Икономика на комбайна Избрана

Да работиш с максимална производителност и максимално качество на овършаването – това е идеалът, към който се стреми всеки комбайнер. Доколко за сметка на оптимизирането на настройките на роторен комбайн може да се повиши ефективността при прибирането на зърнените култури и да се улесни работата на механизатора, са изучавали германски учени

Йонас Лоренц

Проф. Франк Бенеке, Гьотингенски университет „Георг Август“

Карстен Хефтриг, John Deere, Германия

Колкото и странно да звучи, но в практиката комбайните работят далеч под предела на пълната мощност, която е заложена в машините от производителя. Според експертите на полето се използва не повече от 50 на сто от капацитета им. Но повишаване на ефективността на работата на комбайните без последователна и постоянна оптимизация на настройките няма как да стане. Системите за автоматични настройки, предлагани днес от почти всички производители на комбайни, са съвременният подход към решаването на този проблем. Изследванията показват, че за сметка на оптимизирането на работата на машината, нейната производителност може да се увеличи с 20 на сто в сравнение с неоптимизиран за конкретните условия на жътва комбайн. Но възможно ли е увеличаване на производителността без загуба от качеството на овършаването и едновременно намаляване на производствените разходи?

А необходимо ли е качеството?

В рамките на полеви тест, проведен в Унгария през 2018 г., са изучавани резултатите от оптимизирането на работата на роторни комбайни на различни производители. Целта на теста е била максимално натоварване на машините при непрекъснато подаване на зърно и предварително зададено качество на работа.

Всички машини са прибирали пшеница на едно и също поле – така са осигурени еднакви условия на работа. В рамките на теста от бункерите на комбайните са взети 119 проби. За да се оцени влиянието на предприетите мерки по оптимизиране на машините, както и подобреното в резултат на това натоварване на машините върху качеството на овършаването, в пробите се е измервало качеството на начупеното зърно и съдържанието на примеси.

В хода на опита групата от работещи при едни и същи условия комбайнери трябвало с помощта на квалифициран инструктаж да оптимизират работата на своите машини от различни производители, така че в резултат да се постигне висока пропускателна способност при запазване на качеството на овършаването. Работата всеки ден започвала със задаването на стандартните настройки, препоръчвани от производителите. След това машините се пренастройвали на максимална скорост на работа със запазването на зададените параметри на качеството на овършаването: максимум загуби 1%, процент на начупеното зърно – 2%, растителни примеси – 2%.

Анализът на получените данни е показал съдържание на начупено зърно от 0,07 до 1,89%, като средните показатели се намирали в рамките на 0,57 – 0,87%. съдържанието на растителните примеси в образците варирало от 0,02 до 4,13%. Средният дял на начупеното зърно при всички комбайни е съставил 0,68%, а на примесите – 0,73%.

При продажбата на зърното при превишаването на допустимите норми на съдържание на растителни примеси и начупено зърно, цената пада. Но в зависимост от условията на доставката, максимално допустимите стойности на съдържанието на начупено зърно в Европа силно варират между максималните 2-5 %, а на растителните примеси – около 2 %.

Така повишеното съдържание на начупено зърно и растителни примеси не се отразяват толкова значително върху крайната цена на зърното. А и често те се отчитат по обща маса, а не според физическите показатели. Какъв е изводът? Управляването на комбайна със съблюдаване на високо ниво на качеството на овършаването не се поощрява от пазара.

Семената са друга работа

Но за стопанствата, които отглеждат зърнени култури за семена, важат други правила – важно е да се запази максимално възможната кълняемост на прибирания материал. А повишеното съдържание на начупено зърно значително влошава този показател. Освен това повреждането на ендоспермата може да намали кълняемостта с около 10 на сто. Затова при избор на комбайн с някаква система за овършаване – сламотръсна, роторна или хибридна, трябва много внимателно да се прецени в какви условия ще се използва машината. Реализираните по различен начин овършаващи системи с различна интензивност въздействат върху овършаваното зърно.

Трябва също да се анализира и колко начупено зърно остава на полето под формата на загуби. Тези загуби визуално са практически незабележими, тъй като начупеното зърно има много ниска кълняемост, и следователно не пониква. Но в зависимост от производителя на техниката и настройките на машината, в полето се ръси от 10 до 50 на сто от цялото начупено зърно, образуващо се при овършаването, тоест средно около 30 на сто.

Така че независимо от целите на последващото приложение на прибираната реколта, още при овършаването възникват загуби под формата на начупено зърно. За да има възможност да се сравнят и класифицират показателите на роторните машини, при същите условия допълнително е тествана и хибридна машина. Средно в овършаваното от нея зърно са регистрирани 3,39 на сто начупено зърно и 1,12 на сто примеси. Колко високи могат да са финансовите загуби е показано в таблицата на примера на начупено зърно с дял 0,07% и 3,39%. Тъй като начупеното зърно в бункера на комбайна не може после да бъде използвано за семе, то също се счита за загуба.

Стабилността е равна на нечувствителност?

През 2017 г. в отделен опит са оценявани качествените показатели на работата на роторни комбайни, настроени за висока производителност. За целта са взети 23 образци от пшеница, овършани с еднороторни комбайни от една серия. От тях три са били единични образци, десет – двойни, при които единият е взет преди оптимизирането на машината, а вторият – след това. В качеството на показатели за качество са оценявани кълняемост, брой на пропадане, дял на растителни примеси и начупено зърно. Първо се задавали настройки по избор на комбайнера, а след това комбайнът се настройвал за увеличаване на пропускателната способност.

В рамките на това изследване промените в настройките на комбайна не се отразили по никакъв начин на делът на начупеното зърно и съдържанието на растителни примеси. И двата показателя в масовата част са били на ниво под 0,6% както преди, така и след оптимизирането. Освен това кълняемостта като цяло се е запазила на добро ниво – 96%, така че зърното е отговаряло на изискваните показатели за кълняемост. Това означава, че пренастройването на комбайните за висока производителност по никакъв начин не се е отразило на качеството на зърното. В резултат може да се направи извод за изключителната нечувствителност на еднороторните комбайни към грешни настройки, способни да променят качеството на овършаваното зърно.

Ключов фактор

Повишаването на производителността на комбайна без негативни последствия върху овършаването е възможно. Освен разгледаните фактори, върху хода на жътвата голямо въздействие оказва комбайнерът. Нивото на производителност при различните комбайнери се различава до 30 на сто. Ако заради оптимално натоварване на машината комбайнът продължително време работи на предела на възможностите си, то и комбайнерът много бързо ще постигне своите предели. След 4-5 часа работа на полето при оператора се включва т.нар. режим на безопасна работа, което води до намаляване на работната скорост, следователно – на производителността. Освен това все по-усложняващите се конструкции на комбайните предявяват по-високи изисквания към квалификацията и опита на комбайнерите, поради което намирането на работна ръка става все по-трудно. Ето защо се налага да се предпочита производителността, която може да поддържа комбайнера или която ще компенсира грешките при работата му. Един от вариантите за решаването на този проблем може да бъде привличането на втори комбайнер. Друг вариант е организирането на периодични почивки. Но в Германия минута престой на комбайна струва на стопанството 5 евро.

Третият вариант е да се помогне на механизатора с оптимизирането на работата на машината посредством системите за автоматизация или изцяло да се настрои машината на определено ниво на качество и то да се поддържа автоматично. Съвременните автоматични системи за автоматизиране на работните процеси при комбайните са нацелени към увеличаването на производителността. За контрол върху загубите и за запазването на високото качество на работа в комбайните са установени различни датчици. Качеството на овършаването може да се оцени по наличието на примеси и начупено зърно още от изображенията на камерите, а след това и при обработката на тези изображения. Ако в тръбата на разтоварващия шнек са поставени камери, то няма да е трудно да се анализира качеството на транспортираното зърно. При такива изходни данни може да се поддържа оптималната работа на машините и след това да се осигури спазването на желаните показатели за качество. Необходимо е операторът само веднъж да зададе желания диапазон на показатели, и машината ще работи стабилно в избраните предели на стойностите на начупеното зърно и растителните примеси. В този случай се осъществява едновременно регулиране на работната скорост на комбайна и в зависимост от нея се задава пропускателната способност с оглед на зададеното ниво на загуби.

Цената на системите за автоматизиране на работата на комбайна е в диапазона 13 000 – 25 000 евро. И дори само с отстраняване на загубите от начупеното зърно тези системи се изплащат за достатъчно бързо време. Сметките, представени в таблицата, потвърждават това.

Изводи

При оптимизирането на работата на зърноприбиращите комбайни наред с разходите за прибирането на реколтата трябва да се вземат предвид производителността на наличната техника и квалификацията на механизаторите. Едно- и двуроторните комбайни при тестовете демонстрират високи показатели на качеството на овършаването на зърното. Хибридната машина в сравнение с роторните е по-агресивна към зърното при овършаването му. Но благодарение на по-тънката работа с настройките на такъв комбайн, и тук може да се постигнат по-добри резултати по качествените показатели на овършаването.

Операторът на комбайна е неговият диригент, но системите за автоматична настройка на работата на машината винаги се оказват на висота. Увеличаването на производителността, намаляването на разходите и натоварването върху оператора дават своите резултати и инвестициите в допълнителното оборудване се изплащат достатъчно бързо.

АВТОМАТИЧНО КОМБАЙНИРАНЕ

Климатични условия, релеф, култура, опит на механизатора – от всички тези фактори зависи производителността на комбайна. Има решения, които премахват необходимостта от „ръчно“ регулиране на работата. Съвременните високопроизводителни комбайни се оборудват със системи за автоматично настройване.

Първенец е компания CLAAS, която представи своята система още през 2012 г. Днес такива решения вече имат повечето производители. Това, което при CLAAS се нарича Cemos Аutomatic, в New Holland са нарекли Intelly Sence, във Fendt – Ideal Harvest, а при John Deere e Inetractive Combine Adjustment. Системите се различават една от друга в детайлите, но реализираната в тях идея е еднаква: техниката самостоятелно по-бързо и по-правилно от човека взема решение при какви настройки на комбайна ще има най-добър резултат от работата.

Какво дава системата за автоматично настройване на комбайна и как работи?

Не толкова отдавна при работа на механизатора се налагаше постоянно да държи под контрол хедера, напълването на бункера, следата на полето, оставяна от комбайна (пропуски, разпределяне на сламата, загуби). Съвременните комбайни са високотехнологични комплекси, имащи множество варианти за регулиране. Всякакви грешки в настройките водят до увеличаване на загубите, намаляване на качеството на овършаването, увеличаване на разхода на гориво, неправилна работа на барабана. Наред с намаляването на натоварването върху механизатора целта на използването на автоматичните системи за настройка е в търсенето на икономически обоснован компромис между качеството на овършаването и производителността на комбайна в конкретните условия на жътвата. За вземането на такова решение, множество сензори, поставени на комбайна, непрекъснато фиксират параметрите на овършаването, в съответствие с които електронните помощници регулират настройките на различните системи на комбайна в режим на реално време и абсолютно автоматично. За вземане на решение компютърът използва сигналите от сензорите и пресмята оптималния модел за протичане на процеса.

Но системите за автоматични настройки на комбайна няма да ви спестят избора на една от две възможни стратегии: съсредоточаване върху качеството на зърното и сламата или работа за производителност. Изборът се налага да се направи без помощта на изкуствения интелект. Избраната цел се въвежда от оператора на терминала на машината. Стратегията на работа може да се променя в течение на деня. Ако сутрин се жъне изцяло с оглед на качеството, то следобеда събралите се черни облаци на хоризонта може да променят приоритетите на комбайнера и да го принудят да работи с максимална производителност.

