The influence of the composition of the combed grain heap on the preliminary separation of loose grain

Abstract

BACKGROUND: The paper reviews the state of the problem of grain harvesting by the method of combing plants on the root. Attention is focused on the potential economic efficiency of the method and on the scientific and technological problems hindering its widespread implementation. In particular, in order to reduce the degree of crushing of loose grain, it is necessary to separate it preliminary and prevent it from entering the threshing device. It is proposed to remove grain directly on the lattice bottom of the inclined chamber of the combine harvester. The scientific hypothesis of the study suggests that in order to improve separation, it is advisable to remove a significant part of light impurities from the pile directly preliminary in the body of the combing adapter.

AIM: Evaluation of the efficiency of separation of loose grain by removing a significant part of light impurities from the combed pile before it enters the inclined chamber.

METHODS: To confirm the hypothesis, the experiment was conducted in which a combed grain pile of wheat of the «Moskovskaya 56» variety of different component composition was fed to a lattice surface equipped with a scraper conveyor. The weight content of the grain varied from 70 to 100%. The experiment took into account the proportion of loose grain that passed through the holes of the grate at its length of 920 mm and the width of the holes of 12 mm. It ranged from 65 to 80% as the content of loose grain in the pile increased.

RESULTS: According to the study results, it was found that the passage of loose grain through the openings of the lattice bottom varies between 65-80%. At the same time, a decrease in the mass fraction of loose grain in the pile reduces its passage through the openings of the lattice surface by 15%.

CONCLUSION: Preliminary removal of light impurities from the combed grain pile, comparable in size to loose grain, can be carried out by using an inertial separation system. Reducing the proportion of light impurities in the pile entering the combine harvester cleaning system makes it possible to significantly increase the efficiency of its operation.

Keywords

grain / combing on the root / combed grain heap / inclined chamber / preliminary removal of light impurities / separation efficiency

References

[1] Pustygin MA. Theory and technological calculation of threshing devices. Moscow: OGIZ-SEL`XRZGIZ; 1948. (in Russ.).

[2] Пустыгин М.А. Теория и технологический расчет молотильных устройств. М.: ОГИЗ-СЕЛЬХРЗГИЗ, 1948.

[3] Lezhenkin AM, Kravchuk VI, Kushnarev AS. Grain harvesting technology using the stand stripping method: status and prospects. Doslidniczkoe; 2010. (in Russ.).

[4] Леженкин А.М., Кравчук В.И., Кушнарев А.С. Технология уборки зерновых методом очёсывания на корню: состояние и перспективы. Дослидницкое, 2010.

[5] Berenshtejn IB, Melnik DYu. Technical and economic assessment of technologies for harvesting grain crops by the method of harvesting plants on the root. Izvestiya selskoxozyajstvennoj nauki Tavridy. 2016; 6 (169): 67–73. (in Russ.) EDN: YKQQPN

[6] Беренштейн И.Б., Мельник Д.Ю. Технико-экономическая оценка технологий уборки зерновых культур методом очёса растений на корню // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2016. № 6 (169). С. 67–73. EDN: YKQQPN

[7] Damanskij RV, Chekusov MS, Kem AA, et al. Evaluation of the technology of harvesting grain crops by the method of harvesting on the root. Vestnik Omskogo GAU. 2023; 1 (49): 145–151. (in Russ.) EDN: QIZZSG

[8] Даманский Р.В., Чекусов М.С., Кем А.А., и др. Оценка технологии уборки зерновых культур методом очёса на корню // Вестник Омского ГАУ. 2023. № 1 (49). С. 145–151. EDN: QIZZSG

[9] Damanskij RV. Optimization of the technological process of harvesting grain crops by the method of combing plants on the root. Vestnik Omskogo GAU. 2023; 2 (50): 137–142. (in Russ.) EDN: BWMHPK

[10] Даманский Р.В. Оптимизация технологического процесса уборки зерновых культур методом очёса растений на корню // Вестник Омского ГАУ. 2023. № 2 (50). С. 137-142. EDN: BWMHPK

[11] Rinas NA, Maskatova LV. Prospects of standing grain harvesting technology. In: Proceedings of the Russian science conference «Estestvenno-nauchnye i gumanitarnye issledovaniya: teoreticheskie i prakticheskie aspekty». Materialy XXXI Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Rostov-na-Donu, 2021:273–277. (in Russ.) EDN: EGBBGN

[12] Ринас Н.А., Маскатова Л.В. Перспективы технологии уборки зерна очёсом на корню. В кн.: Естественно-научные и гуманитарные исследования: теоретические и практические аспекты. Материалы XXXI Всероссийской научно-практической конференции. Ростов-на-Дону, 2021. С. 273–277. EDN: EGBBGN

[13] Astaf VLY, Golikov VA, Zhalnin EV, et al. Strategy of technical support of grain harvesting operations in republic of Kazakhstan. AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2020;51(3):46–51. EDN IZRIWY

[14] Astaf V.L.Y., Golikov V.A., Zhalnin E.V., et al. Strategy of technical support of grain harvesting operations in republic of Kazakhstan // AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2020. Vol. 51, No. 3. P. 46–51. EDN: IZRIWY

[15] Ozherelev V.N, Nikitin V.V., Alakin V.M., Stanovov S.N. Investigation of the parameters of a combed grain pile. Texnika v selskom xozyajstve. 2013;1:7–9. (in Russ.) EDN: QHMZNB

[16] Ожерельев В.Н, Никитин В.В., Алакин В.М., Становов С.Н. Исследование параметров очёсанного зернового вороха // Техника в сельском хозяйстве. 2013. № 1. С. 7–9. EDN: TZNNGD

[17] Ozherelev VN, Nikitin VV. The results of the combine design adaptation to work with a stripper header. Inzhenernye tekhnologii i sistemy. 2022;32(2):190–206. (in Russ.) doi: 10.15507/2658-4123.032.202202.190-206 EDN: RBNYLL

[18] Ожерельев В. Н., Никитин В. В. Результаты адаптации конструкции комбайна к работе с очёсывающей жаткой // Инженерные технологии и системы. 2022, Т. 32, № 2. С. 190–206. doi: 10.15507/2658-4123.032.202202.190-206 EDN: RBNYLL

[19] Savin VYu. Justification of rational parameters and operating modes of a trailed stripping tool for harvesting grain crops [avtoref. dissertation]. Voronezh; 2011. (in Russ.) EDN: QHMZNB

[20] Савин В.Ю. Обоснование рациональных параметров и режимов работы прицепного очёсывающего устройства для уборки зерновых культур: автореф. дисс. … канд. техн. наук. Воронеж, 2011. EDN: QHMZNB

[21] Pyanov VS. Methods of increasing grain production in Russian farms by intensifying the work of grain harvesting combines [avtoref. dissertation]. Zernograd; 2017. (in Russ.) EDN: ZQDHZD.

[22] Пьянов В.С. Методы повышения производства зерна в хозяйствах России интенсификацией работы парка зерноуборочных комбайнов: автореф. дисс. … д-ра техн. наук. Зерноград, 2017. EDN: ZQDHZD

[23] Ozherelyev VN, Nikitin VV, Belous NM, et al. Perspectives of grain pile separation before it enters the thresh-ER. International Journal of ngineering and Technology (UAE). 2018;7(2.13):14–116. doi: 10.14419/ijet.v7i2.13.11622 EDN: BUJYTI

[24] Ozherelyev V.N., Nikitin V.V., Belous N.M., et al. Perspectives of grain pile separation before it enters the thresher // International Journal of Engineering and Technology (UAE). Vol. 7, No. 2.13. P. 114–116. doi: 10.14419/ijet.v7i2.13.11622 EDN: BUJYTI

[25] Ozhereliev VN, Nikitin VV, Sinyaya NV, et al. Combing the standing crops with preliminary separation of loose grains. Tractors and agricultural machinery. 2022;89(1):73–79. (in Russ.) doi: 10.17816/0321-4443-100849 EDN: BXWMXP

[26] Ожерельев В.Н., Никитин В.В., Синяя Н.В., и др. Очёс растений на корню с предварительной сепарацией свободного зерна // Тракторы и сельхозмашины. 2022. Т. 89, № 1. С. 73–79. doi: 10.17816/0321-4443-100849 EDN: BXWMXP

[27] Lovchikov AP., Kulagin SN. Methodological provisions for the development of a mathematical model of the combination of sieves in the cleaning system of a combine harvester. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2023;2(100):80–83. (in Russ.) doi: 10.37670/2073-0853-2023-100-2-80-83 EDN: PXYFEA

[28] Ловчиков А.П., Кулагин С.Н. Методические положения к разработке математической модели комбинации решет в системе очистки зерноуборочного комбайна // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 2 (100). С. 80-83. doi: 10.37670/2073-0853-2023-100-2-80-83 EDN: PXYFEA

[29] Lovchikov AP, Kulagin SN. Development of a mathematical model of wind-sieve cleaning of a combine harvester with a combination of sieves. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022;5(97):122–125. (in Russ.) doi: 10.37670/2073-0853-2022-97-5-122-125 EDN: RNWJNV

[30] Ловчиков А.П., Кулагин С.Н. Разработка математической модели ветро-решётной очистки комбайна с комбинацией решет // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 5 (97). С. 122–125. doi: 10.37670/2073-0853-2022-97-5-122-125 EDN: RNWJNV

[31] Lovchikov AP. Theoretical background of the combination of sieves of the combine harvester cleaning system. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022;3(95):116–119. (in Russ.) doi: 10.37670/2073-0853-2022-95-3-116-119 EDN: OIJDFY

[32] Ловчиков А.П. Теоретические предпосылки комбинации решет системы очистки зерноуборочного комбайна // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 3 (95). С. 116–119. doi: 10.37670/2073-0853-2022-95-3-116-119 EDN: OIJDFY

[33] Sorochenko SF. A mathematical model of the movement of a grain pile through a sieve of the cleaning adapter of a combine harvester. Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2016;12(146):131–138. (in Russ.) EDN: XDRUUL

[34] Сороченко С.Ф. Математическая модель движения зернового вороха по решету адаптера очистки зерноуборочного комбайна // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 12 (146). С. 131–138. EDN: XDRUUL

[35] Baran IA, Popov VB. On the issue of improving the performance of the cleaning system of a self-propelled combine harvester. Vestnik GGTU im. P.O. Suxogo. 2023;1:20–30. (in Russ.) EDN: WLRLVW

[36] Баран И.А., Попов В.Б. К вопросу о повышении производительности системы очистки самоходного зерноуборочного комбайна // Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого. 2023. № 1. С. 20–30. EDN: WLRLVW

[37] Patent RUS № 2566017 / 20.10.2015. Byul. № 29. Ozherelev VN, Nikitin VV. Device for standing plants threshing. (in Russ.) EDN: ZFTMNN

[38] Патент РФ № 2566017 / 20.10.2015, Бюл. № 29. Ожерельев В.Н., Никитин В.В. Устройство для обмолота растений на корню. EDN: ZFTMNN

[39] Ozherelev VN, Nikitin VV. Pre-separation of the combed grain heap in an inclined chamber. In: Proceedings of the Russian science conference «Agropromyshlennyj kompleks na rubezhe vekov». Voronezh; 2015. (in Russ.) EDN: WEDLVN

[40] Ожерельев В.Н., Никитин В.В. Предварительная сепарация очёсанного зернового вороха в наклонной камере // Агропромышленный комплекс на рубеже веков. Воронеж. 2015. С. 165–170. EDN: WEDLVN

[41] Nikitin VV. Determination of the optimum bottom length of the inclined chamber of a combine harvester at the point of collision. Selskii mekhanizator. 2018;(5):8–9. (in Russ.) EDN: XWCSDZ

[42] Никитин В.В. Определение оптимальной длины днища наклонной камеры зерноуборочного комбайна при очёсе // Сельский механизатор. 2018. № 5. С. 8–9. EDN: XWCSDZ

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector