Гідна кормозбиральна техніка в полі — і м’яса, й молока матимеш доволі

Потреба у консервованих кормах для корів може становити від десятків тонн до десятків тисяч тонн - залежно від типорозміру ферм. Відповідно, виходячи з агростроків заготівлі та технологічних вимог до процесу закладання кормів на зберігання, парк кормозбиральних комбайнів має включати машини різних класів залежно від продуктивності, а отже, - і потужності приводу (урухомника).

С. Шимко,
спеціально для журналу «Пропозиція Нова»
 
Комбайни
Деякі провідні фірми (наприклад, Сlааs) виготовляють практично весь типорозмірний ряд комбайнів.
Прослідковується така закономірність:
   комбайни малого класу зі споживаною потужністю до 170 кВт - це переважно причіпні та навісні машини,
   комбайни середнього та вищого класів потужністю понад 170 кВт - самохідні машини.
Сучасні комбайни мають низку нових систем та пристроїв, як-от: доподрібнювальний апарат для заготівлі кормів у пізній фазі стиглості, металодетектор та пристрій для виявлення неметалевих твердих сторонніх предметів, автоматичний заточувальний пристрій, електронний термінал для контролю та управління технологічним процесом тощо.
Загалом кормозбиральні комбайни можна класифікувати:
а) за потужністю приводу:
   комбайни малого класу - до 100 кВт
   комбайни середнього класу - 100-200 кВт
   комбайни енергонасиченого класу - 200-300 кВт
   комбайни надпотужного класу - 300-400 кВт і більше
б) за способом агрегатування:
   причіпні
   навісні
   напівнавісні
   самохідні
в) за типом подрібнювального робочого органу:
   барабанний
   дисковий

Конструкція комбайнів
Традиційна схема кормозбирального комбайна передбачає ходову частину, живильний та подрібнювальний апарати, змінні робочі органи (адаптери) для збирання різних культур, двигун (у самохідних машинах).
Більшість комбайнів обладнані барабанними подрібнювачами, які різняться геометричними параметрами (діаметр, ширина), кількістю і розташуванням ножів, частотою обертання тощо. Збільшення ширини барабана дає змогу підвищити площу перерізу приймальної горловини і таким чином збільшити продуктивність комбайна. Всі останні моделі подрібнювальних агрегатів обладнують автоматичною системою заточування ножів і електрогідросистемою регулювання отвору між ножами барабана і протирізальною пластиною.
Живильний апарат складається із системи вальців та слугує для подавання маси до подрібнювального барабана. Перша пара вальців виготовлена із ненамагніченої сталі, де і встановлено металодетектор. Під час потрапляння сторонніх предметів, які намагнічуються, спрацьовує металодетектор й автоматично відключає живильний апарат, що запобігає їхньому попаданню у подрібнювальний барабан. На комбайнах фірми Krone відстань від металодетектора до подрібнювального барабана становить 820 мм, що гарантує безпеку в роботі за максимальної довжини різки. Така відстань не дає змоги жодному металевому предмету потрапити до подрібнювального барабана.
Для подовження строку експлуатації вальці оснащені змінними зубчастими планками. Найпоширеніша чотиривальцьова схема живильного апарата, яку використовують у комбайнах Claas (комбайни «Ягуар» - моделі 930, 950, 970, 990), John Deerе (моделі 7250, 7350, 7550, 7750, 7950). Компанія Krone у моделях BIG X 500, BIG X 650, BIG X 800, BIG X 1000 використовує шестивальцьовий живильний апарат (три пари), що дає можливість забезпечувати ефективніше попереднє підпресовування маси. Унаслідок цього процес подрібнення маси подрібнювальним барабаном здійснюється легше та точніше. Завдяки гідравлічному регулюванню обертами вальців та залежно від кількості ножів подрібнювального барабана на комбайнах BIG X безступінчасто регулюється довжина різки від 2,5 до 28 мм.
Вальці розташовані таким чином, що маса транспортується прямим потоком, забезпечуючи найвищу пропускну здатність комбайна.
Комбайни фірми Krone оснащені системою AutoScan, яка автоматично виконує налаштування довжини різки залежно від ступеня стиглості і вологості кукурудзяної маси.
Для підвищення якості заготовлюваної маси комбайни фірми Claas обладнані системою для внесення консервантів безпосередньо під час виконання технологічного процесу. На сучасних кормозбиральних комбайнах застосовують два типи подрібнювальних барабанів - дискові і барабанні.
У конструкціях монокомбайнів переважають барабанні подрібнювачі. На сучасних кормозбиральних машинах встановлюють барабани діаметром від 406 до 800 мм і з шириною від 520 до 800 мм. Збільшення ширини подрібнювального барабана дає змогу підвищити площу перерізу приймальної горловини і збільшити продуктивність комбайнів.
Дискові подрібнювачі, в основному, встановлюють на комбайни, які агрегатують із універсальними енергетичними засобами, для чого потрібний малий габарит подрібнювача за довжиною. Це комбайни КПК-3000 зі складу комплексу К-Г-6 «Полісся», причіпний КДП-3000 виробництва ВО «Гомсільмаш» (Білорусь) та низка моделей фірм SIP (Словенія) і Kuhn (Франція).
Щодо кормів із кукурудзи: відомо, що найпоживніший силос отримують із кукурудзи за її збирання у фазі воскової або повної стиглості. Проте під час подрібнення кукурудзи звичайними подрібнювальними барабанами зерно залишається недоподрібненим, а відтак - погіршується його перетравлення тваринами. Тому, аби забезпечити повніше використання зернової фракції кукурудзи, сучасні кормозбиральні комбайни оснащують доподрібнювальними пристроями (рифленими плющильними вальцями).
Плющильний ефект підвищується, якщо плющильні вальці обертаються з різною швидкістю. Різниця у швидкості обертання вальців - приблизно 20% - створює ще й розтиральний ефект. Діаметр плющильних вальців комбайнів фірми Kronе - 250 мм. Завдяки більшому діаметру і меншому числу обертів забезпечуються мінімальне зношування, більша пропускна здатність і більша площа плющення.
Фірма Claas застосовує плющильні вальці зі змінною робочою поверхнею. Отвір між вальцями встановлює оператор із кабіни або безпосередньо на доподрібнювачі за допомогою гідромеханічного пристрою. Комбайни обладнують доподрібнювальними пристроями, які змонтовані за подрібнювальним барабаном. В основному, це два рифлені вальці, які обертаються назустріч один одному з різною кількістю обертів (різниця становить приблизно 20%, а на замовлення - 40%), створюючи розтиральний ефект.

До змінних робочих органів комбайнів відносять:
   підбирачі для підбирання пров'ялених скошених трав під час заготівлі сінажу;
   жниварки для скошування низькостеблових трав'яних культур (заввишки до 1,5 м) безпосередньо для згодовування тваринам та заготівлі деяких інших видів корму;
   жниварки для збирання високостеблових культур (кукурудза, сорго тощо) під час заготівлі силосу.
Для заготівлі сінажу комбайни оснащують підбирачами. Переважно всі підбирачі мають подібну конструкцію і складаються із підбирального механізму, шнека, пристрою для копіювання рельєфу поля і приводу (урухомника). Підбирачі всіх відомих конструкцій мають підбиральний механізм барабанного типу.
Передбачається, що найближчим часом конструкція підбирачів кардинально не зміниться. Розробляючи підбирачі, слід використовувати досвід провідних зарубіжних компаній, а саме:
   впроваджувати копіювальні пристрої у вигляді копіювальних коліс («Ягуар», «Маммут»);
   відмовитись від бічних огороджень шнека («Джон Дір», «Фестон» тощо);
   впроваджувати типорозмірні ряди підбирачів (з різною шириною захвату).
