему (МСС) з бильним барабаном діаметром 610 мм з вісьмома билами, підбарабання з кутом обхвату 112°. Система очищення зерна представлена двома жалюзійними решетами, сумарна площа яких становить 4,6 м2. Верхнє та нижнє решета рухаються за принципом протифази, що забезпечує їм хороше самоочищення від незернових часток зернового вороху. Високооборотний вентилятор створює потужний потік повітря на решітний стан та тим самим — відмінну якість очищення зерна.
Фінальна сепарація зерна відбувається за допомогою п’ятиклавішного сепаратора загальною площею 4,83 м2. Комбайнерові створені всі умови для продуктивної праці: зручна кабіна сучасного дизайну з відмінною оглядовістю та комфортабельністю управління. Зміна швидкості руху відбувається за допомогою трипозиційного багатофункціонального важеля керування. Компанія гарантує високу технічну надійність свого комбайна — 1500 мотогодин безвідмовної роботи, що в перерахунку на зміни становить 150 робочих змін, а за терміну використання протягом 30 робочих днів (змін) на рік — це фактично п’ять років (!). Завдяки високоякісному виготовленню та застосуванню міцних надійних матеріалів подовжено період між технічним обслуговуванням і потребою заміни олив та фільтрів у двигуні до 500 мотогодин, а трансмісії — до 1500 мотогодин. Як і для всіх комбайнів John Deere, він має простий доступ для проведення технічного обслуговування.
Комбайн оснащено двигуном потужністю 180 к. с., що забезпечує якісне збирання навіть «важких» хлібів.
Для підвищення продуктивності та раціонального використання робочого часу комбайн оснащено бункером об’ємом 6 тис. л. Швидкість вивантаження теж на високому рівні й становить 55 л/с.
Sampo Rosenlev — «екстремал» із Фінляндії
Компанія Sampo Rosenlev (Фінляндія) заявила про себе на ринку України в першому десятилітті ХХІ століття й упевнено освоює ринок комбайнів малої продуктивності. І для цього є значне підґрунтя. Об’єктивно слід зазначити, що цей комбайн спочатку створювали тільки для внутрішнього ринку Фінляндії — країни з характерним для неї значним гористим пересічним рельєфом та невеликими полями з хлібами підвищеної вологості. Але як і всі європейські виробники, фінни роблять свої комбайни якісно та надійно. Тож виробництво комбайнів було освоєно, причому — в значному діапазоні продуктивності — з пропускною здатністю від 4,5 до 7,5 кг/с. І в цьому діапазоні є комбайни, які впевнено забезпечують пропускну здатність на рівні 5 кг/с. Тобто такі машини є реальними помічниками для малих господарств.
Це комбайни серії Соміа. З них на представника з пропускною здатністю 5 кг/с упевнено «тягне» комбайн Соміа С–4. Незважаючи на «нормандське» походження, він призначений для збирання навіть кукурудзи й соняшнику. Ширина захвату жатки, залежно від умов роботи (рельєфу або рівня врожайності) може становити 3,74–5,47 м. Для приводу ножа використано механізм коливальної шайби (МКШ). Похила камера обладнана реверсом. Пальці граблин мотовила виготовлені з пластик-нейлону, і в разі зламування такого пальця або попадання в робочу зону жатки каменя останній не становить небезпеки для систем молотарки. У складі транспортера похилої камери — три ланцюги. Нижній вал транспортера кріпиться за допомогою ресорних пружин, які в поєднанні з барабаном важкого типу ідеально придатні для обмолочування кукурудзи на зерно. Незважаючи на малі габарити комбайна, його молотарка укомплектована останніми досягненнями в комбайнобудуванні. Так, у складі МСС використано три барабани: перший — для попереднього обмолочування, другий — основний, молотильний, бильного типу, третій — відбійний чотирибильний бітер квадратного перерізу. Діаметр молотильного барабана становить 500 мм. Але на цьому нововведення в конструкції молотарки не закінчуються: над третім каскадом клавішного соломотряса в просторі молотарки розміщено пальцьовий циліндр — розпушувач маси (опція). Він використовується залежно від соломистості технологічної культури і дає змогу збільшити продуктивність та ефективність виокремлення залишків зерна з обмолоченої соломи до 20%. Ширина молотарки становить 1,12 м. Соломотряс — клавішного типу, чотирикаскадний. Загальна площа його поверхні для сепарації залишків зерна становить 4,8 м2. Клавіші соломотряса виготовлені з нержавіючої сталі, що сприяє підвищенню його довговічності та технічної надійності. Загальна робоча поверхня решіт системи очищення зерна — на рівні 4 м2. Верхнє решето має свою характерну конструкцію. Молотарка комплектується соломоподрібнювачем-розкидачем. Тобто за потреби солому можна подрібнити й розкидати полем або вкласти у валок. Двигун комбайна — чотирициліндровий SisuPower потужністю 150 к. с. Номінальна частота обертання колінчастого вала двигуна — 2000 об./хв. Місткість бункера становить 3700 л.