Принципът на работа на автоматичните системи за настройване на комбайна се състои в сверяване на настройките и данните от сензорите със зададените стойности. Ако актуалните настройки не отговарят на въведените параметри, системата автоматично пренастройва някоя работна група на комбайна така, че „трябва“ и „това, което е“ отново да съвпаднат.

Принципът на работа е еднакъв при всички производители. Единствено при CLAAS системата се отличава с „ефект на обучение“, тоест тя сама подсказва на механизатора какво и как трябва да се промени в настройките за оптимална работа при конкретните условия. При другите производители механизаторът задава диапазон, в който трябва да работи комбайнът.

В зависимост от нивото на автоматизация, производителността на комбайна може да се увеличи с повече от 20 на сто. А ако имате подозрения, че автоматичните настройки няма да са това, което ви трябва, то операторът винаги и по всяко време може да се намеси в процеса на работа, когато намери за необходимо.

Вече много години се работи върху комбайн, който може да работи автоматично. Резултати засега не е представила нито една компания.

 

 

 

Технически характеристики на роторните комбайни, участвали в теста в Унгария през 2018 г.

Марка John Deere S 780 (еднороторен) New Holland CR 9.80 (двуроторен)

Case IH Axial Flow 7240

(еднороторен)

Обем на бункера за зърно, л 14 100 12 500 11 100
Макс. мощност (к.с.) 547 571 499
Ширина на хедера (м) 10, 7 10, 7 10, 7
Дължина на ротора, мм 3124 2 х 2638 2612
Диаметър на ротора, мм 762 2 х 559 762
Площ на овършаване, кв.м 1, 10 2, 10 1, 40
Площ на сепариране, кв. м 1, 54 2, 10 1, 40

Съдържание на растителни примеси и начупено зърно в пробите от овършано от роторните комбайни зърно, оптимизирани с работа с висока производителност, но при запазване на зададените параметри за качеството на овършаването

Марка

John Deere S870 (еднороторен)

New Holland CR 9.80

(двуроторен)

C IH Axial Flow 7249 (еднороторен)
Процент на начупено зърно, %      
минимум 0,07 0,2 0,08
максимум 1,29 1,89 1,34
средно 0,57 0,87 0,59
Процент на растителни примеси, %      
минимум 0,04 0,12 0,04
максимум 2,35 4,13 2,8
средно 0,37 0, 99 0,41
Брой проби 28 31 25

Финансови загуби в зависимост от процента на начупено зърно и допълнителни загуби при отглеждане на семена

Показател Загуби при жътва   Допълнителни загуби при зърно за семена  
Цена на качествена пшеница, евро/т 201,5   201,5  
Добиви, т/ха 8 8 8 8
Площ, ха 500 500 500 500
Процент на начупено зърно в пробите, % 0,07 3,39 0,07 3,39
Процент на начупено зърно на полето, % 30 30 - -
Загуби във физическо тегло, т 0,84 40,68 2,80 135,60
Финансови загуби, евро 169,05 8186,85 563,5 27289,50
Загуби при овършаването, евро 169,05-8186,85 169,05-8186,85 169,05-8186,85 169,05-8186,85
Загуби при производството на семена, евро 732,55-35476,35 732,55-35476,35 732,55-35476,35 732,55-35476,35
Прочетена 1076 пъти
Оценете
(0 гласа)

Оставете коментар

Моля, попълнете всички полета означени със звездичка (*). Не се допуска HTML код.

logo naz

 

 

гр. София 1124, ж.к. Яворов, бл.8, вх.В, ет.1, ап.1
Е-мейл: Този имейл адрес е защитен от спам ботове. Трябва да имате пусната JavaScript поддръжка, за да го видите.
Телефон: (+359) 02 846 43 33
Факс: (+359) 02 846 42 33

  Фейсбук страница на "Гласът на земеделеца"
  Фейсбук страницата на "Пчела и кошер"


Контакти | За реклама | За нас | Условия

Етикети Kaрта на сайта