Крім того, потребує доопрацювання питання щодо використання у підбирачах гумострічкового підбирального органу (за аналогією з підбирачами зернозбиральних комбайнів), що дасть змогу зменшити втрати, особливо на підбиранні підсушених трав.

Жниварки для скошування трав
Традиційною залишиться конструкція жниварки з пальцево-сегментним різальним апаратом, яку застосовують на сьогодні практично на всіх комбайнах.
Подальше поліпшення механізму вбачається у вдосконаленні кінематики приводу (урухомника) робочих органів із застосуванням гідростатичного урухомника, у підвищенні технологічної надійності на косінні виляглих трав, зменшенні втрат за рахунок удосконалення механізму копіювання профілю поля. Для заготівлі зернофуражу та безпосередньо для згодовування тваринам комбайни можна комплектувати жниварками ротаційного типу та сегментно-пальцевими.

Жниварки для збирання високостебловових культур
Для заготівлі грубостеблових кормів кормозбиральні комбайни комплектують жниварками трьох типів: платформенними, рядковими та барабанними. Платформенні жниварки використовують для збирання кукурудзи, висіяної як рядковим, так і суцільним способами.
Жниварка складається із платформи з транспортером, мотовила, шнека і різального сегментно-пальцевого апарата нормальної довжини різки. Такі жниварки мають низку серйозних недоліків: недостатня технічна надійність, висока, порівняно з іншими типами жниварок, питома металомісткість, значні втрати листя і качанів від оббивання мотовилом, низька якість виконання технологічного процесу. Живильний апарат цих жниварок не забезпечує подавання стебел кукурудзи перпендикулярно площині різання.
На Заході набули поширення рядкові жниварки, призначені для скошування кукурудзи, висіяної рядковим способом. Ці жниварки, порівняно з платформенними, мають низку переваг: вони здатні скошувати кукурудзу будь-якої висоти; у них в 1,5-2 рази менша металомісткість; менші втрати качанів кукурудзи і листя; достатній рівень технічної надійності, оскільки всі робочі органи мають обертовий рух і відсутні знакоперемінні лінійні прискорення.
Слід зауважити, що використання таких жниварок вимагає дотримання агротехніки вирощування кукурудзи (на сильно забур'яненій кукурудзі ефективність жниварок знижується). Конструкція жниварки дає змогу скошувати рослини, висіяні з певною величиною міжрядь. Такі жниварки можна обладнувати подавальними апаратами з гумовими пасами, але в більшості модифікацій у ролі подавальних транспортерів використовують ланцюгові контури із захватами. Різальний апарат може бути виконаний у вигляді двох ножів (рухомого та нерухомого) або у вигляді диска.
Наразі провідні зарубіжні фірми надають перевагу жниваркам барабанного типу, які можуть збирати кукурудзу, висіяну рядковим чи суцільним способами. Так, фірма John Deere комплектує свої комбайни жниварками фірми Kemper барабанного типу із шириною захвату 3; 4,5; 6; 7,5 м. Компанія Claas комплектує комбайни жниварками барабанного типу власного виробництва RU 450 i RU 600 шириною захвату 4,5 і 6 м.
Фірма KRONE пропонує нову конструкцію жниварки Easy Collect шириною захвату 6-10,5 м (8; 10; 12 або 14 рядків). Модульна система і принцип циркульованого колектора зменшують кількість конструктивних елементів та привідних механізмів. Конструкція таких жниварок забезпечує подавання рослинної маси в живильний апарат під прямим кутом, що забезпечує її подрібнення з максимальною ретельністю. Платформенні та рядкові жниварки в сучасних комбайнах не застосовують.
Для заготівлі силосу із високостеблової маси сучасні комбайни комплектують барабанними жниварками суцільного зрізування. Так, фірма JOHN DEERE комплектує комбайни жниварками з шириною захвату від 3 до 9 м, CLAAS - 4,5 і 6 м.
Якщо порівняти кормозбиральні комбайни («Ягуар 890» (Claas), BIG XV-12 (Kronе), John Deere 7300 (John Deere), то відразу кидається у вічі їхня висока технічна надійність, добра якість подрібнення маси. Також багаторічний досвід випробувань засвідчив, що під час заготівлі силосу з високостеблових культур, зокрема кукурудзи, сорго тощо, застосування барабанної жниварки має значні переваги порівняно з платформенною та рядковою, а саме: скошування кормових культур виконується без обмежень за висотою рослин (оскільки відсутнє мотовило), ширини міжрядь та величини діаметра рослин на висоті зрізу; досягається менша енергоємність технологічного процесу, позаяк подавання маси у живильний апарат комбайна впорядковане (на противагу жниваркам зі шнеком); спрямоване подавання стебел рослин у приймальний апарат комбайна дає змогу здійснювати підпресовування впорядкованого шару кормової маси і поліпшити умови різання; досягаються значно менші втрати корму (особливо качанів кукурудзи) порівняно зі жниваркою із мотовилом.
Подальший розвиток конструкції жниварок для скошування високостеблових культур прогнозується за такими основними напрямами:
   удосконалення конструкції барабанних жниварок, які є універсальними для скошування кормових культур незалежно від способу їхнього висіву, що має бути спрямоване на підвищення їхньої технічної та технологічної надійності;
   розробка нових та вдосконалення конструкцій наявних рядкових жниварок.Виходячи з агростроків заготівлі та зберігання сільгосппродукції, технологічних вимог до цих процесів, парк кормозбиральних комбайнів має складатися із максимально продуктивних, водночас економічно виправданих машин.
Аналізуючи тенденції виробництва кормозбиральних комбайнів за останні чотири роки, слід відмітити дві основні:
   розробка і виробництво самохідних комбайнів;
   розробка навісних комбайнів до універсальних енергетичних засобів.
Потужність самохідних комбайнів весь час зростає, із її нарощуванням суттєво збільшується продуктивність та сезонний виробіток і зменшуються витрати пального, затрати праці, питома металомісткість. Тому більшість комбайнів на сьогодні - це самохідні енергонасичені машини. Але, попри високу продуктивність та пристосованість до виконання технологічного процесу, всі самохідні спеціалізовані машини мають суттєвий недолік: відносно невеликий проміжок часу їхнього використання протягом року (пов'язаний з обмеженнями, зумовленими природою агротехнічних термінів виконання збиральних робіт) за значної маси та високої вартості агрегатів. Так, нормативне річне завантаження таких машин в умовах України становить від 100 (кормозбиральні) до 180 год (бурякозбиральні комбайни).
 Консервація впродовж восьми-десяти місяців потужних двигунів, ходових і гідравлічних систем спеціалізованих комбайнів призводить до розтягування строків окупності до восьми-десяти років і, відповідно, - до суттєвого збільшення собівартості і зниження конкурентоспроможності сільськогосподарської продукції.
Ця проблема й послугувала поштовхом до розробки блочно-модульних конструкцій збиральних машин до універсальних енергозасобів. Так, останніми роками зарубіжні фірми розробили цілу низку моделей енергозасобів для агрегатування із блочно-модульними конструкціями збиральних машин, а саме: ВІМА-300 (Франція), Steyer-8300, 8320, 9320 (Австрія), DT 32 Grizly, Xerion 2500, 3000, Holmer Terra variant (Німеччина). Всі енергозасоби обладнані потужними двигунами: від 250-280 (Steyer-8300) до 430 к. с. (Holmer Terra variant). Власні наробітки у цьому напрямі має також ВО «Гомсільмаш» (Білорусь). Там розробили та серійно виготовляють комплекс машин на базі універсальних енергетичних засобів УЕС-2 - 250А «Полєсьє» та УЕС-350 «Полєсьє-350», що дає змогу забезпечити завантаження енергозасобу на сільськогосподарських роботах із квітня по жовтень, виконуючи роботи із передпосівного обробітку грунту, внесення мінеральних добрив та сівби; скошування трави з укладанням її у валок; підбір валків підв'ялених трав та збирання: кукурудзи на силос; зернових колосових культур; кукурудзи на зерно; цукрових буряків. Для заготівлі кормів до цих енергозасобів виготовляють напівнавісний кормозбиральний комбайн КПК-3000 із набором змінних адаптерів: жниваркою для збирання грубостеблових кормів ПКК-020, жниваркою для збирання трав ПКК-040 та підбирачем ПКК-035.

