Тенденции в технологии производства обмолота.

Комбайны - больше автоматизации и ИТ-приложений

Проф. Агр. Томас Радемахер, Науки о жизни и инженерия, Технический университет в Бингене, Германия

(DLG). Производители технологий для обмолота урожая в первую очередь представили инновации Agritechnica на награду в области автоматизации и ИТ-приложений. Для использования зерноуборочных комбайнов с предельными экономическими и / или техническими характеристиками будут представлены дополнительные технические решения для калибровки системы датчиков потерь. Особое внимание также уделяется сериям зерноуборочных комбайнов, которые производятся даже более последовательно по модульному принципу, чем раньше, тем самым позволяя предлагать широкий портфель продуктов. Совершенно новый дизайн зерноуборочного комбайна открывает новые возможности.

Продолжающаяся тенденция к системам резки ремня и детальным решениям

Текущие общие условия вынуждают фермеров выращивать культуры из более южных регионов в более разнообразных севооборотах. В дизайнеры специализированных компаний-производителей жаток и комбайнов на это реагируют адаптированными конструкциями. Ленточные режущие системы завоевывают все большую долю рынка, поскольку они оснащены гибкими косилочными балками, а также адаптируются к неровной поверхности с помощью сегментированных рам, расположенных под прямым углом к ​​направлению движения. Это снижает потери подборщика, особенно при большой ширине захвата и на обрабатываемой поверхности. Чтобы более эффективно использовать это преимущество, используются дополнительные копирующие колеса, которые адаптируются к земле в направлении движения. Таким образом, наклон режущей системы автоматически регулируется в соответствии с условиями работы во время уборки урожая.

Несмотря на то, что выращивается все меньше и меньше крупнокалиберных сортов рапса, природа рапса сильно различается в зависимости от сезонных погодных условий, поэтому потери при подборе урожая все же могут возникать. Дизайнеры противодействуют этому с помощью детальных решений, таких как направляющие и прижимные винты, а также профилированные поперечные конвейерные ленты и направляющие ремня в плотных направляющих рельсах.

При кошении у поверхности земли требуются детальные улучшения режущей системы. Подобно скользящей поверхности ушного подъемника над землей, пальцы косилки также имеют скос на нижней стороне, чтобы косить с минимальным засорением и на более высоких скоростях уборки с адаптированным наклоном режущей системы в направлении движения. Специальные косящие пальцы можно регулировать даже без наконечника из двух частей относительно косилочных ножей, чтобы максимально увеличить срез.

Тенденции обмолота и сепарации

Новые зерноуборочные комбайны высших классов производительности с повышенной производительностью обмолота были представлены несколькими производителями на прошедшей Agritechnica. Дальнейшее повышение производительности обмолота требует чрезвычайно больших проектных усилий, поскольку строительный объем ограничивает рост в размере. Затем вес машины также увеличивается, потому что более высокая производительность методов обмолота и сепарации, естественно, требует большей мощности двигателя и, следовательно, более надежных приводных механизмов. Топовые модели с двигателем мощностью почти 800 л.с. достигают снаряженной массы более 20 тонн без приставки для уборки урожая. Поэтому для этих машин просто необходимы широкие или двойные колеса и полугусеницы, защищающие почву. Продолжается тенденция к увеличению диаметра молотильного барабана и осевого ротора. От малых молотильных барабанов диаметром менее 60 см все чаще отказываются из-за большей производительности глотания. Даже в зерноуборочных комбайнах с двойным осевым ротором их диаметр составляет более 60 см. Для достижения высокой производительности обмолота осевые роторы обмолота и сепаратора также увеличены.

Новой разработкой является осевой роторный комбайн с осевым молотильно-сепарирующим ротором, вращающимся в противоположных направлениях. Поток растительной массы подается по касательной к ротору, который разделяет его с двух сторон. Это позволяет экономить мощность привода, поскольку не требуется отводить растительную массу в осевой поток через заборную зону в форме шнека и корпус соответствующей формы, как в случае с обычными осевыми роторными комбайнами. Конструкция позволяет повысить техническую производительность обмолота за пределы известных размеров. Этот комбайн очень короткий и установлен поперечно на транспортном средстве, которое перемещается в продольном направлении во время транспортировки. Автомобиль-носитель разработан для использования в сельском хозяйстве с контролируемым движением и имеет высоту станины 12 метров. Он также последовательно разработан для альтернативных приводных технологий и полностью автоматизированного режима. В результате общую концепцию можно оценить как ресурсосберегающую.

Тенденции в информационных и управляющих технологиях

Информационные и контрольные технологии для уборки обмолота становятся все более сложными. С одной стороны, машинный интеллект получает дальнейшее развитие в форме технологий управления. Впервые они включают в себя автоматический измельчитель и автоматический разбрасыватель измельченного материала. В автоматических измельчителях устанавливается правильное положение мотовила и длина режущего стола, чтобы обеспечить как можно более равномерный поток растительной массы в режущей системе, что в свою очередь положительно сказывается на производительности обмолота. Сканер регистрирует геометрию обмолоченной культуры, чтобы правильно расположить мотовило. Датчик толщины слоя для контроллера скорости движения также определяет неравномерность потока растительной массы. Когда толщина слоя потока растительной массы наиболее равномерна, длина режущего стола подходит.

Боковое распределение измельченного материала по всей рабочей ширине теперь также измеряется непосредственно с помощью лазерных датчиков. Если распределение измельченного материала не соответствует установленному значению, скорость метания распределительных роторов с обеих сторон регулируется независимо друг от друга до тех пор, пока измельченный материал снова не будет равномерно распределен.

Многие подходы к измерению потерь зерна заслуживают похвалы. Калибровка датчиков потерь становится все более необходимой, особенно на больших комбайнах, чтобы гарантировать, что автоматические регуляторы работают в соответствии с конструкцией. Кроме того, уборка урожая на агрономически определенных или технически или экономически заданных пределах производительности особенно важна для этих комбайнов, поскольку фактические потери зерна на комбайнах с большой шириной захвата обычно завышены. А это снижает экономичность комбайна.

В дополнение к обычным системам опалубки были разработаны методы обработки изображений для простого определения потерь зерна. Зерна потерь, лежащие на земле, фотографируются, технология обработки изображений распознает количество зерен на единицу площади, а соответствующее приложение рассчитывает количество потерь зерна после ввода технических данных комбайна и урожайности. В любом случае этот метод обещает более высокую точность, чем обычная выдувка и оценка потерь зерна. Утвердятся ли эти цифровые методы определения потерь зерна на рынке, зависит от их точности измерения, особенно при работе кормоуборочных комбайнов. Область сканирования, которая слишком мала для точного измерения, может быть компенсирована путем многократного сканирования. Цифровые методы определения потерь зерна при обмолоте комбайна удобны для пользователя в той же степени, что и методы определения поперечного распределения при разбрасывании удобрений, и требуют минимальных усилий - поэтому их шансы на применение высоки.

Системы на базе смартфонов также используют изменившееся поведение людей при сборе информации. Если во время работы комбайна или настройки возникают проблемы, соответствующую информацию можно загрузить с экрана терминала управления путем сканирования QR-кода. Этот метод, который в принципе не нов, но удобен для пользователя, используется для быстрого получения помощи от производителя для правильного использования комбайна.

Тенденции в управлении соломенной половиной

Использование больших комбайнов с шириной захвата более 10 метров часто связано с конструктивными проблемами при создании техники измельчения и разбрасывания. Здесь зарекомендовали себя так называемые радиальные распределители, но не во всем мире, так как требования к измельчению и распределению сильно различаются в зависимости от метода выращивания и обмолоченного урожая.

В засушливых регионах с высоким уровнем устойчивых к гербицидам сорняков на комбайнах встраиваются мельницы для уничтожения очищающих сточных вод, а вместе с ними и семян сорняков. Такие деструкторы семян в основном представляют собой молотковые дробилки с высокими требованиями к мощности привода, которые уже были представлены на Agritechnica. Новые подходы к проектированию в основном сосредоточены на снижении требований к мощности и компактной конструкции, которая позволяет сохранить все функции комбайна, а также на сцеплении тележки для режущего аппарата. За рубежом эти методы могут уничтожить около 80% семян сорняков.

