Засновником концерну John Deere - найбільшого у світі виробника тракторів і сільськогосподарської техніки - був коваль Джон Дір, який 1837 року виготовив плуг із добре відполірованою полицею, використавши для цього полотно зламаної пилки. Переконавшись, що такі плуги мають попит, він розпочав їх масове виготовлення. Це й стало початком історії концерну, названого на його честь. З того часу ретельне відпрацювання конструкції машин стало обов'язковим у виробництві нової техніки John Deere.

Засновник концерну народився в штаті Вермонт 1804 року, де отримав загальну освіту. Чотири роки вивчав ковальську справу. В 1825 році, коли промислова революція набирала розмаху, Джон Дір почав свою трудову діяльність як мандрівний коваль і невдовзі здобув визнання своїми досконалими виробами й майстерністю. Його відполіровані вила та лопати мали великий попиту західному Вермонті. Проте економічний спад і відтік населення у 1830-х роках спокусили його перебратися зі сходу на захід. Він добирався каналами, озерами, поштовими каретами, аж доки не опинився на території, заселеній його земляками з Вермонту в поселенні Гранд Де Тур (штат Іллінойс). Через два дні після прибуття, у 1836 році, Дір збудував кузню й почав працювати. Плуги, які виготовляли на той час, не могли працювати на жирних важких ґрунтах долини Міссісіпі - через кожні кілька кроків фермеру доводилося зупинятися, щоб очистити плуг. Самоочисні плуги, виготовлені John Deere зі зламаних полотен пил, мали великий попит і невдовзі його кузня стала заводом. На рівнинах не було потрібного матеріалу в достатній кількості, тому в 1843 році підприємець замовив спеціальну прокатну сталь з Англії. Подорож сталі, як і колись засновника компанії, була довгою - пароплавом через Атлантику, на пакетботі вгору річками Міссісіпі до Іллінойсу й 40 миль по суші до невеличкої фабрики плугів.

У 1846 році перша партія прокатної сталі, вперше виготовленої в США, була відвантажена на фабрику Джон Діра.

Через 10 років після випуску першого плуга Джон Дір випускав 1000 плугів на рік. Він і далі вдосконалював плуг, змінюючи його конструкцію, бо відчував, що це потрібно.

Його син Чарльз розширив компанію, запровадивши випуск культиваторів, кукурудзо-та бавовносаджалок та інших знарядь.

У 1911 році третій президент компанії Вільям Баттеруорт придбав шість неконкурентоспроможних компаній із випуску сільськогосподарського обладнання, що стимулювало розвиток компанії, яка задовольняла світовий попит на інновації. Під час депресії 1930-х років компанія вперше отримала 100 млн доларів від валового продажу. Перед 1955 роком концерн John Deere увійшов в сотню найпотужніших виробничих компаній США, а в 1980-х роках одержав рекордні показники продажу й прибутків.

Починаючи з 2001 року на всіх міжнародних виставках концерн John Deere демонструє низку нововведень у тракторному сільськогосподарському машинобудуванні. Тепер олень на логотипі найбільшого американського виробника сільськогосподарської техніки з річним товарообігом понад 14 млрд дол. США стрибає вгору, символізуючи розширення ринків збуту своєї техніки у Європі й інших частинах світу.

Стратегічною діяльністю концерну в новому тисячолітті є продовження інноваційної діяльності, спрямованої на підвищення продуктивності техніки для села в поєднанні з поліпшенням якості роботи, збереженням ресурсів, захистом навколишнього довкілля. Беззастережними якостями сучасних тракторів і сільськогосподарських машин марки John Deere є висока надійність, комфортність і безпека праці механізатора. Основа прогресу - електронні засоби й інформаційні технології, які інтегровані на всіх етапах створення виробництва й експлуатації нової техніки. Наприклад, на конвеєрі

збирання сівалок, що виготовляють на замовлення споживачів, можна обумовити б млн їх типорозмірів і варіантів комплектації. Щоденний графік збирання сівалок складається протягом кількох хвилин за допомогою програм, що використовують генетичний алгоритм оптимізації технологічного процесу. Такий підхід до виробництва дає змогу планувати ви-

робництво за довготерміновими контрактами з нижчими цінами й виконувати термінові замовлення за високими цінами. Новітні інформаційні технології застосовують у всіх видах діяльності концерну. В нових конструкціях тракторів, зернозбиральних комбайнів й іншої сільськогосподарської техніки марки John Deere віддзеркалено сучасні тенденції розвитку машинобудування й стратегію концерну, який утримує світове лідерство з продажу техніки шляхом упровадження інновацій і створення новітніх конкурентоспроможних моделей, витрачаючи щорічно на їх розробку понад 530 млн доларів США.

Починаючи з 2000 року концерн здійснює намір збільшити свій ринок у Європі, для чого створено сотні нових моделей тракторів, зернозбиральних комбайнів та іншої техніки.

Основний типорозмірний ряд зернозбиральних комбайнів складається з комбайнів класичної й роторної схеми обмолоту. Раніше John Deere надавав перевагу класичній схемі, постійно її вдосконалюючи й адаптуючи до різних умов збирання. І тільки на початку XXI ст. John Deere, поряд із класичними комбайнами, запропонував два варіанти конструкцій комбайнів роторної схеми. Це комбайни з класичною схемою - Т (2 молотильні барабани + 2 бітери + соломотряс), W (молотильний барабан + бітер + соломотряс із силовим сепаратором пальцевого типу) і S (аксіально-роторний).

Жатка (рис. 6.44) є одним з основних агрегатів зернозбирального комбайна, який визначає його продуктивність. Від того, як відпрацьована конструкція жатки, залежатиме робоча швидкість комбайна, величина втрат зерна й стабільність технологічного процесу.

Широкий типорозмірний ряд жаток дає змогу укомплектувати вибраний споживачем комбайн з оптимальною шириною захвату для конкретних виробничих і природно-кліматичних умов господарства, що забезпечить високу ефективність експлуатації комбайна.

У жатках використано всі напрацювання попередніх конструкцій: потужне ексцентрикове мотовило з гідроприводом, що автоматично змінює його оберти залежно від робочої швидкості комбайна та стану хлібів, ефективний різальний апарат і підвищеної міцності шнек із додатковими пальцями, розташованими по всій довжині, що забезпечує стійку рівномірну подачу хлібної маси в похилу камеру.

Ці жатки обладнано ексклюзивною універсальною електрогідравлічною муфтою, яка забезпечує просте й швидке агрегатування жатки з комбайном, завдяки чому можна економити час і пришвидшити робочі процеси, пов'язані зі збиранням урожаю.

У конструкціях жаток ще більше уваги приділено їх міцності й довговічності та зручності керування. Під

час збирання сої або гороху, полеглих чи переплутаних хлібів висота зрізу може бути зменшена до 40 мм без спеціального переобладнання різального апарата. Можливе їх регулювання на низький зріз і мінімальний тиск на ґрунт безпосередньо в процесі роботи. Це дає можливість комбайнеру впевнено працювати на полях із полеглими хлібами на перезволожених ґрунтах.

Для поліпшення роботи комбайна в складних умовах удосконалено різальний апарат жатки введенням планетарного приводу ножа зі збільшенням його ходу й кількості подвійних ходів, зменшення маси самого ножа та самоочисних сегментів.

Шнек жатки збільшеного діаметра забезпечує стабільну подачу високорослих, забур'янених хлібів і не допускає намотування і їх скупчення. Під час збирання врожаю на дуже забур'яненому полі, коли може забиватися жатка та похила камера, у пригоді стає потужний реверс.

Днище жатки виготовлено з корозієстійкого матеріалу.

У конструкції похилої камери передбачено низку рішень, які забезпечують рівномірний нерозривний потік хлібної маси в молотильний барабан, що важливо для його ефективної роботи.

Насамперед похила камера, молотильний барабан і соломотряс мають однакову ширину, а довжина самої похилої камери збільшена до 1980 мм, що дає змогу зменшити кут входу й завдяки цьому покращити плавність входу хлібної маси в молотильно-сепарувальний пристрій. Завдяки цьому створюється рівномірна подача хлібної маси (без характерних для зернозбиральних комбайнів короткотермінових пікових перевантажень двигуна й порушень кінематичних режимів роботи основних робочих органів молотарки), що в результаті зменшує втрати зерна за соломотрясом і системою очищення.

Жатки комбайнів цієї серії (рис 6.45) обладнано системою автоматичного копіювання поверхні поля в поперечній і поздовжній площині, що дає змогу

ефективно працювати комбайну як на пряморослих, так і на полеглих хлібах. Механічні датчики, що розташовані по обидва кінці жатки, безперервно відстежують відстань між жаткою й поверхнею поля і забезпечують швидке реагування системи на зміну рельєфу. Керування жаткою здійснюється за допомогою кнопок, розташованих на багатофункціональному важелі зміни швидкості комбайна. Натисканням на одну із цих кнопок механізатор піднімає жатку в кінці поля, підтримує задану малу висоту зрізування й тиск жатки на ґрунт. На моніторі, розташованому в кабіні, відображається інформація про висоту зрізування, кут нахилу жатки, показники тиску на ґрунт.

Для тих, хто цінує справжню якість і надійність, концерн John Deere пропонує нове покоління фермерських комбайнів моделей серії Т (рис. 6.46), що виконані за класичною схемою (рис. 6.47) і мають довгий перелік конструктивних особливостей обмолоту.

Усі моделі цієї серії обладнані новою багатобарабанною системою обмолоту, яка здатна навіть за великої вологості культур відокремити максимум зерна із щільної вологої маси.

Конструкція цих моделей зазнала багатьох удосконалень, які створюють ще комфортніші умови для оператора і роблять його працю зручнішою та продуктивнішою. Наприклад, у кабіні нової конструкції оператор одним дотиком пальця керує процесом збирання.

Комбайни класичної схеми становлять 80 % продажів цих машин, тому на концерні John Deere в нових моделях комбайнів серії W (рис. 6.48) особливу увагу звернули на збільшення продуктивності й зменшення втрат зерна на збиранні в різних умовах, зокрема екстремальних. У розробленні конструкції цих комбайнів застосовували спеціальне програмне забезпечення Pro-Е. Проте, незважаючи на великий досвід конструкторів концерну в створенні зернозбиральної техніки, десятки нових конструкцій випробовували протягом тисяч годин на спеціальних стендах із застосуванням найсучасніших методів випробування на втому металів та інші параметри, що визначають їхню надійність і довговічність. Безпосередньо в польових умовах комбайни випробували за програмою по 24 тис. годин на збиранні зернових, зернобобових культур і кукурудзи в різних ґрунтово-кліматичних умовах.

Такий підхід до відпрацювання конструкцій на стадії їх створення в поєднанні з високою якістю серійного виробництва на комбайнобудівних заводах John Deere гарантує високу якість і надійність виробленої техніки.

Досвід використання комбайнів класичної схеми свідчить, що основна маса втрат зерна (80-90 %) на обмолоті зернових припадає на зерно, що

не виділяється в соломистому (грубому) вороху. Особливо це спостерігається на збиранні високоврожайних або з підвищеною вологістю та забур'яненістю зернових культур. Щоб уникнути цього, комбайни серії W обладнали чотириступеневою сепарацією соломистого вороху (рис. 6.49), чим удосконалили технологічний процес комбайна серії W, комплексно підійшовши до розв'язання проблем підвищення якості обмолоту та зменшення втрат зерна для комбайнів класичної схеми.

Рис. 6.49. Конструктивно-технологічна схема молотильного апарата

комбайнів серії W

По-перше, було збільшено діаметр барабана до 660 мм. Завдяки цьому на 10 % збільшилася довжина й площа підбарабання, обмолочування здійснюється на м'якіших режимах, менше пошкоджується зерно й перебивається солома. Збільшення діаметра барабана, кількості бил і його маси підвищує момент інерції та стійкість обертів за короткочасних перевантажень, що запобігає нагромадженню обмолоченої маси та її нерівномірній подачі на соломотряс. Підбарабання завдовжки 750 мм має меншу кривизну, більшу (13) кількість поперечних планок, які забезпечують інтенсивний обмолот вологих важко обмолочуваних культур, до того ж молотильний апарат не забивається. Завдяки цим змінам у молотильному апараті виділяється 95 % зерна, і тільки решта 5 % має виділитися на клавішному соломотрясі.

Для молотильного апарата комбайнів John Deere розроблено кілька типів підбарабань. Найзручнішим є універсальне підбарабання для обмолоту зернових, зернобобових і кукурудзи. У разі переходу для обмолоту з однієї культури на іншу зміна підбарабання не потрібна. Обмолочена соломиста маса після молотильного барабана подається прямим потоком на бітер із другим підбарабанням, що забезпечує додаткову сепарацію та рівномірну подачу соломистої маси на соломотряс навіть у разі її підвищеної вологості й забур'яненості.

Соломотряс має на своєму початку три спеціальні східці, які відводять соломисту масу від молотильного апарата й подають її на каскади, де зерно

відділяється від соломи. Щоб поліпшити виділення зерна на останніх каскадах, застосовують пальцевий розпушувач соломи, який розташовано над соломотрясом. Цей робочий орган підворушує соломисту масу, яка в результаті руху по соломотрясу частково ущільнювалась і через це погіршувалося виділення зерна із соломи. Пальці розпушувача прочісують ущільнений шар соломи, підвищують його швидкість просування по соломотрясу, роблячи його таким чином тоншим і більш розрідженим, що забезпечує сепарацію решти зерна. Такий режим роботи соломотряса є особливо ефективним за збирання перезволожених і забур'янених культур -втрата зерна становить 0,25-0,5 %. Солома після збирання комбайнами із системою обмолоту W не перебивається, залишаючись тієї самої довжини, й легко підбирається прес-підбирачем.

Привод молотильного барабана здійснюється клинопасовим варіатором, завдяки якому можна регулювати частоту обертів у діапазоні 350-950 об./хв (збирання зернових культур). Для підтримання стабільного числа обертів і збільшення довгостроковості пасу в конструкції варіатора передбачено сенсорний привод, який збільшує натяг пасу в разі зростання крутного моменту, зумовленого збільшенням подачі хлібної маси. Додатково привід барабана може комплектуватися дводіапазонним редуктором, який, крім основного згаданого вище діапазону регулювання частоти обертів, дає змогу працювати і в діапазоні 240-480 об./хв на збиранні кукурудзи, соняшнику, зернобобових і круп'яних культур.

Для ефективної роботи комбайна в його конструкції передбачено систему автоматичного регулювання молотильного апарата, решіт і вентилятора очищення.

Американський гігант John Deere представляє у Європі, крім клавішних комбайнів, що зарекомендували себе з найкращого боку, потужні моделі серії S (рис. 6.50), призначені для широких полів із високою врожайністю.

У «зелених роторах» приймальний барабан спрямовує матеріал до системи обмолоту та сепарації S (рис. 6.51). Напрямні пластини, встановлені безпосередньо перед ротором, спрямовують масу трьома рівномірними потоками на 360° радіуса ротора. Сам ротор міститься в 3-ступеневому кожусі різного діаметра (рис. 6.52).

Перший - найменший за діаметром ступінь кожуха забезпечує рівномірну подачу маси до другого ступеня. На початку ротора встановлено напрямні крила.

Другий ступінь - більшого діаметра, відповідає за обмолот. У середній частині ротора замість молотильних бил прикріплено на болтах гладкі пластини - обмолочувальні кулаки, що забезпечують лагідний обмолот. Вони розміщені з однаковим наперед розрахованим інтервалом для забезпечення відмінного обмолоту без подрібнення зерна незалежно від його розміру.

Третій ступінь - найбільшого діаметра - відповідає вже за сепарацію. За обмолочувальними пластинами на роторі прикріплені пальці (також на болтах), які сепарують масу й забезпечують добру якість соломи.

Обмолочувальні планки, сепарувальні пальці, які встановлено на роторі по гвинтовій лінії, і гвинтові напрямні на циліндричній деці забезпечують переміщення хлібної маси вздовж осі ротора.

Ясна річ, щоб високопродуктивний комбайн себе окупив, він має багато працювати. Для цього, зокрема, треба скоротити час, який оператор витрачає на його обслуговування. Про це також потурбувалися інженери John Deere. Надійність конструкції комбайна в поєднані з мінімальними витратами часу на технічне обслуговування забезпечують високу ефективність комбайна в напружені періоди збирання врожаю. Конструктори подбали, щоб всі компоненти комбайна й двигун були легкодоступними для контролю технічного стану та проведення технічного обслуговування. У затемнених місцях установлено додаткові лампи, завдяки чому можна проводити

техогляд комбайна вдосвіта або пізно ввечері; заміна або продування повітряного фільтра триває лічені хвилини. Інформація про проведення технічного обслуговування висвітлюється на дисплеїв кабіні.

Продуктивну та якісну роботу комбайна, крім інших розумних систем, забезпечує також система очищення (рис. 6.53).

Рис. 6.53. Система обмолоту й очищення зерна в комбайнах John Deere серії S

Конструкція очищення зерна складається з блока шнеків, що транспортують зерновий ворох після обмолоту в молотильному апараті, 4-секцій-ного вентилятора турбінного типу діаметром 350 мм, що створює два потоки повітря, трьох решіт - попереднього, грубого й тонкого очищення зерна. Потік зернового вороху, створюваного блоком шнеків, надходить у зону попереднього очищення, де відділяються 25 % легких домішок (полова й рослинні рештки). Зерновий ворох, що пройшов попереднє очищення, потрапляє на верхнє решето, де відділяється від великих домішок (колоски, солома тощо), і потім надходить у нижнє решето, де проходить кінцеве очищення від полови й інших домішок, а потім зерновим шнеком і елеватором подається в бункер. Близько 1/3 зерна після проходження попереднього очищення провалюється на передній частині верхнього і нижнього решіт. Чистота зерна після очищення становить не менш ніж 98 %.

Бункери для зерна комбайнів John Deere мають аналогічну конструкцію і відрізняються об'ємом. Вивантажувальний шнек (рис. 6.54) може мати збільшену довжину для роботи із широко-

захватними жатками. Для збільшення об'єму бункера, що важливо для ефективної роботи комбайнів під час збирання високоврожайних культур, у його конструкції передбачено додаткові кришки, що відкриваються з місця комбайнера. У разі підіймання кришок бункера, відповідно, збільшується висота розташування зернового шнека бункера. Проби зерна з бункера комбайна можна відбирати безпосередньо з майданчика кабіни.

На всіх моделях комбайнів John Deere встановлено дизельні двигуни POWER TECH власного виробництва з номінальною потужністю 180-473 к. с., які відповідають міжнародним стандартам за рівнем шкідливих викидів в атмосферу.

Солома після обмолоту може укладатись у валок або подрібнюватися за допомогою соломоподрібнювача.

Кабіна й органи керування комбайна відповідають сучасним стандартам ергономіки та безпеки праці, створюють комфортні умови для механізатора і збереження його здоров'я. Зокрема, це стосується системи очищення повітря, що потрапляє в кабіну (рис. 6.55).

Комбайни John Deere на замовлення споживача можуть бути обладнані системою комп'ютерного моніторингу врожаю. Ця система надає інформацію про врожайність культури, що збирається, вологість зерна, зібрану площу, загальну масу зібраного зерна. У поєднанні із системою для визначення місця перебування комбайна система дає можливість складати карти врожайності поля.

Завдяки новаціям, що використовуються в конструкціях комбайнів John Deere, їх технічний рівень забезпечує високоефективне використання на збиранні різних культур, безвідмовну й довговічну експлуатацію, своєчасне і без втрат збирання вирощеного врожаю.

 

Це матеріал з підучника "Розробка, виробництво, конструктивні особливості нової сільськогосподарської техніки" Скрипник