Стандартна висота розвантаження становить 3,4 м, за потреби її можна збільшити до 4,0 м. Комбайн обладнано гідротрансмісією з багатофункціональним важелем, тому керувати комбайном легко та зручно. Передбачена комплектація комбайна повним приводом (участь у ходовій системі всіх чотирьох коліс з широкими шинами). Тягове зусилля за використання комбайна в складних умовах рельєфу може також бути збільшене шляхом спеціального блокування диференціалу ходової трансмісії.
Avero-160 — «найменший із малих»
Зернозбиральний комбайн Avero-160 — «найменший із малих», що призначений задовольнити потреби малих господарств, — пропонує компанія CLAAS (Німеччина). Ця машина є однією з останніх, найсучасніших, розробок компанії.
Мала його продуктивність зумовлена особливостями молотарки, ширина якої становить усього 1060 мм. Молотарка — класичного типу, побудована за схемою: молотильний барабан бильного типу + відбійний бітер + клавішний соломотряс + вітрорешітна система очищення зерна. І молотильний барабан — також невеликого розміру: його діаметр становить 450 мм. Завдяки такому барабану, частота його обертання перебуває в двох діапазонах: 650–1500 та 500–1400 об./ хв. Кут обхвату підбарабанням молотильного барабана, зважаючи на його малий діаметр та потребу максимально сепарувати зерно в зоні молотильно–сепарувальної деки, — значний і становить 117°. Регулювання зазорів між барабаном і підбарабанням здійснюється із кабіни. Для попередження попадання в систему обмолоту каміння та інших небажаних предметів комбайн обладнано вловлювачем каміння великої місткості. Функції сепаратора грубого вороху виконує традиційний, разом з тим потужний соломотряс, довжина клавіші якого становить 3900 мм. Чотири клавіші розташовані по всій довжині соломотрясу і слугують для забезпечення мінімальних втрат за соломотрясом. Робоча площа для сепарації залишків зерна — 4,9 м2 та У системі очищення зерна використано знімне днище (грохот), що сприяє зручному та швидкому його демонтуванню під час проведення технічного та технологічного обслуговування. Вентилятор — відцентрового типу. Частота його обертання регулюється за допомогою електричного приводу. Площа дворешітного стану — 3 м2. Решета — традиційні, жалюзійного типу. Молотарка має систему повернення необмолочених колосків на повторне дообмолочування. Цей процес контролюється візуально з кабіни під час роботи комбайна, що, звісно, зручно та ефективно, оскільки за інтенсивністю цього процесу можна аналізувати не тільки його перебіг, а й правильність обраних режимів обмолочування. Ясна річ, для такого малопродуктивного комбайна зерновий бункер також невеликий: його місткість становить 4200 л. Кут повороту вивантажувального шнека бункера — значний і становить 101°. Швидкість вивантаження зерна невисока — 51 л/с. Проте цього достатньо для комбайна такого класу. Подрібнювач соломи Standard Cut, що встановлений у капоті молотарки, на виході соломи із клавіш, є розробкою компанії CLAAS і має 40 ножів.
Для збирання зернових колосових культур у режимі прямого комбайнування призначені стандартні зернові жатки C 490 (4,92 м), C 430 (4,32 м), C 370 (3,71 м). Як жатки іншого призначення можуть бути використані високотехнічні моделі серії Vario: Vario 560 (5,6 м), Vario 500 (5,0 м) або жатка серії Cerio: Cerio 560 (5,6 м). Усі жатки можуть бути переобладнані пристроями для збирання ріпаку. Комбайн також може збирати кукурудзу на зерно, що важливо для господарств із дотриманням правильної сівозміни (навіть для малих сільгосппідприємств).
Двигун комбайна Avero–160 — виробництва компанії Perkins: Perkins 1206 F–E70TA. З шістьма циліндрами він має робочий об’єм 7,0 л, розвиває максимальну потужність 116 кВт (158 к. с.) Ємність паливного бака — 400 л, чого цілком достатньо як для комбайна такого класу для безперебійної роботи протягом однієї робочої зміни.
