Автомаш предлагает со склада в Москве 
электронагревательное оборудование, минитехнику для ремонта и строительства, тракторы, технику и запчасти МЗКТ, МоАЗ, погрузчики, экскаваторы


Электронная версия журнала от Компании Автомаш

Тенденции и перспективы разработки оборачивателей льна

       Журнал "Тракторы и сельскохозяйственные машины", 2006 год, № 8
      УДК 631.358:633.52
      Д-р техн. наук В. И. СИЗОВ, канд. техн. наук И. В. СИЗОВ (ВНИПТИМЛ)

Оборачивание — обязательная технологическая операция при комбайновой уборке льна [1]. Проводят его в процессе вылежки льносоломы в тресту для выравнивания цвета и сохранения качества, а также перед уборкой льнотресты для ускорения ее просыхания. Это обеспечивает улучшение качества тресты в среднем на один сортономер, что дает экономический эффект до 1000 руб./га. Применяемый с этой целью оборачиватель льна окупает себя за 1—2 года.

За последние 50 лет предложено более 40 видов оборачивателей, различающихся по принципу агрегатирования (прицепные, навесные и полунавесные, самоходные), конструкции подборщика (в виде транспортера с жесткими пальцами, барабана с пружинящими неубирающимися пальцами, а также с убирающимися жесткими или подпружиненными пальцами, направляемыми копиром) и оборачивающих устройств. Последние включают в себя ленточно-роликовый перекрестный транспортер, конический барабан с убирающимися пальцами, направляющие в виде винтообразного скатного листа, дисковый транспортер (наподобие карусели), перекрестный пальчатый (колковый) ремень.

Подбирающее устройство в виде транспортера с жесткими пальцами из-за недостаточной надежности не нашло применения. Более надежны в работе барабанные рабочие органы. Самые простые из них — барабаны с пружинящими неубирающимися пальцами. Однако на влажном льне они "затаскивают" стебли, поэтому в отечественных конструкциях их не используют.

Наиболее распространены барабаны с убирающимися пальцами, направляемыми кривошипом или копиром (а. с. № 147061), установленные, например, на отечественных машинах ЛОН-1 и ЛПО-1. Оборачивающее устройство в виде ленточно-роликового транспортера применено в оборачивателях ЛОН-1 и в чешских машинах [2]. Оборачиваемые ленты льна зажимаются между двумя транспортерами. Однако такая компоновка сложна конструкционно.

Представляет интерес простой по конструкции оборачиватель (а. с. № 256417), в котором подбирающее и оборачивающее устройства совмещены в одном органе — коническом барабане с пальцами. Недостатки: обеспечивает технологический процесс разворота стеблей только на большой скорости и укладывает перевернутую ленту не на прежнее место, а смещая ее в сторону. Развитие этой конструкции — показанный на рис. 1 оборачиватель-сдваиватель лент льна ОСЛ-2 (пат. РФ № 2240672) [3], в котором установлены последовательно в вертикальной плоскости три конических барабана (подбирающий, транспортирующий и расстилочный) с убирающимися пальцами.

В оборачивателе Urban используется направитель в виде винтообразного скатного листа, однако он не обеспечивает надежность оборачивания ленты. Устройство в виде дискового транспортера (горизонтальной карусели с радиальными гребенками диаметром -2,5 м) и незамкнутым столом (сектором) под ней (рис. 2) применено в оборачивателях фирмы Lois Bonti (Франция) и ОЛ-1 (Белоруссия). Однако из-за чрезмерных габаритов и массы они не нашли широкого распространения. Наиболее надежны оборачивающие устройства в виде перекрестного пальчатого (колкового) ремня и направляющих винтообразных прутков (Depoortere, Raimon Gakuan, ЛПО-1).

В начале 70-х годов прошлого столетия разработан навесной оборачиватель ОСН-1 (рис. 3), агрегатируемый с трактором Т-25, переналаженным на реверсивный ход [4, 5]. В 1976—1982 гг. завод "Бежецксельмаш" выпустил около 12 тыс. таких оборачивателей. Однако недостаток тракторов Т-25 и трудности их переналадки на реверсивный ход, невозможность обеспечения требуемой надежности технологического процесса на сильно проросших травой и влажных лентах льна сделали такие оборачиватели бесперспективными.

В конце 80-х годов во ВНИИльна разработан прицепной оборачиватель ОСН-1А [6] с подбирающим барабаном, снабженным четырьмя рядами пальцев и широким (200 мм) оборачивающим ремнем (рис. 4). Этот оборачиватель может агрегатироваться с тракторами Т-25А, Т-40, МТЗ и другими. В 1990-1992 гг. НПО "Нечерноземагропромлен" выпустило промышленную партию (~120 шт.) таких оборачивателей, однако они также оказались ненадежными.

В начале 90-х годов завод "Бежецксельмаш" разработал и выпустил крупную партию (более 500 шт.) навесных оборачивателей ОСН-1Б (рис. 5), агрегатируемых с тракторами Т-25А и Т-40А на заднюю навесную систему. Оборачиватель расстилает подобранную ленту не по фронту, а со смещением на ширину захвата льнокомбайна (1,5 м) в правую сторону. Преимущества такой схемы — незначительное поперечное смещение обернутой ленты относительно продольной оси агрегатируемого трактора, поскольку она расстилается вблизи линии задних (ведущих) его колес, а также возможность использования оборачивателя при небольшой переналадке в качестве сдваивателя лент льна. Недостатки — значительное усложнение конструкции оборачивающего транспортера, увеличение (по сравнению с ОСН-1) в 2 раза массы и в 1,5 раза — энергоемкости машины, а также неуравновешенность агрегата, поскольку почти вся масса оборачивателя приходится на правую продольную тягу навесной системы и правое колесо трактора. Поэтому оборачиватели ОСН-1 Б также не получили распространения.

В последующие годы были разработаны и испытаны около 20 конструкций навесных (сзади или сбоку трактора) и прицепных оборачивателей льна [7]. Однако ни одна из этих машин не была рекомендована в производство, более того, выявлены бесперспективность таких конструкций и преимущества агрегатируемых спереди навесных фронтальных оборачивателей.

Наконец, многолетние исследования увенчались успехом. В 1994—1996 гг. нами разработан, испытан на Калининской МИС и рекомендован в производство навесной фронтальный оборачиватель льна ОЛН-1 [8] (рис. 6), агрегатируемый с переналаженным на реверсивный ход трактором Т-25А или с переоборудованным самоходным шасси Т-16МГ. Выпущены первые промышленные партии, производственная проверка показала простоту и надежность машины в работе.

Оборачиватель ОЛН-1 состоит из подбирающего барабана с копирующим колесом, оборачивающего ременного перекрестного транспортера с направляющими прутками, прикатывающего барабана, механизмов навески и привода. При движении агрегата по полю подбирающий барабан поднимает с земли ленту льна и передает ее на перекрестный транспортер, который с помощью направляющих прутков переворачивает ее на 180° относительно продольной оси. Затем лента с помощью тех же прутков расстилается между ведущими колесами трактора (шасси) и прижимается к земле прикатывающим барабаном.

По данным испытаний чистота подбора стеблей и степень оборачивания ленты составили 100 %, потребляемая мощность — не более 3 кВт. Коэффициенты готовности и надежности технологического процесса — соответственно 1 и 0,915.

В ОЛН-1 применены новые конструкционные решения: двухсекционный с укороченными убирающимися пальцами и центральным креплением подбирающий барабан, выводящее устройство в виде установленных на ведущем шкиве отражательных дисков, трехточечная навеска с использованием уравновешивающей пружины и др.

В связи с недостатком в хозяйствах тракторов Т-25А проведены исследования по разработке прицепного оборачивателя, который мог бы агрегатироваться также с трактором Т-40А. В результате создан, прошел испытания на Калининской МИС и рекомендован к выпуску опытной партией прицепной оборачиватель льна ОЛП-1 [8]. Он включает в себя раму с опорными и копирующими колесами (рис. 7), на которой закреплены подбирающий барабан, перекрестный оборачивающий транспортер и направляющие прутки, в совокупности образующие непрерывный канал для подбора, переворачивания и расстила стеблей. Сзади на раме установлен прикатывающий барабан, а спереди — привод от ВОМ трактора. Рабочий процесс аналогичен ОЛН-1.

Принципиальное отличие нового оборачивателя — единые со спицей жесткая рама и передний привод, значительно упрощающие и облегчающие конструкцию. Кроме того, подбирающий барабан с подпружиненными движущимися по копиру убирающимися пальцами обеспечивает надежный подбор проросших травой лент льна, при этом пальцы не ломаются при встрече с препятствиями и не требуется точная настройка высоты установки барабана над почвой.

Тяговое сопротивление и потребляемая мощность оборачивателей ОЛП-1 и ОЛН-1 невелики, поэтому даже трактор кл. 0,6 загружен всего на 24—29 %, причем и эта нагрузка расходуется в основном на передвижение по полю самого трактора, так как масса навесного оборачивателя составляет всего 245 кг, а прицепного — 300 кг.

Напрашивается вывод об использовании для оборачивания льна малого энергетического средства, что может быть реализовано только в самоходной машине [9]. На наш взгляд, в парке льноуборочных машин нужно иметь три типа оборачивателей — навесной, прицепной и самоходный, а каждый потребитель может выбирать, исходя из наличия тракторов, финансовых возможностей и посевных площадей.

За рубежом работы по созданию самоходного оборачивателя льна проводили уже давно [10], однако эти конструкции очень сложны, энергоемки и значительно устарели. Тем не менее, некоторые наши конструкторы пытаются скопировать самоходные зарубежные оборачиватели, ссылаясь на то, что они неплохо работают. Так, в ОАО "Тверьсельмаш" в прошлом году разработан аналогичный оборачиватель с использованием гидропривода и отечественных узлов и агрегатов. Испытания на Калининской МИС показали его работоспособность на скорости 7—12 км/ч, что обеспечивает производительность за сменное время 1—1,2 га/ч.

