Обзор особенностей конструкции и результатов испытаний измельчителей сена и соломы в Северо-Западной зоне в 2009-2015 гг.

ФГБУ “Северо-Западная МИС” за период с 2009 г. по 2015 г. провела испытания измельчителей грубых кормов (таблица 1):

- измельчитель рулонов грубых кормов ИРК-145, изготовитель - ОАО ''Бобруйскагромаш'' Республика Беларусь;
- измельчитель грубых кормов в рулонах ИГК-5, изготовитель - ОАО ''Бобруйскагромаш'' Республика Беларусь; 
- раздатчик-выдуватель соломы РВС-1500, изготовитель - ООО «Интенсивные технологии» г. Смоленск;
- измельчитель-выдуватель соломы Primor-3560, изготовитель - фирма "KUHN" Франция;
- измельчитель-выдуватель соломы Primor-5060, изготовитель - фирма "KUHN" Франция;
- измельчитель рулонов сена и соломы Luclar Teseo, изготовитель - фирма «RBS», Италия;
- измельчитель рулонов Taarup 853, изготовитель - фирма "Kverneland", Дания.

Описание и особенности конструкций

Измельчитель ИРК-145

предназначен для измельчения грубых кормов (сенажа, сена, соломы) и подстилочного материала в рулонах в стационарном режиме с выгрузкой измельченных кормов и подстилочного материала в навал или транспортное средство, а также подачи в процессе измельчения кормов в кормушку или на кормовой стол, а подстилочного материала в стойла при беспривязном содержании скота.

Измельчитель ИРК-145 (рисунок 1- рисунок 2) состоит из шасси, с шарнирно закрепленной рамой, барабана, трансмиссии, манипулятора, ротора, выгрузного рукава, гидросистемы и электрооборудования.

Барабан сварной конструкции, состоит из обечайки цилиндрической формы, направляющего обода и четырех направляющих, представляющих собой растянутую винтовую линию, расположенных на внутренней стороне обечайки. Направляющие предназначены для подачи рулона к режущему ротору во время вращения барабана.

На раме закреплены два опорных ролика и верхний ролик барабана, привод барабана, регулятор потока гидросистемы и короб продувания с рукавом выгрузки.

Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от ВОМ трактора к ротору и состоит из вала с обгонной и фрикционной (предохранительной) муфт, контрпривода, редуктора, гидромотора и двух карданных передач. Вал закреплен на шасси, а контрпривод на раме. Частота вращения вала - 1000 об/мин.

Манипулятор предназначен для подачи рулона (торцом вперед) в барабан и состоит из балки, двух захватывающих вил, гидроцилиндра поворота вил и двух гидроцилиндров поворота балки.

Ротор предназначен для измельчения и выброса измельчаемого материала в выгрузной рукав и состоит из корпуса сварной конструкции, выполняющего роль колеса вентилятора для продува воздуха, и 17 ножей, закрепленных на передней стенке. Ротор установлен на выходном валу контрпривода трансмиссии с приводом через редуктор.

Технологический процесс измельчителя ИРК-145 (рисунок 3) заключается в следующем: при движении агрегата задним ходом измельчитель подводится к рулону и производится загрузка рулона с помощью манипулятора загрузки. Затем включается привод измельчающего ротора и гидромотор вращения барабана. По направляющим рулон продвигается к ножам ротора, которые производят измельчение. Ротор, выполняющий роль колеса вентилятора, подает измельченную массу в выгрузной рукав, который производит выброс массы.

Измельчитель-выдуватель Primor-3560

(рисунок 4) состоит из рамы, опорных колес, загрузочного клапана, бункера, дефлектора, прицепного устройства, стояночной опоры, стояночного тормоза с приводом от ВОМ трактора через карданную передачу.

Особенностью конструкции является расположенные внутри бункера подающий конвейер и горизонтально расположенный битер для измельчения технологического материала с подачей его на турбину.

Технологический процесс, выполняемый измельчителем: механизатор устанавливает агрегат на загрузочной площадке, предварительно опустив задний загрузочный клапан. При помощи фронтального загрузчика в бункер машины укладываются до двух рулонов, с предварительно удаленным упаковочным материалом (шпагат, пленка). Затем, зафиксировав задний рулон загрузочным клапаном, агрегат переезжает на животноводческую ферму и, включив ВОМ трактора, начинает процесс раздачи и выдувания. Подающий конвейер подает рулоны на битер, который ножами измельчает массу и турбиной через дефлектор выдувает массу вправо по ходу движения. После опорожнения бункера агрегат переезжает на погрузку рулонов и технологический цикл повторяется.

Таблица 1 Техническая характеристика измельчителей

Измельчитель-выдуватель Primor-5060

(рисунок 5 – рисунок 6) состоит из рамы, бункера с транспортером и битером, верхнего поворотного дефлектора и бокового дефлектора, управляемых с помощью гидроцилиндров, загрузочного устройства, прицепного устройства, пульта дистанционного управления, опорных колес, стояночного упора.

Отличие измельчителя-выдувателя Primor 5060 от измельчителя-выдувателя Primor 3560:

- увеличенный объем бункера с возможностью загрузки до трех рулонов;
- два дефлектора: верхний поворотный - для внесения подстилки по правой стороне кормового прохода и нижний боковой – для внесения подстилки по левой стороне кормового прохода в помещениях с низкими потолочными перекрытиями.
- возможность регулирования дальности подстилки путѐм изменения положения дефлекторов посредством гидроцилиндров, управляемых с пульта управления, расположенным в кабине трактора;
- наличие системы подъѐма заднего рулона в момент измельчения первого рулона для снижения нагрузки на донный транспортѐр и облегчения измельчения и выдувания первого рулона;
- управление всем технологическим процессом с пульта управления,
расположенным в кабине трактора или с дополнительного пульта управления, расположенного на задней части бункера слева.

Технологический процесс, выполняемый измельчителем-выдувателем Primor 5060: механизатор устанавливает агрегат на загрузочной площадке, предварительно опустив задний загрузочный клапан. При помощи фронтального загрузчика в бункер машины укладываются три рулона соломы, с предварительно удаленным упаковочным материалом (шпагат, сетка). Затем, зафиксировав задний рулон соломы загрузочным клапаном, агрегат переезжает на животноводческую ферму и, включив ВОМ трактора, начинает процесс измельчения и выдувания (подстилки) соломы (рисунок 7). Подающий конвейер подает рулоны соломы на битер, который ножами измельчает и подает массу на турбину, выдувающую солому через боковой и поворотный дефлектор влево и вправо по ходу движения.

Измельчитель рулонов грубых кормов ИГК-5

(рисунок 8) предназначен для самозагрузки, транспортировки, измельчения и раздачи в кормушки или на кормовой стол, при необходимости в транспортные средства
или в навал спрессованных в рулоны грубых кормов (сенаж, сено) и подстилочного материала (солома) при привязном и беспривязном содержании скота.

Измельчитель ИГК-5 состоит из рамы с ходовыми колесами, бункера, с измельчающими барабанами и метателем, дефлектора, двух редукторов, сницы, гидроцилиндра механизма загрузки, лотка загрузочного, выносного пульта управления, гидромотора и трансмиссии.

Отличительные особенности конструкции:
- механизм самозагрузки рулонов;
- механизмом реверса конвейера;
- привода конвейера гидромотором;
- редуктор переключения скоростей метателя.

Управление направлением измельченной массы осуществляется изменением положения дефлектора с выносного пульта управления при включенном конвейере, а положение козырька устанавливается при помощи тяги вручную. Производительность измельчителя регулируется изменением скорости движения конвейера.

Технологический процесс, выполняемый измельчителем ИГК-5, осуществляется следующим образом: агрегат подъезжает задним ходом к рулону, уложенному горизонтально в упор, опускает загрузочный лоток и, продолжая движение, подбивает лоток под рулон. Лоток поднимается в горизонтальное положение и снимается упаковочный материал. При дальнейшем подъеме лотка рулон скатывается в кузов на конвейер. Конвейером рулон перемещается в переднюю часть кузова к измельчающим барабанам. Аналогично загружается второй рулон, после чего агрегат переезжает к месту работы. Выбирается необходимая скорость метателя на главном редукторе.

Включается ВОМ трактора, который через карданную передачу приводит в движение измельчающие барабаны и редуктор метателя. После этого включается гидромотор привода конвейера для равномерного транспортирования рулона к измельчающим барабанам.

Раздатчик-выдуватель соломы РВС-1500 предназначен для измельчения рулонов и тюков сена и соломы, с подачей измельченной массы:

- на кормовой стол при беспривязном содержании скота;
- в бурт для дальнейшего использования в миксерах или кормораздатчиках;
- на подстил при беспривязном содержании скота.

Раздатчик РВС-1500 (рисунок 9 – рисунок 10) состоит из рамы, опирающейся на ходовые колеса, фрезерного барабана, ротора, бункера с транспортером, открывающегося заднего борта, выгрузного дефлектора, поворотного дефлектора и трансмиссии с редуктором и карданной передачей.

Раздатчик РВС-1500 оснащен:
- механизмом самозагрузки рулонов;
- механизмом реверса транспортера;
- выносным пультом управления.

Отличительной особенностью конструкции раздатчика-выдувателя соломы РВС – 1500 являются режущие ножи в виде сегментов режущего аппарата косилок.
Технологический процесс, выполняемый раздатчиком РВС-1500, аналогичен технологическому процессу, выполняемому измельчителем рулонов грубых кормов ИГК-5.

Измельчитель сена, соломы LUCLAR TESEO

предназначен для измельчения рулонов сена и соломы, с подачей измельченной массы:
- на кормовой стол при беспривязном содержании скота;
- в бурт для дальнейшего использования в миксерах или кормораздатчиках;
- на подстил при беспривязном содержании скота.

Измельчитель LUCLAR TESEO (рисунок 11 – рисунок 12) состоит из рамы, на которой закреплен бункер с подающим транспортером, ротора измельчающего механизма с редуктором привода, верхнего и нижнего дефлекторов, открывающегося заднего борта, карданной передачи, ходовых колес.

Измельчитель LUCLAR TESEO оснащен:
- механизмом самозагрузки рулонов;
- механизмом реверса транспортера;
- выносным пультом управления.

Отличительной особенностью конструкции измельчителя LUCLAR TESEO является вертикальное расположение ротора измельчающего механизма.

Технологический процесс (рисунок 13), выполняемый измельчителем LUCLAR TESEO, осуществляется аналогично технологическому процессу, выполняемому измельчителем рулонов грубых кормов ИГК-5. Управление направлением измельченной массы осуществляется изменением положения козырька поворотного дефлектора с выносного пульта управления.

Измельчитель рулонов Taarup 853

(рисунок 14 – рисунок 15) предназначен для измельчения обычной массы травянистых и зерновых культур в рулонах и тюках, для раскладки массы и подачи в кормушки животным.

Измельчитель рулонов Taarup 853 состоит из рамы, опирающейся на ходовые колеса, редуктора, карданной передачи, камеры прессования с транспортером, фрезерного барабана, разгрузочного поворотного дефлектора, продувочной камеры с ротором, открывающегося заднего борта, гидроцилиндра подъема-опускания заднего борта, пульта управления.

Особенности конструкции измельчителя рулонов Taarup 853:
- самозагрузка рулонов или больших тюков.

В камере прессования установлен напольный транспортер, скорость которого может регулироваться. Напольный транспортер перемещает растительную массу к режущему барабану. Режущий барабан измельчает и направляет растительную массу в продувочную камеру, где измельченная растительная масса ротором направляется в дефлектор и выбрасывается. Управление направлением измельченной массы осуществляется изменением положения козырька поворотного желоба с пульта управления, расположенного в кабине трактора.

Эксплуатационно-технологические показатели

Анализ результатов испытаний измельчителей рулонов грубых кормов в хозяйственных условиях показывает, что значительная часть сменного времени (18,0% - 48,6%) затрачивается на время подготовки к основной работе: время переезда под загрузку, время загрузки и время освобождения рулонов от шпагата или сетки (таблица 2). При этом время освобождения рулонов от шпагата или сетки занимает от 33% до 60% от времени подготовки. 

Эксплуатационно-технологические показатели измельчителей на транспортировке и измельчении соломы

Измельчитель ИРК -145 в агрегате с трактором Беларус 82.1 (таблица 3) и измельчитель LUCLAR TESEO в агрегате с трактором Беларус 82.1 эксплуатировались на транспортировке и измельчении рулонов соломы.

Характеристика рулонов и их масса - близкие по значению: рулон с размерами 120х150 см, с массой 238 кг и влажностью 33,5% измельчался в машине ИРК-145 с выгрузкой в навал, рулон с размерами 120х131 см, с массой 209,7 кг и влажностью 18,9% измельчался в машине LUCLAR TESEO с выгрузкой в бурт. Измельчители оборудованы измельчающими роторами вертикального расположения, но на измельчителе LUCLAR TESEO используется ротор большего размера. Поэтому время основной работы, затраченное на измельчение соломы меньше, чем на измельчителе ИРК-145. Соответственно производительность основного времени и производительность сменного времени у измельчителя LUCLAR TESEO выше, чем у измельчителя ИРК-145.

Удельный расход топлива трактора Беларус 82.1 с измельчителем LUCLAR TESEO составил 2,9 кг/т, трактора Беларус 82.1 с измельчителем ИРК-145 – 3,6 кг/т. Средняя длина частиц после измельчения рулона в ИРК-145 составила 19,3 см, после измельчения рулона в LUCLAR TESEO – 8,2 см. Полнота выгрузки составила у ИРК-145 – 99,2%, у LUCLAR TESEO – 99,6%.

Измельчитель Taarup 853 в агрегате с трактором Agrofarm 115 эксплуатировался на транспортировке и измельчении рулонов соломы с выгрузкой в бурт. Рулоны измельчались горизонтальным фрезерным барабаном. При размерах рулона 120х140 см, с массой 251,2 кг и влажностью 12,1% производительность основного времени составила 6,85 т/ч, производительность сменного времени – 5,3 т/ч. Удельный расход трактора Agrofarm 115 составил 1,84 кг/т. Полнота выгрузки - 99,1%, а длина измельченных частиц – 13,9 см.

Измельчитель-выдуватель Primor-5060 в агрегате с трактором Беларус 82.1 эксплуатировался на транспортировке, измельчении и выдувании соломы на подстилку в животноводческих помещениях. При измельчении загруженных рулонов с размерами 120х149 см, массой 244 кг, с влажностью 15,8%, производительность основного времени при движении со скоростью 2,3 км/ч составила 5,63 т/ч. Сменная производительность равна 2,8 т/ч, удельный расход топлива за время сменной работы составил 0,98 кг/т.

При испытании определено влияние положения верхнего выгрузного устройства и нижнего бокового выгрузного устройства на ширину и высоту получаемой подстилки. При угле поворота верхнего выгрузного устройства в 450 высота подстилки составила 35,8 см, при ее ширине 103,5 см. При изменении угла поворота до 1800 высота подстилки уменьшилась до 21,3 см, при этом ширина полосы подстилки увеличилась до 300,0 см.

При выдувании соломы через нижнее боковое выгрузное устройство, установленное под углом 15⁰, высота подстилки составила 36,3 см с шириной полосы подстилки 68,6 см. С изменением угла установки до 90⁰, высота подстилки уменьшается до 14,1 см, а ширина полосы подстилки увеличивается до 430 см. Средняя длина частиц соломы составляет 30 см, полнота выгрузки – 100%.

Эксплуатационно-технологические показатели измельчителей на транспортировке и измельчении сена

Измельчитель РВС-1500 и измельчитель LUCLAR TESEO эксплуатировались на транспортировке и измельчении рулонов сена с подачей массы в бурт (таблица 4). Рулоны сена загружались в бункер измельчителя собственным механизмом загрузки, в РВС-1500 – 2 рулона, в LUCLAR TESEO – 1 рулон. Соответственно время загрузки рулонов в РВС-1500 в два раза выше (1,28 ч).

Рулон сена, загруженный в измельчитель LUCLAR TESEO с массой 262 кг менее плотный, чем загруженный в измельчитель РВС-1500 рулон сена с массой 243,6 кг, так как линейные размеры последнего меньше и составляют 123,7х124 см, против рулона массой 262 кг с размерами 145х218,3 см.

Измельчители эксплуатировались в агрегате с тракторами Беларус 82.1. Производительность основного времени измельчителя РВС-1500 составила 4,36 т/ч, у измельчителя LUCLAR TESEO производительность основного времени составила 4,07 т/ч. Сменная производительность соответственно равна 2,06 т/ч и 1,01 т/ч, удельный расход топлива за время сменной работы составил 1,31 кг/т и 1,38 кг/т. Меньшая в два раза сменная производительность измельчителя LUCLAR TESEO объясняется двумя поочередными загрузками рулона, против одной загрузки двух рулонов в РВС-1500. Полнота выгрузки измельченной массы составляет 99,5% (РВС-1500), 99,6% (LUCLAR TESEO).

Измельчитель грубых кормов ИГК-5 в агрегате с трактором Беларус 82.1 эксплуатировался на измельчении рулонов сена с раздачей на кормовой стол. Одновременно загружались два рулона сена размерами 130х168,3 см, массой 225 кг каждый, с влажностью 19,3%. Производительность основного времени при движении агрегата со скоростью 1,91 км/ч, при заданной норме выдачи 0,85 кг/м, составила 1,57 т/ч. Сменная производительность составила 1,01 т/ч, удельный расход топлива за время сменной работы – 3,61 кг/т. На снижение сменной производительности повлияли суммарные (18%) затраты времени на переезд к месту погрузки и затраты на освобождение рулонов от шпагата. Фактическая норма раздачи корма по длине кормовой линии составила 0,92 кг/м, с неравномерностью 19,5%. Полнота
выгрузки – 100%.

Измельчитель Primor-3560 в агрегате с трактором Беларус 82.1 эксплуатировался на измельчении рулонов силоса с раздачей на кормовой стол. Загрузка рулонов велась с использованием погрузчика. Размеры рулона - 119,7х121,7 см, массой 470 кг, влажностью 66%. При скорости движения 1,9 км/ч, при заданной норме выдачи – 6 кг/м, производительность основного времени составила 7,23 т/ч, сменная производительность – 2,25 т/ч. Удельный расход топлива трактора за время сменной работы – 0,54 кг/т. На снижение сменной производительности до 2,25 т/ч повлияли затраты времени на переезд к месту загрузки, затраты времени на погрузку и затраты времени на освобождение от шпагата, в сумме 45,5% сменного времени. Фактическая норма раздачи корма по длине кормовой линии составила 4,7 кг/м, при заданной норме 6 кг/м, с неравномерностью 28,1%. Полнота выгрузки – 100%.

Эксплуатационно-технологические показатели на измельчении сена
Таблица 4

 Надежность измельчителей соломы и сена

Коэффициент готовности измельчителей соломы и сена (таблица 5) варьируется от 0,99 до 1,0. Отказы по измельчителям: срез болтов крепления ножей (Primor 5060), изгиб ножей (ИГК-5) в основном связаны с наличием в рулонах естественных природных камней. Также имеются отказы от некачественного изготовления: срез болта крепления сницы (LULAR TESEO), поломка звена беговой дорожки барабана и поломка по сварке зуба манипулятора из-за некачественной сварки (ИРК-145) и отказы от предельного износа: ножи барабана и ремень привода барабана (Primor 3560).

Показатели надежности измельчителей
Таблица 5   

Заключение

В результате испытаний измельчителей-выдувателей, проведенных ФГБУ “Северо-Западная МИС” установлено:

- измельчитель ИРК-145 (ОАО ''Бобруйскагромаш'', Республика Беларусь) агрегатируется с тракторами мощностью от 59 кВт. Загрузка рулона производится погрузочным механизмом измельчителя, загрузка рулона погрузчиком затруднена. Сменная производительность при измельчении рулона соломы массой 238 кг с влажностью 33,5% составляет 0,68 т/ч. Полнота выгрузки – 99,2%;

- измельчитель рулонов грубых кормов ИГК-5 (ОАО ''Бобруйскагромаш'', Республика Беларусь) агрегатируется с тракторами мощностью от 59 кВт. Загрузка рулона производится как погрузочным механизмом измельчителя, так может производиться и погрузчиком. Можно загружать до 2 рулонов одновременно. Сменная производительность, при измельчении рулона сена с выгрузкой на кормовой стол с массой рулона 225 кг с влажностью 19,3%, составляет 1,01 т/ч. Фактическая норма раздачи корма по длине кормовой линии составила 0,92 кг/м, с неравномерностью 19,5%. Полнота выгрузки – 100%;

- измельчитель-выдуватель Primor-3560 (фирма "KUHN" Франция) агрегатируется с тракторами мощностью от 59 кВт. Загрузка рулона производится как погрузочным механизмом измельчителя, так может производиться и погрузчиком. Можно загружать до 2 рулонов одновременно. Сменная производительность, при измельчении рулонов силоса с выгрузкой на кормовой стол с массой рулона 470 кг с влажностью 66,0%, составляет 2,25 т/ч. Фактическая норма раздачи корма по длине кормовой линии составила 4,7 кг/м, с неравномерностью 28,1%. Полнота выгрузки – 100%;

- измельчитель-выдуватель Primor-3560 (фирма "KUHN" Франция) агрегатируется с тракторами мощностью от 59 кВт. Загрузка рулона производится как погрузочным механизмом измельчителя, так может производиться и погрузчиком. Можно загружать до 3 рулонов одновременно. Сменная производительность, при измельчении рулонов соломы с выдуванием на подстилку с массой рулона 244 кг с влажностью 15,8%, составляет 2,81 т/ч. При угле поворота верхнего выгрузного устройства 1800 высота подстилки составляет 21,3 см, ширина полосы подстилки - 300,0 см. Полнота выгрузки – 100%;

- раздатчик-выдуватель соломы РВС-1500 (ООО «Интенсивные технологии» г. Смоленск) агрегатируется с тракторами мощностью от 59 кВт. Загрузка рулона производится как погрузочным механизмом измельчителя, так может производиться и погрузчиком. Можно загружать до 2 рулонов одновременно. Сменная производительность, при измельчении рулона сена с выгрузкой в бурт с массой рулона 243,6 кг с влажностью 18,7%, составляет 2,06 т/ч. Полнота выгрузки – 99,5%;

- измельчитель рулонов сена и соломы Luclar Teseo ( фирма «RBS», Италия) агрегатируется с тракторами мощностью от 59 кВт. Загрузка рулона производится как погрузочным механизмом измельчителя, так может производиться и погрузчиком. Сменная производительность, при измельчении рулона соломы с выгрузкой в бурт с массой рулона 209,7 кг с влажностью 18,9%, составляет 0,84 т/ч. Полнота выгрузки – 99,6%. Сменная производительность, при измельчении рулона сена с выгрузкой в бурт с массой рулона 262 кг с влажностью 12,5%, составляет 1,01 т/ч. Полнота выгрузки – 99,6%;

- измельчитель рулонов Taarup 853 (фирма "Kverneland", Дания) агрегатируется с тракторами мощностью от 85 кВт. Загрузка рулона производится как погрузочным механизмом измельчителя, так может производиться и погрузчиком. Можно загружать до 2 рулонов одновременно. Сменная производительность, при измельчении рулонов соломы с выгрузкой в бурт с массой рулона 251,2 кг с влажностью 12,1%, составляет 5,3 т/ч. Полнота выгрузки – 99,1%.