Dynamics of Fractional Composition of Grain-and-Straw Mass Being Threshed in the Threshing Mechanism of a Combine Harvester

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The article presents the results of theoretical and experimental studies of threshing and separation processes in the threshing mechanism of the combine harvester with a digital assessment of the fractional composition of the grain-and-straw material being threshed. 
Materials and Methods. The research was carried out on a special stand in the form of a separate unit of the combine threshing mechanism. Grain-and-straw samplers were installed under each threshing section. The mass feed was changed from 1.0 to 6.0 kg/s at a straw ratio of 1:1. 
Results. There was determined the amount of grain and straw passed through the threshing section screen and the rest of grain and straw entering the straw separator depending on their initial amount. For each fraction, there were determined the ratio of straw mass to grain mass, the density and thickness of the grain-and-straw heap layer on the shaking board ahead of the grates and at the beginning of the straw separator keys. The dynamics of grain-and-straw separation was identified by scanning the length of the grains with the determination of the density and compression degree of the grain-and-straw mixture layer in the threshing gap.
Discussion and Conclusion. It was found that in the heap of grain-and-straw passed through a threshing section, the ratio of straw mass to grain mass decreases from 0.46 to 0.27 and density increases from 60.1 to 84.0 kg/m3. In the heap of grain-and-straw that fell on the straw separator, the ratio of the straw mass to the grain mass decreases from 11.2 to 2.0, the density increases within a small range from 21.7 to 26.4 kg/m3. Thickness of the heap layer on the shaking board in front of the cleaning sieves varies in the range 0.25‒10.20 cm, and on the straw walker ‒ 2.2‒19.8 cm 

Full Text

Введение

Проблема увеличения производства зерна по-прежнему остается ключевой в сельскохозяйственном производстве. Решение зерновой проблемы позволит существенно ослабить или полностью снять напряженность с продовольствием, отказаться или свести к минимуму закупки зерна за рубежом, реализовать потенциальные возможности экспорта высококачественного товарного зерна. В совокупности это создает условия для продовольственной безопасности страны.

Основная доля затрат при производстве зерновых культур приходится на уборку урожая (50–55 %). Из этого следует, что для развития механизации уборочных работ необходимо обеспечить энергоемкость зерноуборочных комбайнов в пределах 20–23 кВт на единицу пропускной способности. Вместе с тем от способов и применяемых технологий уборки урожая зерновых культур во многом зависят условия закладки урожая будущего года.

Технологический процесс обмолота хлебной массы молотильным аппаратом призван обеспечить максимальный вымолот, сепарацию (выделение из основной соломистой массы) и автономную подачу зерна на доработку [1; 2].

Процессу обмолота хлебной массы молотильным аппаратом различных конструкций посвящено достаточно много теоретических и экспериментальных исследований. Однако изучение процесса обмолота хлебной массы концентрируется на двух проблемах: обмолот и сепарация [3]. При этом основное внимание уделяется механико-технологическим процессам, которые включают динамические и технологические параметры движения растительной массы в рабочем пространстве «барабан – дека», процессам обмолота и сепарации элементов зерносоломистого вороха, элементам динамики молотильного барабана, оптимизации некоторых параметров молотильных устройств и общим закономерностям технологического процесса обмолота [4].

Однако не было обнаружено результатов исследования процесса сепарации зерна и соломы в широком диапазоне подач хлебной массы на обмолот и в одних условиях с определением количественного соотношения разных фракций этой массы, их плотности с аппроксимацией зависимостей параметров сепарации от исходной подачи. К тому же была слабо изучена интенсивность сепарации соломистых частиц.

Цель исследования – выявить характер изменения параметров фракционного состава обмолачиваемого зерносоломистого вороха, получить аппроксимирующие уравнения в зависимости от подачи массы в молотильный аппарат и рассчитать плотность вороха, прошедшего через подбарабанье на решета очистки, вышедшего из молотильного зазора на соломотряс, а также находящегося в самом молотильном зазоре, вышедшего из него и попавшего на начало соломотряса.

Обзор литературы

Исследования технологических процессов обмолота и сепарации рабочими органами зерноуборочного комбайна, и в частности молотильного аппарата, проводятся как отечественными, так и зарубежными специалистами.

