Skördetröska

skördetröskan, eller helt enkelt kombinera, är en maskin som kombinerar uppgifterna för skörd, tröskning och rengöring av grödor.

målet är skörden av grödan; majs (majs), sojabönor, lin (linfrö), havre, vete eller råg, bland annat., Det avfallsstrån som lämnas kvar på fältet är de återstående torkade stjälkarna och bladen av grödan med begränsade näringsämnen som antingen hackas och sprids på fältet eller balas för foder och sängkläder för boskap.

historia

kombinationen patenterades 1834, av Hiram Moore, samma år som Cyrus McCormick beviljades patent på den mekaniska reaper.

tidiga kombinationer, några av dem ganska stora, drogs av häst-eller mule-lag och använde ett tjurhjul för att ge kraft. Traktordragna, PTO-drivna kombinerar användes under en tid. Dessa kombinerar används en shaker för att separera säden från agnar och halm-vandrare (galler med små tänder på en excentrisk axel) för att mata ut halmen samtidigt behålla säden. Tractor drawn kombinerar utvecklats för att ha separata gas-eller dieselmotorer för att driva kornseparationen. Dagens kombinerar är självgående och använder dieselmotorer för kraft., Ett betydande framsteg i utformningen av kombinerar var den roterande designen. Halm och korn separerades genom användning av en kraftfull fläkt. ”Axial-Flow” rotary combines introducerades av International Harvester ”ih” 1977. Om den här tiden introducerades inbyggd elektronik för att mäta tröskningseffektivitet. Denna nya instrumentering gjorde det möjligt för operatörer att få bättre kornutbyten genom att optimera markhastigheten och andra driftsparametrar.

kombinera huvuden

Combines are equipped with removable heads (called headers) that are designed for particular crops. Standardhuvudet, som ibland kallas en kornplattform (eller plattformshuvud), är utrustad med en fram-och återgående knivskärare och har en roterande rulle med metall-eller plasttänder för att få den skurna grödan att falla i huvudet. En korsskruv drar sedan grödan i halsen., Kornhuvudet används för många grödor, inklusive spannmål, baljväxter och många andra grödor.

Vetehuvud är likartade förutom att rullen inte är utrustad med tänder. Vissa vetehuvud, som kallas ”draper” – rubriker, använder ett tyg eller gummiförkläde istället för en korsskruv. Draper rubriker tillåter snabbare matning än korsskruvar, vilket leder till högre genomgångar. I högavkastande europeiska grödor har sådana rubriker ingen fördel, eftersom begränsningsfaktorn blir kornseparation. På många gårdar används plattformshuvuden för att skära vete, istället för separata vetehuvud, för att minska de totala kostnaderna.,

Dummy heads, eller pick-up headers, feature fjäder-tined pickups, vanligtvis fäst vid en tung gummiband. De används för grödor som redan har skurits och placerats i windrows eller swaths. Detta är särskilt användbart i nordliga klimat, såsom västra Kanada, där svidning dödar ogräs, vilket resulterar i en snabbare torr ner.

medan en kornplattform kan användas för majs, används ett specialiserat majshuvud vanligtvis istället. Majshuvudet är utrustat med snäpprullar som klämmer av stjälken och lämnar bort från örat, så att endast örat (och skinken) kommer in i halsen., Detta förbättrar effektiviteten dramatiskt eftersom så mycket mindre material måste gå igenom cylindern. Majshuvudet kan erkännas av närvaron av punkter mellan varje rad.

ibland ses row-crop heads som fungerar som en kornplattform, men har punkter mellan rader som ett majshuvud. Dessa används för att minska mängden ogräsfrö som plockas upp vid skörd av små korn.

självgående Gleaner kombinerar kan utrustas med speciella spår istället för däck för att hjälpa till att skörda ris., Vissa kombinerar, särskilt dra typ, har däck med en diamant slitbanan, som förhindrar sjunkande i lera.

konventionell kombination

den skurna grödan bärs upp matarhalsen med en ”kedja och flyghiss”, som sedan matas in i tröskningsmekanismen i kombinationen, bestående av en roterande trösktrumma, till vilken räfflade stålstänger är bultade., Dessa stänger tröska eller separera kornen och agnar från halmen genom verkan av trumman mot den konkava, en formad ”halv trumma”, även utrustad med stålstänger och en maskslipad grill, genom vilken korn, agnar och mindre skräp kan falla, medan halmen, som är för lång, transporteras genom På halmvandrare. Trumhastigheten är variabelt justerbar, medan avståndet mellan trumman och konkaven är fint justerbar fram, akter och tillsammans, för att uppnå optimal separation och utgång. Manuellt inkopplade disawning plattor är vanligtvis monterade på den konkava., Dessa ger extra friktion för att ta bort awns från korngrödor.

sidehill-nivellering

en intressant teknik används i Palouse-regionen i nordvästra USA, där kombinationen eftermonteras med ett hydrauliskt sidehill-nivelleringssystem. Detta gör att kombinationen kan skörda den otroligt branta men bördiga jorden i regionen. Sluttningar kan vara lika branta som en 50 procent sluttning. Gleaner, IH och Case IH, John Deere och andra har alla gjort kombinerar med detta sidehill nivelleringssystem, och lokala maskinbutiker har tillverkat dem som ett eftermarknadstillägg.,

den första nivelleringstekniken utvecklades av Holt Co., en kalifornisk firma, 1891. Modern utjämning kom till med uppfinningen och patentet av ett nivåkänsligt mercury switch-system som uppfanns av Raymond Hanson 1946. Raymonds son, Raymond, Jr., producerade nivelleringssystem uteslutande för John Deere kombinerar fram till 1995, som R. A. Hanson Company, Inc. 1995 köpte hans son Richard företaget från sin far och bytte namn till RAHCO International, Inc. I April 2007 döptes företaget till Factory Company International, Inc. Produktionen fortsätter till denna dag.,

Sidehill leveling har flera fördelar. Primär bland dem är en ökad tröskningseffektivitet på sidohöjder. Utan utjämning, korn och agnar glida till ena sidan av separator och komma genom maskinen i en stor boll i stället för att separeras, dumpa stora mängder spannmål på marken. Genom att hålla maskinen nivå, halm-walker kan fungera mer effektivt, vilket gör för effektivare tröskning. Ih producerade 453 combine, som planade både sida-till-sida och fram-till-back, vilket möjliggör effektiv tröskning oavsett om på en sidehill eller klättring en kulle huvudet på.,

sekundärt ändrar nivellering en kombination tyngdpunkt i förhållande till kullen och tillåter kombinationen att skörda längs konturen av en kulle utan tippning, en mycket verklig fara på de brantare sluttningarna av regionen; det är inte ovanligt att kombinera att rulla på extremt branta kullar.

för närvarande är sidehill-nivellering på nedgång med tillkomsten av stora moderna maskiner som är stabilare på grund av deras bredd. Dessa moderna kombinerar använda roterande sädesavskiljare som gör utjämning mindre kritisk. De flesta kombinerar på Palouse har dubbla drivhjul på varje sida för att stabilisera dem.,

bibehålla tröskelhastigheten

en annan teknik som ibland används på kombinerar är en kontinuerligt variabel överföring. Detta gör att maskinens markhastighet kan varieras samtidigt som en konstant motor och tröskelhastighet upprätthålls., Det är önskvärt att hålla tröskelhastigheten eftersom maskinen vanligtvis har justerats för att fungera bäst vid en viss hastighet.

självgående kombinerar startat med standard manuella överföringar som gav ett varvtal baserat på ingångsvarvtalet. Brister noterades, och i början av 1950-talet var kombinationerna utrustade med vad John Deere kallade ”Variable Speed Drive.”Detta var helt enkelt en variabel bredd shive styrs av fjäder och hydrauliska tryck. Denna shive fästes på transmissionens ingående axel., En standard 4-växlad manuell växellåda användes fortfarande i detta drivsystem. Operatören skulle välja ett redskap, vanligtvis tredje. En extra kontroll lämnades till operatören för att tillåta honom att påskynda och sakta ner maskinen inom de gränser som tillhandahålls av det variabla hastighetsdrivsystemet. Genom att minska bredden på kupan på transmissionens ingående axel skulle bältet rida högre i spåret. Detta saktade den roterande hastigheten på transmissionens ingångsaxel, vilket saktar markhastigheten för det växeln., En koppling tillhandahölls fortfarande för att tillåta operatören att stoppa maskinen och byta transmissionsväxlar.

senare, när hydraulisk teknik förbättrades, introducerades hydrostatiska överföringar av mångsidig Mfg för användning på Strängläggare, men senare applicerades denna teknik också på kombinationer. Denna enhet behöll 4-växlad manuell växellåda som tidigare, men den här gången använde ett system av hydrauliska pumpar och motorer för att driva transmissionens ingående axel. Detta system kallas ett hydrostatiskt drivsystem. Motorn vrider hydraulpumpen med hög flödeshastighet på upp till 4000 psi., Detta tryck riktas sedan till den hydrauliska motorn som är ansluten till transmissionens ingående axel. Operatören är försedd med en spak i hytten som möjliggör styrning av hydraulmotorerna förmåga att använda den energi som tillhandahålls av pumpen. Genom att justera swashplattan i motorn ändras kolvens slag. Om swashplattan är inställd på neutral, rör sig kolvarna inte i sina hål och ingen rotation är tillåten, så maskinen rör sig inte., Genom att flytta spaken flyttar swashplattan sina bifogade kolvar framåt, vilket gör det möjligt för dem att röra sig inom borrningen och få motorn att vända. Detta ger en steglöst variabel varvtalsreglering från 0 markhastighet till vad någonsin den maximala hastigheten tillåts av växelval av överföringen. Standardkopplingen togs bort från detta drivsystem, eftersom det inte längre behövdes.

de flesta, om inte alla, moderna kombinerar är utrustade med hydrostatiska enheter. Dessa är större versioner av samma system som används i konsument-och kommersiella gräsklippare som de flesta är bekanta med idag., Det var faktiskt nedskärningen av kombinationsdrivsystemet som placerade dessa drivsystem i gräsklippare och andra maskiner.

tröskelprocessen

trots stora framsteg mekaniskt och i datorstyrning har den grundläggande driften av skördetröskan varit oförändrad nästan sedan den uppfanns.

först av allt huvudet, som beskrivs ovan, skär grödan och matar den in i tröskelcylindern. Detta består av en serie horisontella raspstänger fixerade över grödans väg och i form av en kvartcylinder, som styr grödan uppåt genom en 90 graders sväng., Flytta rasp barer eller gnugga barer dra grödan genom konkavade galler som skiljer säden och agnar från halmen. Kornhuvudena faller genom de fasta konkaven på sikten. Halmen lämnar toppen av konkaven på halmvandlarna.

eftersom ih 1440 och 1460 Axialflödeskombinationer kom ut 1977, kombinerar har rotorer i stället för konventionella cylindrar. En rotor är en lång, längsgående monterad roterande cylinder med plattor som liknar gnidstänger.

det finns vanligtvis två siktar, en ovanför den andra., Var och en är en platt metallplatta med hål som är inställda enligt storleken på kornet monterat i en vinkel som skakar. Hålen i den övre sikten är inställda större än hålen i bottensilen. Medan halm bärs på baksidan, gröda och ogräsfrön, liksom agnar, faller på andra siktar, där agnar och gröda faller men och blåses ut av en fläkt. Grödan transporteras till hissen som bär den in i tratten., Inställning av konkav clearance, fläkthastighet och siktstorlek är kritisk för att säkerställa att grödan torkas ordentligt, kornet är rent av skräp och att allt korn som kommer in i maskinen når korntanken. (Till exempel när du reser uppåt måste fläkthastigheten minskas för att ta hänsyn till siktarnas grundare gradient.)

tungt material, t.ex. unthreshed heads, faller av siktens framsida och återförs till den konkava för re-threshing.

halmvandlarna ligger ovanför sikten och har också hål i dem., Eventuellt korn som återstår fastsatt på halmen skakas av och faller på toppsilen.

När halmen når slutet av vandrarna faller den ut på baksidan av kombinationen. Det kan sedan balas för boskap sängkläder eller spridas av två roterande halmspridare med gummiarmar. De flesta moderna kombinerar är utrustade med en halmspridare.

rotations vs., konventionell konstruktion

under lång tid använde skördetröskor den konventionella konstruktionen, som använde en roterande cylinder vid framänden som slog fröna ur huvudet och använde sedan resten av maskinen för att skilja halmen från agnarna och agnarna från kornet.

under decennierna före det utbredda antagandet av rotary combine i slutet av sjuttiotalet hade flera uppfinnare banat väg för mönster som förlitade sig mer på centrifugalkraft för kornseparation och mindre på gravitationen ensam. I början av åttiotalet hade de flesta stora tillverkare bosatte sig på en” walkerless ” design med mycket större tröskcylindrar för att göra det mesta av arbetet. Fördelarna var snabbare kornskörd och mildare behandling av bräckliga frön, som ofta knäcktes av de snabbare rotationshastigheterna hos konventionella kombinerade tröskelcylindrar.,

nackdelarna med den roterande kombinationen (som ökade effektkraven och pulverisering av halmbiprodukten) ledde till att konventionella kombinationer återupptogs i slutet av nittiotalet. Kanske förbises, men ändå sant, när de stora motorer som används för att driva de roterande maskinerna användes i konventionella maskiner, levererade de två typerna av maskiner liknande produktionskapacitet. Forskning började också visa att det är mindre användbart för att återuppbygga markens bördighet än vad som tidigare trott att införliva ovan jordskredsrester (halm) i jorden., Detta innebar att arbeta pulveriserat halm i jorden blev mer av ett hinder än en fördel. En ökning av produktionen av foderråvaror skapade också en högre efterfrågan på halm som foder. Konventionella kombinationer, som använder halmvandlare, bevarar halmens kvalitet och låter den balas och avlägsnas från fältet.

anmärkningar

• Bell, Brian. 1993., Femtio år av jordbruksmaskiner: från Starthandtag till mikrochip. Ipswich: Jordbruk Press. ISBN 0852362633
• Hunt, Donnell. 2001. Gård makt och maskinhantering. Ames: Iowa State University Press. ISBN 0813817560
• Snabb, Graeme R. och Wesley Fisher Buchele. 1978. Spannmålsskördarna. St. Joseph, MI: det Amerikanska Samhället av Jordbruks-Ingenjörer. ISBN 0-916150-13-5

alla länkar hämtade 13 mars 2017.

• Historia Solsken Skördare – Museum, Victoria, Australien.
• bilder av Gleaner utjämning kombinerar.,