Budowa szkieletu kombajnu zbożowego

Kombajn zbożowy to kluczowy element nowoczesnego rolnictwa, który łączy w sobie funkcje cięcia, młócenia i oczyszczania ziarna. Dzięki zaawansowanym rozwiązaniom technicznym i precyzyjnemu sterowaniu, maszyna ta zwiększa wydajność oraz skraca czas konieczny do wykonania prac żniwnych. Kombajn zbożowy to maszyna rolnicza, której głównym celem jest zbieranie zbóż oraz roślin okopowych z rozległych obszarów uprawnych. Uznawany jest za maszynę jednoetapową, ponieważ wykonuje te same zadania, które wymagałyby użycia kilku różnych urządzeń. Umożliwia równoczesne koszenie i młócenie zboża. Stanowi rewelacyjną alternatywę dla kosiarki i młocarni.

Trudno dziś wyobrazić sobie możliwość zbierania zboża bez korzystania z kombajnu zbożowego. Zapewnia on nie tylko szybką i wydają pracę, ale również pozwala na obróbkę ziarna, dzięki połączeniu procesu jego koszenia i młócenia. Kombajny przeznaczone do zbioru zbóż mają bardzo charakterystyczną budowę, co sprawia, że nawet osoba, która nie ma kontaktu z rolnictwem, jest w stanie łatwo je rozpoznać. Kombajny są w stanie jednocześnie kosić zboże oraz je młócić. Wykorzystanie przy zbiorach zbóż kombajnów pozwala znacznie skrócić czas potrzebny na wykonanie tego typu prac i sprawia, że nie jest ona tak bardzo wyczerpująca. Obecnie z resztą chyba żaden rolnik, który zajmuje się także uprawą zbóż, nie wyobraża sobie pracy przy ich zbiorze bez skorzystania z kombajnów.

Ogólna budowa kombajnu zbożowego

Budowa kombajnu zbożowego jest złożona i składa się z wielu wyspecjalizowanych podzespołów, z których każdy pełni kluczową rolę w procesie zbioru. Podstawę napędu stanowi wydajny silnik wysokoprężny o mocy od 200 do nawet 600 KM. Przeniesienie mocy odbywa się za pomocą przekładni mechanicznych i obwodowego układu pasów. Kombajny zbożowe to nie tylko jedne z najważniejszych maszyn rolniczych, ale także jedne z największych i najdłuższych. Największe kombajny zbożowe mogą mieć długość nawet kilkunastu metrów.

Główne zespoły kombajnu zbożowego to:

• Nagarniacz (motowidła): Element zlokalizowany z przodu kombajnu. Ma formę obrotowego walca z metalowych prętów. Przeznaczony jest do prawidłowego ułożenia zboża i „zgarnięcia” go w celu właściwego ścięcia łodyg.
• Zespół tnący: Zbudowany jest z dwóch szyn zakończonych ostrymi zębami, które poruszają się w szybkim tempie. Odpowiada za ścinanie łodyg zbóż.
• Zespół transportowy: Przenosi skoszone zboże do wnętrza kombajnu w celu jego młócenia.
• Bęben młócący: Jest odpowiedzialny za młócenie skoszonego zboża, które zostało przetransportowane przy pomocy przenośnika.
• Klepisko: Metalowe sito, którego zadaniem jest oddzielanie wymłóconego ziarna od słomy.
• Wytrząsacze: Odpowiadają za odzyskanie niewymłóconych ziaren.
• Zbiornik ziarna: Ziarno trafia do tego zbiornika po przemłóceniu i oczyszczeniu.
• Rozdrabniacz słomy (sieczkarnia słomy): Jest przeznaczony do rozdrabniania słomy, aby można ją było później wykorzystać w gospodarstwie.
• Rozrzutnik plew: Rozprowadza plewy.
• Rura rozładowcza: Umożliwia opróżnienie zbiornika ziarna.

Zespół żniwny

Zespół żniwny, usytuowany z przodu kombajnu, jest odpowiedzialny za ścinanie zboża i transportowanie go do wnętrza maszyny. Od dołu podparty jest za pomocą siłowników hydraulicznych, które umożliwiają jego podnoszenie i opuszczanie do pozycji roboczej lub transportowej. Zespół żniwny składa się z zabudowanego metalowym korpusem zespołu tnącego, podajnika ślimakowo-palcowego oraz przenośnika pochyłego. Eliminuje on konieczność ręcznego ścinania kłosów przy użyciu sierpa lub młota. Najbardziej charakterystycznym elementem kombajnu jest zamontowany w jego przedniej części dość szeroki heder.

Z przodu zespołu znajduje się nagarniacz (motowidła), który przymocowany jest do górnej części korpusu. Nagarniacz ma kształt pięciokąta i nachyla zboże w kierunku zespołu tnącego, a także podaje skoszoną masę roślinną na podajnik ślimakowo-palcowy, a następnie na podajnik pochyły, który transportuje ją do zespołu młócącego. Jego listwy muszą być tak ustawione, by nie uderzały w kłosy, co mogłoby prowadzić do osypywania się ziarna.

Budowa zespołu tnącego

Zespół tnący składa się głównie z ruchomej listwy nożowej i nieruchomej belki palcowej. Do belki palcowej przymocowane są palce zespołu tnącego, które mają podłużny kształt, zwężający się ku przodowi i posiadają dodatkowe wycięcia. Zadaniem palców jest wchodzenie między ścinane rośliny i rozdzielanie ich na porcje. Do listwy nożowej przymocowane są nożyki, które wchodzą w wycięcia palców i służą do ścinania roślin. Zespół tnący jest wyposażony w podnośniki łanu, mechanizm tnący w postaci specjalnych listew tnących, a także obracający się nagarniacz słomy, pomagający w ustawianiu łodyg, a zarazem w ich cięciu na właściwej wysokości. Ścięte przez zespół tnący zboże jest przenoszone przez podajnik ślimakowo-palcowy na podajnik taśmowy, który następnie wrzuca zebrane zboże do bębna młócącego.

Zespół młócący

Zespół młócący, umieszczony pomiędzy zespołem żniwnym a wytrząsaczami, jest odpowiedzialny za oddzielenie ziarna od kłosów i resztek słomy. Na wejściu do zespołu znajduje się chwytacz kamieni, który wyłapuje przypadkowo zebrane kamienie. Zboże trafia na bęben młócący, który wraz z klepiskiem tworzy szczelinę roboczą. W zależności od miejsca, rozróżnia się szczelinę wlotową i wylotową, przy czym szczelina wylotowa jest mniejsza od wlotowej. Masa roślinna z resztkami ziarna jest następnie transportowana z bębna młócącego na odrzutnik słomy, który kieruje ją na początek wytrząsaczy. Poniżej klepiska znajduje się podsiewacz, na który trafiają ziarna wraz z ewentualnymi zanieczyszczeniami lub niedomłóconymi kłosami. Następnie są one transportowane do zespołu czyszczącego.

W bębnie oddzielane jest ziarno od kłosów oraz innych zebranych wraz ze zbożem zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia są wyrzucane na zewnątrz, natomiast odizolowane ziarno jest przekazywane na wytrząsacze i sita, które dokładnie je czyszczą.

Wytrząsacze

Wytrząsacze znajdują się za zespołem młócącym z klepiskiem i mają kształt podłużnych rynien. Składają się z kilku klawiszy, których boczne ścianki są powycinane i tworzą ostro zakończone grzebienie. Dodatkowo, w pewnych odstępach, ścianki boczne posiadają dodatkowe grzebienie. Wytrząsacze osadzane są na wałach wykorbionych i odpowiadają za odzyskanie niewymłóconych ziaren z masy roślinnej. Oddzielają one ziarna, które pozostały po procesie młócenia.

Zespół czyszczący i sita

Zespół czyszczący, usytuowany poniżej zespołu młócącego, odpowiada za ostateczne oczyszczenie ziarna. Na jego wejściu znajduje się podsiewacz, przez który ziarno z zanieczyszczeniami zsuwa się na sito górne, a następnie na sito dolne. Niezmłócone kłosy trafiają na umieszczone za sitem górnym sito kłosowe z grzebieniem. Wentylator generuje strumień powietrza, który przepływa przez sita, wydmuchując lekkie zanieczyszczenia poza maszynę. Oczyszczone ziarno spada na podłogę zsypową i trafia do przenośnika ziarnowego, który transportuje je do zbiornika ziarna. Niezmłócone kłosy, przesiane przez sito kłosowe, wracają do przenośnika kłosowego i ponownie do zespołu młócącego.

Sita odgrywają kluczową rolę w procesie oczyszczania ziarna, wpływając na jego jakość i wydajność kombajnu. W kombajnach zbożowych stosuje się różne rodzaje sit, które można podzielić na:

Rodzaje sit

• Sita otworowe (blaszkowe): Najstarszy i najprostszy typ sit, zbudowany z blachy z otworami (okrągłymi lub podłużnymi) o określonej średnicy. Zapewniają dokładne oczyszczanie i są mniej podatne na zapychanie, szczególnie przy wilgotnym plonie. Ich wadą jest konieczność posiadania sit dopasowanych do konkretnych nasion oraz niższa wydajność przesiewania. Mogą być wyposażone w dodatkowe elementy, np. łańcuszki do mechanicznego czyszczenia powierzchni.
• Sita żaluzjowe (lamelkowe): Zbudowane z ruchomych lamelek osadzonych na drutach, które można regulować, zmieniając kąt ich otwarcia. Zapewniają dużą uniwersalność, umożliwiając zbiór różnych gatunków roślin przy odpowiednim ustawieniu. Występują w różnych wariantach, m.in. sita ze szczeliną do ziarna, sita Closza (uniwersalne, radzą sobie z rzepakiem i kukurydzą), sita kukurydziane (specjalnie przystosowane do trudnych warunków, z mocno wyciętymi lamelkami zapobiegającymi zapychaniu) oraz sita LDW (Lamele Dużej Wydajności), które są nowoczesnym rozwiązaniem do trudnych warunków pracy i obfitych plonów.

Wszystkie rodzaje sit mogą być stosowane jako sita górne i dolne. Odpowiedni dobór i ustawienie sit ma bezpośredni wpływ na jakość czyszczenia ziarna, ograniczenie strat i ogólną wydajność pracy maszyny.

Inne zespoły i postęp technologiczny

Kombajn zbożowy wyposażony jest również w inne kluczowe elementy, takie jak: zbiornik ziarna, kanał wciągający, podajnik ślimakowo-palcowy, sieczkarnia słomy, rozrzutnik plew i rura rozładowcza. Praktycznym odzwierciedleniem postępu technicznego, który warto wziąć pod uwagę przy doborze kombajnu zbożowego do gospodarstwa, jest wprowadzanie zmian w konstrukcji zespołów młócąco-separujących, stwarzających możliwość uzyskania wydajności zbioru na poziomie 25-35 ton ziarna na godzinę, a w wypadku niektórych maszyn i korzystnych warunków zbioru nawet powyżej 40 t/h.

Obok klasycznych rozwiązań z bębnem młócącym i wytrząsaczami, w coraz większej liczbie modeli upowszechnia się zespół omłotowy połączony z rotorami separującymi. W standardowych zespołach omłotowych wprowadza się dodatkowe bębny, a wśród nich tzw. przyspieszacze czy separatory odśrodkowe. Odrzutniki słomy wyposaża się przykładowo we własne klepisko. Wspomniana przepustowość zespołów omłotowych zalicza się do istotnych parametrów technicznych kombajnu zbożowego. Wielu producentów podkreśla w zestawie danych techniczno-eksploatacyjnych szerokość roboczą zespołów żniwnych, której zwiększanie bezpośrednio wpływa na wzrost powierzchniowej wydajności pracy.

Nowoczesne kombajny zbożowe są o wiele bardziej rozwinięte technologicznie niż ich starsi poprzednicy:

• Automatyczne systemy sterowania: Dzięki nim operator może skoncentrować się na nadzorowaniu pracy maszyny, zamiast na ręcznym sterowaniu poszczególnymi jej elementami. Te innowacyjne systemy umożliwiają automatyczne dostosowywanie intensywności procesu młócenia i prędkości pracy kombajnu.
• Systemy GPS i mapowanie plonów: Przy użyciu GPS kombajn ma szansę dokładnie określić swoje położenie na polu. To umożliwia tworzenie map plonów, które wskazują obszary pola o wyższej i niższej wydajności upraw. Te dane mają ogromne znaczenie podczas planowania przyszłych sezonów upraw.
• Telemetria i zdalny monitoring: Umożliwiają właścicielom i operatorom śledzenie pracy kombajnu na bieżąco, niezależnie od tego, gdzie się znajdują. To pozwala na natychmiastowe reagowanie na ewentualne awarie.
• Systemy czyszczenia: Innowacyjne technologie czyszczenia gwarantują jeszcze lepszą jakość oczyszczonego ziarna.

W monitorowaniu przepływu masy zbożowej i jej poszczególnych składników w kombajnie i wynikającej stąd optymalizacji parametrów roboczych istotną rolę pełnią elektroniczne układy kontrolno-sterujące. Poza parametrami pracy silnika, układu napędowego, zespołu żniwnego, młócącego i czyszczącego, w kombajnach w sposób ciągły mierzony jest plon zbieranego ziarna. Te i inne udogodnienia ułatwiają pracę operatora, poprawiają komfort obsługi kombajnu dzięki wyposażeniu kabiny w rozwiązania ograniczające uciążliwość pracy, przy równoczesnym zapewnieniu pełnego dostępu do informacji na temat najważniejszych wskaźników roboczych maszyny.

Zastosowanie i dobór sit

Sita w kombajnie zbożowym pełnią podstawową funkcję: oddzielają ziarno od plew, zanieczyszczeń, resztek słomy i niedomłóconych kłosów. Ich zadaniem jest zapewnienie jak najwyższej czystości zebranego plonu przy minimalnych stratach ziarna. Odpowiednio dobrane i wyregulowane sita umożliwiają efektywne czyszczenie różnorodnych roślin uprawnych.

Dobór sit do roślin

Dobór odpowiednich sit jest kluczowy dla efektywnego zbioru różnych gatunków roślin:

• Podstawowe zboża (pszenica, jęczmień, pszenżyto, owies): Mogą być zbierane przy użyciu sit otworowych lub żaluzjowych.
• Rośliny drobnonasienne (facelia, tymianek, trawy nasienne, gryka, koniczyna): Wymagają drobniejszych otworów w sitach, aby zapobiec ich wypadaniu.
• Rośliny oleiste (rzepak, wiesiołek, słonecznik): Często zbierane przy użyciu sit żaluzjowych, które lepiej radzą sobie z ich specyficzną budową.
• Rośliny strączkowe (soja, fasola, groch, łubin): Wymagają specyficznych ustawień sit ze względu na wielkość i kształt nasion.
• Kukurydza: Ze względu na grube łodygi i potencjalną wilgotność, często wymaga specjalnych sit kukurydzianych lub LDW, które zapobiegają zapychaniu.

Producenci kombajnów i niezależni dostawcy sit oferują szeroki wybór sit dopasowanych do różnych modeli maszyn i specyfiki zbioru poszczególnych upraw.

Konserwacja i eksploatacja kombajnów

Regularna konserwacja sit jest niezbędna dla zapewnienia ich długiej żywotności i optymalnej pracy. Po zakończeniu sezonu żniwnego zaleca się wyjąć sita i oczyścić je z wszelkich zanieczyszczeń. Przed kolejnym sezonem należy je umyć, sprawdzić pod kątem oznak korozji i ewentualnych uszkodzeń, takich jak luźne lamelki czy połamane druty. Producentom zalecają zgrzewanie lamelek, ponieważ spawanie może osłabić materiał. Należy również zwrócić uwagę na stan drutów mocujących lamelki, które mogą ulegać wytarciu. Bezawaryjna praca kombajnu, niezbędna w czasie żniw, wymaga odpowiedniej obsługi oraz właściwego ustawienia maszyny do zbioru w konkretnych warunkach polowych. Ponieważ każdy kombajn jest urządzeniem o znacznym stopniu złożoności, do utrzymania go we właściwym stanie technicznym konieczne jest jego poprawne i regularne serwisowanie. Szczególną uwagę trzeba zwracać zwłaszcza na stan łożysk, które pracują w dużym zapyleniu i przy sporych obciążeniach. Awarie dotykają także elementów przenoszenia napędu, zwłaszcza pasków klinowych, pasów uzębionych i łańcuchów. Równie ważne są podstawowe elementy układu napędowego i terminowa wymiana filtrów powietrza, oleju hydraulicznego, a także oleju silnikowego i płynu chłodniczego. Szeroką ofertę potrzebnych akcesoriów przydatnych każdemu posiadaczowi kombajnu można znaleźć m.in. w firmie Błaut-Rol z Radkowa.

Kryteria oceny i straty ziarna

Wysoka wydajność pracy, niskie straty ziarna, dobra jakość zbieranego plonu, a przede wszystkim niskie koszty eksploatacji, to najczęściej stawiane cele przed kombajnami zbożowymi. Straty ziarna zaliczają się do najważniejszych kryteriów oceny prawidłowości działania kombajnu zbożowego. Wynoszą na ogół do 3 proc., zaś według krajowego Systemu Maszyn Rolniczych nie powinny przekraczać łącznie 3,5 proc. Oczywiście można stwierdzić, że to niewiele, jeśli porówna się te wielkości ze stratami ziarna w czasie zbioru i omłotu zbóż wiązałką, żniwiarką, kosą i młocarnią, które dochodzą do 12 proc., a czasami nawet do 20 proc. Gdy jednak wspomniane wcześniej 3 proc. odniesie się do plonu zbieranego zboża wynoszącego przykładowo 5 t/ha, to okazuje się, że na powierzchni jednego hektara nieprawidłowo pracujący kombajn pozostawia bezpowrotnie 150 kg ziarna. A to przecież około trzech worków zboża.

Zespół żniwny, jak wynika z przyjętych norm, nie powinien powodować większych strat ziarna niż jeden proc. W praktyce, zwłaszcza gdy zboże jest wyległe, straty te mogą jednak dochodzić nawet do 10 proc. Źródłem strat ziarna może być nagarniacz. Zespół młócący może powodować straty ziarna związane z tzw. niedomłotem, który objawia się pozostawianiem części ziarniaków w wymłóconych kłosach. Do głównych przyczyn tego zjawiska zalicza się nieprawidłowe regulacje prędkości obrotowej bębna i szczeliny między bębnem a klepiskiem, za które odpowiedzialny jest operator kombajnu. Straty ziarna powstające w zespole czyszczącym i na wytrząsaczach kombajnu nie mogą być wyższe niż 1 proc. Decydujące o stratach ziarna regulacje dotyczą sit żaluzjowych i układu do wytwarzania strumienia powietrza. Nowoczesne kombajny zbożowe są wyposażane w zestaw czujników informujących o stratach ziarna pojawiających się na poszczególnych zespołach roboczych maszyny.

Wydajność pracy i koszty eksploatacji

Obok strat ziarna wyróżnia się wiele innych kryteriów oceny kombajnów zbożowych. Zalicza się do nich wydajność pracy, co jest bardzo ważnym wskaźnikiem przy doborze maszyny do gospodarstwa. Praktyczna wydajność, wyrażona w hektarach na godzinę (ha/h), decyduje o wielkości powierzchni, jaką kombajn zbożowy jest w stanie zebrać w sezonie roboczym. Konfrontując potencjalną, możliwą do osiągnięcia wydajność pracy w sezonie z rzeczywistym zapotrzebowaniem na pracę na określonej powierzchni, dobiera się odpowiedni model kombajnu do danego gospodarstwa, gwarantujący jego pełne i efektywne wykorzystanie w sezonie roboczym. Wymaga to jeszcze dodatkowej korekty uwzględniającej szczegółowe uwarunkowania produkcji rolniczej w gospodarstwie lub w regionie.

Decyzja dotycząca wyposażenia gospodarstwa rolnego w nowy kombajn zbożowy podejmowana jest z reguły na 15 lat i dłużej. W doborze kombajnu zbożowego do danego gospodarstwa lub planowanych zadań roboczych w sezonie należy zwrócić uwagę na zależność między rocznym wykorzystaniem kombajnu a kosztami jego eksploatacji. Aleksander Muzalewski z IBMER obliczył, że wzrostowi rocznego wykorzystania kombajnów zbożowych z 80 do 200 godzin towarzyszy spadek kosztów eksploatacji o 20 proc. Obok tendencji zmian w kształtowaniu się kosztów eksploatacji kombajnu na szczególne podkreślenie zasługuje także ich zróżnicowanie. Porównując (na podstawie wyliczeń Muzalewskiego) dwa modele kombajnów produkowanych w fabryce New Holland w Płocku, różniących się mocą silnika, wydajnością powierzchniową i ceną, można wskazać, że koszty eksploatacji kombajnu (w zł/ha) o mocy silnika 58 kW (Z 140 Nordic) i mniejszej wydajności powierzchniowej są o 65-75 proc. wyższe w zestawieniu z kosztami eksploatacji kombajnu o mocy silnika 125 kW (TC 56 Mech New Holland) i większej wydajności powierzchniowej. Wyniki takiego porównania wskazują na korzyści płynące z użytkowania kombajnów zbożowych o wyższej wydajności powierzchniowej. Wykorzystanie tego jest jednak możliwe jedynie pod warunkiem zagwarantowania odpowiednio dużej powierzchni, z której kombajn zbożowy byłby w stanie zebrać plon roślin w sezonie.

Jak wynika z szacunkowych obliczeń Aleksandra Muzalewskiego, wydajność osiągana na polach o powierzchni 10-20 ha i większych jest o 5-10 proc. wyższa w porównaniu z polami o powierzchni 4-5 ha. Jeszcze większe zróżnicowanie, a konkretnie spadek wydajności, obserwuje się podczas pracy kombajnu zbożowego na polach o powierzchni 1-2 ha. Spadek wydajności podczas pracy na małych polach dotyczy maszyn o dużej szerokości roboczej. Powierzchniowa wydajność kombajnu, stanowiąca istotną informację przy doborze maszyny do gospodarstwa, jest związana z wydajnością masową wyrażaną masą ziarna zbieranego w ciągu godziny, a szerzej - w sezonie. Przykładowo, jak wynika z obliczeń Muzalewskiego, w wypadku wzrostu plonu zbóż z 4-4,5 t/ha do 6 t/ha powierzchniowa wydajność kombajnu może zmniejszyć się o 5-7 proc. Przytoczony spadek wydajności powierzchniowej wynika z dwóch przyczyn. Pierwszą z nich jest ograniczona przepustowość (wyrażona w kg/s) zespołu młócąco-separującego kombajnu, bezpośrednio przekładająca się na prędkość roboczą, która z kolei decyduje o powierzchniowej wydajności pracy. Natomiast drugą przyczyną możliwego spadku wydajności powierzchniowej maszyny przy wyższych plonach zbieranych roślin jest konieczność częstszego opróżniania zbiornika, co w sytuacji wyboru opcji wykonywania tej czynności na postoju jest równoznaczne z wydłużeniem łącznego czasu przeznaczonego na rozładunek ziarna ze zbiornika kombajnu na środek transportowy.

Wydajność kombajnu zależy również od odpowiedniego zaplanowania środków transportowych przeznaczonych do odwożenia ziarna z pola. Kombajn zbożowy jest w tej sytuacji traktowany jako maszyna główna i to do osiąganych przez kombajn wskaźników wydajności trzeba dostosować środki transportu, a nie odwrotnie. Poszukując czynników sprzyjających racjonalnemu wykorzystaniu kombajnu zbożowego, warto zwrócić uwagę na strukturę upraw w gospodarstwie. Wyposażenie gospodarstwa w nowy kombajn zbożowy jest równoznaczne z wdrażaniem postępu technicznego w technologiach produkcji roślinnej. Skala tego postępu w znacznej części wiąże się z wybranymi, konstrukcyjno-eksploatacyjnymi i funkcjonalnymi cechami kombajnu. Współczesny kombajn zbożowy gwarantuje coraz większą wydajność pracy, niezawodność działania i wysoki komfort obsługi wynikający z wprowadzenia elektronicznych układów kontrolno-sterujących i innych udogodnień.

tags: #kombajn #zbozowy #budowa #szkieletu