Однако создатели этой машины не решили задачу упрощения ее конструкции и снижения энергоемкости. Так, ее привод включает в себя гидростанцию с системой охлаждения масла, три гидромотора, насос-дозатор рулевого управления, другие агрегаты и гидроузлы, что значительно дороже, сложнее в эксплуатации и более энергоемко по сравнению с механическим приводом. В качестве энергосредства используется двигатель Д-130 мощностью 45 л. с. Оборачиватель состоит из последовательно установленных оборачивающего и расстилочного транспортеров, поэтому его длина более 4 м, а масса — 2,3 т. Цена (~ 600 тыс. руб.) вряд ли окупится за положенный по нормативам срок службы 7 лет.

Кроме того, следует иметь в виду, что погодные условия, состояние полей (контуры, рельеф) и стеблестой льна в странах Западной Европы сильно отличаются от наших, несравнимы и финансовые возможности. Поэтому мы считаем, что у нас в стране получат спрос только очень простые по конструкции и дешевые оборачиватели.

Предлагаемый нами самоходный оборачиватель (рис. 8) состоит из простейшего самоходного шасси и оборачивающего устройства для подбора, переворачивания и расстила на поле обернутой ленты льна. Шасси включает в себя установленную на ведущее, опорное и управляемое колеса портальную раму, в нижней части которой закреплен силовой агрегат для привода ведущего колеса шасси и оборачивающего устройства (содержащего в основном рабочие органы, используемые в навесном и прицепном оборачивателях) и, кроме того, рулевой механизм для поворота управляемого колеса шасси, сиденье машиниста и органы управления силовым агрегатом.

В качестве последнего может служить мотоблок или энергетический узел (двигатель с муфтой сцепления и КП) от грузового мотороллера или мотоцикла. Несмотря на то, что мотоблок можно использовать и по прямому назначению, второй вариант может оказаться предпочтительнее ввиду небольшой стоимости энергоузла.

Разработан и изготовлен опытный образец самоходного оборачивателя лент льна (условная марка ОЛС-1) с силовым блоком от мотороллера "Муравей".


         Техническая характеристика ОЛС-1

Мощность двигателя, кВт (л. с.)          8,2 (11)
Скорость движения, м/с (км/ч):
    рабочая                              2-3,4 (7,1-12,3)
    транспортная                         до 6,9 (25)
Производительность, га/ч                 до 1,2
Ширина захвата (одна лента), м           1,5
Транспортный просвет, мм                 250
Масса, кг                                600
Габаритные размеры, м                    2,65 х 1,48 х 2
Обслуживающий персонал, чел              1

Как видим, по сравнению с оборачивателем ОАО "Тверьсельмаш" масса ОЛС-1 меньше в 3,8, а мощность двигателя — в 4,1 раза, что обеспечивает соответствующее снижение энергоемкости процесса. Производительность при равных рабочей скорости и ширине захвата либо одинакова, либо несколько больше у ОЛС-1 — за счет меньших габаритов и, как следствие, лучшей маневренности. С другой стороны, упрощение конструкции (наличие одного транспортера вместо двух, механический привод и др.) повышает надежность машины. Цена оборачивателя по предварительным расчетам составит не более 100 тыс. руб., что обеспечит его окупаемость в течение 2 лет. В текущем году намечено провести как полевые, так и госиспытания самоходного оборачивателя.

Список литературы

1. Рекомендации по комбайновой уборке льна, сушке и переработке вороха / П. К. Кондрашук и др. — М.: Колос, 1969.

2. Труш М. М., Лукин В. В., Мареева 3. И. Уборка и реализация льна в ЧССР // Лен и конопля. — 1986, № 6.

3. Сизов И. В. Сдваиватель лент льняной тресты // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2001, № 5.

4. Подборщик-оборачиватель ОСН-1 / Н. Н. Быков и др. // Лен и конопля. — 1976, № 8.

5. Сизов В. И. Обоснование параметров подборщика-оборачивателя льна // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. — 1974, № 10.

6. Соснов В. И., Перов Г. А. Прицепной оборачиватель льна // Лен и конопля. — 1987, № 4.

7. Сизов В. И. Состояние и перспективы разработки оборачивателя льна // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1994, № 2—3.

8. Сизов В. И., Сизов И. В. Новые конструкции оборачивателей льна // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2000, № 3.

9. Сизов В. И., Сизов И. В., Марковский В. Ю. Разработка оборачивателей льна // Достижения науки и техники АПК. - 2003, № 4.

10. Труш М. М., Быков Н. Н., Коробач А. П. Основные тенденции развития льноводства Чехословакии // Лен и конопля. — 1976, № 9.



© Автомаш 2006
Компас в Мире Машин и Машиностроения
avtomash.ru
Главная Карта сайта

Журнал
 
Журнал - Тракторы и
сельскохозяйственные машины:

- Страницы истории
- Редколегия, контакты
- Тематика журнала
- Размещение статьи
- Размещение рекламы
- Оформление подписки

- Обзор содержания журнала с 2000 г
 
Rambler's Top100 Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru