23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2020/03
Kombainų konstrukcijos pakeitimai
  • Prof. emeritas Liudvikas ŠPOKAS VDU Žemės ūkio akademija
  • Mano ūkis

Sklandus javų kombaino darbas priklauso ne tik nuo kuliamosios laidumo ir variklio galios, bet ir nuo pjaunamosios, grūdų bunkerio, šiaudų smulkintuvo, sraigių, elevatorių, važiuoklės konstrukcijos ypatumų ir technologinio proceso automatinio valdymo.

Sojas, sukritusius ant dirvos žirnius, žemaūges sėklažoles reikia pjauti, paliekant kuo trumpesnę ražieną. Dabar jau ją galima palikti 38 mm aukščio. Daugumos laukų paviršius nėra lygus. Kai plačios pjaunamosios dugnas sujungtas su pjovimo aparato sija standžiai, lauko kliuvinys pakelia pjaunamąją arba jos galą aukštyn. Lieka dalis nenupjautų augalų, netolygi ražiena.

Pjaunamųjų įvairovė

Parodoje „Agritechnica 2019“ (Hanoveris, Vokietija) prie daugumos kompanijų laidžių kombainų buvo pakabintos plačios su skersiniais juostiniais transporteriais ir lanksčia dalgio sija pjaunamosios. Jų konstrukcija panaši į įprastinių, bet yra ir skirtumų, juos ir apžvelgsime.

Universali Claas Convio Flex pjaunamoji. Jos pjovimo aparato sija (1) su pritvirtintais pirštais ir stumdomu dalgiu yra lanksti (1 pav.). Pjaunamosios skersinių juostinių transporterių (2) pasvirimo kampas mažas. Todėl jų paviršiumi mažiau nurieda ant dirvos lenktuvų iš ankštarų iškultų sėklų. Be to, kai pjovimo aparato sija lanksti, lauko kliuvinys (3) tik dalį pjaunamosios pjovimo aparato su transporteriu pastumia iki 90 mm aukštyn, o kai yra įduba, ji gali nusileisti iki 135 mm žemyn. Dirvos nelygumai kopijuojami sklandžiai. Paliekama vienodesnio aukščio ražiena.

Nuimant javus lygiame lauke, kombainininkas iš kabinos hidrauline pavara pjovimo aparato lanksčią siją standžiai sujungia su pjaunamosios rėmu. Be to, jis gali keisti pjaunamosios spaudimą į skirtingo drėgnumo dirvą.

Plačiose (> 9,0 m) pjaunamosiose (2 pav.) yra du apie 1,08 m pločio skersiniai juostiniai transporteriai (2). Jie nupjautus javus suneša į pjaunamosios vidurį ir meta ant išilginio juostinio transporterio (4). Kad aukšti rapsų stiebai būtų nešami tolygiai, virš juostinių transporterių (2) prie pjaunamosios galinės sienelės kronšteinų pritvirtintos hidraulinių variklių sukamos sraigės (1). Kombaino nuožulniajam transporteriui masę tolygiai stumia pirštinis būgnas (3). Iš kabinos sklandžiai keičiamas skersinių transporterių (2) slinkimo greitis. Tai aktualu, kai lauko pasėlis netolygaus tankumo, skiriasi augalų aukštis ar jų sudėtis. Pjaunamosios John Deere 700FD skersinių transporterių juostų slinkimo greitis keičiamas nuo 0,37 iki 3,8 m/s.

Nupjautus javus ant skersinių transporterių nustumia lenktuvų plastikiniai pirštai. Hidrauliniai cilindrai lenktuvus kilnoja, stumdo pirmyn ir atgal, o hidraulinis variklis keičia jų sukimosi dažnį. Kadangi pjaunamosios skersiniai transporteriai (2 pav. – 2) yra ne horizontalūs, o pasvirę, pakeista lenktuvų pirštų judėjimo trajektorija (3 pav., b – 1). Pjaunamosios Claas Convio Flex lenktuvų pirštų judėjimo trajektoriją šiek tiek galima keisti ir iš kabinos, nuimant labai sugulusius arba aukštastiebius augalus. Lenktuvų padėties valdymo automatinė sistema juos pakelia aukštyn, kai, nuimant sugulusius augalus, jų sukimo momentas viršija leistinąją ribą, kurią galima pakeisti.

Kompanijos „Geringhoff“ pjaunamosios. Kompanija išplėtė gaminamų pjaunamųjų su skersiniais juostiniais transporteriais ir lanksčia pjovimo aparato sija pasiūlą. Pjaunamoji TruFlex Razor 40 yra trijų dalių, 12,2 m pločio. Kiekviena dalis ir jos lanksti pjovimo aparato sija atskirai kopijuoja dirvos nelygumus. Gali būti įrengta pneumatinė sistema. Ventiliatoriaus (4 pav. – 1) pučiamas oras ortakiais (2) patenka į už dalgio esantį skersinį ortakį (3). Oras pučiamas skersinių juostinių transporterių link. Jis trukdo pjovimo aparato ir lenktuvų iš augalų ankštarų iškultoms sėkloms riedėti juostų paviršiumi žemyn ir kristi ant dirvos.

BISO pjaunamosios. Austrų kompanijos BISO naujos kartos pjaunamosios BISO 3D VarioFlex Air i inovatyvūs techniniai sprendimai buvo įvertinti parodos „Agritechnica 2019“ sidabro medaliu. Kaip ir įprastoje Vario pjaunamojoje, dugno plotis sklandžiai keičiamas iki 0,8 m. Nuimant labai žemus augalus, tarp pjaunamosios sraigės vijų ir pjovimo aparato pirštų gali likti tik 180 mm tarpas.

Pjovimo aparato sija (5 pav., b – 1) lanksti. Ji pritvirtinta prie laikiklių (2). Kiekvieno jų judesys nepriklausomas. Atskirai jie gali judėti 170 mm aukštyn ir žemyn. Dirvos nelygumams stumdant pjovimo aparato siją ir laikiklius aukštyn ar jiems leidžiantis žemyn, pjovimo aparato pirštų (5 pav., a – 3) pasvirimo kampas dirvos paviršiaus atžvilgiu išlieka pastovus 10º. Tai pasiekta, laikiklių (2) pakaboje panaudojus paslankųjį keturiagrandį lygiagretainio mechanizmą (4). Laikikliai (2) taip pat yra sujungti su atskira pjaunamosios pneumatine sistema. Specialūs jutikliai matuoja pjaunamosios spaudimą į dirvą.

Iš kabinos jis sklandžiai keičiamas nuo 0 iki 50 kg. Augalus galima pjauti ir labai drėgnoje dirvoje. Iš kabinos keičiama lenktuvų ir jų pirštų padėtis, sukimosi dažnis. Lenktuvų padėties automatinė valdymo sistema kontroliuoja, kad lenktuvų pirštai nesiektų pjovimo aparato lanksčios sijos. Prie pjaunamosios korpuso yra pritvirtinti hidraulinės sistemos, grandinių tepimo alyvos bakai ir vandens bakelis. BISO pjaunamosios masė mažesnė, palyginti su kitų gamintojų pjaunamosiomis, nes naudojama daugiau aliuminio detalių. Galima įsigyti ir 18,5 m pločio pjaunamąją.

„Schumacher“ pjovimo aparatas. Daugumoje kombainų montuojami kompanijos „Schumacher“ pjovimo aparatai: dalgį tiesia linija stumdo planetinis reduktorius, peiliukų sijelė slankioja tarp viršutinių ir apatinių ritinėlių, peiliukai pakaičiui pjauna augalus, atremtus į dvigubo piršto viršutinį ar apatinį priešpeilį. Kompanija dar tobulina pjovimo aparato konstrukciją.

Parodoje gamintojas pristatė naują dalgio stumdymo planetinį reduktorių (6 pav., a). Jame yra du jutikliai: vienas matuoja reduktoriaus pavaros veleno posūkio kampą – dalgio padėtį, kitas – jėgą dalgiui stumti. Drėgniems (kuliamiems anksti ryte ar vėlai vakare), piktžolėtiems, sugulusiems javams pjauti reikalinga didesnė jėga, palyginti su įprastų javų pjovimu. Jutiklio teikiami duomenys gali būti panaudoti kombaino važiavimo greičiui ir technologiniam procesui valdyti. Be to, jeigu pjaunant gerokai padidėja galia dalgiui stumdyti, tikėtina, kad nulūžo peiliukas, pirštas ar atsirado kitas trukdis – kombainininkas į šią informaciją turėtų atkreipti dėmesį. Šie novatoriški sprendimai įvertinti parodos sidabro medaliu.

Didėjant kombainų laidumui, prie jų tvirtinamos per 9,1 m pločio pjaunamosios su lanksčia pjovimo aparato sija. Dalgiai turi būti lengvi, lankstūs ir patikimi. Kompanija „Schumacher“ sumažino dalgių peiliukų storį nuo 3 iki 2 mm. Jie lengvesni ir atsparesni dalgio lankstymui.

Inovatyvūs sprendimai

Kombaino Claas Lexion 6900 šiaudų smulkintuvas. Kai šiaudai smulkinami ir pjaustinys paskleidžiamas dirvoje, kombaino variklis per valandą sunaudoja apie 10 l daugiau degalų, palyginti su šiaudų guldymu į pradalges. Šiaudų pjaustinio kokybė priklauso nuo peilių skaičiaus, rotoriaus sukimosi dažnio, priešpeilių padėties ir kitų konstrukcinių ypatumų. Claas Lexion 6900 kombainuose peilių (7 pav. – 1) skaičius nekeičiamas (88 vnt.). Rotoriaus (5) sukimosi dažnis (peilių judėjimo greitis) sumažinamas, nuimant rapsus ar kukurūzus grūdams (nuo 3 100 iki 1 450 min-1). Galima keisti skersinės juostos (2), priešpeilių (3) ir dugno skersinės juostos (4) padėtį. Skersinė juosta (2), atleidus fiksavimo varžtus, pastumiama kiek galima arčiau būgno peilių galų. Turi likti tarpelis, nes darbo metu būgnas švytuoja. Šiaudų smulkinimo kokybę patogiau valdyti keičiant priešpeilių (3) ir dugno skersinės juostos (4) padėtį. Tačiau per javapjūtę labai retas kombainininkas keičia priešpeilių (3), o dar rečiau – dugno skersinės juostos (4) padėtį.

Kombainai pjauna stačius, sugulusius, skirtingo drėgnumo, įvairaus derlingumo javus. Ūkininkai pageidauja, kad ražienoje visu pjaunamosios pločiu tolygiai būtų paskleistas kiek galima smulkesnis šiaudų pjaustinys. Todėl kintant į kombainą tiekiamų javų sudėčiai ar drėgnumui turėtų kisti ir šiaudų smulkintuvo rotoriaus sukimosi dažnis, priešpeilių, o kartais ir skersinės juostos padėtis.

Numatoma Claas Lexion kombainų nuožulniojoje kameroje įrengti šiaudų drėgnumo matavimo jutiklį ir nuožulniojo transporterio dugnu stumiamo augalų sluoksnio storio matuoklį (pageidaujant jau dabar įrengiamas). Tiekiant į kombainą daug drėgnų augalų, šiaudų smulkintuvo automatinė valdymo sistema nustatys agresyvesnį šiaudų smulkinimą, o kai šiaudai sausi ir trapūs – sumažins priešpeilių pasvirimo kampą ir dugno skersinės juostos padėtį. Gal bus keičiamas rotoriaus sukimosi dažnis ar kiti parametrai. Claas šiaudų smulkintuvo automatinio valdymo sistema įvertinta parodos sidabro medaliu.

Pasėlio būklės įvertinimas. Kai kombaino pjaunamosios sraigės tiekiamas augalų srautas yra po nuožulniuoju transporteriu, grandikliai jį stumia apie 5 m/s greičiu kūlimo būgno link. Bandoma išmatuoti grandiklių stumiamo augalų sluoksnio storį, drėgnumą ir keisti kūlimo aparato, šiaudų separatorių, valytuvo technologinius parametrus. Tačiau jų negalima dažnai kaitalioti, nes sutriks sklandus technologinis procesas. Todėl dabar kombainuose esanti automatinė technologinio proceso kontrolės sistema keičia technologinius parametrus su nustatyta delsa. Vėluojama reaguoti į kintančias darbo sąlygas.

Kompanija „John Deere“ ant javų kombaino kabinos stogo numato pritvirtinti 3D erdvinę kamerą, kuri stebės prieš kombainą esančio pasėlio būklę, nustatys augalų sugulimo kryptį ir kitus rodiklius. Augalams dar prieš patenkant į kombainą bus keičiamas kombaino važiavimo greitis, o automatinė technologinio proceso valdymo sistema patikslins technologinius parametrus. Ši pažangi idėja apdovanota parodos sidabro medaliu.

Eksperimentinis javų kombainas

Prie AGCO kompanijos naujausio kombaino IDEAL 10T būriavosi daug parodos lankytojų. Man pavyko padiskutuoti su kompanijos specialistu. Spėjome aptarti tik kombaino technologinį procesą lemiančius konstrukcinius ypatumus. Prie kombaino buvo pritvirtinta 12,3 m pločio pjaunamoji. Pjovimo aparatas kompanijos „Schumacher“. Dalgio eigų skaičius siekia 1 220 min-1. Kilnojant pjaunamąją, pjovimo aparato racionalus pirštų pasvirimo kampas (6º) palaikomas iš kabinos hidrauline pavara pakreipiant pjaunamąją. Nuimant skirtingo aukščio ir derliaus augalus nustatomas fiksuotas keturių grandinių nuožulniojo transporterio varančiojo veleno sukimosi dažnis 250 arba 525 min-1. Įsigijus kombainą su nuožulniojo transporterio pavaros variatoriumi, iš kabinos varančiojo veleno sukimosi dažnis bus sklandžiai keičiamas nuo 250 iki 525 min-1. Nuimant kukurūzų burbuoles, padidinamas tarpas tarp grandiklių ir dugno nuo 50 iki 98 mm.

Kombaine nuožulnusis transporteris augalus stumia skersiniam 0,6 m skersmens būgnui (9 pav., a – 1), o jis – dviem ašiniams keturių menčių sraigtams (2). Skersinis būgnas (a – 1) sukamas 30 proc. mažesniu dažniu, palyginti su kūlimo būgnu (3). Už sraigtų (2) yra neįprastos konstrukcijos du ašiniai, keturių spragilų kūlimo būgnai (3). Jie ant pavaros veleno vienas kito atžvilgiu pasukti 90º kampu taip, kad priekinio būgno spragilai (b – 7) yra ties kito būgno tarp spragilų esančiomis ertmėmis (8). Gretimų spragilų rievės nukreiptos priešinga kryptimi. Po kūlimo būgnais yra keičiami pobūgniai (b – 9) skirti javams, saulėgrąžoms ir kukurūzų burbuolėms kulti. Kiekvienos pobūgnių grupės bendras separacijos plotas 1,66 m2.

Virš abiejų 4,84 m ilgio kūlimo-separavimo būgnų (a – 3 ir 4) yra gaubtai su kreipiančiosiomis (5). Jos palaiko tolygų masės judėjimo greitį rotorių ašine kryptimi. Šalia kūlimo būgnų yra separavimo būgnai (c – 10). Jų paviršiuje, keturiomis eilėmis, sraigtinėmis linijomis pritvirtintos 140 mm aukščio mentelės (11). Jos su būgno ašine linija sudaro 20º kampą, todėl patikimai stumia šiaudus būgno ašine kryptimi. Po separavimo būgnais yra 2,4 m2 ploto pobūgniai.

Valytuvas. Ant kratomosios lentos (10 pav., a – 1) ir sietų (3 ir 4) yra pritvirtintos penkios išilginės juostos. Jos, kombainui pasvirus skersine kryptimi, trukdo nuokuloms slinkti žemesnio krašto link. Viršutinio (3) ir apatinio (4) žvyninio sieto bendras plotas 5,4 m2. Ventiliatorius (5) trijų dalių. Jo sukimosi dažnis nuo 250 iki 1 400 min-1 keičiamas iš kabinos jau elektros pavara. Ventiliatoriai orą pučia į du ortakius. Originaliai išspręstas tolygus nuokulų paskleidimas ant kratomosios lentos.

Po kūlimo aparatų pobūgniais yra švytuojantis lanko formos dugnas (10 pav., b, c – 6). Nuokulos su grūdais slenka dugno vidurine dalimi kratomosios lentos priekio link ir byra ant jos vidurio. Po separatorių pobūgniais yra švytuojantis bangos formos dugnas (7). Nuokulos ir nedaug grūdų, prabirusių pro separatorių pobūgnius, slenka banguoto dugno (7) šoniniais latakais ir byra ant kratomosios lentos (1). Todėl kombainas gali dirbti važiuodamas skersai 15 proc. nuolydžio kalvos šlaito (10 pav., d), nekeisdamas valytuvo ar kuliamosios padėties.

Šiaudų smulkintuvas ir grūdų iškrovimo sraigė. Šiaudų smulkintuvas su aktyviu rotoriniu skleistuvu. Dalis šiaudų pjaustinio tolygiai paskleidžiamas ties kombaino ašine linija, o likusį 15 m pločio ruožą pjaustiniu padengia hidrauline pavara sukami du diskiniai skleistuvai. Prie rotoriaus veleno aštuoniomis eilėmis lanksčiai pritvirtinta 118 dantytų ašmenų peilių. Nuimant javus rotorius sukamas 3 600, o rapsus – 850 min-1 dažniu. Priešpeiliai rankomis pastatomi į penkias fiksuotas padėtis. Pelų skleidimo diskus suka hidraulinis variklis, keičiamas jų sukimosi dažnis. Iš kabinos elektros pavara pakeitus nukreipiamojo skydo padėtį, šiaudai krenta į smulkintuvą arba klojami į pradalges.

Iškulti grūdai supilami į 17 100 arba 12 500 l talpos bunkerį. Jo dugne yra dvi sraigės, iš viršaus pridengtos keičiamos padėties dangalais. Jie užima penkias fiksuotas padėtis. Nuimant rapsus ir kukurūzus grūdams, dangalai priartinami arčiau sraigių. Grūdus į transporto priemonę tiekia 0,48 m skersmens net 10,6 m ilgio sraigė. Maksimalus jos našumas 210 l/s. Didžiausias 17 100 l talpos bunkeris iškraunamas per 81 s. Baigus iškrauti grūdus, kabinoje jungtuku įjungiama bunkerio sraigių gaubtų uždengimo pavara ir tik tada išjungiama sraigių pavara. Nuožulnioje ilgojoje sraigėje nelieka grūdų. Sraigės gale yra hidrauline pavara darinėjama sklendė.

Kombaino valdymas. Įprasta, kad sukinėjant vairą keičiama kombaino važiavimo kryptis. Kompanijos AGCO eksperimentiniame kombaine nėra vairo, nes jis trukdo kombainininkui stebėti plačios pjaunamosios darbą. Kombaino važiavimo kryptis keičiama kabinoje į šalis kraipant svirtelę (11 pav. – 1). Ji įtaisyta kombainininko sėdynės kairio porankio priekyje. Svirtelės priekyje yra trys valdymo jungtukai: valdymo aktyvinimo, garso ir žibintų. Svirtelės viršuje yra dvi rodyklės. Kaire ranka svirtelę stumiant vienos iš rodyklių kryptimi, kombainas važiuos į kairę ar į dešinę pusę. Priklausomai nuo kombaino važiavimo greičio kinta ir valdymo jautrumas. Šis techninis sprendimas buvo įvertintas parodos sidabro medaliu.

Variklis ir važiuoklė. Jie užtikrina sklandų kombaino technologinį procesą. Laidžiausių kombainų IDEAL 10T variklio MAN galia 790, o IDEAL 9 – 647 AG. Variklių deginių emisija tenkina 5 kategorijos reikalavimus. Važiuoklė pusiau vikšrinė. Leistinas maksimalus transporto greitis 40 km/h. Kombainuose yra ir daugiau naujų techninių sprendimų.

Netolimos ateities kombainai

Parodoje „Agritechnica 2019“ buvo eksponuojami ir kombainai su ašiniais kūlimo separavimo būgnais. 1975 metais kompanija „New Holland“ pristatė pirmąjį kombainą su dviem ašiniais kūlimo- separavimo būgnais. Po 39 m. nepertraukiamo konstrukcijos tobulinimo kombainas New Holland CR 10.90 pasiekė pasaulio rekordą, per valandą prikuldamas 99,7 t kviečių. Jis dar nepagerintas.

Kombainus su vienu ašiniu kūlimoseparavimo būgnu gamina kompanijos „Case“ ir „John Deere“. Kompanija „John Deere“ pagaliau įsitikino, kad ašinio vienbūgnio kūlimo-separavimo būgno laidumo didinimo galimybės jau išsemtos.

Daug specialistų stebėjo kompanijos „John Deere“ rodomus kombaino su dviem ašiniais kūlimo-separavimo būgnais vaizdus. Tai netolimos ateities kombainas. Jo techniniai duomenys nebuvo skelbiami. Ateities kombainai – labai laidūs su technologinio proceso kontrolės ir automatinio valdymo sistemomis.