Перспективные технологии уборки семенных посевов

 

Существующая технология уборки семенной конопли, которая направлена на получение семян и волокна, требует больших трудозатрат. Поэтому с целью введения комплексной механизации процессов уборки семенных посевов требуется применение других технологий, которые в свою очередь зависят от направления выращивания культуры - одностороннего (только на семена) или двустороннего, который даёт возможность получить как семена, так и луба или волокна. При таком подходе есть реальная возможность комплексно механизировать не только процессы сбора, но и процессы последующей первичной переработки стеблей. Современный рынок сельскохозяйственной техники насыщен мощными зерноуборочными комбайнами, которые используются на уборке различных сельскохозяйственных культур. Трудности в уборке конопли заложены в структуре стеблей, которые состоят из волокна и древесины.

В период полного созревания семян также заканчивается формирование волокна в стеблях. Поэтому во время работы зерноуборочного комбайна волокно может наматываться на вращающихся рабочих органах комбайна, что приводит к нарушению технологического процесса и выхода из строя рабочих органов. Кроме того, одним из проблемных вопросов является высота стеблей конопли, которая колеблется в пределах 100 - 300 см и более. Зона размещения семенной части стеблей (соцветия) при этом колеблется, а потому для уборки жатка зерноуборочного комбайна должна иметь способность срезать стебли на высоте от 30 до 140 см и направлять соцветия в молотильную камеру комбайна. Данным условиям отвечает большинство зерноуборочных комбайнов ведущих мировых фирм производителей. Однако ни один из производителей зерноуборочных комбайнов не даёт рекомендаций о возможности их использования на уборке конопли.

Выращивание конопли на семенные цели. Технология выращивания конопли на семенные цели с последующим сбором зерноуборочными комбайнами широко распространена в странах Западной Европы и в Канаде, где коноплю собирают и получают достаточно высокие урожаи семян, не применяя ручного труда. Остатки стеблей конопли используют для изготовления целлюлозы, однотипного луба или волокна с последующей вторичной переработкой. Для выращивания семенных посевов целесообразно использовать разрежённые посевы конопли с нормой высева семян 5-7 кг/га.

Зависимость урожая семян и стеблей от нормы высева семян приведены в таблице 8.11. Анализ данных показывает, что с увеличением количества растений конопли на 1 га уменьшается длина растений и длина соцветия, а биологический урожай семян существенно не меняется.

 

Таблица 8.11 - Характеристика стеблестоя и биологический урожай конопли в зависимости от нормы высева семян (по данным и А.О. Маринченко, 2009 г.).

 

Норма высева семян, кг/га	Биологическая урожайность семян, ц/га	Количество растений, шт. м2	Масса растений, кг/ м2	Общая длина растений, см	Длина соцветия, см
25	15,42	112,5	1,83	134,25	12,73
20	14,31	59,75	1,81	153,02	17,96
15	15,17	54,00	2,13	174,88	21,94
10	14,86	51,00	1,96	167,65	23,28
5	14,73	35,50	1,87	180,08	27,95

 

Опыт работы Института лубяных культур в направлении внедрения новой технологии уборки семенных посевов конопли дал положительные результаты. Начиная с 2005 г., сбор конопли осуществляли зерноуборочными комбайнами.

Были проведены исследования работы различных модификаций зерноуборочных комбайнов, краткая техническая характеристика которых приведена в таблице 8.12.

 

Таблица 8.12 - Технические характеристики комбайнов, применяемых на уборке семенных посевов конопли.

 

Показатель	КЗС 11 Днепр-350 (Украина)	Доминатор-208 МЕСА (Германия)	Lехіоn- 460 (Германия)	Leхіоn-550 (Германия)	СASE AFX 8010 (США)	Дон-1500 (Россия)	ПАЛЕССЕ GS12 (Белоруссия)	LAVERDA 269LGS (Италия)
Объём бункера, м3	7,2	7,2	9,6	9,6	7,4	6	8	8.8
Ширина захвата жатки, м	5,8	5,8	7,0	7,6	7,62	6	6,7	6,00
Максимальная высота подъёма режущего аппарата, см	130	130	145	145	140	90	130	135
Ширина молотилки, мм	1320,0	1320,0	1700	1700	-	-	-	-
Диаметр молотильного барабана, мм	450,0	450,0	600	600	762	800	600 800	600
Скорость вращения молотильного барабана, мин. "1			395-1150	395-1150		512-954	-	380-1310
Тип устройства сепарации соломы	К	К	К	К	Р	К	к	К
Производительность за 1 час основного времени, т/ч.			38	38		10,7	18	-
Площадь решёт очистки, м2	4,7	4,7	5,8	5,8	5,12	-	5	5.58
Площадь сепарации, м2	5,8	5,8	9,85	9,85	6	-	6,15	9,06
Масса, кг	11090,0	11090,0	14200	14200	-	13300	12000	-
Мощность двигателя, л.с.	245,0	245,	300	351	260	235	330	275
Вместимость топливного бака, л	300,0	300,0	600	800	1000	-	300	450

Примечания: К - клавишный; Р - роторный;
*- установленная ширина захвата жатки 6,00; 6,60; 7,60 м.

 

Исследование работы механизмов зерноуборочных комбайнов показали, что удовлетворительный обмолот семян конопли осуществляется почти всеми зерноуборочными комбайнами, но к основному недостатку следует отнести нарушение технологического процесса, связанного с намоткой волокна на вал привода транспортёра наклонной камеры и другие рабочие органы. Примером являются зерноуборочные комбайны итальянского производства LAVERDA 269LGS и белорусского производства ПАЛЕССЕ GS12, которые выполняют технологический процесс, но из-за образования намоток на валу привода транспортёра наклонной камеры его производительность очень низкая. Так, зерноуборочный комбайн LAVERDA 269LGS в 2008 г. собрал за два дня только 5 га конопли, а комбайн ПАЛЕССЕ GS12 в 2009 г. - 4 га.

Данные работы зерноуборочных комбайнов при обмолоте конопли показали, что урожайность семян не влияет на качество выполнения технологического процесса (табл. 8.13).

 

Таблица 8.13 - Результаты сбора конопли зерноуборочными комбайнами различных марок.

 

Год	Марка зерноуборочного комбайна	Собранная площадь, га	Бункерная урожайность семян, ц/га	Бункерная влажность семян, %
2005	Доминатор-208 МЕСА	80	10,7	25-30
2006	Днепр-350 и Lехіоn- 460	267	5,7	25-30
2007	Lехіоn-460	195	6,7	22-28
2008	Lехіоn-550	211	11,1	23- 29
	LAVERDA 269LGS	5	-	-
2009	СASE AFX 8010	150	6,0	-
	ПАЛЕССЕ GS12	4	6,0	14-24
2010	СASE AFX 8010	33	12,1	26-34
	Дон-1500	95	5,4	26-30

 

Примечание. Комбайн СASE AFX 8010  в 2008 г. использовало на опытных участках.

 

Влажность семенного вороха при уборке урожая составляет 22 – 34 %, поэтому для сохранения качественных показателей семян сразу же после уборки необходимо провести первичную очистку семян и довести его до кондиционной влажности.

Влажность составляющих частей растения на период сбора представлены в таблице 8.14.

 

Таблица 8.14 - Влажность составляющих частей растения

(по данным А.О. Маринченко, 2009 г.).

 

Составная часть стебля	Содержание влаги, %
Семена	24,3
Стебель	56,4
Листья	68,8
Соцветия	61,5

 

Данные таблицы свидетельствуют о том, что наименьшую влажность имеют семяна, поэтому после уборки необходимо отделить их от разных примесей, то есть листьев, частиц стеблей и т.д.

Во время прохождения вороха через жатку, наклонную камеру и молотильный аппарат зерноуборочного комбайна семена подпадают под действие рабочих органов, в результате чего повышается степень его травмированности, что отрицательно влияет на качество урожая. Наибольшее негативное влияние на качество семян производит частота вращения молотильного барабана и зазор между барабаном и декой (табл.8.15).

 

Таблица 8.15 - Всхожесть семян, собранного комбайном Доминатор-208
МЕСА на разных режимах работы (по данным П.В. Лукьяненко, 2005 г.).

