В последние годы научными организациями была установлена высокая агротехническая эффективность разбрасывания измельченной соломы в процессе уборки зерновых культур и её использования в качестве органических удобрений. Рассмотрение измельченной соломы как одного из видов органических удобрений требует соответствующих четких регламентов на качество ее измельчения и распределения по полю.
Известно, что неравномерность разбрасывания измельченной соломы при испытаниях зерноуборочных комбайнов достигает 80 — 100 % вместо 20-30 %, регламентированных агротребованиями [1, 2]. По оси прохода комбайна ее содержится, как правило, в 2-3 раза больше среднего значения (по ширине прокоса), а к периферии прокоса удельное содержание соломы уменьшается. Во многих случаях полосы поля, непосредственно примыкающие к боковым границам прокоса, остаются непокрытыми соломой (Рисунок). При этом последние модели комбайнов ведущих мировых фирм обеспечивают меньшую неравномерность разбрасывания (33 — 48 %), но и они не достигают требуемых значений.
Неравномерное распределение измельченной соломы комбайнами с характерными загущениями в зоне прохода комбайна приводит к повышенной неравномерности глубины послеуборочного лущения стерни [5]. Применяемая в хозяйствах регулировка дисковых почвообрабатывающих орудий, направленная на достижение требуемой глубины обработки в зонах повышенного содержания соломы, приводит к излишнему заглублению рабочих органов в зонах с отсутствием или незначительным содержанием соломы, т. е. в зонах прохода жатки, удаленных от оси прохода комбайна. В результате происходят нерациональные затраты энергии. Кроме этого, повышенная длина резки соломы, особенно при ее увлажнении, способствует обволакиванию рабочих органов почвообрабатывающих машин и их забиванию, что снижает качество послеуборочного лущения и производительность агрегатов.
Рисунок – Типичный характер неравномерности разбрасывания
измельченной соломы
Оценка качества разбрасывания измельченной соломы актуальна не только при испытаниях комбайнов, но и в условиях их производственной эксплуатации, так как ее отсутствие негативно влияет на затраты и качество послеуборочной обработки почвы.
Одной из причин недостаточного внимания науки и практики к качеству разбрасывания измельченной соломы является отсутствие в государственном стандарте на испытания зерноуборочных комбайнов ГОСТ 28301-2007 «Комбайны зерноуборочные. Методы испытаний» методики оценки измельчающих устройств. При этом, применяемые на практике методы определения показателей качества работы измельчителей зерноуборочных комбайнов не содержат четкой, однозначно понимаемой регламентации количества, расположения и размеров учетных площадок, способа разделения соломы, пересекающих границы учетных площадок.
Из практики настроек разбрасывателей специалистами фирм – производителей комбайнов известен следующий метод оценки неравномерности разбрасывания соломы по ширине прохода жатки. После прохода комбайна в поперечном проходу направлении провешивают полосу шириной 1 метр. Затем граблями образуют валок, отделяя его от соломы вне полосы. Далее, поочередно отделяя часть валка длиной 1 метр и взвешивая солому, определяют удельное содержание соломы на каждом метре ширины прохода комбайна, определяют среднее значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации содержания соломы на учетных площадках по ширине прохода жатки комбайна. Из отобранных проб также формируют общую пробу для разбора соломы на размерные фракции. Данный метод отбора проб отличается большой трудоемкостью, как при отборе проб, так и при их разборе на размерные фракции. Он недостаточно точен, так как большое количество соломин пересекают границы учетных площадок и их перенос в ту или в другую сторону носит случайный характер. Повышение точности за счет перерезания соломин по границам делянок сопряжено с длительным нахождением исполнителей в неблагоприятном положении. Поэтому актуальной задачей является сокращение затрат времени и трудоемкости оценок качества работы измельчителей зерноуборочных комбайнов.
В связи с вышеизложенным на полях тестового полигона КубНИИТиМ в 2014 г. в период уборки зерновых колосовых культур комбайном Дон – 1500 Б были проведены опыты по оценке неравномерности поперечного разбрасывания соломы с отбором проб измельченной соломы с учетных площадок разных форм и размеров: квадрат со стороной 1000 мм. и окружность диаметром 287, 500 и 700 мм. (Таблица 1). Центры площадок были расположены поперек прохода комбайна через 1 метр друг от друга симметрично относительно оси прохода. Измерения с применением площадок каждого размера проводили в трехкратной повторности по ходу комбайна. Для обеспечения указанных размеров площадок применяли фанерные шаблоны, по контурам которых осуществляли перерезание соломин, пересекающих границы учетных площадок.
Таблица 1
Коэффициент вариации удельной массы соломы на учетных площадках по ширине захвата 7-метровой жатки комбайна
|
Культура |
Диаметр учетной площадки, мм | Размер рамки, мм | ||
| 287 | 500 | 700 | 1000×1000 | |
| Озимая пшеница | 86,4 | 73,4 | 68,9 | 87,5 |
| Озимый ячмень | 31,9 | 45,1 | 48,7 | 42,6 |
Коэффициент вариации удельной массы соломы на учетных площадках по ширине захвата 7-метровой жатки комбайна получен в пределах 31,9 – 48,7 % при уборке озимого ячменя и 68,9 – 87,5 % — при уборке озимой пшеницы. При этом закономерного влияния размеров учетных площадок на показатель неравномерности не обнаружено. Сравнительно большой разброс показателей нестабильности характера и изменчивости показателей разбрасывания соломы по ходу комбайна получен в связи с воздействием ряда факторов:
— направление и характер ветровых воздействий, вызывающих изменение траекторий полета фрагментов соломы;
— неравномерность высоты и количества растений в убираемом хлебостое;
— неравномерность высоты среза;
— неравномерность подачи срезанной массы в молотилку и ее подачи в измельчитель;
— динамические колебания при движении комбайна и др.
В связи с указанной нестабильностью условий работы комбайна показатели неравномерности по ширине прокоса также нестабильны. По этой причине затруднено получение более точных результатов сравнительной оценки размеров учетных площадок. Но полученные показатели вариабельности с использованием учетных площадок разных размеров показывают, что использование площадок с минимальным размером обеспечивает получение результатов, вариация которых сопоставима с другими вариантами.
Необходимо отметить, что использование учетных площадок меньших размеров при необходимости более точной картины, характера и показателей распределения соломы можно обеспечить за счет увеличения точек отбора проб (до двух или трех на каждом метре ширины прокоса). Таким образом, в указанных условиях более детальную характеристику содержания соломы может дать пробоотборник с меньшими размерами.
В ходе полевых опытов было установлено, что нестабильность показателей разбрасывания измельченной соломы наблюдается также в направлении прохода комбайна (Таблица 2).
Таблица 2
Коэффициент вариации удельной массы соломы ячменя на метровых отрезках по ходу 7-метровой жатки комбайна
| Номера учетных площадок
Слева — направо по ходу жатки (через один метр) |
Форма и размеры учетных площадок: |
|
| диаметр 287 мм | прямоугольник 1000×1000 мм | |
| 1 | 6,5 | 34,2 |
| 2 | 0,4 | 15,6 |
| 3 | 17,7 | 3,1 |
| 4 | 4,9 | 15,1 |
| 5 | 44,5 | 24,3 |
| 6 | 66,6 | 41,4 |
| 7 | 24,7 | 62,7 |
При отборе проб по параллельным линиям вдоль прохода комбайна удельное содержание соломы при разных размерах учетных площадок по диапазонам коэффициентов вариации в среднем примерно равно. На озимом ячмене получено: коэффициент вариации при оценках на площадках размером 287 мм находился в пределах 0,4 — 66,6 %, а на прямоугольных площадках — 3,1 — 62,7 % (см. таблицу 2).
Учетные площадки в виде окружности более предпочтительны в сравнении с прямоугольными площадками. Применение пробоотборника и учетных площадок в виде окружности позволяет усовершенствовать процесс отделения проб соломы путем одновременного перерезания по границам площадки при повышении точности и исключения неблагоприятных условий ручного труда. Исходя из этого, был разработан пробоотборник с рабочей частью в виде окружности диаметром 287 мм [3, 4], режущая часть которого содержит три ножовочных полотна, расположенных по окружности.
Благодаря возможности применения кругового пробоотборника, как при оценках неравномерности разбрасывания (с перерезанием соломы по границам), так и размерного состава соломы (с защемлением соломы без перерезания), обеспечивается сравнительно небольшая трудоемкость оценок. Поэтому применение учетных площадок в виде окружности и разработанного пробоотборника целесообразно на машиноиспытательных станциях при оценках измельчителей комбайнов, а также при оценке исходных условий при испытаниях машин для послеуборочной обработки почвы (в технологиях с мульчированием поверхности почвы растительными остатками). Применение для отбора проб кругового пробоотборника для оценки неравномерности разбрасывания соломы и разбора на размерные фракции позволяет сократить продолжительность оценок и трудоемкость для каждой повторности соответственно в 5,7 и 5,9 раза.
Разработанный на этой основе пробоотборник с вертикальным регулируемым штоком и штурвалом исключает применение приспособленного инструмента и неблагоприятных условий труда исполнителей.
Список литературы:
1 Агротехнические требования к основным технологическим операциям при адаптивных технологиях возделывания озимых колосовых и кукурузы и новые технические средства для их выполнения в Краснодарском крае [Текст]: — Краснодар: — 2011. — 271 с.
2 Исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве [Текст]: — М.: ФГНУ «Росинформагротех» -2005. — 271 с.
3 Патент на полезную модель № 122830 Устройство для отбора проб измельченной соломы за зерноуборочными комбайнами. Скорляков В.И., Сердюк В.В. Опубл. в БИ № 35, 2012.
- Скорляков В.И., Юрина Т.А. Агротехнические показатели дисковых борон при послеуборочном лущении стерни озимой пшеницы [Текст] /В.И. Скорляков, Т.А. Юрина //Техника и оборудование для села. 2014 г. № 11. — С. 5-8.
5 Скорляков В.И. Сердюк В.В. Устройство для отбора проб измельченной соломы [Текст] // В.И. Скорляков, В.В. Сердюк // Сельский механизатор. 2013. № 6, с.11.[schema type=»book» name=»ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ УЧЕТНЫХ ПЛОЩАДОК ДЛЯ ОЦЕНКИ КУЧЕСТВА РАБОТЫ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ » author=»Скорляков Виктор Иосифович, Юрина Татьяна Александровна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-29″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_04(13)» ebook=»yes» ]