В исследованиях установлено, что главным рабочим органом зерноуборочного комбайна, определяющим его производительность и качество работы, является молотильный аппарат. Разработаны конструкции молотильных аппаратов. Несмотря на разнообразие, только три закономерности определяют уровень их технологического совершенства: количество выделяемого свободного зерна и соломы через сепарирующую решетку (деку), дробление зерна и изменение энергозатрат в зависимости от исходной подачи массы в комбайн. Большинство публикаций посвящено именно этим трем закономерностям.

В определении В. П. Горячкина технологический процесс обмолота отражает сочетание двух стадий: свободный удар на входе и последующее перетирание в уменьшающихся зазорах между бичами барабана и планками подбарабанья1. При этом подразумевается, что интенсивность сепарации обмолоченного зерна соответствует интенсивности его обмолота.

Первые фундаментальные теоретико-экспериментальные исследования по процессам обмолота и сепарации провел М. А. Пустыгин2. Он установил, что основными показателями технологического процесса, осуществляемого в молотильном аппарате, являются полнота вымолота зерна, степень его сепарации через сепарирующую решетку деки и величина повреждения зерна [5]. Эти показатели оказывают влияние на конечную оценку работы молотилки комбайна – его пропускную способность3. Пропускная способность молотилки зерноуборочного комбайна определяется величиной потерь зерна (1,5 %), дроблением (2 %) и чистотой (95 %) бункерного зерна [6–8]. Позднее это дало возможность классифицировать все комбайны мира на классы по пропускной способности: от 1,0 до 16 кг/с, практически через каждые 1,5–2,0 кг/с. Этот разрыв вполне компенсируется шириной захвата жатки комбайна и скоростью его движения [9].

Потери зерна за молотилкой комбайна складываются из потерь свободного зерна и недомолота в соломе в сходах с клавишного соломосепаратора и полове в сходах с очистки. Величина этих потерь при оптимальной подаче хлебной массы в молотилку комбайна распределяется в среднем следующим образом: 50 % свободного зерна и 20 % недомолота в соломе, 20 % свободного зерна и 10 % недомолота в полове [10]. Основная доля потерь зерна приходится на потери свободного зерна в соломе, которые являются следствием достаточно низкой сепарирующей способности молотильного аппарата. Сепарация зерна в молотильном аппарате на оптимальных подачах достигает 90–95 %, в то время как обмолот при этом достигает 98–99 %. Низкая сепарирующая способность клавишного соломосепаратора (80–85 % от поступившего на него зерна) приводит к тому, что потери свободного зерна в соломе составляют 40–45 % от общих потерь за молотилкой. Устранение этого недостатка возможно путем интенсификации процесса сепарации зерна в молотильном аппарате или в клавишном соломосепараторе. Предпочтение должно отдаваться в первую очередь интенсификации процесса сепарации в молотильном аппарате, так как именно в нем находятся истоки процесса сепарации обмолоченного зерна.

Процесс сепарации зерна начинается сразу: со входом хлебной массы в молотильный аппарат, в котором содержится до 30 % зерна, обмолоченного шнеком жатки и питающим транспортером наклонной камеры. Однако процесс сепарации развивается медленнее, по сравнению с процессом обмолота зерна, вследствие того, что в зоне входа еще сравнительно велика толщина слоя потока хлебной массы и его плотность. Такое состояние массы не обеспечивает беспрепятственное прохождение свободного зерна в нижние слои потока. Поэтому наибольшую интенсивность процесс сепарации приобретает несколько позднее, чем процесс обмолота. Затем интенсивность сепарации зерна падает, и определяющую роль начинает играть длина сепарирующей поверхности или улучшение условий сепарации.

Ряд работ получил наибольшее признание среди ученых4 [11–13]. В результате исследований была уточнена терминология, предложены уравнения, проведено математическое моделирование при варьировании факторов и параметров обмолачиваемого материала, определены методы расчета параметров молотильных аппаратов, сформулированы требования к ним по потерям и дроблению зерна [14–17]. Стоит выделить исследования Э. И. Липковича и С. А. Алферова. Первый исследовал процессы обмолота и сепарации в функции времени движения обмолачиваемого материала по решетке подбарабанья, второй – по пути ее движения5 [18]. В предложенных ими уравнениях интенсивность сепарации зерна связана с интенсивностью вымолота зерна из колоса [19–21].

