Зер­но­ме­татель — ма­ши­на про­стая, надежная, эффек­тив­ная

Современное сельское хозяйство требует постоянного увеличения объемов производства, повышения производительности и рентабельности выполняемых работ, сокращения времени выполнения всех производственных процессов и максимального уровня их механизации.

Все эти требования невозможно реализовать без качественного, высокопроизводительного и эффективного аграрного оборудования. А это, безусловно, требует его модернизации и оптимизации. Это касается в том числе и погрузчиков/зернометателей, которые в первую очередь предназначены для скоростной загрузки зерна с пола зернового тока (склада) в транспортные средства. Применение такой техники максимально оптимизирует трудоемкий процесс и экономит время на его выполнение.

Зернометатель самопередвижной для хозяйства 

Зерновой погрузчик - это универсальная самодвижущаяся машина непрерывного действия для погрузки зерна в транспортные средства, формирования зернового бурта, перелопачивания зерна и загрузки его в очистительные машины, зерносушилки и зернохранилища. Основные рабочие органы - питатели и транспортер. Первые служат для подачи зерна из бурта к триммеру, который не только направляет его на транспортер, но и предоставляет зерновой массе значительную кинетическую энергию (скорость движения). Это позволяет не только поднять зерно на значительную высоту - до 4-5 м, но и переместить его на достаточно большое расстояние от бурта. 

По типу рабочих органов зернометатели могут быть со скребковыми или шнековыми питателями. За длительный период своего развития эта группа машин получила значительные усовершенствования, что повысило их технический уровень. Их современную конструкцию, технологический принцип работы и все виды технического обслуживания целесообразно рассмотреть на примере зернометателя производства ООО «Ореховский завод сельскохозяйственных машин "Агротех», которые выгодно выделяются на общем фоне имеющихся зернопогрузчиков и зернометателей.

Зернометатели МЗС-120 «Давид» и МИД-170 «Голиаф» (ООО «ОЗСМ "Агротех») предназначены для универсального использования на открытых площадках и в зернохранилищах для выполнения следующих технологических операций:

- метание зерна для формирования буртов (перегрузка его из кучи зерна, которое доставляют транспортными средствами на площадки в период уборки урожая прямо от комбайнов)

- механическое перелопачивание зерна во время его хранения насыпью для охлаждения;

- первичная очистка зерна с отделением легких фракций - битого зерна и мусорных примесей;

- загрузка или разгрузка зерна с зерноскладов;

- загрузка зерна в транспортные средства.

Характерной особенностью этих машин является способность загружать склады с высотой складирования зернового материала до 8 м, а также формировать высокие бурты на открытых площадках токов. Поворот триммера зернометателей на 90° в обе стороны от продольной оси рамы дает возможность обеспечить:

- непрерывность погрузки зерна в транспортные средства;

- равномерное распределение зерновой массы при загрузке склада;

- формирование буртов с одним гребнем после проходов зернометателя;

- рассредоточение зерна из бурта для просушки на площадке тока и повторное формирование (после просушки) в бурт.

Технические характеристики зернометателей 

Основными узлами зернометателя являются: рама с передним ходом и механизмом поворота, загрузочный транспортер, два питателя, триммер и желоб. Питатели поднимают и опускают с помощью рукояток лебедок, соединенных с питателями канатом, а загрузочный транспортер - с помощью собственно лебедки. Привод машин - электрический, от сети с напряжением 380 В (подробнее о технико-технологических особенностях названных выше моделей зернометателей - в табл. 1).

Рама зернометателя - сварная конструкция, являющаяся несущей частью зернометателя. Машина опирается своей массой на ходовую часть, которая состоит из двух задних колес и двух управляемых ведущих - передних. Зернометач приводят в движение с помощью червячного мотор-редуктора, размещенного на одном валу с ведущими колесами. С рамой мотор-редуктор соединяется с помощью цапфы и ступицы, а триммер - также с помощью ступицы. Повороты зернометателя во время движения происходят с помощью рулевого колеса или мотор-редуктора - с применением пульта дистанционного управления. 

Загрузочный транспортер имеет следующие составляющие:

- сваренные между собой верхний и нижний короба, хобот, рамку;

- скребковую цепь;

- мотор-редуктор привода загрузочного транспортера;

- мотор-редуктор привода питателя;

- натяжную и промежуточную звездочки.

Мотор-редукторы привода питателей крепятся на плите рамки, а мотор-редуктор привода загрузочного транспортера - на боковине хобота.

Питатель состоит из щитка, рамы, натяжного звездочки, скребковой цепи, опорного колеса, ролика. Это устройство навешено на рамку и мотор-редуктор, во избежание осевого перемещения оно зафиксировано шайбой и шплинтом. Приводится в движение скребковая цепь с помощью звездочки, размещенной на валу мотор-редуктора, а натяжение этого транспортера обеспечивает натяжная звездочка.Триммер зернометателя состоит из сборного корпуса, натяжного и ведущего барабана, катушки, бесконечной ленты, электродвигателя и натяжных устройств. Ведущий барабан приводится в движение электродвигателем, закрепленным на правой боковине триммера фланцем (через сопротивления). В противоположной части барабан вращается в подшипнике и крепится к левой боковине гайкой.

Натяжной барабан зернометателя вращается в двух закрытых подшипниках. Зафиксирован он в боковинах двумя гайками. С помощью натяжного механизма происходит натяжение бесконечной ленты путем перемещения оси в пазу боковины триммера. Желоб состоит из короба и откидного носка. Чтобы поднять носок вверх, надо ослабить лебедкой натяжение каната - и пружины потянут носок вверх. Для обратного его движения нужно лебедкой натягивать канат, превозмогая усилие пружин.

Триммер - специфический, оригинальной конструкции, метательный конвейер, при движении которого зерну предоставляется значительное ускорение, в результате чего скорость его перемещения, а следовательно - и кинетическая энергия, значительно возрастают. В результате этого зерно выбрасывается в открытое пространство вне конструкции зернометателя в заданном направлении на значительное расстояние, которое может достигать 30 м. С помощью триммера перемещают главным образом сыпучие материалы, в частности зерно. Для непосредственного воздействия на зерно в составе триммера имеются вращающийся ротор, диск и бесконечная (замкнутая) подвижная лента, которая подает зерно.

Питатели состоят из правого и левого крыла, шарнирно соединенных с нижней секцией загрузочного транспортера. В каждом питателе установлена транспортерная цепь со скребками. Питатели приводятся в движение от редуктора, прикрепленного на нижней секции загрузочного транспортера, который и приводит в движение транспортерную скребковую цепь.

Электрооборудование и электропривод. Рабочие органы зернометателя начинают функционировать с помощью электродвигателей и мотор-редукторов с электродвигателями трехфазного тока общепромышленного назначения, асинхронных, закрытого обдувного типа, напряжением 380 В. Электроэнергия к электродвигателю подается от сети напряжением 380 В, а также от автономных передвижных электростанций.

Принципиальная электрическая схема предусматривает наличие шкафа управления, с помощью которой происходит запуск в работу и остановка электродвигателей и мотор-редукторов. Внутри шкафа на съемной панели установлена ​​пускозащитная аппаратура, выполняющая следующие функции:

- приведение в работу и остановка электродвигателей и мотор-редукторов;

- защита электродвигателей и мотор-редукторов от перегрузки;

- защита проводки от короткого замыкания;

- защита электродвигателей от самозапуска (нулевая защита).

Снаружи на дверях этого шкафа установлены кнопочные станции с пометками «Пуск» и «Стоп». Над каждой кнопочной станцией нанесена надпись, указывающая на механизм, к которому она относится.

Зернометатель подключают к сети переменного тока с частотой 50 Гц, напряжением 380 В с помощью кабеля. При его длине до 50 м рекомендуется использовать тип КГ 3х6 + 1х4 с присоединенным проводом ПВЗ 1х6, а при длине более 50 м - тип кабеля КГ 3х10 + 1х6 с проводом ПВЗ 1х6. Оба конца кабеля закольцованы элементами штепсельных разъемов.

Органы управления зернометателем - шкаф управления, рулевое колесо, рукоятки лебедок, механизм подъема питателей, лебедки подъема загрузочного транспортера, рукоятка лебедки управления откидным носком желоба, ручка поворота триммера. Предусмотрен пульт дистанционного управления.

Во время работы зернометателя следует помнить и соблюдать такие важные требования:

- нельзя приводить в действие загрузочный транспортер при отключенном триммере, поскольку последний забьется зерном;

- в начальный период эксплуатации машины происходит интенсивное растяжение ленты триммера, поэтому стоит тщательно контролировать ее состояние и при необходимости регулировать ее натяжение;

- запрещается останавливать движение скребковой цепи в то время, когда питатели погружены в зерно, поскольку следующий пуск загрузочного транспортера может привести к пробуксовке ремней или перегрузке двигателя во время приведения его в действие;

- при ширине бурта до 5 м зернометатель выполняет свою работу за один проход - для этого его нужно расположить по центру бурта;

- транспортировка зернометателя в пределах тока происходит, как правило, самоходно.

Перед включением электрооборудования в работу необходимо выполнить:

- обслуживание электрооборудования, которое должен провести квалифицированный персонал, в частности квалифицированный электрик (рабочая группа допуска по электробезопасности - не ниже третьей);

- внешний осмотр шкафа управления с проверкой (при снятом напряжении!) надежности всех конструкционных соединений (при необходимости - подтянуть их);

- проверку правильности установок тепловых реле;

- проверку сопротивления изоляции всех токоведущих частей, обмоток двигателей, крепления двигателей на машине (величина сопротивления изоляции должно быть не менее 0,5 м Ом);

- качество подключения шкафа управления машины к внешней сети. Особое внимание следует обратить на надежное подключение нулевой жилы кабеля к нулевой шине источника питания и защитного (РЕ) проводника к заземляющему устройству.

Технически исправное состояние и готовность зернометателя к работе обеспечит планомерное выполнение несложных работ по техническому обслуживанию. На это направлены плановые ТО: ежесменное (ЕТО), техническое обслуживание №1 (ТО-1) через каждые 100 ч работы и техническое обслуживание при постановке и снятии с хранения.+

Во время ЕТО нужно очистить машину от пыли и грязи, проверить натяжение бесконечной ленты, цепных и ременных передач и при необходимости откорректировать их натяжение, оценить техническое состояние машины и устранить выявленные неисправности.

При проведении ТО-1 необходимо выполнить работы, предусмотренные ЕТО, проверить и в случае необходимости подтянуть резьбовые соединения, проверить внешним осмотром крепление сборочных единиц.

Во время подготовки машины к хранению нужно:

- выполнить работы по ЕТО;

- законсервировать подвижные и регулируемые резьбовые поверхности;

- ремни, цепи и бесконечную ленту следует снять с машины для хранения в специальном месте.

Зернометатели ВЗУ-60, ЗМ-60А, ЗМ-60, ВЗУ-80, ВЗУ-100 (ООО «Ореховсельмаш»)

Достаточно распространены в зернопроизводстве Украины. Особенности этой группы машин целесообразно проследить на примере зернометателя ВЗУ-80.

Зернометатель ВЗУ-80 может выбрасывать зерно на расстояние от 15 до 25 м и обеспечивает загрузку или складирование зерна высотой до 6 м. В зависимости от вида культуры максимальная дальность перемещения зерна может меняться. Ширина захвата крыльев загрузочного транспортера составляет 5,2 м. Ширина скребка - 250 мм.

 Зернометатель оборудован тремя электродвигателями различной мощности: в составе триммера - 5,5 кВт (1500 об./мин), подающего транспортера - 5,5 (100), для обеспечения движения - 1,1 кВт (100 об./мин). Суммарная их мощность составляет 12,1 кВт (табл. 2).

Хо­до­вая ча­с­тиь и ме­ханизм по­во­ро­та зер­но­ме­та­теля ЗЗП-80

Особ­ленности кон­ст­рукции: 

- для увеличения жесткости и увеличения срока службы рамы производитель применил горячекатанный уголок (75х75х5 мм);

- толщина металла наклонной камеры увеличена до 2 мм;

- триммер может поворачиваться на 90° в обе стороны от продольной оси рамы;

- увеличена на 500 мм загрузка триммера, что позволило увеличить высоту подъема выгрузной трубы до 3850 мм. С поднятым козырьком высота достигает 4300 мм;

- в составе зернометателя есть дополнительный редуктор с сателлитным блоком, что позволяет не отключать муфту во время разворота сельхозмашины;

- редуктор имеет две скорости - рабочую и транспортную; его шестерни содержатся в масляной ванне;

- регулировочный винт переднего хода имеет опорный подшипник, что позволяет уменьшить усилия по регулированию высоты наклона наклонной камеры;

- зернометатель оснащен осветительными приборами;

- усовершенствован пульт управления;

- пульт управления имеет тепловое реле для предотвращения перегрева двигателей зернометателя.

«Серд­це» зер­но­ме­та­теля — три­ммер. Его кон­ст­рукционные особ­енности:

- барабаны в процессе изготовления подвергаются на специальном стенде компьютерной балансировке;

- в его состав входит универсальная шевронная лента шириной 400 мм, которая имеет лучший контакт с зерном, что способствует увеличению дальности его бросания. Шеврон расположен таким образом, чтобы поток зерна формировался уже непосредственно внутри триммера;

- благодаря увеличению входного окна и совершенствованию конструкции катушки увеличена пропускная способность триммера;

- для увеличения жесткости конструкции боковины усилены распорными шпильками.

Приводить транспортер в движение можно только после включения триммера - соблюдение этого требования позволит избежать перегрузки ленты триммера!

Зернометатель самопередвижной ПРМ -120М (ООО «Завод сельхозмашин») предназначен для механизации погрузочно-разгрузочных работ на открытых токах и в зерноскладах. Зернометатель состоит из: рамы; переднего хода; механизма самопередвижения; питателей; транспортера загрузочного; электропривода транспортера загрузочного; электродвигателя самохода; электродвигателя привода триммера; собственно триммера; трубы триммера.

Зернометач ПЗМ -120М может выполнять следующие технологические операции:

- загрузка и выгрузка зерна из зерноскладов;

- погрузка зерна в транспортные средства (высота бросания - до 8 м);

- механическое перелопачивание бурта зерна на открытых площадках и зерноскладах;

- формирование буртов из куч зерна на площадках зернового тока после выгрузки транспортных средств, свозящих зерно от комбайна с поля;

- сепарацию зерна с отделением легких зерновых и мусорных примесей.

Характерной особенностью зернометателя является возможность загрузки складов с высотой складирования зерна до 8 м, а также формирование высоких буртов на площадках открытых токов с дальностью метания зерна до 25 м (табл. 3).

Поворот триммера зернометателя на 127° в обе стороны от продольной оси рамы обеспечивает:

- непрерывность процесса погрузки зерна в автомашины и автопоезда;

- целенаправленное распределение зерна при загрузке склада;

- формирование буртов с одним гребнем после двух проходов погрузчика;

- рассредоточение зерна из бурта для просушки на площадке тока и повторное формирование его (после просушки) в бурт.

Триммер приводится в действие от электродвигателя через клиноременную передачу на вал приводного барабана, непрерывные ленты, натяжной барабан и катушку. Положение триммера фиксируется ленточным тормозом. В верхней части боковин триммера выполнены специальные отверстия для установки трубы, которые позволяют изменять угол ее наклона. К верхней части трубы шарнирно прикреплен поворотный носок, зафиксированный в любом положении винтовым подъемным механизмом и тягой. При загрузке транспортных средств, складов и перелопачивании зерна изменением положения носка регулируют дальность и высоту бросания зернового потока. Труба конструктивно выполнена так, что способна пропускать через себя любую зерновую культуру таким образом, чтобы основной поток проходил по ее центру. Регулирование трубы триммера по высоте происходит с помощью тросовой лебедки, установленной на ней.

Питание цепей управления обеспечивается через понижающий (двойной обмотки) трансформатор напряжением 220/24 В, что делает зернометатель максимально безопасным в работе.

Подобные технологические характеристики имеют и модели зернометателей этого же производителя ПЗМ-90 и ПЗМ-100 (табл. 4).

Зернопогрузчики ЗН-90/120 (ООО «Винмашснаб») предназначены для механизации погрузочно-разгрузочных работ на открытых токах и зерноскладах.

Триммер состоит из ведущего и натяжного барабанов, прорезиненной шевронной ленты, прижимной катушки и направляющего трубопровода. К последнему крепится козырек, регулируемый самофиксирующим рычагом через систему тяг. Триммер установлен на поворотном круге, который позволяет вернуть его к центру нижней части скребкового транспортера.

В механизме самопередвижения использован мотор-редуктор, который придает надежности конструкции, обеспечивает благоприятные условия его работы и повышает эффективность эксплуатации. Имеется выносной пульт ДУ (дальность действия - 10 м). Установлен прожектор. В зернометателе применена система оптимизации загрузки, которая позволяет работать полностью в автоматическом режиме с любой заданной производительностью (табл. 5).

Самоходный зернопогрузчик ЗН-90 специально разработан для скоростной загрузки современных автомобилей с высокими бортами. Это дает ему возможность выполнять загрузку складов с высотой складирования зерна до 6 м, а также формировать высокие бурты на площадках открытых токов. Технические характеристики других моделей этого производителя представлена в табл. 6.

Зернометач ЗСМ-90 и ЗСМ -110 (ООО «Строймонтаж "Колос») используют для механизации погрузочно-разгрузочных работ на открытых площадках и в зерноскладах: перелопачивания, просушки и формирования буртов зерна. Для обеспечения высокой производительности зернометателей при работе с зерном всех видов зерновых, бобовых и масличных культур в разгонных блоках триммера использована оригинальная лента с выступающей поверхностью. Основные характеристики зернометателей «ЗСМ» представлены в табл. 7.

Зернометатель самопередвижной ЗМ-60А (ГП «Предприятие Коростенской исправительной колонии в Житомирской области (№ 71)» предназначен для погрузочно-разгрузочных работ на открытых токах и в зернохранилищах. Он выполняет: загрузку и разгрузку зерна с зерноскладов, погрузку зерна в транспортные средства с наращенными бортами, механическое перелопачивание зерна на открытых площадках и формирование зерновых буртов, перемещение зерна с бурта для просушки на площадках и повторное формирование его в бурт после просушки. Зернометатель может перебрасывать зерно на расстояние до 10 м и обеспечивает высоту складирования до 5 м. Особенностью конструкции ЗМ-60А является возможность поворота триммера на 90° в обе стороны от продольной оси рамы и формирование буртов с одним гребнем.

Зернопогрузчик ЗМ-100С (МПП «Агатис», г. Коростень) в первую очередь характеризуется хорошим качеством изготовления и отработанной конструкцией. Это в значительной степени влияет на эргономику конструкции и условия работы обслуживающего персонала: уровень шума на рабочем месте оператора составляет 76 дБА, что соответствует требованиям по охране труда (не более 80 дБ), а концентрация пыли в воздухе рабочей зоны (на расстоянии до 10 м ) не превышает 4 мг/м3. Поэтому производитель гарантирует средний ресурс до списания техники не менее 1600 рабочих часов. Производительность при работе с зерном пшеницы (при объемной массе 760 кг/м3 и влажности зерна 20%) на площадке с твердым покрытием и при буртовании высотой 2 м составляет 100 т/ч. Потребление энергии от электродвигателей находится на уровне 10,6 кВт, средняя удельный расход электроэнергии - 0,13 кВт-ч/т. По сравнению с зернопогрузчиками других производителей, эта машина обеспечивает повышенную дальность перемещения зерна (до 20 м, а высота буртования - до 6 м).

Метатель зерна самоходный МЗС-100 (ПАО «Могилев-Подольский машиностроительный завод»). В его состав входят традиционные элементы: рама, ходовая система, два скребковых питателя, наклонный скребковый транспортер, приемный бункер, инерционный загрузчик (триммер), электрооборудование, гидросистема. Однако он имеет и некоторые особенности. Метатель зерна изготавливают в двух исполнениях: Р6-МЗС-100 (с гидравликой) и Р6-МЗС-100-01 (без гидравлики). Отличительной особенностью гидравлического зернометателя Р6-МЗС-100 является установленная на нем гидросистема, которая помогает управлять ходом тележки и поворотом инерционного бросательного механизма с пульта управления. На зернометателе Р6-МЗС-100-01 (без гидравлики) управление ходом тележки и повороты инерционного метателя осуществляются вручную.

Скребковые питатели предназначены для подбора зерна и подачи его к центру нижней части наклонного скребкового транспортера. Они имеют ширину захвата 5,2 м.

Инерционный загрузчик (триммер), по сути, представляет собой сборную конструкцию, имеющую следующие составляющие: два барабана - ведущий и ведомый, на которые натянута лента, прижатая сверху катушкой; патрубок и направляющая шахты с откидным козырьком. Конструкция установлена ​​на поворотном круге, что обеспечивает с помощью гидропривода ее поворот вокруг вертикальной оси. Все механизмы, а также гидропривод, установлены на раме. Частота вращения барабана инерционного загрузчика - 830 об./мин.

Ходовая часть состоит из трех колес (двух задних - приводных, одного переднего - управляемого) и механизма привода - двухскоростного асинхронного электродвигателя, редуктора, цепной передачи. Переднее колесо - управляемое и служит для изменения направления движения зернометателя. Скорость перемещения: рабочая - 1 км/ч, транспортная - 3,8 км/ч.

Электрооборудование состоит из четырех электродвигателей, в т.ч. одного двухскоростного, ящика управления, пульта дистанционного управления, электромагнитных реверсивных золотников, а также средств освещения и сигнализации. Суммарная мощность установленных электродвигателей - 11,7 кВт.

Гидросистема состоит из масляного бака, насоса, гидроцилиндров поворота инерционного погрузчика и управления ходовой частью, двух реверсивных электромагнитных золотников, рукавов маслопроводов.

Практические испытания показали, что в условиях зернового тока при погрузке зерна пшеницы с содержанием мусорных примесей 0,8-1,2% и влажностью 13,2-14,6% из бурта высотой 1-1,5 м производительность Р6-МЗС -100 достигает 104,6 т/ч. 

Погрузчик зерна ПЗУ-90 (ООО ТГ «Агропром») состоит из:

- рамы с ходовой частью;

- загрузочного транспортера с двумя Т-образно расположенными питательными транспортерами;

- триммера с поворотной рамкой;

- электропривода (мощность установленных электродвигателей составляет 9,1 кВт).

Кроме свойственных для погрузчиков зерна функций, он также выполняет:

- формирование буртов из куч зерна, которые образуются на площадках складов во время подвоза зерна от комбайна с поля;

- сепарацию зерна с отделением легких мусорных незерновых примесей.

Особенности погрузчика ПЗУ-90:

- хорошая приспособленность к загрузке складов с высотой складирования зерна до 5,5 м;

- формирование высоких буртов на площадках открытых токов;

- дальность метания зерна - до 25 м.

Возможность поворота триммера на 90° в обе стороны от продольной оси обеспечивает:

- непрерывность процесса погрузки зерна в автомобили и автопоезда;

- равномерное распределения зерна во время его загрузки в зерносклад;

- формирование буртов с одним гребнем после двух проходов погрузчика;

- рассредоточение зерна из бурта для просушки на площадке зернового тока и формирование его снова в бурт (после просушки).

Производительность процесса загрузки зерна пшеницы с влажностью 16% на площадке с твердым покрытием достигает 90 т/ч. Габаритные размеры (в рабочем положении): 670х4500х4000 мм.

М. Занько, зав. лаборатории научных исследований и испытаний машин для уборки и первичной переработки урожая, канд. техн. наук, ст. научн. сотрудник, УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого.