Что делает зерноуборочный комбайн: описание и характеристики техники

В России делают отличные модели зерноуборочных комбайнов (можно посмотреть фото, чтобы понять, что это такое), добывающие для нас хлеб. Технические характеристики отечественных комбайнов высоко котируются в сельском хозяйстве, а важность этих машин в уборочный период сложно переоценить. Понять принцип работы помогут описание и информация о том, что делает зерноуборочный комбайн.

На сегодняшний день представить свою жизнь без ворот достаточно сложно. Особенно, если быть владельцем частного дома и одновременно хозяином автомобиля. Также большим спросом пользуются ворота на производственных территориях, учебных заведениях и медицинских учреждениях.

Ворота бывают различных вариаций, но по статистике продаж большую долю рынка занимают раздвижные ворота. Такое изделие вы можете заказать в готовом варианте либо же передать производителю пожелания по необходимым размерам, используемым материалам и внешнему виду ворот. По предложенным заказчиком проектам специалисты применяют только горячую ручную ковку.

Что это за техника

Зерноуборочные комбайны – это сельхозмашины узкой специализации, которые применяют для уборки зерновых культур. Рабочие процессы полностью автоматизированы, что способствует быстрому выполнению работы и позволяет быстро закончить уборку. Это важно для сохранения качества и полезных свойств собранного сырья. В зерноуборочных машинах совмещены функции следующих модификаторов:

• молотилка;
• жатка;
• веялка.

Первые уборочные комбайны появились в Соединенных Штатах еще в 19 веке. Это были повозки на колесах, которые облегчали работу по срезанию стеблей, очищению их от зерна и просеиванию оболочки. Вид современных машин значительно изменился. Они имеют большие размеры и высокую производимость, однако при этом антропогенная нагрузка на грунт невысока. Техника аккуратно обрабатывает мякину и зерно, а участие в уборочном процессе комбайнера минимально.

Сегодня ассортимент уборочных машин настолько широк, что сложно определить, какой аппарат лучше. Каждый тип имеет собственные технические характеристики, особенности эксплуатации, обслуживания, устройства.

Как работает уборочная техника

Классический принцип работы комбайна можно описать следующим образом. Мотовило наклоняет колосья, а ножи или другой режущий механизм производит обрезку. Растительная масса поступает на шнек, где специальные приспособления, называемые пальцевыми, направляют ее в камеру, затем к барабану. Все попадающие посторонние предметы, например, камни, откидываются лопастями винтов в особый отсек. По деке сырье проходит через барабан, где зерно выбивается насечками. После этого солома продвигается дальше и сталкивается с планкой, стоящей поперек. Так происходит отделение полученного зерна от стеблей. Солома измельчается или поступает в копнитель, а зерно падает вниз, проходя при этом клавишный механизм и решетку, где окончательно очищается.

Классификация

Зерноуборочную технику разделяют по нескольким параметрам:

• метод передвижения;
• направленность сжатого сырья;
• основной механизм сепарирующего молотильного блока.

По первому параметру машины могут быть:

1. Самоходными. Это механизм на колесах или гусеницах, приводимый в действие собственным ДВС.
2. Прицепными. Это установка, которая через гидравлический привод либо карданный вал присоединяется к тягловой технике (чаще всего трактору).
3. Навесными. Обычно встречается в моделях малого габарита. При помощи адаптера можно превратить, например, мотоблок в настоящий комбайн небольшого размера. Такую технику можно выбрать для личного огорода.

По направленности срезанного сырья выделяют:

• поперечно-прямоточные машины;
• Г и Т-образные;
• продольно-прямоточную технику.

Как сделать своими руками мини зерноуборочный комбайн – сбор самодельного устройства

В принципе, самодельный зерноуборочный мини комбайн можно сделать на основе любого трактора, например, Т-40. У

данных агрегатов есть все необходимые составляющие, которые необходимы для полноценной работы комбайна, т.е. достаточно мощный двигатель, колесная база, сиденье для водителя и т.д.

Ввиду того, что уборка зерна производится в летнее время года, кабину трактора можно и убрать, для большего комфорта водителя.

Основная суть переделки заключается в добавлении жатки к конструкции трактора. Можно взять КПКУ-75, ширина захвата которой составляет приблизительно три метра, либо воспользоваться другой. В интернете полно объявлений о продаже подобных комплектующих, поэтому проблем с поиском возникнуть не должно.

Для лучшей балансировки нужно предусмотреть сзади трактора какой-нибудь контргруз (бак с водой или газовые баллоны). В качестве трактора вы легко можете использовать модель Террион, Челленджер, Нью Холланд или МТЗ 80. О последнем мы подробно писали в этой статье.

Как устроены различные модели

В зависимости от конструкции молотильного сепарирующего узла молотильные аппараты бывают:

• роторного типа;
• барабанные;
• смешанные.

Особенности и механизм работы этих групп можно рассмотреть подробнее.

Роторные

В конструкции роторной машины молотильный блок представлен ротором. Вращаясь, он создает центробежную силу, которая способствует обмолачиванию зерна. Это удобные и производительные комбайны, поэтому отлично подходят для обработки больших высокоурожайных полей. Дополнительный плюс – незначительная трудоемкость, пониженное количество приводов и вращающихся механизмов. Однако есть и некоторые недостатки:

• техника не может работать с влажным сырьем;
• наибольшую производительность машины показывают лишь в сухих, жарких районах;
• дорогое техобслуживание и повышенная ресурсоемкость.

На заметку!

Зерноуборочный роторный комбайн подходит для крупных сельскохозяйственных предприятий. Поскольку цена такой техники высока, приобретать ее в личное пользование нецелесообразно.

Барабанные

Устройство таких комбайнов (их еще называют клавишными) можно назвать классическим. В передней части машины находятся ножи, срезающие мякину и передающие ее в мотовило. Оно собирает стебли и перемещает их к жатке. С помощью вращающихся шнеков колосья продвигаются в транспортерную трубу, а затем – в молотильный отдел. Бильный барабан обмолачивает сырье. Отделенная от мякины доля высыпается на грохот через деку, а непромолоченные части проходят еще одну обработку. При этом стебли разрезаются или идут в накопитель, а зерна провеиваются и ссыпаются в специальный отсек. Уже из него их можно пересыпать в кузова грузовиков. При этом производительность барабанной техники в два или три раза меньше, чем роторной.

Как мы первыми в мире роботизируем кормоуборочные комбайны

Недавно мой коллега рассказал как мы роботизируем зерноуборочные комбайны и чему научились за этот сезон. Начинается уборка кормовых культур и мы активно осваиваем кормоуборочную технику. Кормоуборочный комбайн – технически более сложная и мощная машина. В связке с ним идут сразу несколько транспортных средств для сбора урожая (трактора с прицепом, грузовики, силосовозы). К работе на такой технике допускаются только опытные механизаторы, у которых за спиной несколько лет работы.

Работа на комбайне во время уборки кормовой кукурузы похожа на езду в машине в густом тумане, только вместо тумана на протяжении всего пути высокая зеленая стена из растений, из которой может выскочить кабан, столб или человек. Перемолов человека (история есть в моей прошлой статье), комбайнеры седеют и больше не могут работать. Кроме этого, в этом «зеленом тумане» надо суметь не врезаться в рядом едущий силосовоз, следить за точностью загрузки силоса с хоботом длиной до 7 метров, из которого вылетает по 50-60 кг силоса в секунду, и равномерно заполнять фургон, чтобы он не гонял полупустым туда сюда.

Фактически один комбайнёр работает за троих, следит за процессом уборки кукурузы (одно рабочее место), ведёт технику (второе рабочее место), загружает силосовоз (третье рабочее место). В итоге что-то страдает. Если плохо вести, можно сломать дорогую технику (минимальная цена кормоуборочного комбайна 16 млн рублей, есть модели и по 50 миллионов), поэтому обычно ухудшается качество уборки и загрузки.

Большую часть работы мы автоматизируем, сейчас расскажу какие сложности мы преодолеваем и что делаем.

Отсутствует видимость

Высота спелой кукурузы в среднем 2-2,5 метра, высота комбайна 2,5 метра, механизатор находится чаще всего на уровне чуть выше стоящего на земле человека и видит перед собой только растения, дальше своего носа он по сути уже не видит и так на протяжении всего рабочего дня, а это 12 часовая смена, немногие могут выдержать такое напряжение на глаза и держать темп сборки, а еще на пути могут выскочить кабанчики или столб!

Существуют комбайны, например KRONE, с телескопической кабиной, которая поднимается на высоту до 3 метров, или Acros RSM-142 высотой 4 метра, но это скорее исключение из правил.

Поэтому работать за таким комбайном могут только опытные комбайнеры, которые проработали уже 3-4 сезона.

Потери во время работы

В отличии от зерноуборочных, кормоуборочный комбайн не может хранить урожай в бункере, а сразу выдает его через выгрузной хобот в едущее рядом транспортное средство. Как я говорил, скорость выброса силоса может достигать 50 кг в секунду, в зависимости от модели комбайна, длина хобота при этом 5-7 метров. Немного отъехал от машины вбок или притормозил и потерял полтонны силоса за 10 секунд. В среднем до 7-10% урожая остается на поле. Потерянный силос никто уже не собирает, потери на ГСМ будут гораздо больше. На видео видно как высыпается силос, если немного сдвинуть хобот.

Равномерное заполнение фургона

В бригаде с одним комбайном до 7 машин, заполняется одна машина примерно за 20 минут. За день они могут совершить свыше 10 рейсов до силосной ямы. Все зависит от длины плеча доставки. Если поле рядом с ямой, то плечо короткое и можно совершить больше рейсов для выгрузки, если дальше, рейсов становится меньше и здесь становится очень важным правильное заполнение фургона (силосовоза), чтобы не возил воздух. Привез половину прицепа, считай потерял на топливе, комбайнер должен максимально правильно направлять хобот, чтобы равномерно наполнить силосовоз.

Что мы можем автоматизировать в кормоуборочных комбайнах?

Как уже говорилось выше, для работы на таких комбайнах допускаются только опытные комбайнеры. Почти все эффективные механизаторы обучались при СССР, после чего технологические секреты этой цивилизации были утеряны. Конкретно ослабло обучение, и приходящие «молодые», естественно, работают хуже. Это нормально почти для всех рабочих профессий, но конкретно здесь наш робот как нельзя больше востребован в первую очередь из-за этого эффекта.
Второе, наш робот видит кромку, препятствия на поле, видит другую технику. Работа комбайнера максимально упрощается, теперь он может следить за техническим состоянием комбайна, за калибровкой фракции кукурузы, которая наиболее подходит для данного типа скота.

Также наш робот может полно и равномерно, а главное точно заполнить силосовоз, это уменьшает потери на ГСМ и сводит потери на уборке к нулю.

Нормой считается потеря на уборке 7% урожая, если их свести к нулю, то поскольку силос делается в основном не для продажи, а для корма своего скота, мы можем уменьшить засев под кукурузу на 7% и отдать его под пшеницу, что более выгодно. Скажем если выделено 1000 га на кукурузу, из них 70 га отдать под пшеницу, то даже по минимальным оценкам при урожае в 30 центнер с 1 Га мы соберем 210 тонн, а это примерно 1,5 млн рублей прямой прибыли. При этом за счет более полной сборки уменьшается расход ГСМ за счет сокращения числа поездок от силосной ямы до поля.

Как мы обучаем нейронные сети для анализа сцен уборки кукурузы

Уборка кукурузы ведется с помощью специальных приставок для пропашных культур. Для этого случая предусмотрен режим работы, при котором комбайн пытается удержать жатку посередине междурядья. Получив карту сегментации кадра (сцены) и зная положение жатки, можно найти так называемую vanishing point и рассчитать отклонение зуба жатки от необходимого положения.

В отличие от пшеницы, где мы следим за краем убранного поля и ведем комбайн по кромке, здесь задача нейронной сети увидеть междурядье между растениями. Нейронная сеть прекрасно видит ряды между кукурузой, в отличии от человека, камера находится над культурой, и при этом она не устает.

Изображения приходят к нам в формате видео потока, либо отдельными изображениями. Данные обрабатываются и хранятся в Сognitive Agro Data Factory. Кроме сырых данных с камеры, здесь также присутствуют и целевые размеченные кадры, которые при необходимости можно добавить в обучающий датасет.

Для более точного подбора возможных сцен уборки урожая необходимо правильно скомпоновать обучающий датасет. Кроме реальных изображений, полученных с камеры в процессе уборки культур, используется подход генерации синтетических изображений с помощью процедуры аугментации на основе естественных изображений.

На вход сеть принимает 3-канальное RGB изображение. Далее в процессе обучения нейронной сети к входному тензору применяются яркостные/цветовые искажения в HSV пространстве, локальные искажения каналов в HSL пространстве – процедура добавления искусственных теней, геометрические искажения и добавление шумов. Подбор параметров аугментации – нетривиальная процедура, требующая детального анализа сцен, полученных в реальных условиях.

Обученная сеть способна выдавать сегментационные карты, определяющие междурядное пространство.

Уборка сенажа

Помимо силоса, кормоуборочные комбайны используют также для сбора сенажа, с помощью приставки подборщика. Процесс сбора аналогичный кукурузе, разница только в том, что комбайн идет по валку. Валок может не отличаться по цвету от общей массы и комбайнер часто может ехать вхолостую.
Например, на видео выше видно, что валок практически не отличим от травы и насколько точно надо комбайнеру вести машину по валку и при этом постоянно наблюдать за процессом загрузки сенажа в грузовик. Работа очень напряженная, к концу 12 часовой смены комбайнеры просто валятся с ног, с полной сменой справляются только при опыте от 3-4 сезонов работ.

Если комбайнер неопытный, то работа в холостую это потери на ГСМ. Кормоуборочный комбайн в отличие от зерноуборочного только 10% ГСМ тратит на движение самого комбайна, остальные 90% уходят на прорезку, измельчение, протяжку, швыряние силоса или сенажа. Поэтому очень важно работать с полной загрузкой комбайна.

Нейронная сеть отлично справляется с валком, пример того как сеть видит валки.

Здесь наша система может помочь комбайнеру в ведении комбайна по валку, также наш робот может полно и равномерно, а главное точно заполнить силосовоз, это уменьшает потери на ГСМ и сводит потери на уборке к нулю, комбайнер становится уже оператором комбайна, а всю работу берет на себя автопилот.

Сейчас осваиваем кормовую кукурузу, подсолнечник, сенаж. По окончании сезона, если интересно, расскажем как наши роботы справились с кормоуборочными комбайнами.

P.S. Если вашего агронома нет на Хабре, а ему это интересно, то можно тут найти контакты: promo.cognitivepilot.com и предметно обсудить, для какого комбайна какой конкретно набор техники нужен, сколько примерно стоит, и как это можно быстро посмотреть-испытать.

Лучшие марки

Как в случае с любой спецтехникой, среди производителей уборочных машин есть признанные лидеры. Наиболее надежными компаниями, выпускающими качественные комбайны, считаются:

1. Комбайновый завод г. Таганрог. Выпускает уборочную машину СК-6 Колос. Аппарат нетребователен к качеству топлива и смазок, имеет прямой доступ к основным частям, поэтому заменять их можно без демонтажа всего механизма.
2. Ростсельмаш. Производит уборочный комбайн Нова S300. Он относится к одним из лучших машин по уборке не только зерновых, но и бобовых, рапсовых культур. Молотилка имеет длину в 1,2 м, обрабатывает за час около 9 тонн зерна.
3. Агромет. Заводом производится зерноуборочный аппарат Бизон. Техника оборудована жаткой размером 5 м и молотилом. Комбайн можно комплектовать специальными тележками и приспособлениями для сбора подсолнечника. Машина отличается высоким комфортом, поскольку рабочие настройки выполняются простым нажатием на сенсорный дисплей, а руль оснащен гидроусилителем.
4. Claas. Компания известна благодаря комбайну Тукано 450. Это самоходная выносливая машина, которая показала эффективность и высокую скорость на самых сложных полях. При этом все модели оборудованы комфортными кабинами, сенсорными приборными панелями, просты в эксплуатации и уходе.

На заметку!

Все перечисленные модели получили признание фермеров и других владельцев сельхозугодий. Эти машины выносливы, удобны, характеризуются отличным качеством сборки. Они просты в обслуживании и легко ремонтируются.

Зерноуборочные комбайны – необходимая в сельском хозяйстве техника. Выбирая ее, стоит учитывать размер обрабатываемых площадей и принцип работы того или иного типа машины.

Комбайн для уборки моркови: классификации, ведущие производители

Агротехники посева, ухода и защиты моркови механизированным способом вышли на тот уровень, когда это направление стало прибыльным. А вот с уборкой урожая немного сложнее. Многие хозяйства отказываются от выращивания этой культуры из-за отсутствия уборочной техники, а затраты на ручной труд для уборки моркови составляют не менее половины всех расходов. Уборочная техника кажется настолько дорогостоящей, что фермер считает, что выгоднее использовать труд людей. В чем преимущества комбайна для уборки моркови и насколько обосновано его приобретение?

Классификация комбайнов для уборки моркови

Рынок предлагает множество модификаций комбайнов разных брендов. Это классические отечественные, надежные европейские, высокотехнологичные японские и аналоговые китайские модели. Все они разделяются на две группы в зависимости от принципа уборки, а именно:

• с подъемом за ботву;
• с предварительным скашиванием ботвы.

Первая группа относится к комбайнам теребильного типа. Основной принцип действия – подкапывание моркови вилкой, выдергивание и подача моркови за ботву с помощью транспортера и передача моркови на ленту, где происходит отрыв ботвы от корнеплода. После этой процедуры морковь попадает на элеватор или в бункер.

Во время такого метода уборки в несколько раз снижены риски повреждения моркови. Вилки комбайнов этой группы могут быть активными или пассивными, загоняются в землю как вертикально, так и горизонтально. Но при любой их конструктивной особенности, потери при уборке сведены к минимуму.

Вторая группа комбайнов работает на грядках моркови с предварительно скошенной ботвой, или срезанной специальной машиной. После этого морковь выкапывается из земли с помощью специальных резаков и передается на сетчатую цепь, которая очищает морковь от остатков грунта. Вилки для копки в таких комбайнах используются пассивные, а такая конструкция не способна справиться с цилиндрическими корнеплодами.

Такой способ уборки моркови имеет целый ряд недостатков. Это потери и повреждения при выкапывании. Поврежденная морковь плохо хранится, теряет товарный вид, поэтому годится только на переработку. При использовании моркови на переработку, используют элеваторные или бункерные комбайны. Такие комбайны значительно выигрывают по скорости уборки.

Если морковь предназначена для длительного хранения, то выгрузка с комбайна должна происходить сразу в специальные контейнеры, чтобы минимизировать повреждения. В некоторых случаях используются и элеваторные комбайны, но со специальным гасящим приспособлением при подаче в элеватор и дополнительным привлечением транспортных средств с контейнерами для хранения моркови.

По типу агрегирования морковоуборочные комбайны делятся на два типа:

• прицепные устройства (несамоходные);
• самоходные комбайны.

Полунавесные или прицепные комбайны самые дешевые в своем сегменте. Для работы такого комбайна применяется тягловая техника мощностью не менее 100 л.с. Такие комбайны способны захватывать 2-4 рядка. Загрузка осуществляется предварительно в бункер, элеватор, сразу в контейнер или прицеп.

Самоходные комбайны работают с захватом до 6 рядков. Самые простые модели бункерного и элеваторного типа. Наиболее модернизированные модели оснащены мойками моркови, платформами для переборщиков, гасителями падения, инспекционными столами. Выбор модификации комбайна и наличие в нем необходимых опций зависит от множества факторов таких, как:

• площадь земельного участка;
• назначение собранного урожая;
• способ хранения;
• наличие тягловой техники;
• климатические условия;
• характеристики почвы.

Иногда стандартных комплектаций комбайна для уборки оказывается недостаточно. Чтобы избежать этой проблемы, нелишним будет ознакомиться со всеми предложениями популярных производителей техники для уборки корнеплодов.

Ведущие производители морковоуборочной техники

На рынке сельхозтехники на сегодняшний день наиболее широко представлены, и уже успели завоевать свое достойное место следующие бренды техники для уборки моркови:

• ASA Lift
• Jones Engineering
• Grimme
• Simon
• Nobels
• Dewulf

Каждая единица уборочной техники этих производителей постоянно модернизируется, учитывая требования современных фермерских хозяйств. Комбайны для уборки моркови становятся более производительными и рентабельными.

Экономическое обоснование рентабельности комбайна

Стоимость комбайна для уборки моркови зачастую кажется неподъемной для обычного фермера. Цена некоторых моделей, которые способны убирать около 40 га, достигает 2 000 000 рублей и выше. Как статья расходов для обработки такой площади земли, такая сумма необоснованна. Но если учесть, что комбайн будет работать не менее 10 лет, то затратная статья уменьшается до 200 000 рублей в год. В расчете на 1 га земли, расходы на уборку моркови не превысят 5 000 рублей.

Даже если учесть расход топлива и амортизацию, то окончательная цифра не превысит 10 000 рублей на 1 га. На уборку 1 га моркови понадобится как минимум 40 человек, которые будут работать 10 часов. Если оплатить каждому 1000 рублей, то затраты на уборку площади 1 га с использованием ручного труда составят 40 000 рублей. Соответственно, уборка поля моркови площадью 40 га обойдется в 1 600 000 рублей в год. За 10 лет эта сумма выливается в 16 000 000 рублей. Если вернуться к стоимости морковоуборочной техники, то экономические преимущества очевидны.

Видео