Материалы и методы

В ходе исследования был применен экспериментально-теоретический метод. Эксперимент проводили на специальном стенде (рис. 1)

 

 
 
 
Рис. 1. Принципиальная схема лабораторного стенда для исследования процессов обмолота
и сепарации в молотильном аппарате зерноуборочного комбайна: 1 – подающий транспортер;
2 – наклонная камера; 3 – планчатый транспортер; 4 – молотильный барабан;
5 – отбойный битер; 6 – секции подбарабанья; 7 – секционные шторы; 8 – лотки пробоотборников;
9 – поддон наклонной камеры; 10 – направляющий щиток

Fig. 1. Schematic diagram of the laboratory stand for the investigation of threshing and separation
processes in the threshing mechanism of the combine harvester: 1 – feeder conveyor;
2 – inclined chamber; 3 – slat conveyor; 4 – threshing drum; 5 – beater; 6 – treshing sections;
7 – sectional curtains; 8 – sample trays; 9 – inclined chamber tray; 10 – guiding board
 

Молотильный аппарат с наклонной камерой был взят от серийного комбайна типа СК-5М «Нива», который был поставлен на специальные стойки. Перед наклонной камерой был установлен полотенно-планчатый транспортер, подающий хлебную массу в наклонную камеру. Хлебная масса представляла собой естественные стебли с колосом, скошенные на высоте среза 15–20 см. Стебли равномерным слоем укладывали на транспортер колосом вперед. Подбарабанье было выполнено из пяти секций. Секции друг от друга в нижней своей части разделили эластичными шторами. Под каждой секцией устанавливали пробоотборник, что позволило изучить зональную сепарацию по длине подбарабанья.
Технологическая схема распределения разных фракций обмолачиваемой массы представлена на рисунке 2.

 

 
 
Рис. 2. Технологическая схема распределения зерновой и соломистой фракции:
ΣM – Общая подача зерна и соломы, кг/с; Mз и Мс – соответственно масса зерна и соломы;
Уз и Ус – количество зерна и соломы, прошедших через подбарабанье;
Узʼ и Усʼ – количество зерна и соломы, попавших на соломотряс;
Mмз и Мпс – количество зерна и соломы, находящихся в молотильном зазоре

Fig. 2. Technological scheme of distribution of grain and straw fraction:
ΣM – total feed of grain and straw, kg/s; Mз and Мс – mass of grain and straw respectively;
Уз and Ус – number of grain and straw that passed through the drum;
Узʼ and Усʼ – number of grain and straw that reached the straw walker;
Mмз and Мпс – number of grain and straw in the threshing gap
 

Подачу зерносоломистой массы в молотильный барабан изменяли от 1,0 до 6,0 кг/с через каждые 1,0 кг/с при исходном соотношении массы соломы к массе зерна α0=MзMс=1:1.   Диапазон подач 1–3 кг/с очень важен для оценки работы селекционно-семеноводческих комбайнов.

Соответственно, для фракций, прошедших через подбарабанье, αП=УЗУС,
попавших на соломотряс,αС=УЗ'УС'   ,
находящихся в молотильном зазоре, αМ=МПСММЗ  .

Следовательно, Мз = Уз + Усʼ, а Мс = Ус + Усʼ. Опыты проводили в 3 повторностях. Аппроксимацию опытных данных проводили по компьютерной программе.

Плотность фракций определили по уравнению (1), полученному в работе Э. В. Жалнина и А. Н. Савченко:

γМ=1+α γЗγСαγЗ+γС ,             (1)

где α соответственно αп, αм или αс, а γз и γс – плотность зерна и соломы в свободном состоянии6.

Результаты исследования

В таблице 1 представлена количественная оценка процесса сепарации зерна и соломы через подбарабанье молотильного аппарата и остальной части, поступающей на соломотряс, согласно рисунку 2, в зависимости от подачи массы q.

 

Таблица 1 Количественная оценка процесса сепарации зерносоломистой массы в молотильном аппарате зерноуборочного комбайна типа СК-5МЭ «Нива-Эффект» при исходном отношении массы соломы к массе зерна α0 = 1:1 на обмолоте озимой пшеницы

Table 1 Quantitative evaluation of the separation process of grain-and-straw mass in the threshing mechanism of the SK-5ME Niva-Effect combine harvester at the initial ratio of straw mass to grain mass α0 = 1:1 in threshing of winter wheat

 

Количество обмолачиваемой массы (на входе в барабан), кг/с / Quantity of being threshed mass (at the inlet to the drum), kg/s

Количество материала, прошедшего через подбарабанье, кг/с / Amount of material passed through the threshing section, kg/s

Количество массы, вышедшей из молотильного зазора и попавшей на соломосепаратор, кг/с / The amount of mass coming out of the threshing gap and falling on the straw separator, kg/s

Всего ∑м / Total ∑м

В том числе / Including

зерно У3 / grain У3

солома Ус / straw Ус

Отношение массы соломы к массе зерна αп / Straw to grain weight ratio αп

Плотноcть смеси γп, кг/м3 / Mixture density γп, kg/m3

 

зерно Уʼ3 / grain Уʼ3

солома Уʼс / straw Уʼс

Отношение массы соломы к массе зерна αс / Straw to grain weight ratio αс

Плотность смеси γʼс, кг/м3 / Mixture density γʼс, кг/м3

 

зерно M3 / grain M3

соломаMс / straw Mс

кг/с / kg/s

%

кг/с / kg/s

%

кг/с / kg/s

%

кг/с/ kg/s

%

1,0

0,5

0,5

0,47

95,0

0,22

44,0

0,46

60,15

0,025

5,0

0,28

56,0

11,2

21,7

2,0

1,0

1,0

0,82

82,0

0,27

27,0

0,33

77,80

0,180

18,0

0,73

73,0

4,1

24,7

3,0

1,5

1,5

1,17

78,0

0,33

22,0

0,28

83,80

0,330

22,0

1,17

78,0

3,5

25,5

4,0

2,0

2,0

1,52

76,0

0,41

20,5

0,27

86,00

0,480

24,0

1,60

79,6

3,3

25,9

5,0

2,5

2,5

1,86

74,4

0,50

20,0

0,27

86,00

0,640

26,0

2,00

80,0

3,7

26,3

6,0

3,0

3,0

2,21

73,6

0,60

20,0

0,28

86,00

0,700

26,0

2,40

80,0

3,0

26,3

 

Статистическая обработка опытных данных выявила следующие уравнения (2), (3) при максимальном уровне доверительной вероятности 0,90–0,95:

для зерна

Уз = 0,12 + 0,7q, кг/с,        (2)

для соломы

Ус=0,18·e0,41q , кг/с,        (3)

где Уз и Ус – соответственно зерно и солома, прошедшие через решетку подбарабанья.

При исходной подаче 0,5 кг/с каждой фракции от исходного их количества через подбарабанье проходит 95 % зерна и 44 % соломы. При общей подаче 6,0 кг/с и каждой фракции 3 кг/с через подбарабанье проходит 73,6 % зерна и 20 % соломы. Полученное линейное уравнение (2) для аппроксимации процесса сепарации зерна через решетку подбарабанья отличается от часто применяемого экспоненциального уравнения М. Н. Летошнева, И. Ф. Василенко, Э. И. Липковича и других7. Это, по-видимому, объясняется тем, что в наших экспериментах было учтено все зерно, то есть свободное и невымолоченное вместе.

Отношение массы соломы к массе зерна уменьшается от 0,46 до 0,28, а плотность увеличивается от 60,15 до 86 кг/м3 при изменении подачи массы от 1,0 до 6,0 кг/с.

Плотность зерносоломистого вороха на начальной части соломотряса увеличивается с 20,7 до 26,3 кг/м3 при уменьшении отношения αс с 11,2 до 2,0 при изменении исходной подачи от 1 до 6 кг/с.

Таким образом, плотность вороха, прошедшего через подбарабанье, больше плотности вороха, поступающего на соломотряс, в 2,8–3,2 раза. Эти данные получены впервые.

Полученные значения плотности каждой фракций обмолачиваемого вороха позволили рассчитать толщину (высоту) слоя зерносоломистой смеси, находящейся на стрясной доске перед решетами на очистке примерно на первой ее трети и в начале соломотряса. Расчеты проведены по формуле (4):

  hз= Уз+УсVД·BД·γП,                 (4)

где Vд – скорость движения вороха по стрясной доске (0,3 м/с); Bд – ширина стрясной доски.

