Клавишные и роторные зерноуборочные комбайны
Процесс совершенствования зерноуборочных машин начался с момента их появления в середине XIX века. Качественные изменения касались разных систем. Двигатели — для получения самоходных комбайнов, кабина — для повышения комфорта оператора машины и прочие существенные доработки привели технику в современный вид.
Очередное существенное изменение конструкции произошло в 1975 году, когда компания New Holland выпустила первую серийную модель роторного комбайна.
Главное усовершенствование касалось конструкции молотильно-сепарирующего устройства (МСУ). Технология продолжает развиваться до сих пор, но не вытеснила и не вытеснит классические клавишные комбайны
Конструктивные отличия роторных и клавишных комбайнов
В современном сельском хозяйстве роторные и клавишные комбайны существуют совместно, и используются в собственных нишах. Область применения машин каждого типа обусловлена особенностями конструкции.
МСУ в машине любой конструкции располагается за транспортером наклонной камеры, на которой установлена жатка. Мотовило, режущие ножи и шнеки жатки срезают массу, и подают ее на транспортер наклонной камеры, с которого масса попадает в молотилку. Конструкция последующих узлов разнится.
Устройство клавишного комбайна
Молотильно-сепарирующее устройство клавишных комбайнов предваряется лотком для сбора камней. В него выпадают камни, которые тяжелее скошенной массы. За лотком следует основной молотильный агрегат, который состоит из деки (подбарабанья) (1) и, собственно, молотильного барабана (2). Барабан оснащается бичами, которые во время вращения бьют по растительной массе.
В пространстве между декой и барабаном растительная масса делится на три составляющие:
Основная часть вымолоченного зерна просыпается через ячейки подбарабанья, и попадает на стрясную доску, далее — через решета в зерновой шнек.
После подбарабанья масса из смешанной соломы, половы и зерна отправляется на соломотряс (3). Благодаря поступательным движениям клавиш полова, зерно и необмолоченные колоски просыпаются сквозь прорези, и отправляются на стрясную доску и далее — на решетный стан, в зерновой и колосовой шнеки. Отделенная клавишами солома отправляется в измельчитель или копнитель.
Такая конструкция подходит для работы в широком диапазоне условий. До определенного времени она использовалась повсеместно. Но с развитием агрономических технологий, и следующим повышением урожайности полей, появилась надобность в более производительной технике. Тогда и появились роторные МСУ.
Устройство МСУ роторного комбайна
В полном соответствии названию МСУ роторного комбайна состоит из одного или двух вращающихся барабанов (роторов). Вокруг роторов расположены обмолачивающие решетки. К ним крепятся бичи, конфигурация и расположение которых меняется на разных участках барабана. Обмолот происходит следующим образом:
Такой принцип действия позволяет эффективнее использовать площадь сепарации решетного стана, поскольку материал поступает не него по всей длине.
Подобно клавишным, роторные комбайны производятся в различных комплектациях и конфигурациях. Они могут оснащаться датчиками потока массы в МСУ, регулируемыми деками, одним или двумя роторами. От производителя к производителю разниться и конструкция пальцев роторов, и их размещение.
Учитывая подобные конструктивные различия, каждая система имеет свои сильные и слабые стороны. Соответственно, для комбайна каждого из видов есть и оптимальные условия эксплуатации.
В чем разница между клавишным и роторным зерноуборочным комбайном?
Длительное время классическая однобарабанная зерноуборочная техника оставалась единственным видом сельскохозяйственных машин для сбора агрокультур. Модернизация потребовалась с ростом урожайности полей. При уровне сборов более 50 ц/га, зернопотери резко возрастают, достигая величины 20% и выше. Подобные значения становятся неприемлемыми. Совершенствование зерноуборочной техники пошло по нескольким направлениям, одним из которых стал переход от барабанной молотилки к ротору. Он объединил функции трех узлов: молотилки, соломотряса и отбойного битера. Большая скорость вращения ротора решила проблемы прироста производительности. Альтернативная мотивация купить роторный зерноуборочный комбайн в Украине – низкие потери при обработке высокоурожайных земель.
