Ūkiuose vyrauja vidutinio laidumo kombainai su klavišiniais kratikliais, bet pamažu juos pradeda keisti kombainai su vienu ar dviem ašiniais kūlimo-separavimo būgnais.

Europoje kombainus su klavišiniais kratikliais gamina kompanijos „Claas“, „John Deere“, AGCO, CNH, jų gamybą dar tęsia „Deutz-Fahr“. Baltijos šalių sąlygomis šie kombainai tinkamiausi. Pasaulyje jų dar ir pagaminama daugiausia. Galima įsigyti mažo laidumo ir laidžius kombainus su klavišiniais kratikliais.

Didžiausio skersmens (0,75 m) su 10 spragilų kūlimo būgnas yra aštuntos kartos kombaine New Holland CX. Galima įsigyti kombainą su kūlimo aparato vientisu ardeliniu arba sekciniu pobūgniu. Ruošiant kombainą kukurūzų ar smulkiasėklių augalų nuėmimui, nereikia išimti ir pakeisti viso pobūgnio. Užtenka pakeisti pobūgnio priekinę dalį (1). Taip taupomas laikas, nepažeidžiama kratomoji lenta.

Javų kombainų laidumą labiausiai riboja ardelinių pobūgnių, kratiklių klavišų dangalų ir valytuvo sietų aktyvusis plotas. Kombainų gamintojai beveik išsėmė visas galimybes padidinti kombaino kuliamosios ilgį ir plotį, kartu ir pagrindinių separatorių plotą. Sumažinus kuliamosios išorėje esančių pavarų skriemulių, elevatorių, važiuoklės ratų užimamą vietą, dar galima būtų šiek tiek padidinti vidinį kuliamosios plotį ir separatorių plotą. Tam būtini esminiai kombaino konstrukcijos pakeitimai ir didžiulės investicijos. Todėl kombainų gamintojai jau du dešimtmečius nekeičia kombaino kuliamosios pločio, o kombaino laidumą didina šiek tiek keisdami kūlimo aparato, kratiklių ir valytuvo konstrukciją, didesnį dėmesį skirdami automatiniam kūlimo-separavimo sistemų technologinių parametrų valdymui.

Dabar visi kombainų gamintojai sparčiai didina pjaunamųjų plotį ir variklio galią. Kombainuose kūlimo būgnų spragilai gali prastumti storesnį javų sluoksnį pro tarpą tarp spragilų ir pobūgnio. Kad jis neužsikimštų, įtaisomi pobūgnio spyruokliniai amortizatoriai ar hidrauliniai akumuliatoriai arba automatinis pobūgnio padėties valdymo įtaisas. Kombainininkai padidina kūlimo būgno sukimosi dažnį, dėl ko daugiau sužalojama grūdų, labiau sutrupinami šiaudai, todėl padidėja šiaudų separavimo grūdų nuostoliai. Visų kombainų su klavišiniais kratikliais sklandaus technologinio proceso stabdys – klavišiniai kratikliai ir valytuvas.

Grūdų separacijos sprendimai

Klavišinių kratiklių paviršiumi slenka klampi šiaudų masė. Kai šiaudų sluoksnio storis viršija 0,35 m, šiaudų paviršius visai nešvytuoja, nes klavišų impulsus gesina klampi šiaudų masė. Šiauduose esantys iškulti grūdai nespėja prasiskverbti pro klampų šiaudų sluoksnį ir nuo klavišų su šiaudais krenta į šiaudų smulkintuvą. „Claas“ kombainų klavišų priekyje, o „John Deere“ – jų gale buvo įtaisytas būgninis-pirštinis šiaudų purentuvas, kad pirštai iškedentų klavišais slenkančių šiaudų paviršių. Ši priemonė pasiteisino vidutinio laidumo kombainuose. Prie kombaino pritvirtinus 9,1 m ir platesnę pjaunamąją, važiuojant apie 5 km h^-1 greičiu, klavišų paviršiumi slenka didesnio kaip 0,5 m storio šiaudų juosta. Purentuvas neveiksmingas – jo teko atsisakyti. Kombainuose New Holland šiaudų purentuvai nebuvo naudojami.

Grūdų separacija pro šiaudų sluoksnį vyksta intensyviausiai, kai jie krenta nuo vieno klavišo laiptelio ant kito. Kombainų gamintojai didino klavišų laiptelių skaičių. John Deere W grupės kombainų klavišuose buvo net 11 (7 + 4) laiptelių, pirmajame – keturi žemi. Tačiau laiptelių skaičius turi būti suderintas su kratiklių alkūninių velenų sukimosi dažniu. Dabar gaminamuose kombainuose su skersiniu rotoriniu šiaudų separatoriumi yra keturi klavišų laipteliai. Kombainų Laverda klavišų laipteliai yra 210 mm aukščio, kombainų Case IH CF klavišų trečiasis laiptelis buvo dvigubai aukštesnis už pirmų dviejų. Kombainų gamintojai keitė klavišų dangalų konstrukciją, jų aktyvųjį separacijos plotą. Tačiau šie pakeitimai nebuvo reikšmingi.

Šiaudų slinkimo greitis klavišų paviršiumi ir jų švytavimo amplitudė priklauso nuo kratiklių velenų alkūnių sukimosi dažnio. Tai aktualu kombainui dirbant kalvotuose laukuose. Kombainui važiuojant kalvos šlaitu aukštyn (+), miežių šiaudai (drėgnumas 38,8 proc.) klavišų paviršiumi slinko greičiau (1), didėjo grūdų nuostoliai (2). Jie apskaičiuoti nuo ant kratiklių su šiaudais patekusių 20 proc. iškultų grūdų. Kombainui važiuojant iki 6º nuolydžio šlaitu žemyn (-), grūdų nuostoliai didėjo nežymiai. Važiuojant vis statesniu šlaitu žemyn, grūdų nuostoliai sparčiai augo.

Šią problemą pirmoji iš dalies išsprendė kompanija „New Holland“ – ji kratiklių pavaroje įtaisė variatorių, kuris nuo 170 iki 240 min^-1 keitė alkūninių velenų sukimosi dažnį. Kombainui važiuojant kalvos šlaitu žemyn, automatinė valdymo sistema padidino kratiklių alkūninių velenų sukimosi dažnį tiek, kad šiaudų slinkimo greitis klavišų paviršiumi siektų apie 0,4 m s^-1, o važiuojant kalvos šlaitu aukštyn, sumažino ir pristabdė šiaudų slinkimo greitį. Javus nuimant lygiame lauke, kintant kratiklių apkrovai, šiaudų sluoksnio tankiui ir klampiui ant klavišų, automatinė valdymo sistema taip pat turėtų pakeisti kratiklių alkūninių velenų sukimosi dažnį.

Kombainui dirbant kalvotame lauke, kinta valytuvo sietų padėtis ir nuokulų judėjimo greitis virš viršutiniojo žvyninio sieto. Greičio kitimui stabilizuoti galimi trys būdai: nepriklausomai nuo kombaino važiavimo krypties kalvos šlaitu ir jo nuolydžio, valytuvo sietinė išlieka horizontalios padėties, keičiamas valytuvo ventiliatoriaus sukimosi dažnis ir tarpai tarp sietų žvynų. Visuose New Holland kombainuose, jiems pasvirus skersine kryptimi, valytuvas išlieka horizontalios padėties. Kalnų šlaitams pritaikytuose kombainuose kuliamoji visą laiką išlieka horizontalios padėties, nepriklausomai nuo kombaino važiavimo krypties šlaitu ar jo nuolydžio. Šių kombainų kaina gerokai didesnė.

New Holland kombainams važiuojant kalvos šlaitu aukštyn, kad nepadidėtų nuokulų judėjimo greitis virš viršutinio sieto, automatinė valdymo sistema sumažina ventiliatoriaus sukimosi dažnį, o važiuojant šlaitu žemyn – sukimosi dažnį padidina. Tikėtina, kad ateityje automatinė valdymo sistema keis ir tarpus tarp sietų žvynų. Jau ir Claas kombainuose yra kratiklių velenų ir ventiliatoriaus sukimosi dažnio valdymo automatinė sistema. Kompanijos „Claas“ ir „New Holland“ numato kombaino technologinio proceso priežiūrą, technologinių parametrų keitimą patikėti automatinei valdymo sistemai.

Laidumą riboja grūdų nuostoliai

Visų kombainų su klavišiniais kratikliais laidumą riboja šiaudų kratymo ir nuokulų valymo grūdų nuostoliai. Didėjant kratiklių apkrovai, jie kinta netolygiai. Nustatėme, kad nuimant laidžiausiu klavišiniu kombainu drėgnus vasarinius kviečius Triso, šiaudų kratymo ir nuokulų valymo grūdų nuostoliai viršijo leistinąją 0,5 proc. ribą, kai kombainas važiavo 4,8 km h^-1 greičiu ir į jį buvo tiekiamas 18,5 kg s^-1 kviečių srautas (10,8 kg s^-1 šiaudų). Padidinus važiavimo greitį vos 0,7 km h^-1, į kombainą buvo tiekiama tik 1,6 kg s^-1 daugiau šiaudų, tačiau grūdų nuostoliai padidėjo dvigubai. Kombainai su klavišiniais kratikliais jautriai reaguoja į kratiklių ir valytuvo apkrovos kitimą, ypač viršijus leistinąją ribą.

Liepos ir rugpjūčio mėnesiais Lietuvoje meteorologinės sąlygos būna nepastovios. Tenka pjauti sugulusius, drėgnus, skirtingų veislių javus ir dažnai keisti kūlimo būgno sukimosi dažnį. Javų masė pobūgnio paviršiumi slenka tik 0,05 sekundės, ją paveikia apie 6,3 spragilų impulsai. Tuo metu iš varpų turi būti iškulti visi grūdai. Kuo sudėtingesnės kombaino darbo sąlygos, tuo kūlimo būgnas sukamas dažniau – daugiau sužalojama grūdų. Leistinas grūdų sužalojimas 1 procentas.

Nuimant sausus Skagen kviečius, padidinus kombaino būgno sukimosi dažnį tik nuo 750 iki 800 min^-1, grūdų buvo sužalojama dvigubai daugiau (2 proc.), palyginti su racionaliu 700 min^-1 sukimosi dažniu. Nuimant javus kombainu su klavišiniais kratikliais, pakitus darbo sąlygoms ir kombaino apkrovai, būtina dažniau keisti technologinius parametrus, kad grūdų nuostoliai ir sužalojimas neviršytų leistinos ribos.

Laidžių kombainų su klavišiniais kratikliais variklis dirbdamas technologiniam procesui suvartoja tik 34 proc. bendrų degalų sąnaudų, likusi suvartojamų degalų dalis atitenka varikliui sukti, kombaino važiavimui ražiena ir įjungtoms technologinėms pavaroms sukti. Darbo metu kombainą sustabdžius, būtina nedelsiant išjungti technologines pavaras ir sumažinti variklio sukimosi dažnį iki 1 200 min^-1. Tuomet variklis suvartoja 17,5 l h^-1 mažiau degalų.

Kombainus su klavišiniais kratikliais pamažu keičia kombainai su dviem arba vienu ašiniu šiaudų separavimo būgnu (hibridiniai). Tačiau jų kaina gerokai didesnė, palyginti su klavišinių kratiklių kombainais. Todėl pastarieji dar ilgai bus naudojami mažuose ir vidutinio dydžio ūkiuose, nes yra universalūs, be to, kainos, darbo kokybės ir našumo santykis yra labai geras.

Istorinė raida

Pirmosios javų kombainų gamybos kompanijos „John Deere“, „New Holland“ buvo įsteigtos Šiaurės Amerikoje, „Massey Ferguson“ – Kanadoje. Dauguma kompanijų pradėjo veiklą nuo javapjovių, javų kuliamųjų, šiaudų presų ir kitų nesudėtingos konstrukcijos mašinų gamybos. Šiaurės Amerikoje didėjo emigrantų skaičius, augo maisto produktų paklausa. Arklių traukiami, vėliau garo mašinų varomi javų kombainai nespėdavo laiku nuimti dideliuose laukų masyvuose užauginto javų derliaus. Savaeigių kombainų gamybą stabdė benzininių vidaus degimo variklių maža galia.