Соответственно, для вороха, попавшего на начало соломотряса,

hс= Уз'+Ус'Vс·Bс·γс' ,                (5)

где Vс – скорость движения вороха по клавишам соломотряса (0,5 м/с).

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

 

Таблица 2 Расчетная толщина слоя вороха на стрясной доске и в начале соломотряса

Table 2 Estimated thickness of the layer on the shaking board and at the beginning of the straw walker

 

Начальная подача при α = 1:1, кг/с / Initial feed at  α = 1:1,  kg/s

Толщина слоя вороха, мм /  Heap layer thickness, mm

на стрясной доске перед решетами очистки / on the shaking board in front of the cleaning grids

на начале соломотряса / 
at the beginning of the straw walker

1,0

25

22

2,0

36

58

3,0

44

94

4,0

515

126

5,0

68

16

6,0

101

193

 

 

Таким образом, толщина слоя зерносоломистого вороха на стрясной доске под подбарабаньем с увеличением подачи с 1,0 до 6,0 кг/с увеличивается с 2,5 до 10,1 см, а на начале соломотряса с 2,2 до 19,3 см.

Полученные данные по сепарации зерна и соломы и их плотности дают общее представление о распределении зерновой и соломистых фракций в молотилке зерноуборочного комбайна и могут быть использованы в различных технологических расчетах с уточнением конструктивных параметров рабочих органов, задействованных в процессе обмолота зерносоломистой массы.

Большой интерес представляет динамика параметров зерносоломистой смеси, находящейся непосредственно в молотильном зазоре, то есть в пространстве между планками подбарабанья и бичами молотильного барабана. Объем этого пространства VΔ рассчитан по классическому уравнению расчета объемов объекта исследования:

VΔ=BПlch , м3,             (6)

где Bп – ширина подбарабанья, м; lc – длина секции подбарабанья после развертки (lc = 0,17 м); h – величина молотильного зазора под секцией подбарабанья (I – 20 мм; II – 16 мм; III – 12 мм; IV – 8 мм; V – 5 мм).

Обобщенные данные представлены в таблице 3, из которой следует, что плотность смеси, находящейся в молотильном зазоре в сжатом состоянии значительно отличается от плотности фракций, прошедших через подбарабанье, и тех, которые попали на начало соломотряса. Плотность зерносоломистого вороха в свободном состоянии, прошедшего через подбарабанье, при изменении подачи в 6 раз от 1,0 до 6,0 кг/с изменилась в 1,42 раза (с 60,15 до 86 кг·с–13), а попашвего на соломотряс – в 1,2 раза (с 21,7 до 26,3 кг·с–13). В то же время плотность смеси, находящейся в молотильном зазоре, увеличивается в 10,4 и 1,34 раза соответственно, достигая на подаче 6 кг/с 236,7–318,0 кг·с–13 над первой секцией подбарабанья до последней.

 

Таблица 3 Расчетная секундная плотность зерносоломистой смеси, кг·с−13, в молотильном зазоре по секциям подбарабанья в зависимости от исходной подачи

Table 3 Calculated second density of grain-and-straw mixture, kg·s−1/m3, in threshing gap by threshing sections of the concave, depending on the initial feeding

 

Показатели / Indicators

Секции подбарабанья / Concave sections

I

II

III

IV

V

Величина молотильного зазора, мм / Threshing clearance, mm

20

16

12

8

5

Объем пространства между бичами барабана и планками подбарабанья, м3 / The volume of the space between the drum beats and the threshing section slats, m3

0,00403

0,00321

0,0024

0,0016

0,001

Количество зерносоломистой смеси в молотильном зазоре, кг/с / Quantity of grain-and-straw mixture in the threshing gap, kg/s

0,0915

0,0762

0,061

0,0458

0,03

Исходная подача, кг/с / Initial feeding rate, kg/s

Плотность зерносоломистой смеси в молотильном зазоре / Grain-and-straw mixture density in the threshing gap

1,0

22,7

23,8

25,4

28,6

30,5

2,0

65,3

71,3

75,8

85,0

91,0

3,0

148,9

156,0

166,6

188,1

200,0

4,0

154,0

161,3

172,5

194,3

207,0

5,0

196,5

205,6

220,0

247,5

269,0

6,0

236,7

248,3

263,0

300,0

318,0

 

Такие высокие значения плотности смеси в молотильном зазоре объясняют большие нагрузки на молотильный аппарат, повышенный износ бичей барабана и планок подбарабанья на подачах массы от 3 кг/с и выше, что оправдывает идею переменного зазора пропорционально задаче [22].