Синьо-жовтий лідер ринку України
Компанія New Holland є одним зі світових лідерів у виробництві широкого спектра сільськогосподарських машин та обладнання. У виробничій лінійці моделей цієї компанії поряд із тракторами — широковідомі зернозбиральні комбайни та інші сільськогосподарські машини. Останні п’ять років компанія впевнено тримає лідерство з реалізації своїх комбайнів на ринку України. Це досягається завдяки багатьом чинникам, серед яких не останню роль відіграє широка лінійка зернозбиральних комбайнів. Серед них вагоме місце займають комбайни з пропускною здатністю на рівні 5–7 кг/с, які так бажані в невеликих господарствах.
Серія комбайнів ТС–5000 New Holland включає п’ять комбайнів, які фактично дуже близькі за своїми технічним параметрами та продуктивністю. Розроблені вони 1992 року, але й понині є сучасними та затребуваними, оскільки ідеально придатні для невеликих фермерських господарств. «Найменший» із них — комбайн ТС-5040.
Молотильна система — класична, в ній використано основний молотильний барабан та поворотний бітер. Тому площа основної сепарації зерна в зоні обмолоту становить 0,63 м2. Обмолочену після проходження молотильного барабана солому приймає бітер, який також має свою сепарувальну деку, площа якої становить 0,318 м2. Соломотряс — чотириклавішний. Система очищення зерна — решітна, її площа становить 3,27 м2. Для створення повітряного потоку на решітний стан і очищення отриманого зерна використано простий та водночас практичний лопатевий вентилятор. Він добре придатний для різних умов роботи — засміченості та вологості незернових домішок — і забезпечує 350–1500 об./хв. Наявна також система дообмолочування колосків. Місткість бункера для зерна — 4000 л. Енергозабезпечення комбайна — двигун потужністю 125/170 кВт/к. с. Хороша ефективність згорання палива в ньому досягається завдяки високому тиску впорскування палива, який створюється в загальній паливній апаратурі. І як результат — повністю спалювана дрібнодисперсна повітряно-паливна суміш. Поєднання такої технології подавання робочої суміші в камеру спалювання кожного циліндра з використанням чотириклапанних циліндрів суттєво підвищує потужність та економічність двигуна. Але надійність останнього реалізується неповною мірою за його роботи в можливому незадовільному температурному режимі, тобто в умовах перегрівання. Щоб цього не сталося, між радіатором і фільтром розміщено потужний семилопатевий вентилятор, який має власну систему очищення повітря. Ця система видаляє з поверхні вентилятора дрібну полову та пилюку, накопичення яких у радіаторі небезпечне — зумовлює пониження ефективності теплообміну. Таке конструкційне рішення дає змогу забезпечити чистоту в моторному відсіку та оптимальний температурний режим. Місткість паливного бака — 300 л. Трансмісія комбайна — механічна, має чотири режими швидкості руху. У транспортному режимі вона дає змогу розвивати швидкість до 30 км/год.
Кабіна та робоче місце оператора відповідають усім сучасним вимогам ергономіки. Її дизайн поєднується з детально продуманим розміщенням органів управління. І як результат — комфортабельність, яка не поступається кращим зразкам кабін комбайнів, представлених на ринку: зручність робочого місця, що забезпечує природну позу оператора, відмінна заскленість кабіни та хороше освітлення поліпшують оглядовість робочої зони жатки. Використання звукоізоляційного покриття з передовою технологією спалювання палива в малошумних двигунах, а також розміщення головного редуктора в задній частині моторного відсіку суттєво зменшує рівень шуму і вібрації в кабіні, який становить лише 74 дБ. Сидіння оператора налаштовується з урахуванням його індивідуальних анатомічних особливостей. На вимогу замовника сидіння може бути доповнене пневматичною підвіскою, а також місцем для пасажира, набором управління жаткою та блоком обмолоту.
Ергономічно та конструкційно відпрацьований багатофункціональний важіль добре пристосований під анатомічні особливості кисті руки оператора. Він обладнаний кнопками для керування всіма основними функціями жатки. Можливість миттєвого доступу до кнопок управління важеля дає змогу операторові швидше реагувати на непередбачувані обставини під час роботи. Поєднання багатофункціонального важеля з панеллю керування полегшує доступ до органів управління агрегатом. Наявність у системі контрою режимів комбайна і жатки індикатора тиску на ґрунт і висоти стерні допомагає додержуватись бажаної висоти зрізу жатки. Особливо він є ефективним та бажаним за роботи комбайна в нічний час. Під час обмолочування горбистих ділянок жатками навіть із шириною захвату 5 м можливе замовлення та використання спеціалізованої системи, яка забезпечує автоматичне коригування робочої висоти жатки залежно від показань датчиків, закріплених на башмаках зовнішньої зони жатки.
А. Сухина, a.sukhina@univest-media.com
Інформація для цитування
Експерт-тест: малі та продуктивні / А. Сухина// Пропозиція/ — 2017. — № 7-8. — С. 62-66