Камнеуборочные машины: виды камнеподборщиков, характеристики, производители, как выбрать

Каждому земледельцу хорошо известна проблема, связанная с уборкой большого количества камней. Возникает она на этапе подготовки пахоты. И если небольшие площади есть возможность обработать вручную, то убрать валуны с больших сельскохозяйственных угодий руками невозможно. На помощь придет камнеподборщик, способный автоматически убирать все камни с поля.

О назначении, видах камнеуборочных машин, характеристиках и устройстве расскажем далее в статье. Также приведем алгоритм выбора камнеподборщика в зависимости от площади поля и количества камней и сравним характеристики подборщиков ведущих зарубежных и отечественных производителей.

Классификация земель по засоренности камнями

Одним из главных критериев при выборе вида и мощности камнеуборочной машины является засоренность поля. Под засоренностью поднимается доля камней в объеме пахотного слоя, т.е. сколько кубов камней содержится в одном гектаре пахотной земли.

Способы удаления камней

Камнеуборочные машины могут совершать различные операции, целью которых является удаление камней из пахотного слоя. Обычно в зависимости от размера кусков применяются следующие технологии:

• очень крупные камни – захоронение, т. е. погружение на глубину, при которой камни не мешают проведению сельскохозяйственных работ; раскалывание камней с целью облегчения их дальнейшей транспортировки и переработки;
• крупные и средние камни – извлечение или корчевка полускрытых и скрытых камней, погрузка в транспортные средства или перемещение к месту временного складирования или утилизации;
• мелкие камни – извлечение, валкование, сбор, погрузка в транспортные средства, вывоз к месту временного складирования или утилизации, измельчение камней на месте их нахождения.

В зависимости от назначения и последовательности выполнения технологических операций камнеуборочные машины и подборщики можно подразделить на следующие группы:

• для извлечения крупных валунов диаметром более 70 см;
• для раскалывания камней;
• для извлечения средних камней размером от 30 до 70 см;
• для уборки мелких камней диаметром от 5 до 30 см;
• погрузочные средства;
• транспортные средства;
• средства механизации для измельчения камней на месте;
• оборудование для дробления камней и сортировки щебня.

Для захоронения, корчевания, раскапывания, перемещения волоком очень крупных и крупных камней зачастую применяются общестроительные (одноковшовые экскаваторы, бульдозеры, рыхлители, мелиоративные корчеватели) или специальные камнеуборочные машины.

Для уборки средних и мелких камней обычно применяются специальные камнеуборочные машины – камнеподборщики. Их можно разделить на следующие категории:

• машины для извлечения камней,
• рыхлители-вычесыватели,
• подборщики-транспортировщики,
• валкователи,
• подборщики камней из валков,
• валкователи-подборщики,
• машины для очистки верхнего слоя грунта с просеиванием почвы,
• машины для дробления камней на месте их нахождения.

Принцип работы камнеуборочной техники

Создание большей части моделей камнеподборщиков подразумевает, что техника будет закрепляться на передвижном механизме (трактор или другая сельскохозяйственная машина) и выполнять функции прицепа. Это может быть, например, трактор. Он ездит по пахотным землям, а прицепной агрегат в это время работает в качестве камнеуборочной машины.

Основу таких камнеподборщиков составляют грабли, которые рыхлят грунт на установленную глубину. Одновременно механизм подборщиков зачерпывает камни, находящиеся в земле, отправляя их на специальную решетку для просеивания. Размер собираемых фрагментов может быть разным, он регулируется при помощи изменения расстояния между зубьями граблей. Есть такие модели камнеподборщиков, в которых зубчики установлены в два ряда. Подобная камнеуборочная техника позволяет собирать одновременно и мелкие, и крупные включения.

Сразу после сборки фрагменты сортируются и попадают в специальный бункер камнеподборщика. Если граблями был захвачен грунт или мелкие его кусочки, то они через решётку ссыпаются обратно на поле. По мере заполнения камнями ёмкость очищается.

Чтобы убрать все камни с пахотного поля, обычно хватает 1-го прохода специализированной камнеуборочной машины. Спецтехника собирает включения разного размера, и этот диапазон варьируется в больших пределах. Камнеподборщик собирает и камни диаметром 2-3 см, и довольно большие фрагменты (30 см или больше). Следить за тем, заполнен ли бункер камнями, должен оператор сельскохозяйственной техники. Лучше, конечно, выполнять очистку своевременно, чтобы лишний вес не создавал подборщику дополнительных нагрузок.

Классификация камнеуборочных машин

Спецтехника для уборки камней представлена на рынке в широком ассортименте. Производители поставляют камнеуборочных машин для:

• сборки и вывоза камней;
• выкорчёвывания камней из грунта;
• дробления и последующей уборки камней.

Присутствующие на рынке камнеподборщики различаются друг от друга уровнем автоматизации. Выбор модели камнеуборочной машины зависит от конкретных условий местности, где проводится обработка почвы.

Основные критерии, на которые стоит ориентироваться при покупке камнеуборочной техники, следующие:

1. Бункеры, в которые попадают камни с поля, могут иметь маленький или большой размер. Преимущество большой ёмкости бункера заключается в том, что оператор делает меньше остановок при сборке камней, а, следовательно, за меньшее время может обработать на камнеуборочной машине большую площадь земли.
2. Очень хорошо, если производитель камнеподборщика предусмотрел наличие в ней защитной системы против перегрузок.
3. Оператор обязательно должен контролировать степень заполняемости бункера. Производители комплектуют многие модели подборщиков камней сигнальной функцией, которая срабатывает в тот момент, когда бункер заполнился. Если же камнеуборочная машина не оснащена такой функцией, то в верхней части бункера должны быть прорези, через которые механизатор сможет увидеть, сколько камней собралось в ёмкости.

Общая классификация камнеподборщиков включает в себя несколько типов разделения. Несмотря на большое разнообразие моделей, все камнеуборочные машины являются навесными.

По типу рабочего оборудования камнеуборочные машины делятся на:

Камнеподборщики с роторными зубьями

К таким камнеуборочным машинам можно отнести сельхоз технику от Kivi-Pekka, Kongskilde, Elho и др. Принцип действия следующий: активные роторы с зубьями работают от привода ВОМ/гидравлического привода, прочесывают почву на наличие камней и сгребают их к центру. В центре камнеподборщика смонтирован подборщик с пружинными/жесткими зубьями на валу, перенаправляющий камни в емкость. После наполнения бункера камни выгружаются в прицеп с помощью подъёмных гидроцилиндров. Такие камнеподборщики имеют следующие особенности:

• Уборка средних и небольших камней: работают с камнями диаметром до 30-40 см.
• Работают по поверхности почвы: рабочая глубина до 10 см.
• Высокая производительность: ширина захвата до 5-7 м.
• Объем бункер: 1,5-2 м3.

Камнеуборочные машины с долотообразными гребенками

К ним можно отнести камнеподборщики от JYMPA, Degelman, отечественные УКП-0,6/0,7 и др. Принцип действия камнеуборочных машин такой: гребенки с долотообразными рабочими органами направлены по ходу движения и немного погружены в почву. Двигаясь за трактором, такие гребенки «причесывают» почву и поднимают камни. Для их перемещения в бункер одни производители могут использовать подъёмный механизм всего подборщика (УКП-0,6), а другие – устанавливают специальный поперечный вал с зубьями наподобие мотовила на жатке комбайна (Degelman).

Такая камнеуборочная техника имеет следующие особенности:

• Уборка средних и крупных камней: работают с камнями диаметром до 60-70 см.
• Работают по поверхности почвы: рабочая глубина до 10-15 см.
• Невысокая производительность: ширина захвата 1-2,5 м.
• Объем бункер: до 2-3 м3.

Камнеуборочные машины цикличного действия

Очень крупные скрытые камни могут предварительно раскапываться одноковшовыми экскаваторами или бульдозерами с последующим их перемещением волоком или на транспортном средстве к месту временного складирования. В зависимости от размеров, глубины залегания камней, почвенных условий и других факторов перед камнеподборщиками задействуют корчевальные машины.

При необходимости корчевания с последующим транспортированием камней на зубьях камнеподборочной машины устанавливаются корчующие рабочие органы, имеющие зубья специальной формы, а также рабочие органы с зубьями специальной формы и прижимными рычагами, предотвращающими возможное сваливание транспортируемого груза.

Извлечение из почвы скрытых средних камней может также производиться корчевальной бороной, навешиваемой на трактор К-701 или МТЗ-1221, чизельным орудием К-85, плоскорезом МП-9.

Плоскорез МП-9 может работать в качестве камнеподборщика, поскольку предназначен для извлечения на поверхность средних и мелких камней, находящихся на глубине до 0,5 м. Рабочее оборудование навешивается на гусеничный трактор тягового класса 10. Оно состоит из рамы, вертикальных стоек, плоскорежущего ножа, к которому на расстоянии 50 см друг от друга приварены выталкивающие элементы – кронштейны. Управление камнеуборочным оборудованием производится гидроцилиндрами.

Работает плоскорез следующим образом. Рабочий орган гидроцилиндрами заглубляется в грунт и плоскорез перемещается вперед. Стойки прорезают две вертикальные щели и воспринимают тяговое сопротивление. Плоскорежущий нож подрезает слой грунта, а кронштейны выталкивают на поверхность почвы встречающиеся камни, производя одновременно глубокое безотвальное рыхление почвы. Применение подобной камнеуборочной машины весьма эффективно, особенно когда нет нужды сильно заглубляться в грунт.

Камнеуборочная машина МИК-2,5 и рыхлитель-вычесыватель камней РВК-2 за 2 прохода в перпендикулярных направлениях извлекают камни диаметром до 100 см с глубины до 0,35 м.

При условии высокой каменистости для перемещения средних камней на небольшие расстояния применяется способ извлечения и транспортировки их камнеподборщиком СКН-3,2. Производительность на сборе скрытых камней с глубины 0,2 м при использовании этой камнеуборочной машины составляет 0,28 га/ч.

Для уборки средних камней с поверхности используются камнеподборщики средних камней ПСК-1,0, ПСК-1,2 и ПСК-1,5, имеющие один и тот же принцип действия. Подборщик ПСК-1 агрегатируется с трактором класса 3 и предназначен для уборки камней диаметром от 0,30 до 1,0 м.

При малой засоренности участка камнями или наличии крупных камней они подбираются поодиночке. Камнеподборочная машина подъезжает к камню, проталкивает под ним зубья грабельного органа и забирает его. После этого гидросистемой грабельный орган поднимается вверх и запрокидывается. Находящиеся на нем камни сваливаются в кузов. После заполнения кузова камни отвозятся к месту складирования и выгружаются.

Камнеуборочная машина ПСК-1,5 навешивается на колесный трактор тягового класса 4 (К-701). Производительность подборщика ПСК-1,5 на 25 % больше, чем ПСК-1,0, но проходимость вследствие агрегатирования с колесным трактором ниже, поэтому задействуют камнеподборщик на непереувлажненных землях или агрегатируют с гусеничным трактором тягового класса 10.

Камнеуборочная машина УКП-0,7А, агрегатируемая с трактором БЕЛАРУС 82, используется для извлечения и уборки камней размером не более 0,6 м и не менее 0,12 м. Полускрытые камни диаметром до 0,6 м извлекают корчующим оборудованием подборщика УКП-0,7А.

Камнеуборочные машины непрерывного действия

Камнеуборочные машины непрерывного действия собирают камни из валка, который сформирован валкователем. Одним из таких камнеподборщиков является подборщик ПВК-1,5. Камнеуборочная машина состоит из рамы 1, барабана подъемного 2, трансмиссии 3, ходовой части 4, бункера 5, гидрооборудования 6.

Ширина валка, сформированного валкователем камней, не должна превышать 1,3 м. Удельный расход топлива камнеподборщика – от 2,0 до 4,5 т/га, глубина хода рабочих органов – 0…5 см.

Подъемный барабан камнеуборочной машины служит для подъема камней из валка и транспортировки их в бункер.

Барабан подъемный: 1 – вал; 2 – диски; 3 – планки; 4 – кронштейны; 5 – пальцы пружинные

Барабан камнеподборщика представляет собой ротор, состоящий из вала 1, двух дисков 2, планок 3, на которых приварены в шахматном порядке кронштейны 4. Пальцы 5 выполнены пружинными и зафиксированы в кронштейнах.

Другим более распространенным вариантом принудительной подачи камней в бункер камнеподборщика является использование подающего ротора с подпружиненными гребенками. К таким камнеуборочным машинам относится подборщик «Валун-700».

Камнеподборщик производства Минский Агросервис Валун- 700 состоит из пневмоколесной ходовой части 1, соединенной с рамой 10, которая в передней части снабжена дышлом 7 для соединения камнеуборочной машины с базовым трактором. На раме располагается рабочее оборудование подборщика, в которое входит грабельный орган 9, а также ротор (зубчатое мотовило), основными частями которого являются вал 5 с двумя треугольными дисками, к которым шарнирно крепятся подпружиненные гребенки 8. Ротор, закрытый козырьком 4, приводится во вращение гидроприводом 6. Камнеуборочная машина Валун-700 работает так же, как и ПВК-1,5. Ротор забрасывает камни в бункер 3 подборщика с просеивающим решетчатым дном. После заполнения бункер для выгрузки опрокидывается гидрооборудованием 2. В процессе вращения зубья подпружиненных гребенок очищают просветы между зубьями основной гребенки.

Общий вид камнеуборочной машины Валун-700» 1 – колеса опорные; 2 – гидроцилиндры опрокидывания бункера; 3 – бункер накопительный; 4 – козырек; 5 – вал ротора; 6 – гидропривод ротора; 7 – дышло прицепное; 8 – гребенки подпружиненные; 9 – грабельный орган; 10 – рама.

Сравнительные характеристики камнеуборочных машин ПВК-1,5 и Валун-700

Классификация камнеподборщиков: подробная таблица по видам камнеуборочных машин

Эксплуатация камнеуборочных машин

Камнеуборочную технику выпускают финская фирма Kivi-Pekka, канадские компании Highline, Schulte и Degelman, бренды Vermeer и Summers (США), Kirpy (Франция), а также белорусские и российские производители.

Камнеподборщики в основном имеют гидропривод ротора и снабжены заглаживающими гребенками для предохранения от поломок рабочего оборудования при встрече с крупными полузахороненными камнями.

Во время эксплуатации подборщика скорость должна быть не выше 8 км/ч. В условиях сильной засоренности камнями требуется меньшая скорость передвижения для эффективной очистки решетки. Поле должно быть достаточно твердым и сухим для получения хорошего результата в уборке камней после прохождения камнеуборочной машины.

Некоторые модели камнеуборочной техники имеют поворотное дышло, что позволяет за счет смещения рабочего оборудования в сторону обеспечить необходимое положение подборщика позади трактора при уборке камней и при транспортном передвижении. К таким машинам, например, относится камнеподборщик SRW1400 ROCK WINDROWER. Кроме того, подборщик имеет привод ротора от гидромотора.

При механизированной уборке для сбора поверхностных или полускрытых камней в основном задействуются специальные машины – валкователи и валкователи-подборщики. Их также иногда называют соответственно валкообразователями и камнеподборщиками.

Технологический процесс валкования заключается в следующем. При поступательном движении вперед с включенным ВОМ трактора ротор валкователя, смонтированный под углом к направлению движения, захватывает камни, находящиеся в зоне его работы и перемещает их в сторону, образуя валок. Работа камнеуборочной машины обычно производится челночным способом в свал.

В зависимости от засоренности поля валок может образовываться за несколько проходов камнеуборочной машины. При этом расстояние между валками будет соответственно увеличиваться.

Ротор валкователя обеспечивает сбор камней в валок и представляет собой цилиндрический вал, на котором радиально установлены зубья, клыки или штыри. Для того чтобы они более равномерно загружали привод валкователя и активнее сдвигали камни в сторону, на валу их устанавливают по винтовой линии. Существуют также роторы, у которых к валу крепятся винтовые ленты, выполняющие сдвигание камней в сторону.

Зубья ротора камнеуборочной машины обычно бывают круглого поперечного сечения (штыри) или близкого к прямоугольному (клыки). Клыки обычно бывают трапецеидальными и прямоугольными. Зубья подвергаются ударным нагрузкам, причем работают они в абразивной среде, поэтому требуют частой замены, в связи с чем на многих камнеподборщиках их делают съемными.

Производитель Kirpy выпускает валкователи, у которых перед ротором, под углом к его оси, монтируется отражающая панель. Камни в случае их выбрасывания ротором вперед ударяются в панель и отскакивают в сторону по направлению к валку.

Что касается отечественных производителей, то часто используются камнеуборочные машины и валкователи марок ВМК-3, ВК-4 и «Морена-4200». Валкователь камней ВК-4 агрегатируется с трактором класса 1,4, имеет ширину захвата 4 м, производительность 1,5…2,5 га/ч, размер убираемых камней 5…30 см, массу 860 кг.

Валкователь ВПК-4,5 имеет ширину захвата 4,4 м; производительность за час основного времени 0,7 т; рабочую скорость 1,6…3,1 км/ч; массу 4500 кг; полноту уборки камней 19…95 %; глубину хода рабочих органов до 8 см.

Близким по назначению и показателям является валкователь «Морена-4200». Камнеподборщик имеет механический привод ротора от ВОМ. Зубья ротора в форме трапеции.

Технические характеристики валкователей ВМК-3 и Морена-4200

Лучшие производители камнеуборочной техники и ТОП моделей

KIVI-PEKKA

Камнеуборочная машина kivi pekka осуществляет удаление камней с поверхности почвы, проникая на глубину до 15 см. Одновременно с этим ею производится первичная обработка грунта перед высадкой культурных растений. Принцип действия камнеподборщика основывается на вращении роторных механизмов, которое осуществляется в направлении, обратном тому, в котором передвигается машина. С их помощью камни перемещаются к центральной части агрегата, где захватываются зубцами подъёмного барабана и проходят через сито в сборный бункер. Комья земли в этот момент осыпаются на землю. Ёмкость бункера подборщика варьируется в пределах 1.5-2 тонн, и после его наполнения камни ссыпаются в специально отведённое место при помощи самосвала.

Рабочая ширина камнеуборочной машины может составлять 4 м, 5 м и 6 м. Максимальная производительность подборщика этой модели достигает 1 200 кг за 1 минуту.

Kirpy

Достаточно широко распространены валкователи камней французской фирмы Kirpy. Их роторы могут быть оснащенными плоскими зубьями или зубьями Y-образной формы.

DYM JYMPA

Камнеуборочная машина DYM JYMPA помогает собрать фрагменты размерами 8-10 см. Этот камнеподборщик эффективно работает на каменистых местностях. Собирать камни помогает захватывающий ковш, который помещает элементы в специальный бункер. Его ёмкость варьируется в диапазоне 1.58-3.40 м³, а рабочая ширина – от 1.60 до 2.40 м.

Камнеподборщик DYM JYMPA совместим с тракторами мощностью 65-90, 130-150, 90-130, 150-180 лошадиных сил.

УКП-0,6

Главное достоинство камнеуборочной машины УКП-0,6 заключается в том, что камнеподборщик помогает расчистить зону пахотного слоя (до 10 см) от камней средних и маленьких размеров (с диаметром от 12 до 65 см). Подборщик эффективно собирает камни, находящиеся на поверхности почвы. Техника сочетается с тракторами марки Беларусь.

Составными элементами камнеуборочной машины УКП-06 являются рама, прицепное устройство, ходовые колёса, гидросистема, бункер решётчатого типа и гребёнка. Захват камней осуществляется при помощи гребёнки, на ней же фрагменты и накапливаются. Когда гребёнка поднимается вверх, камешки с неё ссыпаются в специальный бункер, ёмкость которого составляет 0.7 м³. Перегрузка осуществляется в тот момент, когда трактор стоит. После того, как ёмкость заполнена полностью, содержимое вывозят за пределы поля, чтобы ссыпать собранные камни в отведённом месте. Поворот бункера камнеподборщика назад при выгрузке камней производится за счёт гидроцилиндров. Наличие гидросистемы позволяет оператору управлять камнеуборочной машиной прямо из кабины трактора.

7200 SignatureTM

Камнеподборщик Degelman 7200 SignatureTM разработан с учётом всех пожеланий потребителей. Эти роторные механизмы эффективно работают в сельскохозяйственной отрасли многих стран мира на протяжении более чем 50 лет. В линейке производителя именно эта модель камнеуборочной машины признана флагманской.

Техническое оснащение камнеуборочного агрегата Degelman 7200 SignatureTM представлено следующими системами:

• оснащение барабана высокопрочными и долговечными пружинами, которые сделают сбор камней максимально эффективным;
• высокий уровень производительности, который достигается за счёт особой конструкции барабана камнеуборочной машины, состоящего из 3-х сегментов большого объёма и широкой решётки;
• комплектация камнеподборщика шинами низкого давления, имеющими большую ширину и уменьшающими вероятность уплотнения грунта даже при наполненном камнями бункере;
• щит с функцией отбойника камней – является стандартным комплектующим элементом подборщика и препятствует разлёту камней, способствует равномерному и правильному наполнению бункера;
• цельнолитые зубья, оснащённые сменными наконечниками для собирающей решётки;
• бункерное щелевидное днище, сделанное из стальных планок и представляющее собой зубья с пружинящим эффектом, которые, не деформируясь, способны принимать прежнюю форму;
• опорные гидравлические крылья, которые управляются механизмами гидравлической системы, обеспечивают безопасность манёврам трактора в транспортном и рабочем положении.

Камнеуборочные машины белорусского производства

Все камнеуборочные машины производятся в РУП «Станкостроительный завод им. С. М. Кирова».

Основные технические характеристики отечественных валкователей-камнеподборщиков

Сравнительные характеристики самых популярных камнеуборочных машин

Технические характеристики камнеуборочных машин фирм Kongskilde SB и Kivi-Pekka

Технические характеристики камнеуборочных машин для очистки пахотного слоя от мелких камней

Дробление мелких камней на месте их расположения производят камнедробилками-измельчителями на глубине 0,05…0,07 м. Существуют также комбайны, которые дробят камни на глубине до 0,2 м и одновременно сепарируют почву.

Правильный выбор камнеуборочной машины с оптимальным набором функций поможет вам быстро убрать камни на поле или приусадебном участке.

Ранее мы писали о том, как работают сельскохозяйственные опрыскиватели.