Обсуждение и заключение

Проведенные исследования показали, что процесс сепарации зерна через решетку подбарабанья в зависимости от подачи обмолачиваемой хлебной массы соломы к массе зерна аппроксимируется линейным уравнением, а сепарация соломистых частиц по экспоненциальной в зависимости от исходной их подачи при доверительной вероятности 0,90–0,95.

В цифровом выражении количество зерна, прошедшего через подбарабанье, уменьшается с 95,0 до 73,6 %, а соломистых частиц с 44 до 20 % от их исходного количества в обмолачиваемом материале при изменении подачи с 1,0 до 6,0 кг/с.

С увеличением подачи обмолачиваемой хлебной массы в шесть раз от 1,0 до 6,0 кг/с секундная плотность вороха, прошедшего через решетку подбарабанья, увеличивается в 1,43 раза от 60,15 до 86,00 кг·с–13, плотность вороха, попавшего на начало соломотряса, в 1,21 раза от 21,7 до 26,3 кг·с–13, а плотность зерносоломистого вороха, находящегося в молотильном зазоре h на последней секции подбарабанья, увеличивается в 10,43 раза от 30,5 до 318,0 кг·с−13, что объясняет повышенные нагрузки на детали молотильного аппарата и повышенный износ бичей барабана и планок подбарабанья.

С увеличением подачи обмолачиваемой хлебной массы от 1,0 до 6,0 кг/с толщина слоя вороха, попавшего на стрясную доску, перед решетами очистки увеличивается от 25 до 101 мм, а толщина слоя вороха, попавшего на начало соломотряса, от 22 до 193 мм, что следует учитывать при обосновании компоновочных параметров молотильно-соломотрясной группы рабочих органов.

Научная новизна проведенного исследования состоит в том, что впервые получены аналитические выражения для изменения параметров, которые раньше не изучались: количество прошедшей зерновой и незерновой части обмолачиваемого материала в широком диапазоне подачи от 1,0 до 6,0 кг/с в реальных эксплуатационных условиях; плотность материала по длине подбарабанья толщины вороха на стрясной доске и соломотряса в начальной стадии.

Теоретическое значение результатов исследования состоит в том, что доказан разный характер выделения зерна и незерновой части урожая через подбарабанье. Этот процесс аппроксимируется линейным уравнением (2), а для соломы – экспоненциальным уравнением (3). Ранее не проводились исследования по изменению плотности и толщины слоя зерносоломистой смеси, поступающей на очистку и отдельно на соломотряс. Нами установлено, что в диапазоне подачи от 1,0 до 6,0 кг/с (табл. 1, 2) плотность вороха смеси в молотильном зазоре по длине подбарабанья изменяется от начального зазора до конечного.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

  1. Получено более комплексное представление о процессе обмолота и сепарации зерна и незерновой части урожая. Исследования по изменению сепарации соломы ранее не проводились в таком диапазоне подач.
  2. Выявлены критические точки изменения плотности обмолачиваемого материала в молотильном аппарате, что при отсутствии средств автоматизации требует от комбайнера не перегружать молотилку комбайна, потому что плотность материала доходит до 300 кг/м3. Это приводит к большому травмированию зерна и оправдывает идею изменения молотильного зазора по всей длине подбарабанья.
  3. Полученные данные могут быть использованы при проектировании новых конструкций молотильных устройств комбайнов с учетом рекомендуемых параметров толщины слоя зерносоломистого вороха и автоматического регулирования молотильного зазора.

 

 

1           Горячкин В. П. Земледельческая механика. ПСС. М. : Сельхозгиз, 1937–1949. Т. 1–7.

2           Пустыгин М. А. Теория и технологический расчет молотильных устройств. М. : Сельхозгиз, 1948.

3           Там же.

4           Кленин Н. И., Сакун В. А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. Элементы теории рабочих процессов, расчет регулировочных параметров и режимов работы. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Колос, 1980. 671 с.

5           Липкович Э. И. Аналитические основы системы машины. Ростов-на-Дону : Ростовское книжное издательство, 1983. 112 с.

6           Жалнин Э. В., Савченко А. Н. Технологии уборки зерновых комбайновыми агрегатами. М. : Россельхозиздат, 1985. 207 с.

7           Липкович Э. И. Аналитические основы системы машины ; Василенко И. Ф. Теория соломотряса : Сборник трудов по земледельческой механике. Л.–M. : Сельхозиздат, 1961. т. VI ; Летошнев М. Н. Сельскохозяйственные машины : Теория, расчет, проектирование и испытание. 3-е изд., перераб. и доп. М.–Л. : Сельхозгиз, 1955. 764 с.

 

×

About the authors

Eduard V. Zhalnin

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Email: zhalnin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5467-0654
ResearcherId: AAG-1285-2021

Head of the Technology and Equipment Department for Grain, Grain Legumes and Oilseeds, Dr.Sci. (Engr.), Professor

Russian Federation, 5, 1st Institutskiy Proyezd, Moscow 109428

Mikhail E. Chaplygin

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Author for correspondence.
Email: misha2728@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0031-6868
ResearcherId: AAZ-6056-2020
https://elibrary.ru/author_profile.asp?authorid=668532

Head of the Laboratory of Technology and Machines for Sowing and Harvesting
Grain and Seed, Senior Researcher

Russian Federation, 5, 1st Institutskiy Proyezd, Moscow 109428

References

  1. Fu J., Chen Z., Han L., Ren L. Review of Grain Threshing Theory and Technology. International Journal of Agricultural and Biological Engineering. 2018;11(3):12–20. doi: https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181103.3432
  2. Pakhomov V., Braginets S., Bakhchevnikov O., Rudoy D. Results of Experimental Studies of Pneumatic Threshing of Ears with Subsequent Separation of Fractions. In: Beskopylny A., Shamtsyan M. (Eds.).XIV International Scientific Conference “INTERAGROMASH 2021”. Lecture Notes in Networks and Systems.Vol. 246. Cham: Springer; 2022. p. 147–153. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-81619-3_16
  3. Kumar A., Kumar A., Khan K., Kumar D. Performance Evaluation of Harvesting and Threshing Methods for Wheat Crop. International Journal of Pure & Applied Bioscience. 2017;5(2):604–611. doi:https://doi.org/10.18782/2320-7051.2497
  4. Cujbescu D., Gageanu I., Iosif A. Mathematical Modeling of Ear Grain Separation Process Depending on the Length of the Axial Flow Threshing Apparatus. INMATEH Agricultural Engineering.2021;65(3):101–110. Available at: https://clck.ru/hUuoM (accessed 01.02.2022).
  5. Fisunova E., Groshev L., Baryshnikova O. Analysis of the Threshing Process in the Interriffle Space of the Threshing Device. In: International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2018). Vol. 224. 2018. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201822405017
  6. Sheychenko V., Kuzmich A., Dudnikov I, Shevchuk M., et al. Investigation Effect of the Throughput Combine on the Quality of Grain Separated by a Preliminary Threshing Device. Mechanization and Electrification of Agricultural. 2019;9:72–80. (In Ukr., abstract in Eng.) doi: https://doi.org/10.37204/0131-2189-2019-9-8
  7. Gusarov V.V., Klochkov A.V., Kurzenkov S.V. Parameters of Zones of Influence of Threshing-Separating Device on Threshed Mass. Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy. 2015;(3):175–181.Available at: https://clck.ru/hUvgv (accessed 01.02.2022). (In Russ., abstract in Eng.)
  8. Klochkov A., Gusarov V., Kubon M., Kamiński Ja. Threshing and Grain Separating Mechanism with Differentiate Concave for Intensification of Threshing and Grain Separation. Agricultural Engineering.2017;21(3):29–45.
  9. Zhalnin E.V. Harvester Type: What Is and What Is Needed. Rural Mechanic. 2012;(8). Available at:http://selmech.msk.ru/812.htm (accessed 01.02.2022). (In Russ., abstract in Eng.)
  10. Pustygin M.A. [Laws of Grain Separation in Threshing and Separating Devices]. Trudy VISKhOM.1977;88. (In Russ.)
  11. Orobinsky V.I., Gulevsky V.A., Gievsky A.M. The Technological Process of the Grain Harvester as a Complex Functional System. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;723.doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/3/032005
  12. Govindaraj M., Masilamani P., Asokan D., et al. Effect of Different Harvesting and Threshing Methods on Seed Quality of Rice Varieties. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2017;6(8):2375–2383. doi: https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.608.281
  13. Frantsisko O.Yu. Modeling of the Regional Agriculture Management Structure by Regression Analysis Methods. Works of the Kuban State Agrarian University. 2020;(83):49–53. (In Russ., abstract in Eng.) doi: https://doi.org/10.21515/1999-1703-83-49-53
  14. Matuchchenko A.E., Klasner G.G., Sarksyan L.D. Analysis and Estimation of Energy Costs during Operation of a Combine with a Differential Type Threshing Machine. AIP Conference Proceedings.2021;2402(1). doi: https://doi.org/10.1063/5.0071892
  15. Aluko O.B., Sanni L.A., Akingbade T.O., Ogundahunsi O. Effects of Impurity on the Efficiency of a Legume Threshing Machine. African Journal of Agricultural Research. 2020;16(12):1700–1709. doi:https://doi.org/10.5897/AJAR2020.14895
  16. Rogovskii I., Martiniuk D.I., Voinash S.A., Luchinovich A.A. Modeling the Throughput Capacity of Threshing-Separating Apparatus of Grain Harvester’s Combines. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;677. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/677/4/042098
  17. Yu Ya., Fu H., Yu J. DEM-Based Simulation of the Corn Threshing Process. Advanced Powder Technology. 2015;26(5):1400–1409. doi: https://doi.org/10.1016/j.apt.2015.07.015
  18. Alferov S.A., Braginets V.S. [Grain Threshing and Separation in Threshing Devices as a Single Probabilistic Process]. Tractors and Agricultural Machinery. 1972;(4):23‒26. (In Russ.)
  19. Sotnar M., Pospisil J., Marecek J., et al. Influence of the Combine Harvester Parameter Settings on Harvest Losses. Acta Technologica Agriculturae. 2018;21(3):105–108. Available at: https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20183378801 (accessed 01.02.2022).
  20. Semenov V.A., Semenova Ye.I. The Method of Thrashing of Ears and Grain Separation in a Threshing and Separating Drum. Russian State Agrarian Correspondence University Bulletin.2013;(14):123–129. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21604314 (accessed 01.02.2022).(In Russ., abstract in Eng.)
  21. Shahbazi F., Valizadeh S., Dolwlatshah A. Mechanical Damage to Wheat and Triticale Seeds Related to Moisture Content and Impact Energy. Agricultural Engineering International: CIGR Journal.2012;14(4):150–155. Available at: https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/2169 (accessed 01.02.2022).
  22. Tsvik B.D., Zhalnin E.V., Rogachkov I.G., Sevastyanov A.O. [Method for Adjusting the Threshing and Separating Device]. Patent 1,144,651 USSR. 1985 March 15. 2 p. Available at: https://patentimages.storage.googleapis.com/45/b3/9d/0e1e7057985efa/SU1144651A1.pdf (accessed 01.02.2022). (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Schematic diagram of the laboratory stand for the investigation of threshing and separation processes in the threshing mechanism of the combine harvester: 1 – feeder conveyor; 2 – inclined chamber; 3 – slat conveyor; 4 – threshing drum; 5 – beater; 6 – treshing sections; 7 – sectional curtains; 8 – sample trays; 9 – inclined chamber tray; 10 – guiding board

Download (23KB)
3. Fig. 2. Technological scheme of distribution of grain and straw fraction: ΣM – total feed of grain and straw, kg/s; Mз and Мс – mass of grain and straw respectively; Уз and Ус – number of grain and straw that passed through the drum; Узʼ and Усʼ – number of grain and straw that reached the straw walker; Mмз and Мпс – number of grain and straw in the threshing gap

Download (27KB)

Copyright (c) 2025 Zhalnin E.V., Chaplygin M.E.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Founded in 1990
Certificate of registration PI № FS77-74640 of December 24 2018.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».