Останнім часом з різних причин (низька платоспроможність сільськогосподарських виробників, невідповідність співвідношення ціна/якість вітчизняних машин, значне зменшення поголів'я ВРХ тощо) виробництво кормозбиральних комбайнів в Україні, за винятком причіпного комбайна КРП-2,0 типу «Рось-2», призупинено. Водночас іноземні фірми виготовляють самохідні кормозбиральні комбайни високої енергонасиченості.
   Останніми роками у зарубіжному кормовиробництві починають домінувати гнучкі технології, які забезпечують високу ефективність заготівлі кормів за мінімальних втрат поживних речовин під час зберігання. Для цього розроблено технічні засоби, що характеризуються високою продуктивністю, якісним виконанням технологічного процесу, багатофункціональністю, активними робочими органами, поєднанням технологічних операцій тощо.
Поряд зі збільшенням потужності енергетичних засобів, ширини захвату кормозбиральних агрегатів та їхньої пропускної здатності, створенням і освоєнням виробництва різноманітних комбінованих багатофункціональних машин, підвищенням робочих (до 8-15 км/год) та транспортних (до 40-60 км/год) швидкостей спостерігається поліпшення інших технічних параметрів машин: оглядовості, радіусів повороту, швидкостей завантаження/розвантаження сільськогосподарських матеріалів тощо.
   Дедалі ширше у конструкціях машин застосовують прогресивні конструкційні матеріали, полімери, композити, гідропривід, електро-, гідроавтоматику й електроніку.
Значну увагу провідні компанії приділяють підвищенню надійності і довготривалості експлуатації машин, що сприяє зменшенню витрат на ремонт та технічне обслуговування. Ведеться постійна робота в напрямі поліпшення умов роботи операторів: рівень шуму в комфортабельних кабінах знижено до 72-75 дБА, вдосконалюють органи керування, контролю режимів роботи, оптимізують мікроклімат у кабіні, ергономічні параметри сидіння, тепло- і шумоізоляцію тощо.
Виробники вдосконалюють агрегати й відповідно до вимог щодо захисту довкілля та грунтів від несприятливої ущільнювальної дії машин: широко впроваджують шини низького тиску, знижуючи їхній питомий тиск на грунт, та впроваджують енергозасоби на агропрофільних гумотросових рушіях.
   Для ефективного використання комбайнів вважається доцільною розробка змінних робочих органів жниварки (для скошування колосових зернофуражних культур та їхніх сумішей із бобовими на монокорм у стадії воскової стиглості зерна) з регульованим мотовилом та ліфтерами-стеблопідіймачами і пристрою для збирання соломи (сіна) зі скирт, що розширить сферу застосування комбайнів.
Вивчення й аналіз конструкцій таких машин свідчить, що сучасні тенденції їхнього розвитку характеризуються постійним зростанням потужності й продуктивності, вдосконаленням та створенням конструкцій, які дають змогу якісно виконувати комбіновані технологічні процеси, що сприяє підвищенню продуктивності праці, зменшенню втрат вирощеного врожаю, забезпеченню екологічних вимог виробництва та поліпшенню умов праці.
Створюючи комфортніші умови праці й досконаліші системи бортового менеджменту, виробники кормозбиральних комбайнів ведуть жорстку конкурентну боротьбу на ринку сільськогосподарської техніки. Для цього вони намагаються повніше задовольняти потреби користувачів сільгосптехніки, постійно поліпшують технологічні й технічні її характеристики, комфортність, зовнішній дизайн, співвідношення ціна/якість тощо.