Збожжаўборачны камбайн

Камбайн «Дон-1500» у Валгаградскай вобласці.

Відэа з дрона работы збожжаўборачнага камбайна.

Збожжаўборачны камбайн — складаная збожжаўборачная машына (жатка-малацільня), якая выконвае паслядоўна бесперапынным патокам і адначасова зразанне збожжавых раслін, падачу яго да малацільнага апарату, абмалот збожжа з каласоў, аддзяленне яго ад прымесяў, транспарціроўку чыстага збожжа ў бункер і механічную выгрузку з яго.

Адна з найважнейшых сельскагаспадарчых машын, здольная выконваць адразу некалькі розных аперацый. Напрыклад, збожжаўборачны камбайн зразае каласы, выбівае з каласкоў збожжа і ачышчае збожжа струменем паветра. Складаная машына выконвае функцыі трох простых — жаткі, малацілкі і веялкі.

Да збожжаўборачных камбайнаў выпускаюць дадатковыя прылады, якія дазваляюць збіраць розныя сельскагаспадарчыя культуры.

Гісторыя камбайна і камбайнабудавання

Радзіма сучаснага збожжаўборачнага камбайна — ЗША. У 1828 годзе S. Lane заявіў першы патэнт на складаную камбінаваную ўборачную машыну, якая адначасова зрэзала хлеб, абмалочвала яго і чысціла збожжа ад шалупіны. Аднак, гэтая машына пабудавана не была.

Першым вырабленым камбайнам трэба лічыць вынайдзены Е. Briggs і E. G. Carpenter ў 1836 годзе. Гэты камбайн быў змантаваны падобна павозцы на 4-колавым ходзе; кручэнне малатарнага барабана і прываду рэжучага апарата ажыццяўлялася перадачай ад 2 задніх колаў.

У тым жа 1836 годзе, троху пазней, два вынаходнікі Н. Moore і J. Hascall атрымалі патэнт на машыну, якая па асноўных прынцыпах працэсаў набліжалася да канструкцыі камбайна сучаснага тыпу. У 1854 годзе гэты камбайн працаваў у Каліфорніі і зжаў 600 акраў (каля 240 га). Да 1867 года работы па канструяванні і стварэнні камбайнаў праводзіліся пераважна ва ўсходніх штатах ЗША.

У 1868 годзе А. Р. Уласенка пабудаваў камбайн у Расійскай імперыі.

Пабудаваны ў 1875 годзе ў Каліфорніі камбайн канструкцыі D. С. Peterson, значна больш распаўсюдзіўся за камбайны іншых вынаходнікаў.

Старадаўні камбайн (Новы Паўднёвы Уэльс, Аўстралія)

У 1890 годзе заводскім вырабам камбайнаў займаліся ўжо 6 фірмаў (у тым ліку Holt), якія выпускалі камбайны на продаж. Камбайны гэтага тыпу хоць і былі вельмі блізкія ў асноўным па прынцыповай схеме да сучасных машын, але значна адрозніваліся сваім афармленнем. Усе каліфарнійскія камбайны вырабляліся, галоўным чынам з дрэва, мелі вялікі захоп рэзальнага апарата. Перамяшчэнне камбайна па полі ажыццяўлялася пераважна коньмі і муламі, якіх патрабавалася да 40 галоў, рабочыя органы прыводзіліся ў рух з дапамогай перадач, ад хадавых колаў, а з 1889 — ад спецыяльнай паравой машыны. Усё гэта прыводзіла да празмернай грувасткасці камбайнаў і іх вага часам даходзіла да 15 тон.

У канцы 1880-х гадоў на Ціхаакіянскім узбярэжжы ЗША працавала каля 600 камбайнаў каліфарнійскага тыпу. У пачатку 1890-х гадоў з мэтай замены жывой механічнай цягі як рухальнай сілы пачалі ўжываць паравыя аўтамабілі, ад якіх пазней перайшлі да цягачоў-трактараў з рухавіком унутранага згарання.

Першы камбайн фірмы Holt з 36-футовым (11 м) рэзальным апаратам ў камплекце са 120-сільным паравым аўтамабілем з асобным дапаможным паравым рухавіком на раме камбайна быў выпушчаны ў 1905 годзе. У 1907 годзе той жа фірмай Holt на камбайн быў усталяваны рухавік унутранага згарання.

Вытворчасць, продаж і экспарт камбайнаў у ЗША, адзінак

Гады	Вытворчасць	Прададзена ў ЗША	Экспартавана
1914	30	30	—
1920	3627	2717	929
1923	4000	н. д.	н. д.
1924	5600	н. д.	н. д.
1925	5100	н. д.	н. д.
1926	11760	6277	4707
1927	18300	30	н. д.
1928	~27800	21000	6800
1929	36900	н. д.	~6800
1930	24400	н. д.	н. д.
1931	5801	н. д.	н. д.
1932	4000	н. д.	н. д.
1933	300	н. д.	405
1935	4000	6000	500 (1934)

Прымяненне ў наступныя гады больш надзейных матэрыялаў, дасканалых механізмаў і лёгкіх бензінавых рухавікоў з вялікімі абаротамі значна знізіла вагу камбайна, паменшыла іх кошт і зрабіла іх больш даступнымі для прымянення ў сельскай гаспадарцы. Аднак, гэтая дасканалая машына, нягледзячы на яе велічэзныя перавагі, стала здабыткам толькі буйных гаспадарак ЗША — масе дробных фермераў набыццё і прымяненне камбайнаў было недаступна.

Толькі з 1926 года пачалося адносна шырокае ўкараненне камбайнаў у сельскагаспадарчым вытворчасці ЗША. Развіццё збожжавай гаспадаркі ЗША і высокія кошты на хлеб пры дарагоўлі рабочых рук у сельскай гаспадарцы ўплывалі на развіццё вытворчасці камбайнаў, так і на іх укараненне.

Тым не менш росквіт камбайнабудавання ў ЗША працягваўся толькі некалькі гадоў. У гэты час у ЗША толькі 14-15 % фермерскіх гаспадарак выкарыстоўвалі камбайны. Фермерамі Канады ў 1928 годзе было куплена 3657 камбайнаў. У 1929 годзе — 3295, у 1930 годзе — 1614, а ў 1931 — толькі 178. Сусветны эканамічны крызіс вельмі моцна адбіўся на экспарце пшаніцы і на вытворчасці камбайнаў.

Вытворчасць камбайнаў, якая даходзіла ў 1929 годзе да 37 тысяч штогод, упала ў 1933 годзе да 300 шт.; многія фірмы цалкам спынілі выпуск камбайнаў. Спробы ўкаранення камбайнаў у дробных фермерскіх гаспадарках — галоўным чынам, за кошт выпуску невялікіх камбайнаў з шырынёй захопу да 1,5 метраў — выклікалі толькі нязначны рост вытворчасці камбайнаў.

Па дадзеных на 1930 год у ЗША налічвалася 60 803 камбайнаў, а да 1936 года іх колькасць павялічылася да 70 тыс. У 1930 годзе камбайнізацыяй было ахоплена менш за 1 % фермерскіх гаспадарак ЗША. Яшчэ менш камбайнаў у іншых краінах: так, да 1936 года ў Канадзе іх было толькі 10 500, у Аргенціне — 24 800. У еўрапейскіх краінах колькасць камбайнаў была нязначнай.

Камбайны ў Расійскай імперыі і СССР

У Расію першы камбайн быў завезены фірмай Holt у 1913 годзе на Кіеўскую сельскагаспадарчую выставу. Гэта была драўляная канструкцыя на адналентачным гусенічным ходзе з 14-футовым (4,27 м) захопам рэзальнага апарата і бензінавым маторам для адначасовага прывядзення ў дзеянне механізмаў і перамяшчэння самой машыны. Камбайн выпрабоўваўся на Акімаўскай машынавыпрабавальнай станцыі, даў адносна добрыя паказчыкі работы. Але прымянення ва ўмовах сельскай гаспадаркі Расіі не знайшоў — у 1914 годзе пачалася Першая сусветная вайна.

Зноў да камбайну вяртаюцца ўжо ў СССР. У сувязі з арганізацыяй буйной таварнай вытворчасці ў збожжавых саўгасах, СССР у перыяд 1929—1931 гадах арганізуе масавы імпарт камбайнаў з ЗША. Першыя амерыканскія камбайны ў саўгасе «Гігант» бліскуча вытрымалі выпрабаванні.

Прычапны збожжаўборачны камбайн на марцы СССР студзеня 1941 года (ЦФА [ІЦ «Марка»] № 784). Сюжэт маркі заснаваны на фотаздымку ў часопісе «Савецкае фота», № 3, 1939 г.

Адначасова з імпартам разгортваецца ўласная вытворчасць. У пачатку 1930 года першынец савецкага камбайнабудавання завод «Камунар» у Запарожжы выпусціў першыя 10 савецкіх камбайнаў «Камунар», да канца года агульная колькасць вырабленых камбайнаў дасягнула 347. З 1931 года пачаў выпуск камбайнаў Растоўскі завод імя Сталіна «Растсельмаш» (камбайн «Сталінец»), у 1932 годзе прыступіў да вытворчасці завод імя Шэбалдаева ў Саратаве (СКЗ — «Саркамбайн», цяпер Саратаўскі авіяцыйны завод), якія былі аднатыпнымі і працавалі па адным прынцыпе, у той жа час у «Сталінца» быў большы працоўны захоп (6,1 м) і некаторыя канструктыўныя адрозненні. На «Камунары» і «СКЗ» усталёўваўся бензінавы рухавік аўтамабільнага тыпу ГАЗ, прыстасаваны для работы на камбайнах НАТІ і які называўся ФОРД-НАТІ, магутнасці 28 к. с. На «Сталінец» ўсталёўваўся керасінавы рухавік трактароў СМЗ і ХТЗ магутнасцю 30 к. с. Перамяшчэнне па полі ажыццяўлялася з дапамогай трактароў СМЗ, ХТЗ і «Сталінец» Чэлябінскага трактарнага завода. З трактарамі «Сталінец» ЧТЗ камбайны працавалі па 2 у счэпцы.

Усе яны былі не прыстасаваныя для ўборкі вільготнага хлеба, у сувязі з гэтым у 1936 годзе Любярэцкі завод імя Ухтомскага прыступіў да выпуску паўночнага камбайна канструкцыі савецкіх вынаходнікаў Ю. Я. Анвельта і М. І. Грыгор’ева — СКАГ-5А (паўночны камбайн Анвельта—Грыгор’ева 5-й мадэлі), які быў прыстасаваны для ўборкі вільготнага хлеба на невялікіх плошчах.

Вытворчасць камбайнаў у СССР і наяўнасць у МТС і саўгасах

Гады	Вытворчасць	МТС	Саўгасах НКСХ
1930	347	—	—
1931	3548	7	1741
1932	10010	109	6343
1933	8578	2244	11886
1934	8289	10531	13434
1935	20169	15207	15522
1936	42545	29861	29900
1937	44000	67683	33740

Камбайн СК-5 «Ніва»

Дзякуючы ўласнай вытворчасці ўжо да 1935 годзе збожжавыя саўгасы жалі камбайнамі 97,1 % плошчаў. Ва ўборачную кампанію 1937 года ў СССР было ўжо каля 120 тысяч камбайнаў, якія сабралі 39,2 % збожжавых каласавых, забяспечылі тым самым значнае зніжэнне страт пры ўборцы, якія дасягалі 25 % пры выкарыстанні лабагрэек, нават нягледзячы на шматлікія абмежаванні ў працы і наяўнасць канструктыўных недахопаў.

Пасля Вялікай Айчыннай вайны ў СССР былі зроблены буйныя навуковыя даследаванні, якія значна ўзбагацілі тэорыю збожжаўборачнага камбайна. У прыватнасці была дэталёва даследавана ролю адбойнага біцера і саломатраса ў працэсе сепарацыі збожжа, што дазволіла значна павысіць эфектыўнасць працы названых вузлоў. Былі зроблены даследаванні аэрадынамічных уласцівасцяў грубага вораха, што дазволіла значна палепшыць эфектыўнасць ачысткі збожжа. На падставе названых дасягненняў у 1960-я гады былі распрацаваны праекты высокапрадукцыйных (для тых гадоў) камбайнаў тыпаў СК-5 і СК-6.

Першымі самаходнымі збожжаўборачнымі камбайнамі ў СССР былі С-4, выпуск якіх пачаўся ў 1947 годзе. У 1956 годзе з’явіліся самаходныя камбайны СК-3, у 1962 годзе — СК-4, а ў 1969 годзе — СКД-5 «Сібірак».

З 1970 года заводам «Растсельмаш» выпускаць камбайн СК-5 «Ніва», а Таганрогскім камбайнавым заводам камбайн СК-6-II «Колас».

Будова збожжаўборачнага камбайна

Сцёблы, зрэзаныя рэзальным апаратам (2) з дапамогай матавілы (1) накіроўваюцца на платформу жаткі, дзе шнэк (3) транспартуе зрэзаныя хлебную масу да цэнтру жаткі і пальцамі, якія маюцца ў цэнтральнай частцы, праштурхоўвае ў нахільную камеру (4), дзе маецца транспарцёр, які падае сцёблы ў прыёмную камеру малатарні. У корпусе камбайна перад малацільным барабанам (6) ёсць камянеўлонік (5), у які з хлебнай масы выпадаюць камяні. Малацільны барабан робіць абмалот каласоў, вымалачанае збожжа, мякіна і дробныя прымешкі прасыпаюцца скрозь дэку (7) на транспарцёрныя краты (9). Салома і невымалачаныя каласы, якія засталіся ў ёй выкідваецца на саломатрас (8), дзе за кошт вібрацыі і зваротна-паступальнага руху, а таксама спецыяльнай канструкцыі адбываецца аддзяленне збожжа ад саломы якое прасыпаецца на рэшата (11). Вентылятарам (10) пад рэшата падаецца паветра для ачысткі збожжа ад лёгкіх прымешкаў, больш цяжкія прымешкі аддзяляюцца за кошт вібрацыі рэшата. Салома па саломатрасе паступае ў здрабняльнік (17) або капніцель (на схеме няма, усталёўваецца замест здрабняльніка). Таксама салома можа выкладвацца за камбайнам ў валок без драбнення для наступнага яе збору з дапамогай прэс-падборшчыкаў. Вычышчанае збожжа ссыпаецца ў камеру збожжавага шнэка (15) які падае зерне ў бункер (16). Недамалочаныя каласы па рашотцы паступаюць на паддон, па якому яны ссыпаюцца ў коласавы шнэк (13), які вяртае каласы ў малацільны барабан.

Ёсць таксама так званыя ротарныя камбайны. У іх, у адрозненне ад класічнага камбайна замест малатарнага барабана, адбойнага біцера і саломатраса ўсталяваны падоўжны ротар. Гэтае рашэнне дазваляе павялічыць прадукцыйнасць і зменшыць страты збожжа, аднак патрабуе больш магутнага рухавіка і горш працуе пры вялікай вільготнасці. Найбольш рацыянальна выкарыстоўваць ротарныя камбайны на палях з большай ураджайнасцю.

Разам з традыцыйнай жаткай, якая змяшчае рэзальны апарат, збожжаўборачныя камбайны могуць быць агрэгатаваныя з жаткамі ачосвальнага тыпу. Гэта дазваляе значна павялічыць прадукцыйнасць камбайна пры ўборцы коласавых і мяцёлачных збожжавых культур пры пэўных умовах.

Збожжавы камбайн мадыфікуецца для працы ў розных умовах і пад уборку пэўных відаў збожжа. Адаптацыя можа рабіцца за кошт прымянення спецыяльных насадак або выпускам асобнай мадэлі. Для работы на глебах падвышанай вільготнасці, у прыватнасці, пры ўборцы рысу, на камбайне замест колавага ўжываецца гусенічны тып шасі. Для павышэння прадукцыйнасці, зніжэння страт збожжа, а таксама пры працы з цяжкаабмалочваемымі або лёгкапашкаджальнымі культурамі, ужываюцца двайныя малацільныя апараты, у тым ліку з рознымі тыпамі першай і другой малацілак. Асноўны тып рухавіка, які ўжываецца на камбайнах, — дызельны, які забяспечвае як рух, так і працу ўнутраных сістэм. Кіраванне працоўнымі органамі ажыццяўляецца з дапамогай гідраўлічнай сістэмы.

Сучасныя камбайны разам з функцыяй абмалоту збожжавых культур, маюць трывалую канструкцую, выроўнівальную сістэму для схілаў, вялікую ёмістасць бункера для зерня, хуткасную разгрузку і лепшую прадукцыйнасць. Да асаблівасцяў сучасных камбайнаў адносяць павышаны ўзровень камфорту для пілота-камбайнера: каляровы манітор у кабіне з магчымасцю камунікацыі з асобнымі сістэмамі камбайна, кіраванне інтэнсіўнай каскаднай ачысткай, кантроль над вяртаннем, драбненнем і шырокім раскідваннем саломы і паловы некалькімі рэжымамі, кіраванне дакладнай падачай паліва, нізкі ўзровень шуму ў кабіне, магутная сістэма астуджання, поўны агляд поля за кошт празрыстых сценак кабіны, а таксама высокадакладны датчык ўраджайнасці, датчык вільготнасці, Стварэнне карт ўраджайнасці на аснове дыферэнцыяльнай глабальнай сістэмы пазіцыянавання (DGPS), праграмнае забеспячэнне для настольных сістэм і паслугі па яго падтрымцы, лазерная сістэма SmartSteer™ вядзення камбайна на «аўтапілоце», паралельны праход ад шэрагу да шэрагу з дакладнасцю да 1-2 см, рашэнні для інтэграванай сістэмы кіравання (датчыкі і рэгулятары).

Гл. таксама

• Элеватар (збудаванне) — збудаванне для захоўвання збожжа.
• Лічыльнік гектараў — прыбор уліку апрацаванай плошчы.
• Жатка — прылада для скошвання сельскагаспадарчых культур.
• Ачосвальная жатка — прылада для ўборкі збожжавых культур метадам ачосвання раслін на корані.
• Сістэма паралельнага ваджэння — прыбор для ўказання кірунку руху пілоту камбайна або трактара механізатара ў полі.

Літаратура

• Сельскохозяйственная энциклопедия 1 изд. 1932—1935 М. ОГИЗ РСФСР
• Сельскохозяйственная энциклопедия 2 изд. 1937—1940 М. — Л. Сельхозгиз