Однако в условиях уборки урожая в Центральной Европе около 80% семян трав (лисохвост, ветряная стебель) уже выпало к моменту уборки обмолоченного урожая. Кроме того, уборка соломы с большей массой происходит при более высоком содержании воды, а это означает, что семена сорняков все еще остаются в соломе. Поэтому естественные условия для технологии механического уничтожения семян сорняков полностью отличаются от зарубежных. Это означает, что эффективность такой системы с потребляемой мощностью привода ок. От 70 до 130 кВт недостаточно.

Тенденции для всех аспектов зерноуборочных комбайнов

С увеличением производительности зерноуборочных комбайнов оптимизация настроек и регулировка сенсорной техники играют все более важную роль, поскольку неправильные настройки на больших машинах вызывают пропорционально больший экономический ущерб, чем на маленьких машинах. Вот почему производители продолжают развивать свои регулировочные и другие технологии управления. Помимо производительности обмолота все более важную роль играет качество работы. Например, в засушливые годы с 2018 по 2020 год основное внимание уделялось растрескиванию зерна. Комбайны с осевым ротором и системным пониженным риском растрескивания зерна продвигаются маркетинговыми отделами производителей как превосходящие комбайны с тангенциальными молотильными агрегатами.

Однако при оценке рабочих качеств необходимо учитывать не только списки вычетов сельскохозяйственных дилеров и их методы анализа выборки. Потоки урожая внутри комбайна также должны быть оценены объективно. Доля потрескавшегося зерна в потерях зерна часто полностью переоценивается. Не каждое приложение точно отражает то, что происходит внутри комбайна и вокруг него. В будущем здесь будут учтены дальнейшие научные открытия. Факт остается фактом: каждая система обмолота и сепарации имеет определенные преимущества и недостатки, и каждый производитель предлагает подходящие варианты оборудования и интеллектуальные технологии управления для различных рынков. В противном случае не все зерноуборочные комбайны будут пригодны для использования во всем мире и, следовательно, будут востребованы на рынке.

Рэзюмэ: Производители технологий для уборки обмолачивающих культур представили большое количество новинок в сегменте уборки молотильных культур. Во всем мире продолжается тенденция к созданию систем и методов ленточной резки для адаптации уборочных машин к широкому диапазону условий. Системы резки лент производителей, которые продают свою продукцию на международном рынке, становятся все более европеизированными. В результате увеличивается выбор фермеров и подрядчиков.

Это также относится к сериям зерноуборочных комбайнов, которые производятся все более последовательно по модульному принципу и, следовательно, допускают очень большое количество вариантов оборудования, т.е. предлагают широкий ассортимент продукции. Несмотря на ограничение объемов строительства, объемы обмолота растут. Методы управления, теперь также применяемые на жатках для уборки урожая, улучшают равномерность потока растительной массы, тем самым повышая производительность уборки. Точное поперечное распределение измельченной соломы непосредственно измеряется как важный строительный блок в процессе растениеводства и адаптируется к внешним условиям.

Зерноуборочный комбайн новой конструкции в транспортном средстве открывает еще один шаг к повышению производительности обмолота при одновременном повышении энергоэффективности. Эта общая концепция, разработанная для будущих технологических процессов и альтернативных источников энергии, которыми можно управлять как вручную, так и автономно, представляет собой смену парадигмы во всей области сельскохозяйственных технологических процессов.

Заключение

Нововведения отражают текущие и долгосрочные тенденции, а также множество нововведений в области комбайнов, так что все будет по-прежнему интересно. Текущая рыночная и ценовая ситуация на основные обмолотые культуры означает, что все еще можно ожидать высоких доходов, но ценовая ситуация на сельскохозяйственные ресурсы и их доступность будут иметь более сильное влияние на готовность фермеров и подрядчиков инвестировать, чем ассортимент продукции. предлагаемые производителями оборудования.