Комбайнобудування

Визначення і загальна характеристика

КОМБАЙНОБУДУВА́ННЯ — галузь машинобудування з ви­робництва комбайнів, що зазви­чай є сукупністю більш простих машин, обʼ­єд­наних у багато­опе­раційну технологічну лінію, яка до­зволяє обробляти вихідний матеріал та одержувати готову продукцію. Найпоширеніші ком­байни для збира­н­ня урожаю рос­лин (зерно-, кукурудзо-, буряко-, картопле-, силосо-, льоно-, конопле-, рицино-, капустозбиральні, для збира­н­ня цибулі, моркви, помідорів, бавовни, чаю тощо). Є також комбайни гірничі, побут. при­значе­н­ня (кухон­ні) та ін. Номенклатура комбайнів за їхнім при­значе­н­ням без­перервно роз­ширюється. Станов­ле­н­ня К. повʼязано із конструюва­н­ням зернозбирал. комбайна. Перші ві­домості про нього зʼяви­лися у США після отрима­н­ня 1828 С. Ланом патенту на склад­ну багатооперац. зернозбирал. машину, яка, за очікува­н­нями, мала зрізати стебла, обмолочувати й очищати зерно. Однак вона не була впроваджена у виробництво. Перший зернозбирал. комбайн виготовлено 1836 за винаходом амер. кон­структорів І. Бріґ­ґса та І.-Ґ. Карпентера. Його робочі органи, змонтовані на 4-коліс. візку, приводилися в дію від двох задніх коліс. Того ж року, але дещо пізніше, амер. винахідники Г. Mур та Дж. Гаскралл отримали патент на ком­байн, який за осн. принципами технол. процесів та кон­струкцією був схожий на сучас. зернозбирал. комбайн. Ним обмолочували хліби у Каліфорнії на площах до 240 га за сезон (1854). Перший зернозбирал. комбайн у Рос. імперії створив 1868 агро­ном А. Власенко. Однак, це були поодинокі випадки виготовле­н­ня комбайнів. Більшого пошире­н­ня набули комбайни кон­струкції Д. Петерсона (перший зразок виготовлено 1875 у Каліфорнії). Як галузь машинобудува­н­ня К. сформувалася у США у 1890-х рр., коли 6 фірм почали виготовляти зернозбирал. комбайни на продаж. Це були широкозахоплювал. (до 11 м) громіздкі й важкі (до 15 т) комбайни, виготовлені із деревини, які пере­сували за допомогою коней або мулів (до 40 голів). Робочі органи приводилися в рух від ходових коліс і лише від 1889 — паровою машиною на метал. рамі. Від 1890-х рр. живу тягову силу замінили спочатку парові самоходи, а згодом — тя­гачі (трактори) з ДВЗ. Систему приводу робочих органів від коліс комбайнів також заміняли спочатку паровим двигуном з транс­мі­сією, а від 1907 — ДВЗ. Майже одночасно поширювалися зернозбирал. комбайни в Австралії (1880-і рр.). До Рос. імперії вперше завезено самохід. зернозбирал. комбайн (з бен­зин. двигуном) фірми «Holt» на Київ. с.-г. ви­ставку 1913. Ви­про­бовува­н­ня комбайну від­булося на Якимів. машинодослід. стан­ції (Запоріз. обл.), де він показав добрі результати, але поч. 1-ї світової війни, воєн­ні дії 1918–20, становле­н­ня СРСР пере­шкодили його впроваджен­ню. Роз­виток К. у США від­значався різкими зро­ста­н­нями виробництва комбайнів та спадами, повʼязаними зі світ. кризами. 1920 роз­почав­ся та швидко зро­став екс­порт амер. комбайнів, на який також впливали кризи (1920 екс­портовано — 929 од., 1928 — 6800 од., а 1933 і 1934 — лише 405 і 500 од.). 1930 у США вже було 60 803 комбайна. 1936 їхня кількість зросла до 70 000, в Арґентині — 24 800, Канаді — 10 500. Збільше­н­ня посів. площ та налагодже­н­ня виробництва зерна у СРСР (1929–31) спонукало до масової закупівлі комбайнів у США. Водночас роз­робляли основи К. у СРСР. 1930 в Україні на заводі «Комунар» (нині Запоріз. автомобілебуд. завод; 1959 припинив виробництво комбайнів у звʼязку з пере­профілюва­н­ням на випуск легкових автомобілів) виготовлено перші 347 причіп. комбайнів із захватом жниварки 4,6 м. 1931 виробництво аналог. комбайнів роз­почав завод «Ростсільмаш» (м. Ростов-на-Дону, РФ) з захватом жниварки 6,1 м, а 1932 Саратов. завод (РФ) роз­почав випуск однотип. комбайнів СК-3 «Саркомбайн». Робочі органи цих комбайнів мали привод від ДВЗ, а рух на полі забезпечували гусеничні трактори «НАТІ» Харків. або «ЧТЗ» Челябін. (РФ) трактор. заводів. Для збира­н­ня урожаю вологих хлібів Люберец. завод (РФ) почав 1936 виробництво т. зв. пн. ком­байна винахідників Ю. Анвельта і М. Григорʼєва — СКАГ-5А. 1937 виготовлено в СРСР 43,9 тис. комбайнів, тоді як у США — 29,4 тис. Всього в СРСР було 101 423 (в МТС — 67 683 і в радгоспах — 33 740) комбайнів. У 1950-х рр. в Україні організовано випуск комбайнів для збира­н­ня ін. с.-г. культур. Зокрема 1956 почали виробляти кукурудзо­збирал. комбайни КУ-2 на Кременчуц. (Полтав. обл.; див. Кре­менчуцький автомобільний завод) і Херсон. (див. Херсонсь­кий машинобудівний завод) комбайн. заводах. 1960 освоєно випуск ком­байна «Херсонець-3», який на 20–30 % був продуктивніший за КУ-2, а 1968 — дворяд. комбайна «Херсонець-7», який по­єд­нав процес збира­н­ня кукурудзи і очище­н­ня качанів. У 1959 на Кременчуц. заводі виробництво комбайнів припинено у звʼязку з пе­ре­профілюва­н­ням його на випуск вантаж. автомобілів. Від 1968 в Україні випуск кукурудзозбирал. комбайнів зосереджено на Херсон. комбайн. заводі. 1947 на Дні­пропетровському комбайно­вому заводі почали виробляти однорядні бурякозбирал. комбайни СПГ-1, 1950 — продуктив­ніші комбайни СКЕМ-3, які згодом обладнано гідравлічно-копіювал. механізмом для автомат. спрямува­н­ня по рядках цукр. буряків (СКЕМ-ЗГ), а 1962 — при­­строєм для очище­н­ня коренів (КС-3). 1969 організовано виробництво досконаліших комбайнів КСТ-3 та КСТ-2, у на­ступні роки — високо­продуктивні машини РКС-6, -4 для збира­н­ня буряків у осн. і полив. зонах бу­ря­косадже­н­ня. Зро­ста­н­ня виробництва продукції К. в країні дало можливість значно збільшити парк комбайнів. Якщо 1940 у с. госп-ві України було 33,4 тис. зерно­збирал. комбайнів, якими зібра­но 42 % зерн. культур, то 1968 (від­повід­но) — 72,9 тис. і 99 %, кукурудзозбирал. комбайнів на кін. 1968 нараховувалося 22 тис., якими зі­брано 87,3 % посів. площ кукурудзи, бурякозбирал. (від­по­відно) — 25 тис. і 66,8 %, силосозбирал. — 23 тис. і 98 %, картоплезбирал. — 4 тис. і 18 %.

Обсяги виробництва комбайнів в Україні (у тис. шт.): зернозбирал. — 7,3 (1940) і 9,0 (1950), бурякозбирал. — 1,7 (1950), 4,7 (1960) та 11,0 (1968), кукурудзо­збирал. — 3,6 (1960) і 0,5 (1968). У 1970-х рр. виробництво кормо­збирал. техніки (причіп. ком­байн КПІ-Ф-2,4А, ротор. причіп. «Рось-2») роз­почав завод «Білоцерківсільмаш» (Київ. обл.), бурякозбирал. комбайнів (КС-6Б, «Збруч-2») — Тернопільський ком­байновий завод. У 1980-і рр. з конвеєрів заводів у Тернополі й Дні­пропетровську щороку сходило 4 тис. комбайнів. Виго­тов­ле­н­ня запас. частин та ремонт комбайнів укр. та зарубіж. виробництва здійснює Сумський завод сільськогосподарського машинобудува­н­ня. Роз­виток світ. К. при­скорювався з кожним роком, особливо після 2-ї світової вій­ни. Цьому сприяв інтенсив. роз­­виток науки і техніки. В СРСР осн. комбайнобуд. заводом став «Ростсільмаш», що виробляв причіпні комбайни С-6 та РСМ-8, а 1947–56 Таганроз. (Ростов. обл.) та Тульс. заводи (обидва — РФ) випускали комбайни С-4 і модернізовані С-4М (до 1958). Далі, з поч. випуску (1956) у Ростові-на-Дону та Таганрозі самохід. комбайнів СК-3 та СК-4 СРСР ви­йшов на 1-е м. у світі з виробництва зернозбирал. комбай­нів. На базі комбайна СК-4 створ. двобарабан. рисозбирал. комбайн з гусенич. рушієм та з напів­гусенич. — комбайни для обмолоту хлібів у р-нах під­вищеного зволоже­н­ня і для збира­н­ня рицини. 1960 Таганроз. Гол. СКБ створ. комбайн СК-5 «Нива» та СК-6 «Колос», виробництво яких роз­почато у 1970 і 1971 від­повід­но на заводі «Ростсільмаш» та Таганроз. заводі. Комбайни «Ко­лос» мали рисову модифікацію СКДР-6 (гусенич.). Рівень К. у СРСР сут­тєво під­вищився з поч. виготовле­н­ня 1986 дослідно-пром. партії (100 од.) комбайнів «Дон-1500», з них 18 од. пере­вірено у Дні­проп. та Запоріз. обл. під на­глядом фахівців Ін­ституту механізації та електрифікації с. господарства (ІМЕСГ, смт Глеваха Васильків. р-ну Київ. обл.). Результати пере­вірки були позитивні, їхня продуктивність пере­вищувала продуктивність ком­байнів СК-5 «Нива» у 2–2,5 рази. Однак, надійність (готовність) ще не від­повід­ала тех. вимогам. Від­мови були не­складні, але чисельні. За результатами ви­пробувань та широкої пере­вірки у вироб. умовах складені від­повід­ні рекомендації щодо усуне­н­ня недоліків. Україна закупи­ла 850 таких комбайнів при тех­нол. потребі в них 100–110 тис. од. Не­значне замовле­н­ня від України негативно вплинуло на роз­виток потужностей для виробництва «Дон-1500». Однак, високо­про­дуктивні комбайни «Дон-1500» з пропуск. здатністю молотарки 8 кг/сек. технол. матеріалу ставали з кожним роком привабливішими і поповнювали парк комбайнів в Україні.

З роз­падом СРСР на окремі самост. держави роз­виток К. не припинився. У РФ воно обʼ­єд­нує зернозбирал. комбайни «Ростсільма­ша»: «Нива-Ефект», «Дон-1500Б», «Век­тор», «Акрос», «Торум» та кормозбирал. — «Дон-680», а також комбайни Краснояр. ком­байн. заводу — «Єнісей» різних типів. К. Білорусі («Гомельсільмаш») пред­ставлене комбайнами КЗС-7, «Поліс­ся GS-12», КЗС-1218, зернозбирал. комплексом КЗР-10 «Поліс­ся-Ротор» на базі універс. засобу УЕС-2-250(280)А, кормозбирал. комплексами К-Г-6 «Поліс­ся», кормозбирал. самохід. комбайнами «Поліс­ся-800» і КСК-100А та його модифікаціями, кормозби­рал. причіп. КПД-3000 «Поліс­ся», картоплезбирал. напів­причіп. ПКК-2, -2-02 (дворяд.), льоно­зби­рал. самохід. КЛС-1,7 «Поліс­ся-1650». В Україні до 1990-х рр. діяло бл. десятка під­приємств з виробництва комбайнів, після роз­паду СРСР фактично всі вони або припинили свою діяльність, або пере­профілювалися. Пош­тов­хом до від­новле­н­ня та роз­витку К. як окремої галузі стала Цільова під­про­грама створе­н­ня та організації виробництва в Україні ком­плексу машин та обладна­н­ня для збира­н­ня, післязбирал. обробки та зберіга­н­ня зерна і незернової частини урожаю (1993), яка включає також спільне виробництво комбайнів з ін. державами. Упро­довж двох років Гол. СКБ зернозбирал. комбайнів та самохід. шасі (м. Таганрог) спільно з КБ «Пів­ден­не» (Дні­пропетровськ) і ІМЕСГ роз­роблено дві моделі комбайнів класич. та аксіально-ротор. типів. На Херсон. маш.-буд. заводі виготовлено 4 комбай­ни (по 2 зразки кожного типу). Ви­пробува­н­ня цих комбайнів показало доцільність впровадже­н­ня їх у виробництво. Пере­вагу надали комбайну класич. типу, робота якого менш енергоємна, кон­струкція простіша і порівняно дешева. З-д роз­почав випуск і виготовив бл. 1500 комбайнів КЗС-9-1 «Славутич». З появою вітчизн. комбайнів ціни на зарубіжні комбайни знизилися на 15–20 %. Майже одночасно завод «Автоштамп» (м. Олександрія Кі­ровогр. обл.) роз­почав виробництво комбайнів «Лан» (копія нім. ком­байна «Домінатор-108»). Харків. «Завод ім. Малишева» разом із польс. фірмою роз­почав скла­да­н­ня комбайнів «Обрій» («Bi­zon-110SL»), екс­каватор. завод «Атек» (Київ) — «Атек-1300» (копія комбайна італ. фірми «La­ver­da»), Лозівський комбайновий завод (Харків. обл.) — комбайни сімейства «Єнісей-1200», а завод «Пів­денмаш» (Дні­пропетровськ) спільно з нім. фірмою «Claas» — комбайн «Дні­про-350». Дещо пізніше, на заводі «Білоцерківсіль­маш» організовано спільне з Краснояр. заводом виробництво комбайнів «Єнісей-950», на Херсон. маш.-буд. заводі з фірмою «Claas» — скла­да­н­ня комбайнів «Тукано». Все це початк. ознаки створе­н­ня у незалеж. Україні галузі К. Однак, згодом спільне скла­дан­ня та виготовле­н­ня копій зарубіж. комбайнів зупинилося. Про­дов­жилася модернізація комбайнів КЗС-9-1 «Славутич», що завершилася створе­н­ням комбайнів сімейства «Скіф» («Скіф-235», «Скіф-250» та ін.). Світ. К. роз­вивається і контролюється діяльністю корпорацій «AGCO», «CNH», «Amako», фірмами «Mas­sey Ferguson», «Case IH», «Claas», «Laverda», «New Holland», «John Deere», «Chellenger», «Sampo Rosenlew», «Rostselmash», «Gom­selmash», «Deutz-Fahr». Зʼяви­ли­ся нові комбайнобуд. держави: Китай, Казах­стан, Японія. Характерним для К. є те, що осн. комбайнобуд. фірми випускають трактори із сут­тєвою уніфікацією складових комбайна і трактора. Це стійка тенденція світ.

К. Осн. напрямами роз­вит­ку галузі є: під­вище­н­ня продуктивності комбайнів і, як наслідок, їх енергонасиченості, маси, рівня автоматизації (насиче­н­ня комбайнів операц. роботами, що спрямоване на ство­ре­н­ня зернозбирал. роботів); фірм. тех. сервіс та повне тех. оновле­н­ня комбайнів на основі базових складових; докорін­на модернізація рушіїв комбайнів з метою зменше­н­ня негатив. дії на ґрунт (роз­пиле­н­ня, надмірне ущільне­н­ня, руйнува­н­ня каркасу під шаром, що обробляють, насиче­н­ня ґрунту шкідл. для біо­­ценозу мікро­елементами тощо); ускладне­н­ня кон­струкцій комбайнів та збільше­н­ня багато­аспект. вимог стосовно еколо­гії, ергономіки, економіки, роботизації, естетики, технол. та тех. надійності, енергет. економічності, матеріалоємності, викори­ста­н­ня матеріалів, наявність яких обмежена в природі тощо. Все це ускладнює технологію К., роз­ширює номенклатуру фахівців К. та напрямів н.-д. і дослідно-кон­структор. робіт тощо. Зга­дані тенденції стосуються К. незалежно від при­значе­н­ня ком­байна. Роз­роблена й пере­віряється базова трибарабан­на кон­цепт. модель сімейства зерно­збирал. комбайнів із пропуск. здатністю 6; 9; 12 і 15 кг/сек., яка з насиченості новими кон­структив. та технол. ріше­н­нями пе­ревищує зарубіжні зразки ком­байнів провід. комбайнобуд. фірм. Вона є до­стойною заміною комбайнів з молотаркою класич. та аксіал.-ротор. типу і їх комбінацій. У ній вперше досягнуто уникне­н­ня втрат зерна за очист­кою молотарки. Мобільна молотарка простіша та дешевша у виготовлен­ні. Гірничі комбайни бувають видобувні та прохідницькі. Їх поділяють на флангові, які за­стосовують у довгих очис. вибоях на пологих і крутих плас­тах, і фронтальні — у коротких очис. і під­готов. вибоях на плас­тах. Серед здобутків вітчизн. гірництва слід від­значити роз­роблені на Луганщині та успішно ви­пробувані на шахтах Донбасу у 1930-х рр. перші у світі очисні комбайни (роз­робники О. Бахмутський, В. Яцких). Серед осн. виробників — Горлівський машинобудівний завод (1К101УД, 2ГШ68Б, РКУ10/13/16, ГШ500; КПВ та КСП), Новокр­аматорський машинобудівний за­вод (УКД3 та УКД200 для високо­продуктив. лав, П110, П220), Ясинуватський машинобудівний завод (КСП; усі — Донец. обл.). Окрім України, гірничі комбайни проектують і випускають у Великій Британії, Австрії, Німеч­чині, РФ. Наукові дослідже­н­ня з про­блем роз­витку галузі проводять­ся пере­важно в ІМЕСГ НААНУ спільно з фахівцями КБ «Пів­ден­не» (роз­робле­н­ня кон­структор. документації) та Херсон. маш.-буд. заводу (виготовле­н­ня та технол.-кон­структор. адаптація тех­нології виробництва комбайнів). Серед ві­домих фахівців з питань ви­вче­н­ня К. — М. Бондар, М. Зань­ко, С. Коваль, В. Кравчук, О. Ле­женкін, В. Нєдовєсов, В. Образ­цов, В. Шурінов.

Літ.: Погорілець О. М., Живолуп Г. І. Зернозбиральні комбайни. К., 2003; Шмат К. І., Самарін О. Є. та ін. Теорія і роз­рахунок зернозбиральних комбайнів: Навч. посіб. Хн., 2003; Вони ж. Кукурудзозбиральні комбайни: теоретич­ні основи, кон­струкція, проектува­н­ня: Навч. посіб. Хн., 2003; Адамчук В. В., Баранов Г. Л. та ін. Сучасні тенденції роз­витку кон­струкцій сільськогосподарської техніки. К., 2004; Войтюк Д. Г., Барановський В. М. та ін. Сільськогосподарські машини. Основи теорії та роз­рахунку: Під­руч. К., 2005; Сисолін П. В., Коваль С. М., Іваненко І. М. Машини для збира­н­ня зернових культур методом обчісува­н­ня колосків. Кр., 2010.

В. І. Нєдовєсов, О. В. Савченко

Фотоілюстрації

×

❮ ❯

Завантажити статтю