Роторный и клавишный зерноуборочный комбайн – критерии выбора
Полностью заменить парк агротехники, где роль молотилки исполняет барабан, не удалось. Поэтому обе разновидности сельскохозяйственной техники присутствуют на отечественных полях. Чтобы совершить правильный выбор в пользу одной из них, важно понимать следующее:
Оба вопроса взаимосвязаны между собой, хотя второй пункт более важен для фермера. Сравнительный анализ принципа работы обеих машин разумно начинать с устройства классической модели.
Клавишный зерноуборочный комбайн – основные узлы и механизм действия
Основу этой разновидности сельскохозяйственной техники составляет барабанно-клавишная система обмолота и сепарации зерна. Ее основными узлами для классического комбайна выступают:
Срезанные колосья, проходя последовательно мотовило, жатку и шнек, попадают на транспортер. С его ленты скошенные зерновые культуры проталкиваются через камнеуловитель внутрь барабана. Тут, отфильтрованные от «мусора» колоски обмолачиваются. В результате образуется два потока:
Далее, недомолоченный продукт вибрирует на клавишах соломотряса. В результате зерно выбивается из колосков и просыпается вниз на грохот. Оставшаяся солома поступает на измельчитель или копнитель.
Устройство ротора зерноуборочного комбайна
Ограниченная скорость вращения барабана препятствует повышению производительности. Проблему решает установка аксиальных роторов. Конструктивно, схема этого узла состоит из трех камер:
Подача скошенных колосьев осуществляется транспортером к приемному ротору. Данный поток захватывается лопастями и перемещается внутрь молотильного отсека. Тут, бичи вымолачивают зерно из колосьев, а движение ротора придает хлебной массе вращение. Далее, пройдя узел сепарации, готовый продукт попадает в систему очистки сквозь решетку кожуха.
Обмолачивание ротором, осуществляется не только вследствие ударного воздействия, но и под трением. Подобная схема обеспечивает большую сохранность зерен, минимизируя их повреждения в процессе обработки.
Область эксплуатации роторной сельскохозяйственной техники
Характерная особенность машин этого класса – повышенный расход топлива. Роторный комбайн использует горючего на 20 – 30% больше клавишного аналога. Второе принципиальное эксплуатационное отличие связано со сложностями обработки роторным узлом зерна повышенной влажности. Эти факторы очерчивают круг использования агрегата:
Клавишный зерноуборочный комбайн – машина для всех широт
Проигрывая в производительности, барабанная молотилка не настолько чувствительна к влажности культур. Дополнительно, классическая клавишная схема комбайна, при создании ориентировалась непосредственно на злаковые. Как результат, эксплуатация барабанной агротехники выгодна по следующим критериям:
Зерноуборочный комбайн: Как выбрать?
Обилие моделей зерноуборочных комбайнов порой ставит в тупик даже опытных аграриев. Грамотный выбор сделать непросто, необходимо учитывать множество нюансов. Чтобы в результате не понести серьезные убытки, важно не только уметь различать типы машин и внимательно изучать потребности сельхозпредприятия, но и не забывать следовать инструкциям.
Производительность зерноуборочной машины является одной из главных характеристик, на которые обращают внимание. Приступать к выбору комбайна стоит лишь после тщательной оценки урожайности полей и набора культур в севообороте, ведь использовать мощный дорогой комбайн не в полную силу крайне невыгодно.
Для начала, обратимся к типам машин. Все представленные на рынке модели можно разделить на три типа:
барабанные машины с одно- или двухбарабанной системой обмолота и клавишным соломотрясом. К таковым относятся RSM 161 Ростсельмаш – шестиклавишный двухбарабанный, DEUTZ-FAHR 6095 HTS и DEUTZ-FAHR C 9206 TS – шестиклавишные однобарабанные;
роторные – с роторной системой обмолота. Например, John Deere 9880 STS, TORUM 740 Ростсельмаш, Case IH Axial-Flow AF8240 и др.;
гибридные с барабанной молотилкой и роторным соломосепаратором. К примеру, LEXION750 CLAAS: тангенциальный молотильный барабан плюс роторная сепарация.
У роторных комбайнов выше производительность, барабанные же отличаются универсальностью.
Модели с роторной системой обмолота максимально эффективны на полях с высокой урожайностью. В связи с этим, подобные машины не стоит выбирать сельхозпроизводителям в регионах с показателями урожайности, не достигающими 40 ц/га, ведь слабая загруженность ротора хлебной массой не позволит полностью раскрыть заявленный потенциал машины и неминуемо снизит качество обмолота и повысит дробление зерна.
Если же выбор пал на клавишную машину, перед покупкой стоит оценить не только климатические условия в регионе, но и условия уборки в конкретном сельхозпредприятии. Так, если на полях хозяйства регулярно отмечаются повышенная влажность массы, засоренность и прочие неблагоприятные обстоятельства, руководству стоит обратить свой взор на двухбарабанные машины. Объясняется это достаточно просто: с увлажненной массой легче справятся два барабана.
А вот гибридные комбайны с двухбарабанной системой обмолота и роторной сепарацией подойдут для работы и в неблагоприятных условиях, и на сухих полях. И это весьма выгодный компромисс. Однако их не стоит использовать на сильно засоренных полях из-за повышенной чувствительности этих машин к переменам влажности. Не подходят для таких полей и роторные комбайны. Оптимальным же считается использование на засоренных полях клавишных машин.
Важные опции.
Рынок зерноуборочных комбайнов представлен множеством моделей. Однако мало разбираться в многообразии представленных на рынке машин, необходимо обращать внимание на различные опции, предлагаемые производителями техники.
Нередко при определении комплектации комбайна незаслуженно забытым оказывается диапазонный привод барабана. А ведь он выполняет крайне важную функцию регулировки скорости вращения МСУ. Напомним, что на пшенице скорость вращения МСУ должна быть порядка 700-800 об./мин, тогда как на кукурузе требуется всего 300 об./мин. А без этой опции на клавишных машинах понизить обороты барабана при переходе на другую культуру в принципе невозможно. В итоге при проходе с такой скоростью вращения по кукурузе или подсолнечнику увеличится дробление и плющение зерна, и сельхозпроизводитель получит продукцию более низкого качества.
Если компания работает по ресурсосберегающим технологиям обработки почвы, имея при этом широкозахватную жатку, на комбайне стоит установить половоразбрасыватель и активный соломоразбрасыватель. Это необходимо сделать, поскольку мощности базового разбрасывателя соломы может быть недостаточно при работе с широкозахватными жатками. А данная опция поможет равномерно распределять пожнивные остатки на ширину захвата, особенно при большом соотношении соломы к зерну.
При урожайности выше 40-50 ц/га в комбайне скапливается большое количество половы, которое важно хорошо распределять. С этим лучше всего справится отдельный активный половоразбрасыватель, либо устройство, передающее половистую массу в соломоразбрасыватель, где она измельчается и распределяется затем вместе с соломой на всю ширину захвата.
Повысить производительность труда и оптимизировать работу поможет электромеханическая система регулировки решет, установленная на заводе.
Чтобы избежать проблем при разгрузке, важно учитывать и размер выгрузного шнека, который должен соотноситься с шириной жатки по принципу: чем шире жатка – тем больше шнек.
Особое внимание должны уделить дополнительным опциям рисоводы. Для их специфических работ необходимы усиленные шнеки, а также абразиво-устойчивая внутренняя поверхность (шнек, вал т.д.) и полный привод.
А настоящей находкой для тех, кто планирует минимизировать человеческий фактор и оптимизировать производительность комбайна, станут автоматические программы настройки типа систем СEMOS у CLAAS или IСА у John Deere. Оператор может сам выбрать, что он хочет в данном комбайне отрегулировать: улучшить качество зерна, уменьшить потери и т.д. И комбайн будет автоматически производить настройку самого себя под эти задания, в дальнейшем предоставляя оператору информацию о результатах проведенных изменений.
Триединая уборка
Вы здесь
Убрать урожай можно тремя видами комбайнов: клавишными, универсальными и роторными. Но прежде чем покупать комбайн, нужно определиться, с какими культурами он будет работать. Клавишные машины используют в основном на зерновых (в том числе влажных), реже – на подсолнечнике и кукурузе. Универсальные хороши для обмолота самых разных культур: кукурузы, риса, зерна и пр. Роторные подходят для кукурузы и подсолнечника плюс смешанных вариантов, когда одна половина поля засеяна кукурузой, а другая, допустим, пшеницей. Урожайность тоже имеет значение: «клавишники» эффективны не более чем при 70–80 ц/га, а «универсалы» осилят и 100 ц/га. А если у вас 20–30 ц/га – среднероссийский показатель, то выгоднее выбрать универсальный комбайн.
Одних только зерноуборочных комбайнов существует три типа: клавишные, универсальные и роторные, перечисляет гендиректор «Немецкой аграрной группы» (поставщик импортной сельхозтехники) Валерий Адаев. Они различаются по принципу обмолота зерна. Самые распространенные – клавишные машины, заслужившие популярность простотой в работе и относительно небольшой стоимостью. «Клавишники» выпускают западные и российские производители: John Deere, Claas, Case New Holland, Ростсельмаш, Красноярский завод комбайнов (КЗК) и др.
Ударим по клавишам
Принцип работы клавишных машин прост: жатка срезает колоски, они поступают в обмолачивающий барабан, где благодаря высокой скорости вращения из них извлекается зерно. Около 70% зерен очищается на шовном стане, а оставшаяся солома отправляется на клавиши, которых обычно 5–6 штук. Они выполняют функцию сита. С помощью клавиш колоски освобождаются от оставшихся зерен, которые, обмолотившись, поступают в бункер. А солома мелко перетирается и удаляется из комбайна.
Клавишная система используется в основном на зерновых культурах, так как была разработана именно для их уборки, реже – на подсолнечнике и кукурузе. По словам аграриев, «клавишники» – самые распространенные и простые комбайны для уборки влажного зерна. К тому же они, в отличие от универсальных и роторных комбайнов, пригодны для использования на всех почвах. По данным Немецкой аграрной группы, стоят такие машины дешевле роторных и универсальных: от 120–130 тыс. евро за российские «Вектор», «Дон» и «Ниву» до 200 тыс. евро (средняя цена Сlaas, New Holland, Laverda и John Deere). При этом универсальные в среднем стоят 250–260 тыс. евро, а роторные – 260–280 тыс. евро.
Если сравнивать наши и импортные модели по производительности, то у самого популярного отечественного комбайна «Дон-1500Б» она составляет 14 т/ч. при мощности 225 л. с. А аналогичные характеристики, например, у голландского New Holland TC–56 – 18 т/ч. и 240 л. с. При этом наш комбайн стоит 3 млн руб. (более чем 86 тыс. евро), а иностранный – 139 тыс. евро, утверждает Адаев. Но зато у New Holland в отличие от «Дона» есть кондиционер и отопитель, что улучшает условия труда для комбайнера, добавляет он.
Российский комбайн выигрывает у импортного благодаря более низкой цене на запчасти. Главный механик Малосердобинской МТС (Пензенская область) Владимир Володин рассказывает, что в его хозяйстве есть как наши, так и западные машины. «Рано или поздно отказывают те и другие, только вот цены на детали New Holland просто неподъемные, – говорит он. – Поэтому основная рабочая сила нашего хозяйства – два «Дона» и двенадцать комбайнов «Нива СК-5М».
О роторах и универсалах
Другие два механизма – универсальный и роторный. У роторных вместо барабана установлен подающий фильтр, который затягивает солому. Именно в нем и проходит весь процесс: крупные чашки, расположенные в начале механизма, обмолачивают зерно, а мелкие, которые находятся за ними, вычесывают солому.
Универсальная система обмолота, по словам гендиректора компании «Агросхлебопродукт» Владимира Залогина (Ставропольский край), представляет собой нечто среднее между клавишной и роторной. То есть по принципу работы универсальные агрегаты напоминают клавишные, только на очистке у них стоят роторы, поясняет он. После барабана солома попадает на них. Роторы имеют отверстия, в которые при вращении механизма сыплется зерно. Потом оно попадает в решетный стан, где очищается, после чего поступает в бункер.
По мнению Луи Классенса, директора продуктового направления «Матрикс Агритех» (официальный дилер John Deere), универсальные комбайны за счет специфики механизма предназначены для возделывания самых разных культур. Эти модели идеальны для обмолота кукурузы, риса, зерна и т. д. К тому же они не боятся нагрузки. Если «клавишники» могут работать при урожайности до 70–80 ц/га, то универсальные агрегаты осилят и 100 ц/га. «Получается, что если вы снимаете по 20–30 ц/га (это средний урожай зерна по России), то вам невыгодно покупать универсальный или роторный комбайн», – делает вывод Залогин. «У этих машин двигатель мощный – в среднем 400 л. с. – а значит, и расход топлива в два раза выше», – соглашается Адаев. А если урожайность в агрокомпании достигает 50–60 ц/га, то выгоднее использовать универсальную машину: количество «съедаемого» дизеля в любом случае окупится, замечает он.
По словам пресс-секретаря Союзагромаша Максима Шорохова, универсальные комбайны производят все ведущие западные компании, в том числе Case New Holland и John Deere, а также российские Ростсельмаш и входящий в Агромашхолдинг КЗК. Что же касается роторных агрегатов, то Ростсельмаш около десяти лет назад выпускал «Дон-ротор», однако модель была недоработана, вспоминает Адаев: «Они «сгорали» буквально за два-три года. Комбайн часто ломался и плохо работал в сырую погоду. Это неудивительно: для таких условий роторы совсем не годятся – лучше пользоваться «клавишниками». Недостатки модели усугублялись некомпетентностью кадров. Крестьяне эксплуатировали «Дон-ротор» на уборке зерна, а он был приспособлен только для подсолнечника и кукурузы. Нарушались и нормы техобслуживания. «Двигатель такого агрегата должен быть абсолютно чистым, без подтеков масла. Ведь вращающийся ротор создает очень высокое статическое напряжение, которое может вызвать искру и привести к возгоранию мякины [отбросов, получаемых при молотьбе]», – говорит Адаев.
Впрочем, роторные комбайны подходят не только для уборки кукурузы и подсолнечника, но и для смешанных вариантов, считают эксперты. Например, если одна половина поля засеяна кукурузой, а другая – пшеницей, то ротор будет лучшим вариантом. На роторные машины стоит обратить внимание и при высокой урожайности – не ниже 60 ц/га, ведь они рассчитаны на большую производительность, чем универсальные. Но таких плодородных земель в стране немного: средняя урожайность в Южном федеральном округе составляет около 45–50 ц/га, в средней полосе – 25–30 ц/га, а в Сибири и того меньше – 20–25 ц/га. Тем, кто хозяйствует в сибирских и нечерноземных регионах, точно не стоит думать о приобретении роторных комбайнов, тем более что и стоят они намного дороже универсальных и клавишных. По данным Немецкой аграрной группы, качественный импортный комбайн с ротором продается за 260–280 тыс. евро, универсальный – за 250–260 тыс. евро, а клавишный – за 200 тыс. евро. Российский аналог стоит 4,5 млн руб. (примерно 130 тыс. евро).
Отечественные комбайны выигрывают у западных в цене и за счет этого их чаще покупают, говорят опрошенные «Агротехникой и технологиями» специалисты. «Комбайнов New Holland и John Deere, входящих в число лидеров продаж импортных машин, в России в 2006 г. продали 400 и 390 соответственно, – рассказывает один из дистрибуторов, – а «Донов-1500» было реализовано 2,45 тыс. Это примерно в шесть раз больше, чем у европейских конкурентов». Выигрывая в цене, наши комбайны уступают импортным в качестве. Мощность западных машин почти в два раза выше, чем у отечественных аналогов: у импортных пропускная способность молотилки 20 кг/сек., а у наших – около 11 кг/сек.
Тем не менее в некоторых российских хозяйствах довольны отечественной техникой. Например, Владимир Залогин из «Агросхлебпродукта», использующий «Доны», замечает, что выгода от приобретения тех или иных машин зависит от умения считать: «У нас при 40–45 ц/га вполне справляется этот комбайн. Но если урожайность выше, то покупать отечественный агрегат не имеет смысла – такие потери в качестве зерна, как у «Дона», «Нивы» или «Вектора», станут недопустимыми». Довольны российским комбайном и в Северо-Кавказской МИС. Главный инженер предприятия Сергей Шаров замечает, что «Вектор-410» по техническим характеристиками можно сравнить даже с зарубежными образцами. Комбайнеры, по его словам, «очень довольны и говорят, что управлять машиной несложно и комфортно».
В агрофирме «Рудовское» (Украина) две «Нивы» и John Deere. Ее замдиректора Алексей Бородин говорит, что «Нивы» убирают даже больше зерна с гектара, чем John Deere, не приводя, правда, никаких цифр в доказательство своего мнения. Да и в ремонте ростовские машины неприхотливы, рассуждает он: всегда можно найти запчасти по доступным ценам. Хотя, признает Бородин, работа этого комбайна сильно зависит от профессионализма комбайнера и качества технической наладки.
Но все равно российские аналоги быстрее изнашиваются и могут сломаться в любой момент, настаивает Залогин. «Тем не менее, если компания маленькая, импортный комбайн может не окупиться, а большинство хозяйств у нас далеко не гиганты», – предупреждает он.
Еще одна причина высокого спроса на отечественные комбайны – человеческий фактор. «Сейчас молодежь не идет в сельское хозяйство, а старшее поколение плохо обучаемо и часто обращается с импортным комбайном так же, как с отечественным, – говорит Адаев. – А бывает, что крестьяне просто отказываются работать на новой технике».
Однако, по словам Шорохова из Союзагромаша, потребителей высокотехнологичного импорта кадровая проблема не отпугивает. Как правило, дилеры в качестве бонуса обучают сотрудников компании-покупателя правильно пользоваться новой техникой. После таких курсов механик не попытается починить вставший в поле комбайн молотком, а обратится в сервисный центр, добавляет он. Классенс из «Матрикса» подтверждает эти слова. На переобучение комбайнерам нужно не более двух дней, уверен он. «Единственной проблемой является иностранный язык, на котором написаны обозначения на мониторе. Однако сейчас большинство крупных производителей выпускают мониторы и на русском языке», – говорит он.
Но с обслуживающим персоналом есть еще одна сложность, продолжает Классенс. «Комбайнеры, ранее работавшие на отечественных машинах, перейдя на зарубежную технику, не имеют привычки менять регулировки в комбайне в зависимости от изменений полей, культур и погодных условий, – сожалеет он. – А ведь возможность влиять на качество обмолота из кабины – одно из преимуществ зарубежных комбайнов, которого аграрии зачастую невольно себя лишают».
Нужны ли дополнительные функции
По желанию заказчика в современный комбайн могут быть добавлены опции начиная от магнитолы и заканчивая GPS-навигацией или системой отслеживания урожайности, рассказывает Максим Шорохов из Союзагромаша. Однако это пустая трата денег для наших хозяйств, считает он. «В Европе – другое дело: там территории маленькие, поэтому точность играет большую роль. У нас же традиции земледелия экстенсивные, а не интенсивные», – рассуждает Шорохов. К тому же у российских аграриев нет лишних средств на установку новинок, замечает он.
Кондиционер – более нужная функция. По наблюдениям управляющего продажами Ростагромаша Михаила Коваленко, его чаще всего заказывают хозяйства Черноземья, а вот на Урале, Дальнем Востоке и в Сибири кондиционеры не так востребованы. «Все-таки в южных регионах урожаи существенно выше, а значит, аграрии богаче и могут себе позволить устанавливать дополнительные опции», – предполагает он.
Есть и другие полезные опции. По мнению нескольких опрошенных «Агротехникой и технологиями» специалистов, AMS (системы обслуживания приборов) помогают повысить урожайность. Однако при этом стоимость агрегата может увеличиться до 10%, замечает начальник отдела комбайнов московского представительства John Deere Николай Корнеев. Поэтому надо еще подумать, стоит ли вкладывать деньги в эту функцию, считает он. Сомневается Корнеев и в необходимости установки магнитолы с кондиционером. «Работать с ними любому комбайнеру приятнее, но повышается ли после установки этих устройств эффективность труда – еще неизвестно», – резюмирует он.
