Виды силосных жаток

Самоходные кормоуборочные комбайны являются основой технического обеспечения заготовки стеблевых кормов. Несмотря на наличие двигателя, ходовой системы, кабины, систем управления, автоматики и других составляющих в самоходном измельчителе, практически половина технологической составляющей кормоуборочного комбайна приходится на подборщик, травяную жатку или жатку для высокостеблевых культур (кукурузы).

Наибольшая нагрузка (60–75% объемов кормов) приходится на жатки для высокостебельных культур, поэтому рассмотрим развитие конструкций этих жаток. Анализируя конструкции жаток, рассмотрим изменение их во времени, поскольку происходят изменения в требованиях к процессам заготовки силоса, комбайнов и т.д. Травяные жатки, применяющиеся для скашивания трав, подобны жаткам для скашивания хлебов и обеспечивают скашивание стеблестоя высотой до 1,2 м, но у них усилены мотовило и режущий аппарат, поскольку скашивается более урожайная масса.

Платформенные жатки

Попытка на этих же подходах создать жатку для высокостебельных культур привела к появлению платформенных жаток. Такая жатка обеспечивает сплошную срезку стеблей, транспортировку срезанной массы и представление ее к питателю измельчителя. Параметры платформы в значительной степени характеризуют конструкционные особенности жатки. Примером таких жаток являются жатки общеизвестных комбайнов КСС-2,6, КСК-100, Е-281, КПИ-Ф-2,4. Обычно жатка в плане имеет форму прямоугольника. Поскольку стебли должны укладываться по длине платформы, то ее размер должен превышать высоту стеблей. Это приводит к увеличению веса и значительному выносу центра тяжести жатки вперед от точки навешивания, что создает дополнительные требования к системе взвешивания жатки и обеспечению копирования поверхности поля. Обычно в качестве режущего используют однопробежный сегментно-пальцевый аппарат.

В последнем случае на комбайне Е-281 используют укороченные пальцы без верхнего пера (аналог пальцев для скашивания гороха), что значительно улучшает очистку режущего аппарата. Транспортировка скошенных стеблей выполняется цепно-планчатым транспортером, причем на планках транспортера для повышения их активности используют зубчатые зацепы. При необходимости для сужения потока массы используют шнек с витками, направляющими стебли из периферии внутрь. Ориентированной укладке стеблей способствует 4- или 5-лопастное регулируемое в процессе работы по высоте мотовило. Для учета состояния стеблей предусмотрена регулировка выноса мотовила по расположению режущего аппарата. Самые современные конструкции платформенных жаток для обеспечения подачи длинных стеблей к питателю оборудованы роторным режущим аппаратом, устанавливаемым на высоте 0,6–1,

Ручьевые жатки

Громоздкость, значительный вес, нерациональная ориентация стеблей в подаче их в питатель, широкорядный посев культур для силосования, их значительная высота привели к созданию строчных ручьевых жаток. Ручьевые жатки направляют стебли в ручьи, подводят к скашивающему аппарату, поддерживают в момент срезки, могут поднимать павшие стебли, транспортируют срезанные стебли и направляют срезанной частью в питатель комбайна. Ручьевые жатки использовались в комбайнах Ягуар 600-й серии, устанавливаются сегодня на одно- и двухстрочных комбайнах фирм-производителей Словении, Германии, Австрии, Франции. Ручьи жаток установлены на ширину междурядий посева кукурузы (0,8 м). Благодаря наклону боковых поверхностей стебли направляют в центр, где срезаются дисковым режущим аппаратом. После срезки нижняя часть стебля зажимается цепями и подается к вальцам питателя. Подача происходит со скоростью в 3–5 раз превышающей скорость движения комбайна, что обеспечивает подачу массы без забивания. Для гарантированной подачи стеблей в вальце питателя из трех и более русел перед питателем устанавливают сужающий шнек. Это дает возможность для увеличения производительности сбора увеличивать количество русел до 6–8. Дальнейшее увеличение ширины жатки приводит к необходимости усложнять конструкцию, изготовляя ее с возможностью сборки.

Наряду с рациональной подачей стеблей (срезанной частью вперед) любой длины, компактностью жаток, их недостатками является невозможность сбора смесей кукурузы с бобовыми (соя, горох и другие), потеря тонкостеблевых культур.

Роторные (барабанные) жатки

Учитывая эти недостатки и в связи с ростом производительности комбайнов, фирма «Кемпер» предложила роторную двухбарабанную жатку. От предыдущих конструкций она отличается принципом безупорного скашивания стеблей. Однако в отличие от косилок для скашивания трав стебель перерезается не за один рез, а в результате последовательного взаимодействия с несколькими режущими элементами. Последние расположены на плоском диске один за другим, то есть скашивающий диск напоминает диск для резки древесины. Он расположен под барабаном для транспортировки массы и имеет диаметр несколько больше его. Скорость концов диска превышает 60 м/с. Высота барабана для транспортировки стеблей – более 0,7 м. На его цилиндрической поверхности в несколько рядов установлены захваты для надежной транспортировки стеблей. При движении комбайна режущий аппарат жатки срезает стебли, а барабаны для транспортировки массы направляют ее в центр жатки, а затем в вальцы. Для упорядочения движения стеблей использованы прутковые направляющие, установленные на разделителях. Делители защищают диск для скашивания от контакта с громоздкими посторонними предметами.

Транспортировочные барабаны и поддерживающие ограждения не дают падать стеблям на жатку, а несрезанным стеблям перед жаткой. Такие жатки получили широкое распространение и используются на комбайнах «Полесья» производства Беларуси благодаря возможности сплошного скашивания при движении даже поперек строк, эффективной работы на участках с павшими стеблями. Используются разные по ширине жатки, существует даже однобарабанный вариант.

Ширина захвата жаток выросла до 4,5 м, однако дальнейшее увеличение ширины, чего требует увеличение пропускной способности комбайнов, практически нецелесообразно, поскольку при двухбарабанной схеме увеличивается и длина жатки. Возникают также проблемы с движением комбайна по дорогам общего назначения. При работе жатки в момент подачи в вальцы питателя стебля нужно размещать наклонно вперед, чего требует расположение вальцов.

Все это способствовало появлению жаток в основном с парным количеством (более 2) роторов. Роторы могут быть разных диаметров, согласно желаемой ширине захвата и конструкционным особенностям. Одновременно с этим произошло уменьшение высоты барабана до 200-400 мм. Количество зацепов не уменьшилось, усложнилась их форма. Особенностью жаток в отличие от двухбарабанных является транспортировка срезанных стеблей задним краем дисков. Это позволяет не перегружать транспортировочные диски в зоне скашивания, надежно захватывать и быстро отводить срезанные стебли кукурузы.

Применение широкозахватных жаток позволяет комбайну двигаться по полю с меньшей скоростью и уменьшать количество проходов как комбайна, так и транспортных средств.

Конвейерная жатка

Значительное количество роторов в широкозахватных жатках делает громоздким их привод, требует использования угловых редукторов. Упрощая кинематическую схему жатки, компания «Кроне» предложила конструкцию конвейерной (коллекторной). Конвейер представляет собой две длинношаговые цепи, соединенные пальцами. Пространство между пальцами закрыто подвижными пластинами. В жатке конструкторы отказались от безупорного скашивания, вернувшись к срезанию стеблей с защемлением в режущей паре. В отличие от классического сегментно-пальцевого аппарата ось режущей пары повернута относительно направления движения жатки на угол около 65°, чем закреплена неподвижно, а противорежущая пластина движется. Возвратно-поступательное движение заменено поступательным. Максимальная скорость движения противорезательных пластин – 6,5–7,0 м/с. Противорежущие элементы и пальцы для транспортировки массы собраны на конвейере (коллекторе), ось вращения которого установлена вертикально и движутся они с одинаковой скоростью. Жатка имеет два конвейера, которые, срезая стебли, подают их в центр жатки. В центре жатки конвейеры направляют массу к вальцам питателя. При повороте потока стеблей последние занимают наклонное положение и попадают в вальцы срезанной частью вперед. Благодаря такой конструкции жатки, изменяя только длину конвейера, можно создавать унифицированные жатки разной ширины. Фирма создала жатку с шириной захвата 10,5 м – самая большая жатка для сбора кукурузы на силос.

Таким образом, используя ротационные или конвейерные широкозахватные жатки для уборки высокостебельных культур, удается загрузить мощные кормоуборочные комбайны и обеспечить своевременную заготовку высококачественного силоса.