 

Обороты молотильного барабана, мин."1	Зазоры между молотильным барабаном и декой, мм		Всхожесть семян, %
	на входе	на выходе
1000	21	16	59,8
800	21	16	64,0
600	21	16	68,8
800	30	25	76,5
800	36	31	80,0

 

Как видим, с увеличением оборотов молотильного барабана всхожесть семян уменьшается. В то же время с повышением зазоров между молотильным барабаном и декой - повышается. В эксперименте наибольшая всхожесть семян была получена при оборотах молотильного барабана 800 мин. и зазорах между барабаном и декой на входе 36 мм (80 %) и аналогичных оборотах при зазорах на входе 30 мм, на выходе 25 мм (76,5 %). Оба показателя соответствуют требованиям к семенам конопли первой репродукции. Данные сходства показывают, что сбор семенной конопли можно осуществлять при зазорах 36 мм на входе и 31 мм на выходе. При этом незначительные потери семян от недомолачевания в соцветии можно компенсировать его сходством.

Пропускная способность зерноуборочного комбайна Lехіоn-460 составляет 38 т/ч., а рекомендуемая скорость движения комбайна при работе до 7 км/ч. В таблице 8.16 приведены данные по определению производительности комбайна Lехіоn-460 при сборе конопли на участках с различной нормой высева семян. Скорость движения комбайна на участках с нормой высева семян 30, 40, 50 кг/га уменьшается. Это связано с увеличением массы срезанных стеблей, что в свою очередь приводит к уменьшению производительности и увеличению нагрузки на комбайн.

 

 

Таблица 8.16 - Производительность комбата Lехіоn-460 при уборке семенных посевов конопли (по данным И.О. Маринченко, 2007 г.).

 

Норма высева семян, кг/га	Скорость движения комбайна, км/ч.	Масса срезанных стеблей с 1 м2, кг/м2	Производительность
			га/год	т/год
2,5	7,0	0,10	4,41	4,41
5,0	7,0	0,13	4,41	5,73
10,0	7,0	0,19	4,41	8,38
15,0	7,0	0,19	4,41	8,38
20,0	7,0	0,45	4,41	19,84
25,0	7,0	0,57	4,41	25,14
30,0	3,8	1,25	2,26	30,11
40,0	3,5	1,54	2,20	32,64
50,0	2,8	2,01	1,76	33,02

 

Основными требованиями к технологическому процессу уборки конопли зерноуборочными комбайнами является выявление и устранение таких источников потерь семян:

- уменьшение количества срезанных соцветий, которые выпадают перед жаткой и перебрасываются мотовилом через защитные рейки, установленные на жатке;

- снижение степени взаимодействия мотовила с соцветием.

При сборе конопли было отмечено, что некоторые стебли (особенно те, которые существенно отличаются по высоте растений от основного стеблестоя) после срезания режущим аппаратом наклоняются за жатку и тем самым увеличивают потери семян. В связи с этим на протяжении задней стенке жатки закрепляют 3-4 рейки с шириной 60-70 мм и толщиной 25-30 мм.

В результате проведения сравнительного анализа экспериментальных данных работы зерноуборочных комбайнов различных модификаций на уборке семенных посевов конопли нами установлено:

- сбор конопли зерноуборочным комбайном позволяет полностью исключить ручной труд, существенно уменьшить потери семян, повысить производительность, сократить сроки уборки;

- определены основные режимы работы комбайнов при выполнении технологического процесса сбора конопли, а именно: частота вращения молотильного барабана, частота вращения вентилятора очистки вороха, зазоры между молотильными барабанами и подбарабаньем на входе и выходе;

- возникает необходимость создания предпосылок для дальнейшего использования стеблей конопли для производства луба или волокна.

На основе этого предложен перечень мероприятий по уборке посевов конопли зерноуборочными комбайнами, которые приведены в таблице 8.17.

 

Таблица 8.17 - Перечень мероприятий по подготовке зерноуборочного комбайна к уборке конопли (по данным И.О. Маринченко, 2009 г.).

 

Мероприятия	Показатель	Примечание
1. Установить рельсы на жатку с тыльной стороны		Длина реек в зависимости от длины жатки
2. Установить зазор между барабаном зерновым предыдущим и подбарабаньем, мм	36	Положение рычага на № 10
3. Установить зазор между барабаном главным зерновым и подбарабаньем, мм: на входе на выходе	30 25	Положение рычага на № 10
4. Установить частоту вращения молотильных барабанов (скорость), мин."1 (м/с)	700-800 (19-22)	В зависимости от диаметра барабана
5. Установить частоту оборотов вентилятора очистки вороха, мин'1.	700-750	Органолептическая оценка бункерной массы
6. Осуществить органолептический анализ зерновой смеси в бункере на повреждение семян и содержание примесей, при необходимости внести изменения в вышеуказанные параметры работы комбайна	-	Органолептическая оценка
7. Очистить в кратчайшие сроки семенную смесь от примесей и провести искусственную сушку семян при температуре воздуха не выше, град.	40	Сушка семян до влажности 13 %
8. Сортировка семян		На сортировочных машинах общего назначения

 

Таким образом, теоретические и практические исследования по применению зерноуборочных комбайнов на конопле показали положительные результаты в решении проблемы уборки семенных посевов без затрат ручного труда. Однако этот вопрос требует дальнейшего изучения с целью совершенствования новой технологии такой специфической культуры, как конопля. Особенно остро возникает потребность в выявлении рациональных способов уборки и переработки остаток стеблей после комбайна.

Выращивание конопли для получения семян и луба. В последнее время постоянно расширяется ареал применения стеблей и луба конопли в различных отраслях промышленности, используются практически все составляющие стебли. Использование луба конопли показано на рис.8.9.

Суть технологии выращивания конопли для получения семян и луба заключается в том, что сбор разделяется на две фазы. В первой фазе проводится отделения семян путём
обчёсывания стеблей или срезания верхушек растений зерноуборочным комбайном и их обмолачивания, затем стебли скашиваются. Возможно объединение всех операций с применением для этого специальной машины, например, коноплеуборочного комбайна или коноплежатки с обчёсывальным, или режущим аппаратом. Полученные семена очищают и высушивают, а стебли после естественного высыхания собирают рулонным прессом и транспортируют на предприятия по первичной переработке соломы конопли.

Для решения проблемы переработки стеблей конопли в Институте лубяных культур разработана технология получения из стеблей луба с хаотичным расположением в массе (Патент 55242А, Украина). Такой подход позволяет комплексно механизировать процессы сбора семян, так и первичной обработки стеблей.

 

 

 

Рис.8.9 - Схема использования луба конопли.

 

Принципиальная технологическая схема получения луба представлена на рис.8.11. В этой технологии использованы известные и такие усовершенствованные механические действия и их комбинации, как мятие со скользким изгибом стеблей на концах рифли, трепально-чесальные и трясильно-вибрационные. Применение трепально-чесальных и трясильно-вибрационных действий в несколько переходов позволяет получить луб с заданными параметрами по длине и содержанию в нём костры в зависимости от целей дальнейшего его использования.

 

 

Рис. 8.11 - Принципиальная технологическая схема выделения луба конопли: 1 - подающее устройство;

2 - мяльный узел; 3 - трясильно-вибрационный узел; 4 - тепально-чесальный узел.

 

Эффективное разрушение связи между лубяным слоем и древесиной на первом этапе обработки обеспечивают мяльно-скоблящие действия, что способствует снижению содержания остаточной костра в лубе на последующих этапах.

После мяльно-скоблящих действий очистка луба осуществляется высокоскоростными действиями трепально-чесальных барабанов, они продолжают разрушение связи между лубяным слоем и древесиной и очищают луб от других примесей. Окончательная очистка луба от костры осуществляется действиями тряски и вибрации.

Показатели качества конопляного луба, полученного по данной технологии. Для проведения опыта использовались разные по диаметру и длине стебли конопли. Перед обработкой обезличенные стебли делились на три фракции: крупный стебель, средний стебель, мелкий стебель. Качество стеблей соломы согласно ГОСТ11008-64 «Солома конопляная ТУ» приведено в таблице 8.18.

 

Таблица 8.18 - Результаты инструментального анализа соломы конопли (по данным С.П.Коропченка и Р.Н.Гичязетдинова, 2008 г.).

 

Фракция стеблей	Длина, см	Диаметр, мм	Содержание луба, %	Номер соломи
Мелкий	140	5,3	36,74	1,3
Средний	186	6,5	38,13	1,3
Крупный	240	10,7	32,29	0,9

 

Результаты анализа луба представлены на рис.8.12. Как видим, с увеличением интенсивности воздействия рабочих органов стенда на обрабатываемый луб содержание костры в нём уменьшается у всех фракций стеблей. На первом переходе проходит основное выделение костра, остаток костры в лубе составляет 13,8, 11,2 и 10,8 %, полученного в соответствии с мелко,- средне - и крупностеблевой фракцией. Для луба, полученного из крупностеблевой фракции, содержание костры после прохождения второго и третьего перехода уменьшается с 10,8 до 1,9 %, для луба, полученного из среднестеблевой фракции, данный показатель уменьшается с 11,2 до 1,7 %, а для луба, полученного малостеблевой фракции, - с 13,8 % до 0,8 %. Эти значения по содержанию костры в полученном лубе соответствуют высшим сортам луба согласно ОСТ КЗ СНК 8014/230 «Луб среднерусской конопли» и ОСТ КЗ СНК 7003/207 «Луб конопляный южных районов».

 

 

Рис. 8.12 - Изменение содержания костры в процессе выделения луба конопли.

 

Анализ средней ваго-длины луба, полученного из стеблей среднестеблевой фракции и снятого со второго перехода стенда показал, что полученный луб имеет длину до 1200 мм, а распределение средней ваго-длины по классам показывает, что в образце преобладают волокна длиной от 600 до 800 мм.

Для остальных образцов луба распределение средней ваго-длины приведено в таблице 8.19.

 

Таблица 8.19 - Распределение средней ваго-длины луба по переходам (по данным С.П.Коротенка и Р.Н.Гичязетдинова, 2008 г.).

 

Фракция стеблей	Средняя ваго-длина, мм
	Первый переход	Второй переход	Третий переход
Мелкая	923,9	720,4	678,0
Средняя	713,0	640,1	546,6
Крупная	583,5	528,0	452,1

 

Штапельный анализ луба по переходам показал, что с увеличением интенсивности обработки штапель уменьшается и луб становится мягче. Следует отметить: увеличение интенсивности обработки луба по переходам технологического процесса уменьшает его штапель от 900 до 500 мм. Экспериментально установлено, что при использовании такой технологии выделения луба конопли, то есть без разделения последнего на длинный и короткий, можно получить луб с заданными параметрами по содержанию костры и его штапеля. При этом содержание костры в лубе может колебаться в пределах от 0,8 до 13 % в зависимости от того, какое количество переходов будет осуществлено. Такой клуб может быть использован на нетрадиционные цели, которые приведены выше. При необходимости получения луба с высокими показателями содержания костры в выбранной схеме есть возможность не использовать второй и третий переход.

Подытоживая представленный материал, следует отметить, что постоянно расширяется сфера использования продукции из конопли, разрабатываются новые более совершенные технологии переработки, поэтому постоянно идёт изменения в технологиях её уборки и послеуборочной доработки семян.

Использование стеблей конопли для получения волокна после сбора семян зерноуборочным комбайном. После уборки семян конопли зерноуборочным комбайном возникает необходимость в уборке стеблей, которые остались в поле. Во-первых, надо освободить поле от стеблей, чтобы подготовить его для посева весной, во-вторых, получить дополнительную продукцию конопли в виде тресты. Известно, что получение качественной тресты конопли осенью сложно в связи со снижением температуры воздуха и сокращением продолжительности дня, поскольку процессы деятельности аэробных бактерий, плесневых грибов, которые разрушают покровные и паренхимные ткани коры стеблей, замедляются, вследствие чего сроки приготовления тресты увеличиваются. При этом влажность тресты при уборке стеблей должна быть не более 25 %, что связано с последующим её хранением. При влажности выше треста теряет свои качественные характеристики. Учитывая вышеизложенное, предложено сбор стеблей конопли осуществлять весной, оставляя стебли осенью на корню.

Сбор тресты конопли осуществляют путём прикатывания стеблей, формирование из них валков, обогащения тресты прикатыванием валков рифлёными катками, подбора и прессования валков тресты в рулоны, погрузка рулонов в транспортные средства и вывоз их в места переработки.

Стебли после зимнего стояния (вылёживания) имеют высокую степень обособленности волокна от древесины. У стеблей, оставшиеся в стоячем состоянии, происходит выгнивание волокон прикорневой зоны растений, поэтому они легко взламываются в процессе прикатывание.

Результаты анализа характеристик стеблестоя после осенне-зимнего приготовления тресты из стеблей конопли приведены в таблице 8.20. Размер исследуемых участков, на которых проводилась уборка, составлял 20 га (участок 1) и 70 га (участок 2). Влажность стеблей 12,0 %.

 

Таблица 8.20 - Характеристика стеблей тресты конопли после зимовки на корню в поле (по данным О. А Пришакова. 2009 г.).

 

№ исследователь-ского участка	Количество стеблей 31 м2, шт.	Длина стеблей, см	Диаметр стеблей, мм	Засорённость посевов, %	Содержание волокна, %
1	36,0 ± 8,9	95,6 ± 20,2	7,2 ± 0,3	24,6	36,4 ± 1,9
2	16,0 ± 5,4	133,9 ± 8,5	14,1 ± 2,3	9,2	32,7 ± 3,6

 

Как видим, стебли первого участка имеют меньший диаметр, чем стебли второго, что влияет на содержание волокна в стеблях.

Данные по определению процента прямостоящих и сломанных стеблей конопли перед проведением операции прикатывание показывают, что при среднем количестве стеблей на двух участках от 16 до 36 шт. на м2 отмечено преимущественно прямостоящий стеблестой - от 70 до 81,6 %. Стебли, которые по тем или иным причинам были сломаны (колёсами зерноуборочного комбайна, в результате воздействия погодных условий и т.д.), составляют 7,4-11,6 %, наклонённые и полегшие стебли составляют 2,1-12,2 % и                 6,2-8,9 % соответственно. Таким образом, основная часть стеблестоя находилась в прямостоящем состоянии.

Определено, что стоячие стебли легко взламываются у шейки корня при наклоне их на 15-30° вследствие того, что волокнистая часть стебля у корневой шейки ослаблена. Операцию взлома стеблей конопли следует проводить в весенний период в условиях естественного высушивания материала до влажности в пределах 10,0-20,0 %. Для взлома более влажного материала нужно применять повышенную интенсивность прикатывания и жёсткие режимы проминания сырья, которые требуют дополнительных трудовых и производственных затрат.

Исходя из изложенного, предложено взлом стеблей конопли проводить почвообрабатывающими катками, что даёт возможность использовать общеизвестную сельскохозяйственную технику. Для определения возможности использования на уборке остатков стеблей конопли различных технических средств были испытаны катки кольчато-шпоровые (ЗККШ-6) и гладкие водоналивные катки. Испытания катков ЗККШ-6 показало, что они непригодны для этой операции по причине наматывания на них волокнистой массы. В отличие от них водоналивные катки выполняли поставленную задачу без существенных осложнений.

Результаты исследования двух типов гладких водоналивных катков (СКГ-2 и ЗКВГ-1,4) на укатывании стеблей конопли по показателям производительности и по качеству взлома стеблей при корне представлено в таблице 8.21.

 

Таблица 8.21 - Результаты взлома стеблей конопли водоналивными катками (по данным А.А. Примакова. 2009 г.).

 

Марка катка	Производительность, га/ч	Изломанность стеблей, %
СКГ-2	3,3 ± 0,2	98,5 ± 0,3
ЗКВГ-1,4	4,1 ± 0,4	99,1 ± 0,1

Данные свидетельствуют, что процент сломанных стеблей составляет 98,5 - 99,1 %, то есть достигается высокий показатель. Вместе с тем отмечаются и негативные процессы в использовании катка СКГ-2, а именно, частичное наматывание волокна на поверхность катка. Накопление намоток и их трения по металлическим поверхностям рамы может приводить к возгоранию, а потому, чтобы не допустить этого, приходится останавливать работу агрегата и проводить очистку катков от волокна. Частые остановки негативно влияют на производительность работы агрегата с катками СКГ-2 (3,3 га/ч.), которая значительно ниже, чем при использовании катков ЗКВГ-1,4 (4,1 га/ч.). Одной из причин намотки волокна на поверхности катков является величина их диаметра. Поскольку длина окружности катков СКГ-2 при их диаметре 380 мм составляет 1193,2 мм, а длина отдельных стеблей достигает 1500 мм, то вероятность намоток довольно значительная, что и подтверждается практически во время их использования. Исходя из этого, следует подчеркнуть, что использование катков СКГ-2 на уборке стеблей конопли с длиной стеблей, большей длины их окружности, является нецелесообразным и малопродуктивным.

Наматывание стеблей на поверхности катков ЗКВГ-1,4 не наблюдались, потому что длина их окружности значительно больше и составляет 2198 мм. Стабильность работы катков ЗКВГ -1,4 и высокий процент изломанности стеблей конопли при корне являются основными критериями для рекомендаций по применению их при новой технологии сборки.

Формирования валков из стеблей тресты, хаотично размещённых на поверхности почвы, предложено проводить роторными граблями ГВК-6. Применение колёсно-пальцевых граблей ГВР-6 на сгребании стеблей в валки показало худшие результаты за намотки волокнистой части на ось рабочих колёс и пальцы граблей. Сравнение двух типов граблей на сгребании стеблей тресты конопли в валки свидетельствуют, что более эффективное применение показывают роторные грабли ГВР-6. Данные грабли имеют положительные конструктивные особенности и принцип работы по сравнению с их колёсно-пальцевым аналогом по сгребанию конопляного стеблевого материала, что отражается как на чистоте сгребания, так и на производительности их работы.

Применение данных грабель обеспечивает чистоту сгребания на 97,0 %. Разница между показателями чистоты сгребание двух грабель составляет 8,6 % в пользу роторных. Лишь 3 % стеблевого материала были оставлены за пределами сформированного валка, что обусловлено наличием на поверхности почвы неровностей в виде остатков корней растений конопли и сорняков, которые мешают перемещению сырья.

Характеристика сформированного роторными граблями валка приведена в таблице 8.22.

 

Таблица 8.22 - Характеристика валка, сформированного роторными граблями

(по данным О. А. Примакова, 2009 г.).

 

Показатель	Значение
Ширина валка, м	1,3 ± 0,1
Высота валка, см	29,8 ± 3,9
Расстояние между валками, м	5,0
Количество стеблей, шт./погонный м	75,0 ± 2,2
Масса стеблей, г/погонный м	2473,0 ± 234,9
Содержание древесины, %	60,6 ± 1,6
Урожайность тресты, т/га	4,0

 

Данные показывают, что в процессе взлома и сгребание стеблей конопли содержание древесины в среднем уменьшается на 5,4 % (см. табл.8.21). Валок шириной 1,3 м достаточно приемлемый для дальнейших операций с ним (прикатывание и подбор), а высота 29,8 см достаточно велика при массе тресты 2,5 кг на погонном метре, что объясняется хаотичностью расположения стеблей в валке и определённым содержанием в нём целых стеблей. Такое положение валка является положительным для естественного высушивания тресты.

Анализ состояния стеблей конопли во время операции сгребания показал, что основная масса стеблей (51,1 %) сломаны в двух и более местах, а 48,9 % материала ещё требует дополнительного проминания.

Таким образом, следует отметить, что роторные грабли выполняют технологический процесс сгребания хаотично размещённых стеблей конопли и могут быть использованы в качестве формирователя валков.

Как уже было отмечено выше, процесс подбора тресты из валка пресс-подборщиками затруднено хаотичностью расположения стеблей в общей массе и высоким содержанием целых стеблей. Решить данную проблему можно применением прикатывания сложившейся в валок массы, что позволит уменьшить содержание целых стеблей.

Разрушение конструкции стебля на предприятиях первичной переработки происходит на мяльных машинах с применением набора рифлёных вальцов. Исходя из этого, предложено укомплектовать поверхность водоналивного катка КВГ-1,4 рифлями из угловой стали, что обеспечит проминание стеблей как во время взлома при корне, так и при котковании валков. На основе ПФЕ 22 определён размер и количество рифлев на катке: количество рифлев - 12 шт., высота рифлев - 52 мм. Данным параметрам соответствует стальной уголок с размерами 75*75 мм.

Суммируя результаты исследований комбайновой уборки посева конопли, следует отметить, что при соблюдении агротехнических требований по возделыванию конопли, оставленные в поле стебли на корню, весной поддаются механизированной уборке с использованием частично модернизированной сельскохозяйственной техники общего назначения и позволяет получать дополнительно волокнистое сырье.

 

 

 

Раздел 9

Приготовление тресты

 

Стебель конопли состоит из трёх основных слоёв: луба, древесины и сердцевины. В лубяном слое размещается волокно. Луб непосредственно нельзя использовать для приготовления канатов, верёвок и других изделий, потому что в нём содержится большое количество не волокнистых веществ. Для получения волокна применяют первичную обработку стеблей, которая состоит из следующих процессов: высвобождение волокнистого слоя от сочетания с окружающими тканями, механическая очистка волокна от покровных тканей, сортировка волокна.

Существует несколько способов приготовления тресты: биологический, химический и физико-химический. Наиболее распространённым является биологический способ, при котором под действием ферментов, аэробных и анаэробных микроорганизмов разрушается связь волокнистого слоя с окружающими тканями. Процесс брожения пектиновых веществ, что происходит при этом, называется замачиванием, а солома вымоченная - трестою.