Šiaurės Amerikoje pradėjus gaminti didesnės galios benzininius variklius, atsirado galimybė javų kuliamąją uždėti ant ratinės važiuoklės, prie jos pritvirtinti pjaunamąją ir visas pavaras patikėti sukti varikliui. 1938 m. Kanadoje kompanija „Massey-Harris“ pagamino pasaulyje pirmąjį savaeigį, trijų klavišų (ilgis 2,88 m) kombainą Massey-Harris MH20. Jo benzininio variklio galia siekė 53 AG, pjaunamosios plotis – 4,8 m, javus kūlė aštuonių spragilų, 0,55 m skersmens, 0,81 m pločio būgnas. Tobulesnės konstrukcijos savaeigis javų kombainas Massey-Harris MH21 buvo gaminamas net iki 1949 metų.

Kombainai su Perkins dyzeliniu varikliu buvo pradėti gaminti 1958 m. Ir tik apie 1976 m. buvo pagaminti kombainai Massey Ferguson MF760 su 125 AG varikliu, prie jo buvo pritvirtinta 5,55 m pločio pjaunamoji, javus kūlė 1,52 m pločio, 8 spragilų, 0,56 m skersmens būgnas. Vėliau, sparčiai didėjant gaminamų dyzelinių variklių galiai, augo ir kombainų laidumas.

Šiaurės Amerikoje savaeigius javų kombainus gamino kompanijos „New Holland“, „John Deere“, „McCormik“ ir kitos. Jie buvo skirti darbui palankiomis sąlygomis. Amerikoje ir Kanadoje pagaminti kombainai buvo eksportuojami ir į Europą, kur gamtinės sąlygos jų darbui buvo labai nepalankios. Europoje reikėjo kombaino, kuris galėtų nuimti ilgašiaudžius, drėgnus ir sugulusius javus. Šiaurės Amerikos kompanijos pradėjo perkelti kombainų gamybą į Europą ir juos pritaikyti darbui nepalankiomis sąlygomis.

Kompanija „New Holland“ kombainus New Holland Clayson pradėjo gaminti Zedelgeme. Mannheime „John Deere“ gamino Lanz, vėliau John Deere Lanz kombainus. 1956 m. kompanija „Fiatagri Laverda“ pagamino pirmąjį savaeigį kombainą Laverda M60. Tuo metu Europoje prikabinamus kombainus bandė gaminti daug mažų kompanijų. Dalis jų bankrutavo, kitų valdymą perėmė pajėgesni žemės ūkio mašinų ir kombainų gamintojai.

Zedelgeme 1952 m. buvo pagamintas pirmasis Europoje savaeigis javų kombainas Claeys MZ su klavišiniais kratikliais. Kombaino pjaunamosios plotis siekė 4 m, kūlimo būgno plotis 1,01 m, skersmuo – 0,6 m, benzininio variklio galia – 65 AG. Grūdai buvo supilami į maišus, todėl prie kuliančio kombaino dirbo kombainininkas ir du grūdų tvarkytojai. 1952 m. kombainas Claeys MZ buvo eksponuojamas tarptautinėje parodoje „Sima“ Paryžiuje.

Po dešimties metų Belgijoje buvo pagamintas laidžiausias Europoje kombainas Clayson M140 Armada. Prie jo buvo tvirtinama 4,2 arba 5,4 m pločio pjaunamoji, javus kūlė 0,6 m skersmens, 8 spragilų, 1,28 m pločio būgnas, grūdus iš šiaudų separavo 5 klavišiniai kratikliai, o iš pelų – du žvyniniai sietai. Kombaino variklio galia siekė 115 AG. 1970 m. pirmą kartą Sperry New Holland S 1550 kombainuose už kūlimo ir atmušimo būgno buvo įrengtas 0,59 m skersmens, su 10 skersinių dantytų juostų, 1,26 m pločio rotorinis šiaudų separatorius, leidęs padidinti kombaino laidumą. Dabartiniuose John Deere T kombainuose yra 0,8 m skersmens su 10 dantytų skersinių juostų rotorinis šiaudų separatorius. Jo pobūgnio separacijos plotas apie du kartus didesnis negu senojo Sperry New Holland S.