Історія комбайнобудування

555

Батьківщиною сучасного зернозбирального комбайна є США. У 1828 році S. Lane презентував перший патент на складну комбіновану прибиральну машину, яка одночасно зрізала хліб, обмолочувала його і очищала зерно від лушпиння. Проте, ця машина не була збудована.

Першим  комбайном потрібно вважати винайдений Е. Briggs і EG Carpenter 1836 року. Цей комбайн був змонтований подібно до возу на 4-колісному ходу; обертання молотильного барабана і приведення в дію різального апарату здійснювалися передачею від 2 задніх коліс.

 

У тому ж 1836 році, трохи пізніше, два винахідника Н. Moore і J. Hascall отримали патент на машину, яка за основними принципам робочих процесів наближалася до конструкції комбайна сучасного типу. У 1854 році цей комбайн працював в Каліфорнії і прибрав 600 акрів (бл. 240 га). До 1867 р. роботи з конструювання і створення комбайнів проводилися переважно в східних штатах США.

Побудований в 1875 році в Каліфорнії комбайн конструкції D.С. Peterson, знайшов собі значно ширше застосування, ніж комбайни інших винахідників.

У 1890 році заводським виготовленням комбайнів займалися вже 6 фірм (в тому числі Holt), котрі випускали комбайни для продажу. С/г машини цього типу хоча і були дуже близькі в основному за принциповою схемою до сучасних машин,проте різко відрізнялися від останніх своїм оформленням. Всі каліфорнійські комбайни конструювалися в основному з дерева, володіли великим захопленням ріжучого апарату. Пересування комбайна по полю здійснювалося  головним чином кіньми і мулами, в кількості до 40 голів. Робочі органи приводилися в рух за допомогою передач  від ходових коліс. А з 1889 року  від спеціальної парової машини. Все це призводило до надмірної громіздкості комбайнів і  їх вага іноді доходила до 15 т.

 Наприкінці 1880-х років на Тихоокеанському узбережжі США працювало близько 600 комбайнів каліфорнійського типу. На початку 1890-х  з метою заміни живої тяги механічною, як рухової сили, почали застосовувати парові самоходи, від яких в подальшому перейшли до тягачів-тракторів з двигуном внутрішнього згоряння.

Старовинний комбайн, Новий Південний Уельс, Австралія

Перший комбайн фірми Holt з 36-футовим (11 м) ріжучим апаратом у комплекті з 120-сильним паровим самоходом з окремим допоміжним паровим двигуном на рамі комбайна був випущений 1905 року. У 1907 році тою ж фірмою Holt на К. було поставлено двигун внутрішнього згоряння.

Працездатні конструкції комбайнів виготовлені в 1905-1907 рр. проводили жатву, обмолот та очистку зерна. Недосконалість механізмів і часті поломки стримували розвиток комбайнобудування; в 1914 році загальний випуск американських комбайнів склав 270 штук, в подальшому виробництво комбінованих машин зростає, досягнув у 1920 р. вже 3227.

Застосування в наступні роки більш високих і надійних сортів матеріалу, досконалих механізмів і легких бензинових двигунів з великим числом оборотів значно знизило вагу комбайнів, зменшило їх вартість і зробило їх доступнішими для застосування в сільському господарстві. Проте, ця досконала машина, незважаючи на її величезні переваги, стала надбанням лише великих господарств США, масі ж дрібних фермерів придбання та застосування комбайнів було недоступне.

Тільки з 1926 року почалося відносно широке впровадження комбайнів в сільськогосподарському виробництві США. Розвиток зернового господарства США і високі ціни на хліб за дорожнечі робочих рук у сільському господарстві впливали як на розвиток виробництва комбайнів так і на їх впровадження.

Проте розквіт комбайнобудування в США тривав всього кілька років. У цей час у США лише 14-15% фермерських господарств використовували комбайни. Фермерами Канади в 1928 році було куплено 3657 К. 1929 — 3295, 1930—1614, 1931—178. Світова економічна криза дуже сильно позначилася на експорті пшениці та на виробництві комбайнів.

Виробництво комбайнів, що доходило в 1929 до 37 тис. на рік, впало в 1933 до 300 шт. Багато фірм зовсім припинили випуск. Перехід до депресії особливого роду викликав лише незначне зростання виробництва комбайнів, передусім, за рахунок виробництва малих машин зі шириною захвату до 5 футів, що є спробою впровадження комбайнів, у дрібні фермерські господарства. За даними на 1930 у США налічувалося 60 803 комбайнів, а до 1936 їхня кількість збільшилася до 70 тис. У 1930 комбайнізацією було охоплено менше 1% фермерських господарств США. Ще менше комбайнів було в інших країнах: до 1936 в Канаді їх було всього 10 500, в Аргентині – 24 800. У європейських країнах число комбайнів значно менше.

