способ раздельной уборки зерновых культур и производства зернокормового сырья для животноводства

Формула изобретения

1. Способ уборки зерновых культур на кормовые цели, заключающийся в скашивании, обмолоте, очистке зерна от примесей комбайнами и транспортировке зерна на механизированный ток, отличающийся тем, что скашивание и обмолот части площадей зерновых культур начинают, когда зерно находится в фазе молочно-восковой спелости, после сбора в бункере комбайна, выгрузки в транспортное средство и перевозки на механизированный ток зерно укладывают в бунт, далее из бунта зерно подают в приемный бункер, а затем в оперативный бункер для временного накопления зерна, из которого зерно перемещают транспортером в загрузочную воронку вальцовой мельницы или плющилки, где производят плющение зерна и распыляют консервант или биоконсервант, который поступает из оперативной емкости, после плющения и распыления консерванта или биоконсерванта зерно перемещают в оперативный бункер для временного хранения, из которого транспортным средством перевозят в хранилище, переоборудованное для хранения плющенного зерна или зернокормового сырья в герметичных условиях.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что зерновые культуры начинают скашивать и обмолачивать комбайнами в фазе молочно-восковой спелости при влажности 30...35%.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что обмолот, очистку зерна от примесей осуществляют комбайнами, оснащенными молотильными барабанами диаметром 800 мм.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на механизированном токе зерно укладывают в бунт для кратковременного хранения не более чем на 1...3 ч для предотвращения процесса самосогревания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к уборке зерновых культур и производству зернокормового сырья для нужд животноводства.

Известен способ производства и уборки зерновых, послеуборочной обработки урожая, хранения зерна, в котором применяют раздельный способ уборки зерновых культур в фазе средневосковой спелости при влажности зерна 25...35% и прямое комбайнирование зерновых культур в начале фазы полной спелости при влажности зерна 20...25%. Если зерно имеет влажность более 18%, то его подвергают сушке в барабанных и/или шахтных сушилках, предварительно очистив от примесей органического происхождения. В данном способе производства и уборки зерновых культур снижение потерь сырья (продукции) на стадиях доставки и обработки семян и/или зерна осуществляют за счет использования высоконадежной фильтрующей поверхности системы аспирации, обусловленной выбором оптимальной площади фильтрующей поверхности и ее форм [патент RU №2097960 С1 от 10.12.1997].

Известен способ уборки зерновых культур прямым комбайнированием, в котором скашивание, обмолот и очистку зерна от примесей осуществляют комбайнами. При этом комбайнирование зерновых начинают, когда зерно близко к состоянию полной спелости. Наряду с прямым комбайнированием применяют раздельный способ уборки зерновых культур, в котором используют валковые жатки и комбайны. Валковыми жатками хлебную массу скашивают и укладывают на стерню в валок. Валки укладывают массой, соответствующей пропускной способности молотилки комбайна при оптимальной скорости его движения, причем валки подбирают и обмолачивают после дозревания зерна и засыхания листостебельной массы комбайнами, оборудованными подборщиками хлебных валков. Уборку зерновых культур начинают, когда основная масса зерна находится в фазе восковой спелости, при влажности 25...35%, т.е. на 5-8 дней раньше прямого комбайнирования. В обоих случаях из бункера комбайна собранное зерно выгружают в кузов транспортного средства и отвозят на механизированный ток для последующей сушки, очистки, сортировки и хранения. При послеуборочной обработке зерно разделяют на несколько фракций: товарное (продовольственное), семенное, техническое (кормовое). Семенное зерно убирают и обмолачивают в период фазы восковой спелости при мягких режимах технологической работы молотильно-сепарирующих устройств комбайнов, чтобы не травмировать зародыш и оболочку зерна. Товарное (составляет - 40...60% валового урожая) на механизированном току очищают, сушат и сортируют, т.к. влажность его должна быть не более 16,0%. Менее ценное и некондиционное зерно выделяют посредством сортировки семенного, товарного и используют на технические (кормовые) цели. После сушки менее ценное и некондиционное зерно влажностью не более 16,0% укладывают в склады и/или хранилища для длительного хранения (более 6-8 месяцев) и в течение этого промежутка времени постепенно расходуют при производстве зернокормовых смесей, т.е. независимо от способа уборки зерновых культур перерабатывают в зернокормовые смеси [Алферов С.А. и др. Как работает зерноуборочный комбайн. М.: Машиностроение, 1981. С.151...172].

Однако практика уборки зерновых культур свидетельствует, что часть площадей зерновых (пшеницы, ячменя, овса) сельхозтоваропроизводители убирают комбайновым способом сразу на технические (кормовые) цели. Если зерно имеет влажность более 18,0%, то его подвергают сушке, которая является энергоемкой и трудоемкой технологией обработки зерна. Несмотря на это, сушка зерна до сих пор остается наиболее простым и эффективным способом консервации зерна для длительного хранения, хотя уже используют новые способы хранения зерна в среде инертного газа, консервации охлаждением зерна и др. Однако стоимость данных способов на сегодняшний день остается еще высокой, и практически они не применяются сельхозтоваропроизводителями.

При откорме крупнорогатого скота (КРС) и свиней в последнее время широко применяют влажное плющенное зерно, поскольку зерновое сырье во влажном состоянии легче и полнее усваивается животными, что приводит к повышению продуктивности (коров на 5,0%, а бычков на откорме на 3,0%). Распространены различные способы сохранения влажного зерна: герметизация емкости, где оно находится; химическое консервирование. Последний способ считают наиболее экономичным. Сущность данного способа заключается в том, что плющение сопровождают с последующим распылением консерванта и закладкой зерна в хранилище с предварительным уплотнением и последующей герметизацией. Технологические процессы плющения и силосования зерна объединены в финском способе за счет применения вальцовой мельницы или плющилки Murska. В ее конструкции предусмотрена специальная форсунка и дозатор для ввода консервантов. Консерванты можно использовать на основе муравьиной кислоты или биоконсерватор "Биотроф-600" или другие аналогичные, который обеспечивает хорошую сохранность плющенного зерна. Весь технологический процесс финского способа можно представить в виде следующих этапов: подготовка хранилища, плющение и консервирование зерна, закладка на хранение. В качестве хранилищ используют предварительно переоборудованные склады и/или хранилища. Главное - ограничить доступ в них воздуха. Корм готов к скармливанию через 3-4 недели после закладки в хранилища [Агнятзянов С. Как экономно подготовить корма для КРС. // Комбикорма. - 2004. - №5. - С.22]. За счет такого способа подготовки зерна к скармливанию уменьшают себестоимость кормов более чем на 50%, а включение до 30% плющенного зерна в рацион свиней сокращает затраты на корм [Плющилка для влажного зерна // Комбикорма. - 2004. - №2. - С.23; Плющенное зерно снижает себестоимость свинины. // Техника и оборудование для села. - 2004. - №6. - С.27].

Во всех способах производства влажного зернокормового сырья плющение производят при влажности зерна от 24...32% до 30...40% (финский способ) [Агнятзянов С. Как экономно подготовить корма для КРС. // Комбикорма. - 2004. - №5; Плющилка для влажного зерна. // Комбикорма. - 2004. - №2]. При такой влажности зерно пшеницы, ячменя, овса находится в фазе молочно-восковой спелости. Уборка зерна пшеницы, ячменя и овса на кормовые цели раньше обычных сроков, т.е. в фазе молочно-восковой спелости (30...35% влажность) обеспечивает увеличение выхода сухого вещества с гектара на 30%. Такое вещество имеет повышенное содержание протеина, большое количество питательных веществ и сахара, низкий уровень крахмала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ уборки зерновых культур прямым комбайнированием, в котором скашивание, обмолот и очистку зерна от примесей осуществляют комбайнами. Из бункера комбайна собранное зерно выгружают в кузов транспортного средства и отвозят на механизированный ток для последующей сушки, очистки, сортировки и хранения. После сушки зерно укладывают в склады и/или хранилища для длительного хранения и постепенно расходуют при производстве зернокормовых смесей, т.е. независимо от способа уборки зерновых культур перерабатывают в зернокормовые смеси [Алферов С.А. и др. Как работает зерноуборочный комбайн. М.: Машиностроение, 1981. С.151...172].

Недостатками известного способа являются относительно высокие потери зерна при уборке урожая, значительные энергозатраты при подготовке зерна к консервации для длительного хранения, а следовательно, и при производстве зернокормового сырья. При этом существующие способы консервации зерна технического назначения для длительного хранения практически не влияют на сроки уборки зерновых культур, а следовательно, и на потери урожая, поскольку способы консервации зерна не зависят от способов уборки зерновых культур, т.е. технологически не отслеживают выполнение способов уборки зерновых культур во времени. Также недостатками известных способов являются относительно высокие потери семян и товарного зерна во время уборки урожая сельхозпроизводителем вследствие недостаточно эффективного использования способа уборки зерновых культур на кормовые цели и производства плющеного зерна или зернокормового сырья.

Целью настоящего изобретения является снижение потерь продукции (семян, товарного зерна), а также сокращение сроков уборки зерновых культур за счет более ранней уборки зернокормового сырья и повышения производительности уборочного комплекса, уменьшения энергоресурсов при производстве зернокормового сырья для нужд животноводства.

Поставленную задачу решают за счет того, что в способе уборки зерновых культур, включающем прямое комбайнирование определенной части площадей зерновых культур на кормовые цели, начинают скашивать, обмолачивать и очищать зерно от примесей комбайнами, когда зерно находится в фазе молочно-восковой спелости, т.е. при влажности 30...35%. При этом обмолот зерновых культур, идущих на производство зернокормового сырья, осуществляют комбайнами, работающими при жестких технологических режимах молотильно-сепарирующих устройств для образования большого количества механических микроповреждений зерна (до 85-90%), т.е. получают "механически" прослабленное по прочности зерно. Для уменьшения потерь зерна недомолотом колоса комбайны должны быть оснащены молотильно-сепарирующими устройствами, в которых установлены молотильные барабаны диаметром 800 мм, которые дают минимальное количество потерь зерна недомолотом колоса за комбайнами в таких условиях уборки урожая, а это машины класса 8,5 кг/с и выше по пропускной способности молотилки. После сбора зерна в бункер и выгрузки в транспортное средство его перевозят на механизированный ток, где не подвергают сушке, сортировке и очистке, а сразу технологически обрабатывают плющением с последующим распылением в зерно консерванта или биоконсерванта и закладкой его в хранилища с предварительным уплотнением и последующей герметизацией. Это позволяет существенно сократить энергоресурсы при подготовке зерна к консервации для длительного хранения. Уборка определенной части полей зерновых культур для кормовых целей комбайнами в фазе молочно-восковой спелости обеспечивает сокращение в целом сроков уборки зерновых культур, а следовательно, и потерь семян, товарного зерна в период уборки урожая.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что прямое комбайнирование зерновых культур, идущих на производство зернокормового сырья, начинают в фазе молочно-восковой спелости, что позволяет начать уборку раньше на 6-12 дней, чем в существующих способах, при этом зерно должно получать как можно больше механических микроповреждений (до 85-90%). После обмолота и транспортировки на механизированный ток зерно не сушат и не сортируют, а технологически обрабатывают процессом плющения с последующим внесением консерванта в зерно и закладкой его в хранилища с предварительным уплотнением и последующей герметизацией. Поскольку для осуществления данного способа впервые технологически увязывают между собой способ уборки зерновых культур и способ производства плющенного зерна или зернокормового сырья, то посредством этого обеспечивают сокращение сроков уборки урожая, а следовательно, и потерь семян, товарного зерна, т.е. технологическую и экономическую эффективность способа уборки зерновых культур обеспечивают процессами переработки зерна в виде плющения и химического консервирования. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень" и "новизна".

На чертеже представлена технологическая схема реализации предлагаемого способа уборки зерновых культур на кормовые цели и производства плющеного зерна или зернокормового сырья для нужд животноводства сельхозтоваропроизводителя.

Способ уборки зерновых культур на кормовые цели и производства плющенного зерна или зернокормового сырья для нужд животноводства заключается в следующем. Скашивание и обмолот зерновых культур (пшеница, ячмень, овес), идущих на производство плющенного зерна или зернокормового сырья, начинают, когда зерно находится в фазе молочно-восковой спелости, т.е. при влажности зерна 30...35%, т.к. при более высокой влажности зерна возможны технологические отказы со стороны молотильно-сепарирующих устройств комбайнов, а при влажности ниже 30...35% возможны технологические отказы во время процесса плющения зерна. Для уменьшения потерь зерна недомолотом колоса используют зерноуборочный комбайн 1 с диаметром молотильного барабана 800 мм, т.е. комбайны класса 8,5 кг/с по пропускной способности молотилки, после скашивания, обмолота и очистки зерна от примесей комбайнами зерно влажностью 30...35%, "механически" прослабленное из-за наличия механических микроповреждений (до 85-90%), из комбайнов перегружают в транспортное средство 2, посредством которого перевозят на механизированный ток, где взвешивают и укладывают в бунт 3 для кратковременного хранения зерна не более 1-3 часов для предотвращения процессов самосогревания зерна, т.е. отсутствует технологический разрыв между процессами обмолота и производства плющенного зерна или зернокормового сырья, далее зерно из бунта 3 посредством зернопогрузчика 4 подают в приемный бункер 5, из которого зерно перемещают зернопогрузчиком 6 в оперативный бункер для временного накопления зерна 7 и далее подают шнековым транспортером 8 в загрузочную воронку вальцовой мельницы или плющилки 9, где производят деформацию зерна в зависимости от назначения корма для крупнорогатого скота или свиней, после плющения зерна в вальцовой мельнице или плющилке 9 в ней посредством форсунки в плющенное зерно распыляют консервант или биоконсервант, поступающий из оперативной емкости 10, произведя плющение зерна и распыление консерванта или биоконсерванта из вальцовой мельницы или плющилки 9, зерно посредством шнекового транспортера 11 перемещают в оперативный бункер 12 для временного хранения, из которого перегружают в транспортное средство 13, посредством которого перевозят в склад или хранилище 14, предварительно переоборудованные для хранения данного зернокормового сырья, плющенное зерно или зернокормовое сырье выгружают из транспортного средства и укладывают в специально подготовленную емкость из металлопрофиля 15, после укладки плющенного зерна емкость для хранения герметизируют сверху и по бокам экраном в виде полиэтиленового полотна 16. Для повышения сохранности зернокормового сырья и для уплотнения его в процессе хранения из специальной емкости откачивают воздух посредством вентиляционных систем. Через 3...4 недели хранения в данной емкости плющенное зерно или зернокормовое сырье используют для нужд животноводства сельхозтоваропроизводителя.

При производстве малого количества плющенного зерна или зернокормового сырья в предлагаемой технологической схеме (чертеж) после шнекового транспортера 11 целесообразно установить выбойное оборудование для затаривания плющенного зернокормового сырья в полиэтиленовые мешки с последующей их герметизацией посредством запайки и складирования в хранилищах с учетом механической прочности мягкой тары.

Использование предлагаемого способа наиболее эффективно при уборке зерновых культур, идущих на производство зернокормового сырья, для нужд животноводства сельхозтоваропроизводителя. Применение предлагаемого способа на определенной площади зерновых культур позволяет начать уборку на 6-12 дней раньше раздельного способа уборки зерновых культур, при этом сокращаются энергоресурсы по подготовке зерна к консервации из-за отсутствия сушки и измельчения зерна в кормовые смеси. В неблагоприятных условиях (повышенной влажности) зерно может убираться на кормовые цели данным способом, что ведет к повышению производительности уборочного комплекса, сокращению сроков уборки зерновых культур и потерь семян, товарного зерна. Одновременное технологическое применение способов уборки зерновых культур и производства плющеного зерна или зернокормового сырья для нужд животноводства обеспечивает повышение в целом эффективности уборки урожая и производства продукции животноводства сельхозтоваропроизводителя.