Жатвенная часть комбайнов

Устройство. Жатвенной частью производится срезание растений, формирование потока и подведение его к молотилке. Потери зерна за жаткой (допустимые):

— на прямостоящем стеблестое колосовых культур – 0,5%;

— на полёглом стеблестое колосовых культур – 1%;

— при уборке крупяных культур – 1,5%;

— при уборке бобовых культур – 2%

— при уборке трав на семена – 3%.

Жатка должна отвечать следующим требованиям:

1) копировать рельеф как в продольном (отклонение ± 130-150 мм), так и в поперечном (пределы ± 150 мм при ширине захвата В=5-6 м и ± 300 мм при В=8-9 мм) направлениях;

2) при копировании неровностей поля высота среза стеблей должна быть в пределах 50-180 мм, а без копирования – 100-1000 мм;

3) при оптимальной скорости движения комбайна жатка должна полностью загружать молотилку.

Жатвенная часть состоит из жатки (А) [хедера], наклонной камеры (В) [рис. 1],механизмов подъёма и копирования рельефа.

Рис. 1. Жатвенная часть комбайнов семейства «Дон».

В) – Наклонная камера;

3) – Режущий аппарат;

4) – Корпус жатки;

7) – Битер проставки;

8) – Транспортёр наклонной камеры.

В комбайнах семейства «Дон» между жаткой (А) и наклонной камерой (В) смонтирована проставка (Б) с пальцевым битером (7), которая связана с корпусом жатки (4). Упрощению монтажно-демонтажных работ при отсоединении от наклонной камеры жатки с проставкой способствует наличие проставки. Вместе с тем битер проставки позволяет обеспечить более равномерную подачу растений (особенно на короткостебельных культурах).

Для проведения уборки зерновых культур комбайны комплектуются жатками сплошного среза.

Для соединения корпуса жатки с наклонной камерой используются шаровый шарнир и пара четырёхзвенных механизмов с уравновешивающими пружинами. В комбайнах «Енисей» и «Нива» данные механизмы расположены по обеим сторонам корпуса наклонной камеры, а в комбайнах «Дон» — на заднем щитке корпуса жатки.

Копирование рельефа (как в продольном, так и в поперечном направлении) поля в процессе работы обеспечивается за счёт опирающихся на почву башмаков (6) корпуса жатки. Регулировка высоты среза (50-180 мм) стеблей производится путём перестановки башмаков относительно корпуса жатки. Регулировка силы давления башмаков на почву осуществляется посредством корректировки натяжения уравновешивающих пружин. Оптимальное значение этой силы (приложенной к носку делителя жатки) равно 250-400 Н.

Используемые в зарубежных комбайнах (в большинстве) механизмы исключительно продольного копирования жаткой рельефа поля приводят к некачественной работе на переувлажнённых и неровных полях.

Жатка переводится из рабочего положения в транспортное и обратно посредством пары гидравлических цилиндров, гильзы которых соединены с кожухом ведущего моста комбайна, а плунжеры – с корпусом наклонной камеры. Установка высоты среза при работе без копирования рельефа производится посредством гидравлических цилиндров подъёма корпуса жатки.

Рабочие органы жатки. К основным элементам комбайновой жатки, которые выполняют рабочий процесс, относятся:

3) – режущий аппарат;

Делители производят разделение стеблестоя до подхода к нему лопастей мотовила и делают укладку крайних стеблей (которые не захватываются жаткой) таким образом, чтобы расположение колоса было максимально удалённым от земли по высоте.

Жатки оборудуются различными делителями в зависимости от состояния стеблестоя. На прямостоящем стеблестое применяют носковые делители [рис. 2, А)], при высоком и густом стеблестое – прутковые [рис. 2, Б)], на полёглом и перепутанном стеблестое – делители с внутренним (2) [рис. 2, В)] и наружным (3) регулируемым стеблеотводами, которые присоединяются к корпусу (1).

Рис. 2. Делители жаток.

А) – Носковый делитель;

Б) – Прутковый делитель;

В) – С регулируемыми стеблеотводами;

2) – Внутренний стеблеотвод;

3) – Наружный стеблеотвод.

На спутанных (длинностебельных) культурах наружным стеблеотводом растения отводятся вправо и поднимаются вверх. Установка внутреннего стеблеотвода производится таким образом, чтобы стебли, которые расположены у боковины жатки, могли захватываться планками мотовила. Если установить стеблеотводы и корпус жатки слишком высоко, то возможно начало вымолота зерна вследствие ударов делителей по колосу. В том случае, когда уборка зерновых культур ведётся на участках, где траектория движения комбайна имеет крутые повороты – рекомендована работа без использования делителей, что позволяет исключить замин стеблей и, как следствие, потерю урожая.

Мотовило жаток зерноуборочных комбайнов параллелограммного типа (с пятью лучами) [рис. 3].

Рис. 3. Эксцентриковое мотовило (схема).

7) – Режущий аппарат;

10) – Труба граблин;

11) – Кольцевая обойма;

15) – Рычаг с роликом.

Основные регулировки мотовила.

Изменение положения мотовила по высоте (подъём вала), а также по горизонтали (вынос вала) производится посредством его перемещения гидроцилиндрами. Размещение планок по высоте происходит таким образом, чтобы при движении машины они не отклоняли стебли в стороны, а растения не переваливались через них и не перебрасывались через ветровой щит. При уборке частично полёглого либо прямостоящего стеблестоя расположение нижней точки граблин должно быть на уровне (примерно) половины длины срезанного стебля, а на низкорослом стеблестое – на одной трети от уровня среза. Уборка полёглого стеблестоя должна производиться при максимально приближенных к поверхности поля концах пальцев граблин.

Вынос вала представляет собой расстояние от режущего аппарата до проекции оси вала мотовила на горизонтальную плоскость. Данный размер оказывает непосредственное влияние на очистку режущего аппарата от срезанных растений, а также подачу их к шнеку. При прямостоящем короткостебельном хлебостое вал мотовила устанавливается таким образом, чтобы концы пальцев граблин располагались максимально близко к режущему аппарату, чтобы происходила его очистка и равномерная подача массы к шнеку. При полёглом хлебостое производят вынос вала мотовила вперёд, а также опускают его ниже.

Уборка некоторых культур, несмотря на минимально возможные расстояния пальцев мотовила от режущего аппарата и шнека, не позволяют эффективно очищать нож и подавать массу к шнеку, что влечёт за собой повышенные потери срезанных растений и неравномерную загрузку молотилки. Чтобы устранить вышеописанные недостатки следует закрепить на пальцах граблин планки с эластичными рабочими кромками.

Выбор частоты вращения n вала мотовила зависит от скорости движения комбайна v и состояния стеблестоя. Её регулировка производится посредством вариатора клиноремённой передачи. Частоту повышают с увеличением скорости v. Рекомендуемая частота n для пятипланчатого мотовила (радиус r = 0,6 метра):

v (м/с)	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6
n (мин -1)	42	43	44	45	47

В комбайнах семейства «Нива», «Простор» и «Енисей» установка оси D [рис. 3] возможна в четырёх положениях, что обеспечивает отклонение пальцев от вертикали на угол α (0; 5 и 30 градусов соответственно – вперёд по направлению вращения, 15 градусов — назад). При вертикальном положении (α=0) пальцев производится уборка прямостоящего хлебостоя. При полёглом хлебостое производится наклон пальцев вперёд на угол 15 либо 30 градусов. Уборка длинносоломистых культур производится при наклоне пальцев назад (угол α — 15 градусов). В комбайнах семейства «Дон» изменение наклона пальцев граблин происходит синхронно с перемещением вала мотовила вперёд за счёт поворота рычага (15) с роликом по копиру (14), который имеет специальную конфигурацию.

Вращение вала мотовила происходит посредством цепной передачи. Для защиты от перегрузок детали мотовила и механизм привода оснащены фрикционной муфтой, которая рассчитана на передачу крутящего момента 80-100 Н.м. на 1 метр ширины захвата жатки.

Режущий аппарат комбайновых жаток сегментно-пальцевого типа (нормального резания), то есть t = t₀ = kS. Для комбайнов «Нива», «Простор» и «Енисей» коэффициент k равен 1, а для комбайнов семейства «Дон» k равен 0,89.

Привод ножа в комбайнах «Дон» осуществляется посредством механизма качающейся шайбы, а в комбайнах «Енисей» и «Нива» — шестизвенным пространственным механизмом.

Кривошип (1) [рис. 4] перемещает шатун (2). Шатун (2) соединяет кривошип (1) и коромысло (3), а также совершает сложное движение в двух плоскостях, вследствие чего соединение шатуна с коромыслом реализовано посредством шарового шарнира (С). Шарниры (С) и (Е) коромысла (3) совершают колебательное движение относительно неподвижной оси вращения (D) в плоскости, которая перпендикулярна этой оси. Движение ножа (5) и колебания коромысла также происходят в разных плоскостях, вследствие чего они связаны звеном (4) через шаровые опоры.

Рис. 4. Схема шестизвенного пространственного механизма привода ножа комбайнов семейства «Нива», «Простор», «Енисей».

4) – Соединительное звено;

Действуя на нож, коромысло не только сообщает ему колебательные движения, но и прижимает его к направляющим, тем самым увеличивая их трение, а также износ. Зазор, который образовывается между основанием головки ножа и её направляющей, влечёт за собой возникновение ударных нагрузок и возможных поломок.

Чтобы уменьшить износ указанного сочленения, нож (5) и звено (4) располагают на одной линии, когда ось ОО сегментов установлена между осевыми линиями пальцев mm и nn. Данного положения удаётся достичь благодаря соответствующей установке оси D коромысла (3). При этом линия ножа должна быть перпендикулярна оси шатуна. В том случае, когда указанные линии не перпендикулярны, необходимо повернуть шатун относительного его шеек (предварительно следует освободить болты у кривошипной головки).

Центровка ножа в комбайнах «Дон» производится следующим образом: осевые линии сегментов устанавливаются в крайних положениях с перебегом (5-6 мм) относительно осевых линий пальцев. В комбайнах «Енисей», «Простор» и «Нива» их совмещают, т.к. ход ножа (S) равен шагу как сегментов, так и пальцев, а дезаксиал не превышает 3r. Для достижения требуемого положения ножа в механизме качающейся шайбы следует перемещать подвижную часть рычага (6) [рис. 5] привода ножа, а в кривошипно-ползунном механизме – изменить длину шатуна за счёт смещения щёк по рифлёным подкладкам.

Рис. 5. Схема механизмов привода ножа.

Б) – Механизм привода качающейся шайбы.

4) – Качающаяся шайба;

7) – Соединительное звано.

Стеблеподъёмники монтируют на пальцы режущего аппарата (их размещают через два пальца на третий) для подъёма полёглых растений.

Шнек служит для перемещения растительной массы с боков жатки к центру и дальнейшей её подачи к пальцевому битеру (в комбайнах семейства «Дон») либо к транспортёру наклонной камеры (в комбайнах «Енисей-1200» и СК-5М).

Для сжигания массы с боков жатки предназначены спиральные ленты (2) [рис. 6], которые приварены к цилиндрическому корпусу (1) шнека.

Рис. 6. Шнек комбайновой жатки (схема).

2) – Спиральные ленты;

3) – Коленчатая ось;

Расположенный на ветровом щите отсекатель ограничивает перебрасывание стеблей через шнек на повторную подачу. При прямом комбайнировании следует удлинять неподвижные ленты съёмными, чтобы растительная масса более равномерно подавалась к молотилке.

Масса, подаваемая лентами, захватывается пальцами механизма центральной части шнека. Пальцы (4) имеют свободную посадку на неподвижной коленчатой оси (3). Концы пальцев выходят из цилиндрического корпуса через «глазки» (подшипники скольжения).

В процессе вращения пальцы увлекаются корпусом и выходят из него (в переднем нижнем секторе шнека), захватывая стебли, которые перемещают к плавающему транспортёру. Возможно изменение положения зоны захвата стеблей, а также их передачи на транспортёр путём изменения положения коленчатой оси (как по высоте, так и с помощью её поворота с фиксацией в разных положениях). Корректировка высоты осуществляется посредством регулировочных болтов (перемещение подвесок шнека с обеих сторон корпуса жатки). Проворачивание коленчатой оси производится с помощью рукоятки регулирования максимальной зоны выхода пальцев (предварительно следует ослабить фиксирующие её гайки). В средних условиях работы рекомендуемый зазор между днищем жатки и спиралями шнека 10-15 мм, а зазор между днищем и пальцами – 12-20 мм. При уборке густых высокостебельных хлебов следует увеличить зазор между днищем и пальцами до 30 мм.

Для уборки проса, гречихи, рапса, люпина, короткостебельных колосовых и прочих культур необходима установка дополнительных эластичных лент в зоне пальцевого механизма. С их помощью производится более равномерная подача массы и осыпавшегося зерна в наклонную камеру.

Привод шнека осуществляется посредством цепной передачи. Фрикционная муфта защищает от поломок детали шнека, а также механизм привода.

Проставка. Растительная масса перемещается от шнека к плавающему транспортёру посредством битера проставки. Устройство пальчикового механизма битера аналогично пальчиковому механизму центральной части жатки [рис. 6]. Для установки зазора (30-35 мм) между днищем проставки и пальцами битера используется рукоятка, которая находится с левой стороны корпуса. При уборке густого высокого стеблестоя необходима установка больших значений зазора.

Проставка соединяется с корпусом жатки посредством шарового шарнира, а также подвесок механизма уравновешивания. Чтобы предотвратить просыпание зерна через щели корпусов проставки и жатки, монтируют нижние и боковые щитки. При установке жатки с проставкой следует зафиксировать рычаги боковых щитков с кронштейном проставки, а во время работы — освободить их. Нижний щиток является подпружиненным, так как должно быть обеспечено его плотное прилегание к днищу проставки (имеется регулировка натяжения пружины).

Привод битера проставки осуществляется от трансмиссии, а также от вала наклонной камеры (через предохранительно-фрикционную муфту). Передаваемый момент (max) достигает 500 Н.м. Индукционный датчик фиксирует изменение частоты вращения вала битера.

Ширина захвата жаток напрямую зависит от пропускной способности молотилки комбайна. Комбайны «Енисей» и «Нива» оснащаются жатками шириной захвата 4; 5; 6 метров, а «Дон-1500Б» — жатками шириной 6 и 7 метров.

Наклонная камера. Цепочно-планчатый транспортёр (6) («Типаж и рабочий процесс зерноуборочного комбайна» рис. 2. Рабочий процесс комбайна «Дон-1500Б») принимает растительную массу от шнека жатки либо от битера проставки и подаёт её в молотилку. Верхний вал транспортёра является ведущим и оснащён предохранительно-фрикционной муфтой, а нижний вал — ведомый, он подпружинен и может перемещаться не только вдоль днища камеры, но и перпендикулярно ему. Данная схема позволяет снизить перенапряжение в валах и звеньях цепи тогда, когда поток массы неравномерен.

В комбайнах «Дон» под нижними ветвями цепей смонтированы подпружиненные регулируемые полозья, а под верхними – направляющие (нерегулируемые). Регулировка зазора между полозьями и гребёнками транспортёра (5-12 мм) производится посредством изменения количества шайб на подвеске нижнего вала.

Приёмный битер служит для направления потока массы к молотильному пространству. Он препятствует затаскиванию массы планками плавающего транспортёра на его нерабочую ветвь (такая ситуация часто возникает, когда углы между началом подбарабанья и вертикальной осью барабана больше 45 градусов).

В комбайнах нашли широкое применение четырёхлопастные битеры. Для схода растений с лопастей, последние устанавливаются под углом 23-25 градусов к радиусу битера. Линейная скорость конца лопастей составляет 6-8 м/с. В комбайнах «Дон» приёмный битер отсутствует.

Механизм реверса служит для изменения (на обратное) направления движения рабочих органов жатвенной части в том случае, если они забились убираемой массой. В его состав входят: храповое колесо (1) [рис. 7], закреплённое на контрприводном валу (2) наклонной камеры, водило (3), которое шарнирно соединено со штоком гидравлического цилиндра (5) привода колеса (1), пара подпружиненных фиксаторов (движущий (4) и удерживающий (6)).

Рис. 7. Реверсивный механизм прокрутки рабочих органов жатвенной части (схема).

1) – Храповое колесо;

2) – Контрприводной вал;

4) – Движущий фиксатор;

5) – Гидравлический цилиндр;

6) – Удерживающий фиксатор.

В процессе работы комбайнёр выводит фиксаторы из зацепления с храповым колесом, свободно вращающимся на валу. В том случае, если пространство наклонной камеры забивается растительной массой, необходимо для её очистки произвести отключение привода жатвенной части и повернуть маховички обоих фиксаторов, после чего они под воздействием пружин войдут в зацепление с храповым колесом. Комбайнёр, действуя на кнопки реверса, переключает ход штока гидравлического цилиндра с прямого на обратный, при этом шток поворачивает водило и через храповое колесо перемещает плавающий транспортёр на обратный ход (происходит выведение растительной массы из наклонной камеры). После того, как очистка рабочих органов завершена, следует вывести фиксаторы из зацепления с храповым колесом, затем установить маховички в мелких пазах и включить привод жатвенной части. Механизм реверса устанавливается на комбайны «Дон».

Подборщики. При раздельном комбайнировании жатки оборудуются полотенно-пальцевыми либо барабанными с прижимными пальцами подборщиками [рис. 8]. Они навешиваются на переоборудованную жатку либо специальную платформу подборщик (комбайны «Дон»).