Massey Ferguson MF-7347S MCS Activa: тестування у важких умовах

М. Занько, канд. техн. наук, ст. наук. співробітник, завлабораторії наукових досліджень і випробувань машин 

для збирання та первинної переробки 

урожаю, 

УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого

Зазвичай демонстрації перед потенційними покупцями проводять на полях із повністю достиглими культурами, де комбайн показує відмінні результати. Проте на практиці нерідко трапляється так, що через посилене нарощування зеленої маси бур’янів наприкінці вегетації культури посіви доводиться збирати за збільшеної вологості, що є справжнім випробуванням для комбайна. Також слід сказати про такі культури, як рис, ріпак тощо, які на момент дозрівання зерна мають ще вологі стебла, що значно ускладнює роботу агрегату. 

До вашої уваги пропонуємо результати випробування MF-7347S MCS Activa на одній із важких для обмолочування культур, а саме на рисі. 

На сьогодні посіви рису в Україні становлять 60 тис. га. Для оцінки функціональних можливостей та якості роботи під час збирання рису офіційний дилер торгової марки Massey Ferguson — ТОВ «Амако Україна» представило 8 жовтня 2015 р. зерно-рисозбиральний комбайн MF-7347S MCS Activa. Випробування проводили чудового сонячного дня у господарських умовах на півдні Херсонської області — у ТОВ «Агростандарт КНК» Каланчацького району на збиранні рису сорту Галс прямим комбайнуванням у рисових чеках (табл. 1).

Аналіз умов проведення випробувань. Технологічні особливості рисового посіву на час готовності його до збирання, на початку жовтня: зерно і суцвіття (волоть) уже достиглі й готові до обмолочування, а стебло, особливо на висоті зрізу жаткою, — фактично сире (вологість — 35%, див. табл. 1) і зелене. Така обмолочена маса у молотарці має значну зв’язність часток стебел між собою, а це — значні перепони для якісної сепарації вимолоченого зерна із такої маси після її виходу із МСС. У цифровому співвідношенні cоломистість була невелика — 1:0,8, але зважаючи на врожайність зерна, яка становила 80 ц/га, врожайність соломи була значна і становила 64 ц/га. Тому, порівняно із традиційною роботою — обмолочуванням середньоурожайних зернових колосових культур, такі умови для комбайна MF-7347S MCS Activa можна характеризувати як важкі.

Особливості будови комбайна у комплектації для 

обмолочування рису

Жатка MF-7347S MCS Activa сконструйована спеціально для забезпечення роботи комбайна з широкою гамою різних технологічних культур та інтенсивного подавання їхньої маси на обмолочування. Має класичний різальний апарат, в основі конструкції якого — сталевий брус зі змонтованими на ньому пальцями та сегментами. Пальці — литі із високоякісної сталі, без протирізальних пластин. Їхню функцію різання — у тандемі із робочим нарізним краєм сегмента — виконує внутрішній робочий край самого пальця. Верхня частина пальця, так зване перо, прикриває сегмент зверху тільки в напрямку руху маси на транспортер. Такий відкритий тип пальця сприяє вільному сходженню маси із нього та запобігає її накопиченню в його робочій зоні. А це — гарантія надійної роботи навіть у складних умовах. Зважаючи на необхідність роботи сегментів у важких умовах, привід ножа різального апарата укомплектовано механізмом Schumacher, який забезпечує високу частоту робочих ходів ножа і сегментів — 1220 циклів/хв. Слід зазначити, що навіть у більшості сучасних комбайнів цей показник — на рівні тільки 1100–1150 циклів/хв. На перший погляд, здавалося б, різниця незначна, але, повірте, на практиці вона має суттєве значення та дає відчутні робочі результати. 

Мотовило — універсальне, потужне, має шість граблин, призначене для роботи із багатьма технологічними культурами і своєю конструкцією вселяє впевненість, що воно здатне справитись навіть із високоврожайною масою. Залежно від урожайності, висоти і ступеня вилягання соломистої маси, а також від стану стиглості зерна і міцності його утримання в колосі, мотовило можна регулювати за висотою щодо різального апарата та за винесенням уперед (від лінії зрізу ножа різального апарата). Для активної роботи у разі захвату значної порції стебел рису і подавання її до різального апарата та на платформу у приводі мотовила застосовано об’ємний гідродвигун. 

В конструкції жатки передбачено систему автоматичного копіювання поверхні поля, що важливо під час збирання виляглих хлібів за потреби низького зрізування стебел, а також для роботи у господарствах, де недостатня якість агротехнологічної підготовки поверхні поля.

Шнек пристосовано для швидкого та ефективного переміщення платформою жатки значної кількості жорсткостеблової маси, як, наприклад, рисового вороху. Для цього центральна труба має великий діаметр, спіралі шнека — високі, зі значним кроком їхнього розміщення на трубі, виконані із товстого металу.

У молотарці комбайна MF-7347S MCS Activa використано трибарабанну систему обмолоту та сепарації. В її основі —  молотильний барабан. Причому комбайн, залежно від призначення — для обмолочування зернових колосових культур чи рису, — комплектується двома типами МСС: бильно-барабанним або штифтовим. У першому варіанті конструкція всіх барабанів та їхніх дек аналогічна конструкції МСС комбайна MF-7370 PL Вeta (див. статтю у ж-лі «Пропозиція», № 2, 2016 р.). У «рисовому» варіанті комбайна в МСС — замість першого молотильного барабана — застосовано штифтовий барабан. 

Він має на поперечних планках штифти своєрідної конструкції, які «м’яко», з певним інтервалом, входять у масу і таким чином фактично прочісують зернові суцвіття рису. Такий режим роботи забезпечує легке вивільнення зерна із волоті за допустимого незначного його пошкодження (дроблення). Штифтовий барабан також комплектується «рисовою» декою, яка має спеціальну конструкцію. За введення в роботу ротаційного соломосепаратора, тобто коли дека перебуває у нижньому (робочому) положенні, зерновий ворох сепарується на другому каскаді соломотряса. Тобто перед тим, як надійти на соломотряс, солома додатково проходить ще через одну систему, тим самим збільшується зона примусової сепарації зерна та забезпечується додаткове розподілення маси на зерно та солому. Це сприяє збільшенню ефективності сепарації зерна із грубого вороху. За верхнього, неробочого, положення деки барабан-соломосепаратор виконує іншу важливу функцію: змінює траєкторію руху і забезпечує динамічне подавання цієї маси на перший каскад клавіші соломотряса. Фактично цю саму функцію виконує фартух, що розміщений упоперек верхнього простору молотарки перед початком робочої зони третього каскаду клавіші. Ці елементи конструкції молотарки спрямовані на гальмування швидкості подавання маси на соломотряс і забезпечення таким чином кращих умов для сепарації зерна із неї за всією довжиною соломотряса.

Молотильно-сепарувальні деки. Відповідно до конструкційних виконань і технологічних призначень деки виконують дві функції — обмолочування та основної сепарації. У цьому процесі бере участь так звана робоча поверхня, яка відповідно до зовнішньої поверхні барабана охоплює його по периметру на 106°. Величина цієї площі і її сепарувальна здатність визначають можливість відокремити (вилучити) із цієї технологічної суміші зерно із певною інтенсивністю, тобто продуктивністю. Цей параметр сталий, що ідентифікує МСС цього комбайна за конкретним показником його продуктивності. Відповідно до кількості барабанів у комбайна MF-7347S MCS Activa у складі МСС використано три сепарувальні деки. Їхня сумарна площа дорівнює 2,06 м2. Слід відмітити, що найменше значення цього параметра для наявних у зерновиробництві України зернозбиральних комбайнів барабанного типу — на рівні 0,51 м2, максимальне — 2,57 м2. Чи сприятиме цей показник високій продуктивності комбайна і чи підтвердить він наші сподівання під час обмолочування рису?

Система сепарації зерна із грубого вороху (обмолоченої соломи) — соломотряс. Його робочі органи, так звані клавіші, контактують з агресивним та активним корозійним середовищем, яким є цупкі стебла рису та рослинний сік із них. Значна кількість стебел під час обмолочування все ж перебивається у МСС. Тому клавіші перед монтажем на комбайн цинкують та фарбують. Зважаючи на інтенсивну роботу клавіш, передня їхня частина виконана із потовщеного листового металу.

 Соломотряс відповідає за остаточну сепарацію зерна із грубого вороху, однак він неповною мірою виконує покладене на нього технологічне завдання. Унаслідок цього в соломі, яку вивантажив соломотряс на поле, спостерігаються втрати зерна, які досягають 80% у складі загальних 1,5% втрат за молотаркою (за її роботи у режимі пропускної здатності). Основна причина — недостатня довжина клавіш. Саме вона значною мірою визначає довжину траєкторії, якою рухається обмолочена солома в просторі молотарки, та ефективність (повноту) відокремлення (сепарації) із неї залишків зерна, які не піддались сепарації через деки МСС. Цей показник для нашого комбайна становить 4,25 м, що значною мірою вселяє оптимізм: такий довгий соломотряс має ретельно витрусити зерно із соломи, і ми не матимемо значних втрат. До особливостей соломотряса слід віднести його неспішний режим роботи: частота обертання привідних колінчастих валів клавіш стабільна і становить усього лише 177 об./хв. 

Соломотряс транспортує соломисту масу від молотильного апарата за допомогою п’яти каскадів, перепад висот між кожним із яких становить 21 см. І останній штрих до «образу» соломотряса: клавіші у зоні остаточного сходження із них соломи обладнані електронними датчиками. Тож у разі небажаного проходження поверх клавіш зерна (як втрат із соломою) вони подають електронний сигнал, який надходить та переробляється у системі контролю втрат і у вигляді поточних даних щосекунди подається на монітор у кабіні комбайнера. Це спрямовано на оперативну оцінку якості роботи молотарки та швидке прийняття комбайнером відповідного рішення про зміну режиму обмолочування.

Система очищення зерна. Із грохоту ворох (зерно + полова) надходить на решітний стан. Його очищення відбувається на двох традиційних жалюзійних решетах за допомогою повітряного потоку, який створюється чотирилопатевим вентилятором. Повітря втягується вентилятором із боків — з торцевої зони корпуса. Для запобігання затягуванню незернових решток у робочий простір вентиляторів їхню торцеву частину закрито заслінками із дрібними отворами. Регулювання зазорів у решетах відбувається із допомогою спеціальних важелів, які розміщено на задній рамці кожного з решіт. Вентилятор, залежно від потужності соломистого вороху, який надходить на решітний стан, має два режими: стандартний — з частотою обертання 350–1050 об./хв, понижений — 270–840 об./хв. Від правильності вибору режиму його роботи залежать чистота бункерного зерна та рівень його втрат за решітним станом, а також кількість зерна, що йде на повторне обмолочування, внаслідок чого може значно збільшитись частка подрібненого (травмованого) у бункерному зерні, що є небажаним. Ширина лопатей відповідає ширині зони очищення решіт — це дає змогу однаково ефективно, із рівною силою по всій ширині решітного стану, захоплювати повітря у будь-якій ділянці вентилятора.

Для енергозабезпечення комбайна використано двигун корпорації AGCO — AGCO 74 AWI 747. Його максимальна потужність (із форсованим повітронагнітачем) становить 203 кВт (276 к. с.). Беручи до уваги таку потужність і прогнозовану затрату — 25 к. с. на 1 одиницю пропускної здатності (за багатобарабанної МСС), можна очікувати на досягнення пропускної здатності комбайна на збиранні зернових колосових культур на рівні 10 кг/с. А яку пропускну здатність комбайн забезпечить на збиранні рису?

 Для того щоб комбайн у польових умовах забезпечив установлену продуктивність, є три дієві та ефективні фактори. Зважаючи на те, що комбайн працюватиме у режимі прямого комбайнування, — це робоча швидкість руху агрегату, врожайність зерна і соломи та ширина захвату жатки. Як основний дієвий фактор, що в цих польових умовах визначав рівень подавання хлібної маси на обмолочування та режим роботи всієї молотарки, була робоча швидкість руху агрегату. Зважаючи на високу врожайність зерна і незернової маси та значну ширину захвату жатки — 7 м, оптимальна робоча швидкість становила 3 км/год. Тому згідно з методикою випробувань зернозбиральних комбайнів під час проведення тестових випробувань (табл. 3) працювали на робочих швидкостях 2, 3 та 4 км/год. Ну і, звичайно ж, відповідно до цього враховували рекомендовані оптимальні технологічні налаштування і для жатки, і для молотарки (табл. 2). Ясна річ, для такої кількості соломи у молотарці потреба у включенні в роботу ротаційного барабана була очевидною.

Робота комбайна у загінці показала, що жатка із шириною захвату 7 м та й сам комбайн успішно долають «стіну» рису тільки на максимальній швидкості 3 км/год, яка є фактично вдвічі менша від стандартної (5–7 км/год). Але, зважаючи на високу врожайність зерна — 80 ц/га, — фактичне завантаження молотарки відбувалось в умовах тестування на межі максимального. Враховуючи методику оцінювання якості роботи систем молотарки, було прийнято рішення провести ці дослідження за роботи агрегату на швидкості 3 км/год та на меншій і більшій від рекомендованого її показника (табл. 3). Жатка при цьому була виставлена на висоту зрізу 10 см, яка, в принципі, є стандартною для її роботи у режимі прямого комбайнування.

Солома після обмолочування (без її подрібнення) вкладалась у валок. Його візуальна оцінка свідчить, що він був дуже потужним і порівняно із 1 п. м. пшеничного валка фактично був більшим у 2,5 разу! І втрати зерна за молотаркою (табл. 3), звичайно, теоретично мають бути у цій соломі. Тому, природно, тестування передбачало визначення величини таких зерновтрат у соломі отриманого валка. Аналіз досліджуваних проб показав, що втрати за молотаркою за роботи у всіх трьох режимах швидкості і продуктивності фактично не перевищують допустимих. Тобто в таких складних умовах роботи штифтовий барабан і ротаційний сепаратор грубого вороху забезпечують якісне вимолочування та сепарацію зерна. Відсутність необмолочених колосків чи фрагментарних частин волотей підтверджує, що штифтовий барабан повністю справляється із покладеними на нього функціями. Допустиме травматичне пошкодження (подрібнення) зерна — 1,6% — підтверджує оптимальне застосування робочих органів комбайна та режимів їхньої роботи. 

Характерне зростання втрат зерна у процесі збільшення продуктивності комбайна аналогічне до показників втрат зерна за комбайном під час збирання зернових колосових культур. Засміченість бункерного зерна становила 3,1%, що дещо більше допустимого рівня (2%). Підвищена засміченість бункерного зерна була зумовлена об’єктивними причинами: наявністю крупних зелених стебел-цурпалків, які важко піддаються обробці повітряним потоком вентилятора системи очищення зерна. Їхня наявність у готовому бункерному зерні з урахуванням великої урожайності культури та значної кількості зеленої соломи була закономірна. 

Об’єктивно слід відмітити, що в цих реально складних робочих умовах комбайн повністю справився із реалізацією своїх функціональних можливостей і забезпечив якісне виконання технологічного процесу: його пропускна здатність під час обмолочування рису становила 9,7 кг/с (за втрат зерна за молотаркою 1,5%).

Теоретичні розрахунки показують, що за одну годину основного робочого часу комбайн має намолотити 20–25 т зерна за збирання пшениці. В умовах тестування на рисі він забезпечив намолот за годину основного часу на рівні 16 т зерна (2 га/год). Тут слід врахувати, що довжина рисового чека ледве досягає 170 м (!), а ширина ще менша — всього 60 м (!). Не поле, а «клаптик» розміром 1 га. Але незважаючи на такі «некомбайнові» умови, агрегат вправно косив і молотив рис, формував валки і вивантажував зерно в автопоїзд.

Наші прогнози щодо пропускної здатності комбайна відповідно до оптимальних значень енергозабезпечення (потужність двигуна — 276 кВт) та параметрів визначальних технічних систем підтвердились. Така узгодженість параметрів усіх систем комбайна забезпечила економічність процесу збирання рису. Попри об’єктивно зумовлені значні непродуктивні затрати часу під час проведення тестувань комбайна, він все ж показав цілком прийнятну економічність технологічного процесу: питомі витрати палива становили всього 2,7 л на одну тонну намолоченого зерна, що є хорошим показником для таких умов роботи та цього класу комбайна.

Комплектація комбайна бильним барабаном, адаптерами для збирання соняшнику і кукурудзи на зерно дає змогу використовувати його також для прямого комбайнування ранніх зернових колосових культур, соняшнику і зернової кукурудзи. Це дало змогу в 2015 році досягти сезонного наробітку на тестований комбайн на рівні 156 год основного часу. За цей час намолочено 2500 т збіжжя — насіння/зерна соняшнику та рису. Технічних відмов за час експлуатації комбайна не відмічено.