Комбайни в СРСР і Російській імперії

До Російській імперії перший комбайн було завезено фірмою Holt в 1913 році на Київську сільськогосподарську виставку. Це була дерев’яна конструкція на однострічковому гусеничному ходу з 14-футовим захопленням ріжучого апарата і з бензиновим мотором для одночасного приведення в дію механізмом і пересування самої машини. Комбайн випробовувався на Якимівській машинодослідній станції, дав хороші показники роботи. Але застосування в умовах сільського господарства Російській імперії не знайшов — в 1914 почалася Перша світова війна.

Комбайн СК-5 «Нива»

Знову до комбайну повертаються вже в СРСР.

У зв’язку з організацією великого товарного виробництва у зернових радгоспах СРСР у період з 1929 по 1931 організує масовий імпорт комбайнів із США. Перші американські комбайни в радгоспі «Гігант» блискуче витримали випробування. Одночасно з імпортом розгортається власне виробництво. На початку 1930 року первісток радянського комбайнобудування завод «Комунар» в Запоріжжі випустив перших 10 комбайнів, під кінець року загальна кількість вироблених комбайнів досягло 347. З 1931 року почав випуск комбайнів Ростовський завод імені Сталіна «Ростсільмаш» (комбайн «Сталінець»), в 1932 році приступив до виробництва завод ім. Шеболдаева у Саратові(СКЗ — «Саркомбайн», нині Саратовский авіаційний завод), які були однотипними і працювали за єдиним принципом, в той же час у «сталінці» було більше робоче захоплення (6,1 м) і деякі конструктивні відмінності. На «Комунар» і «СКЗ» ставився бензиновий двигун автомобільного типу ГАЗ пристосований для роботи на комбайнах НАТІ, що мав назву ФОРД-Нати, потужність мотора 28 к. с. На «Сталінець» встановлювався гасовий двигун тракторів СТЗ та ХТЗ потужністю 30 к. с. Пересування полем здійснювалося за допомогою тракторів СТЗ, ХТЗ і «Сталінець» Челябінського тракторного заводу. З тракторами «Сталінець» ЧТЗ комбайни працювали по 2 в зчепленні.

Всі вони були не пристосовані для вологого прибирання хліба, у зв’язку з цим в 1936 році Люберецкий завод імені Ухтомського приступив до випуску північного комбайну конструкції радянських винахідників Ю. Я. Анвельта і М. І. Григор ‘єва. — Скаго-5-А (північний К. Анвельта-Григор’єва 5-ї моделі), який був пристосований до вологого прибирання хліба на невеликих площах.

Завдяки власному виробництву вже до 1935 року зернові радгоспи прибирали комбайнами 97,1% площ. У жнивну кампанію 1937 року в СРСР було близько 120 тисяч комбайнів які зібрали 39,2% зернових, забезпечивши тим самим значне зниження втрат при збиранні яка сягала до 25% при використанні лобогрійок, навіть незважаючи на численні обмеження у роботі та наявність конструктивних недоліків.

Після Другої світової війни в СРСР були проведені великі наукові дослідження, що суттєво збагатили теорію зернозбирального комбайна. Зокрема була детально досліджена роль відбійного бітера і соломотряса в процесі сепарації зерна, що дозволило істотно підвищити ефективність роботи зазначених вузлів. Були проведені дослідження аеродинамічних властивостей грубого вороху, що дозволило суттєво покращити ефективність очищення зерна. На підставі зазначених досягнень в 60-і роки були розроблені проекти високопродуктивних (для тих років) типів комбайнів СК-5 і СК-6.

З 1970 року заводом «Ростсільмаш» випускається комбайн СК-5 «Нива», а Таганрозьким комбайнових заводом комбайн СК-6-II «Колос».

Ріжучий апарат жатки зрізає стебла, мотовило укладає їх на платформу жатки, шнек транспортує зрізану хлібну масу до центру жниварки і пальцями, які є в центральній частині, проштовхує у похилий корпус, де стебла транспортуються транспортером. Вже в корпусі самого комбайна перед молотильним барабаном є камневловлювач, в який під дією гравітації з хлібної маси випадають камені. Молотильний барабан виконує обмолот колосків, вимолочене зерно, полова та дрібні домішки просипаються крізь деку на транспортувальну гратку. Солома і зерно, що залишилося в ній недомолоченим викидається на клавіші соломотряса, де за рахунок вібрації і зворотно-поступального руху клавіш, а також їх спеціальної конструкції відбувається відділення зерна від соломи і воно просипається на решето. Вентилятором під решето подається повітря, потоком повітря зерно очищається від легких домішок. Солома по соломотрясу надходить до подрібнювача або копнувач (встановлюється замість подрібнювача). Очищене зерно зсипається в камеру зернового шнека, який подає зерно в бункер. Недомолочене колосся по гратці надходять на піддон, по якому воно зсипється у колосовий шнек, який повертає колосся в молотильний барабан.

Існують також так званні роторні комбайни. У них на відміну від класичного комбайна замість молотильного барабана, відбійного бітера і соломотряса встановлений поздовжній ротор. Дане рішення дозволяє збільшити продуктивність і зменшити втрати зерна, проте вимагає потужнішого двигуна і гірше працює при великій вологості. Найбільш раціонально використовувати роторні комбайни на полях з великою врожайністю.