Молотилка. — Необходимость машин для обмолота хлеба сделалась ощутительной во многих странах еще в прошлом столетии. Уже и тогда старались молотить различными машинами, положив начало ныне существующим, более совершенным М. После неудачных попыток применения механической силы для приведения в движение обыкновенных цепов, катков, толчей и разного устройства мельниц шотландцу Мейклю пришла мысль употребить для молотьбы быстро вращающийся барабан. На деле эта мысль была осуществлена в 1786 г. сыном Мейкля; построенная им в этом году машина и должна считаться первой удачно скомбинированной М. По месту построения первой М. за ними утвердилось название шотландских или английских; эта система держалась в Старом Свете очень долго, так что еще на Лондонской всемирной выставке в 1851 г. все экспонированные М. принадлежали системе Мейкля. Конечно, с течением времени эти М. подвергались некоторым изменениям и усовершенствованиям. Так, были придуманы вертящиеся грабли для перетряхивания обмолоченного хлеба; грабли затем были заменены особым соломотрясом; уничтожены, кроме того, приемные зубчатые катки, забиравшие хлеб и передававшие его барабану; улучшено устройство «поддоски», или подбарабанника, и т. д. В 40-х гг. нынешнего столетия придумана в Америке другая система М. В них сохранен барабан и подбарабанник, а изменены только одни боевые части машины: вместо прежних била или бичей (см.) установлены на поверхности барабана железные зубья или штифты. Первая М. появилась в России в начале текущего столетия. Она была построена в тепоп [1], но уже по несколько измененной и усовершенствованной ими самими системе. С американским типом М. познакомил русских хозяев Н. В. Черняев в 1849 г. В других государствах Европы она была неизвестна до 1854 г., когда впервые появилась только в Германии. У нас, судя по выставкам, до 70-х годов преобладали английские М., а с 80-х гг. стало заметно преобладание американских. Такое же преобладание последних замечается в Западной Европе в последние годы.
Работающая часть каждой из употребляемых в настоящее время М. состоит из вращаемого каким-либо двигателем барабана и неподвижного подбарабанника. Подбарабанник представляет такую же вогнутую поверхность, как барабан — выпуклую, и обхватывает последний на 1/3 — 1/5 его поверхности. К подбарабаннику примыкает наклоненная книзу решетка, по которой скатывается и удаляется из машины солома. Все перечисленные части прочно укреплены в деревянном или железном станке машины, к которому иногда прилаживается еще стол для подачи снопов и для защиты самого рабочего. Вымолачивание хлеба в английских М. производится трением и ударами по снопам быстро двигающихся железных полос, бил или бичей, которые выбивают или вытрясают зерно из колосьев. Вымолоченное зерно проходит между прутьями подбарабанника. В штифтовых, или американских — била, имеющие в разрезе форму круга, полукруга, квадрата, прямоугольника и многоугольника и, наконец, угловые. Материалом служит сталь и железо. Наружная поверхность большей частью гладкая, а в некоторых бороздчатая или рифленая (фиг. 1).
В последнем случае било не сплошь металлическое, а с деревянной подкладкой, прикрытой рубчатой стальной полосой. Главное отличие их от гладких заключается в том, что боевая их плоскость не составляет направления или продолжения радиуса, как в других барабанах, а известный с ним угол, т. е. является касательной к окружности барабана. Прямое следствие такого устройства бил — меньшая вентиляция барабана, значительная легкость его вращения и меньшее дробление зерна. Что касается влияния формы бил на дробление зерна, то можно заранее сказать, что била с прямыми углами, поставленные на ребро, будут рассекать зерно больше, чем полукруглые или с рифленой поверхностью; впрочем, этот недостаток проявляется наиболее сильно только в новых М., пока все грани еще не округлились от работы. Как сказано, била захватывают подаваемый хлеб, увлекают его за собой и проталкивают около подбарабанника (удалению соломы немало содействует также сжатие воздуха между кожухом и барабаном). Чтобы не допустить засорения внутренности барабана, забирают промежутки между билами проволочной решеткой, которая, удерживая солому, заставляет ее беспрепятственно обходить вокруг барабана. Подбарабанье составлено несколькими планками, вложенными
М., где барабан и подбарабанник усажены по спиральной линии зубьями так, что при вращении барабана зубья последнего проходят между зубьями подбарабанника и притом настолько близко, что попадающиеся между ними колосья обшмыгиваются. При классификации М. главное внимание обращают на барабан, по устройству которого эти М. делятся на группы: 1) бильные, 2) штифтовые и 3) бильно-зубчатые. Барабан бильной (бичевой) системы (ф. 7, табл.) состоит из нескольких чугунных кругов, насаженных наглухо на вал, лежащий своими концами в особых подшипниках, привернутых к боковым стенкам стана машины. На поверхности этих кругов, на известном равном друг от друга расстоянии укреплены параллельно оси барабана длинные металлические полосы, или била. Форма и число их чрезвычайно различны; о поперечном разрезе бил и до сих пор еще не согласились. Употребляются и чугунные бруски, так что напоминает собой тоже решетку; форма этих планок и материал, на них употребляемый, бывают различны. Самое простое по устройству и по сборке частей, составляющих подбарабанье, и по легкости приготовления — чугунное. Но приготовленные из чугуна части подвержены в морозное время частым поломкам, а при молотьбе сыроватого хлеба — засорению мякиной. В М. лучших заводов подбарабанье изготовляют только в виде решеток. Не менее важным обстоятельством является тот или другой способ прикрепления этой части машины. Необходимо приспособление, позволяющее видоизменять положение подбарабанника возможно простым способом, чтобы не прерывать надолго работу, что и достигается применением эксцентриков. Определение величины обхватывания (1/3 — 3/5) подбарабаньем барабана, выводится из формы планок, составляющих подбарабанье, формы бил и скорости вращения барабана. При коротких подбарабанниках (относительно окружности барабана) большую роль играет сила, с которой ударяются колосья о подбарабанье, тогда как в длинных — трение, т. е. вытирание зерна из оболочек. Барабан может быть различной длины, так что снопы подкладываются параллельно или перпендикулярно его оси. В первом случае мы имеем так наз. широкие, или продольные, М., во втором — длинные, или поперечные. Выгода при употреблении этих систем М. на стороне широких, в которых полезное действие при достаточной силе двигателя пропорционально ширине барабана да и солома, выходящая из них, не так измята и поломана. Барабан штифтовых (американских) М. делается открытым, и тогда зубья (штифты) прикреплены непосредственно к деревянным брускам, а эти последние к чугунным кругам (фиг. 5), или закрытым, иначе — глухим.
В последнем случае бывают два видоизменения барабанов: одни представляют собой цилиндр с деревянной обшивкой, покрытой листовым железом, в других цилиндр сплошь металлический (из котельного железа). В открытых барабанах замена и выверка зубьев сподручнее, чем в глухих, зато последние меньше вентилируют и меньше пылят. Из двух родов закрытых несомненно преимущество будет на стороне сплошных железных, сборка которых более проста, а вес значительно меньший. Форма зубьев или штифтов, насаживаемых на поверхность барабана по винтообразной линии, различна. Зуб русских М. (фиг. 2) имеет форму усеченной пирамиды, размером от 2¼ до 2½ дм.; его работающая поверхность скошена весьма незначительно, он не так легко освобождается от соломы и, понятно, рвет ее, вследствие чего увеличивается сопротивление.
Немецкая форма зуба (фиг. 3) составляет как бы касательную к поверхности барабана; американский зуб (фиг. 4) кверху несколько расширен и сплюснут, с боевой стороны имеет выпуклое очертание, так что бьющая грань его закруглена.
Последние две формы значительно легче в работе. Общее число зубьев, их распределение и прикрепление очень различно. Подбарабанье представляет собою доску, усаженную штифтами соответствующей зубьям барабана формы и в лучших М. поднятие его и опускание производится также при помощи эксцентриков. Некоторое изменение в устройстве барабана допущено в М. Меншикова [2]. Здесь била круглой формы расположены не на окружности дисков, а отодвинуты внутрь по направлению к оси барабана, продеты в особые отверстия, провернутые в чугунных кругах, и закреплены в них с помощью гаек. На била в известном порядке надеты «цепы» — железные стержни до 6½ дм. длиной, один конец которых имеет утолщение, другой загнут кольцом диаметра несколько большего, чем само било, так что сидит на последнем довольно свободно. При работе такой М., которая в прочих частях соответствует обыкновенной бильной, вследствие развития центробежной силы цепы примут направление радиусов барабана, и частью ударами по хлебу, частью трением рубчатыми поверхностями подбарабанья и нижних оконечностей цепов будут его обмолачивать. Главное достоинство такой конструкции М. заключается в невозможности полома бил и других частей барабана в случае попадания вместе с обмолачиваемым хлебом разных твердых предметов, которые, преодолев напряжение цепов, будут выброшены без вреда для машины. Бильно-зубчатые М. представляют переход между двумя указанными системами М. Имеют барабан, в котором на железных бильных планках вырезаны тупые зубцы. Ряд таких же зубцов расположен и на подбарабанье. Молотят не хуже бильных, но при молотьбе сыроватого хлеба подбарабанье забивается мякиной. Распространение их слабо. Опыты показали, что штифтовые М. при той же производительности, что и бильные, требуют меньшей двигательной силы, так что при известной силе могут быть соединены еще с чистильным аппаратом. Кроме того, штифтовые М. дают солому не в столь измятом виде, какой она выходила из старых, работают легче, чище вымолачивают сыроватый хлеб и меньше дробят зерно. М. обеих систем, смотря по тому, служат ли они только для молотьбы или одновременно еще для очистки и сортировки хлеба, разделяются на простые и сложные. По роду двигательной силы различают М. — ручные, конные и паровые. Ручные М. находят сбыт в мелких хозяйствах (ф. 5). Кроме большей производительности, выгодно отличаются от ручной молотьбы тем, что доброкачественность работы в них не зависит от прилежания и аккуратности самих рабочих. Барабан приводится в движение посредством зубчатого сцепления от махового колеса. Ось последнего проходит через всю ширину машины, и оба конца ее снабжены рукоятками. Машина требует одного накладчика и двух человек для вращения. Кроме того, несколько рабочих занято подачей снопов, уборкой соломы и вымолоченного хлеба, так что при правильном действии машины достаточно 6—8 рабочих. Приведение ручных М. в движение очень утомительная работа, и потому их часто переделывают на конные, с приводом на одну-две лошади. Вследствие малой двигательной силы соединение их с соломотрясом невыгодно. Барабан большей частью штифтовой системы, число оборотов его 600—700. Производительность 12—15 пд. снопового хлеба в час. Но результат этот чрезвычайно непостоянен вследствие невозможности поддерживать машину, пользуясь силами рабочих, в равномерном движении. Конные М. приводятся в действие конным приводом (см.) разных систем, топчаковыми и наклонными кругами (ф. 1, табл.). Передача движения от привода к машине производится или с помощью соединительного шеста, или же посредством бесконечного ремня, одетого на шкивы. В последнее время эти М. устраиваются по большей части также штифтовой системы. Их снабжают почти всегда соломотрясом, а иногда, для отвеивания мякины, и чистильным аппаратом. Станок машины большей частью деревянный. Наиболее производительны конные М. на 4 лошади. При дальнейшем увеличении силы производительность их падает на каждую силу в размере не менее 15 %. Устройство соответствующих частей этих машин в сущности такое же, как и паровых. Последние всегда соединены с соломотрясом и чистильным аппаратом и устраивается для удобства передвижения, как и их двигатель — локомобиль, на колесном ходу (ф. 2, табл.). Системы большей частью бильной. Почти во всех такого рода М. движение от маховика локомобиля передается с помощью бесконечного ремня на небольшой шкив, насаженный на ось барабана. Скорость вращения последнего различна, от 800 до 1100 оборотов в минуту, а в новейшее время ему сообщают даже большую скорость — свыше 5000 фт. на поверхности. Такая сложная М. принимает в себя сноповый хлеб и выпускает отдельно солому, мякину, осадки и от 2 до 4 сортов зерен, если нужно, то и шастанных. Ф. 3 и 4 табл. представляет продольный и поперечный разрезы паровой М.; на них видны важнейшие части этого рода машин. Барабан с 6 билами окружен кожухом (подбарабаньем), состоящим из двух частей, между собой соединенных посредством шарнира и привинченных к станку независимо друг от друга. На нем (кожухе) видна проволочная сетка, препятствующая выходу соломы. Выше барабана находится отверстие, образованное в верхней крышке станка. Особый предохранительный клапан замыкает это отверстие, как только накладчик положит снопы. Солома, выходящая из-под барабана, поступает на соломотряс, который состоит из нескольких решетчатых клавишей. Этот аппарат вытряхивает из соломы оставшиеся зерна и удаляет ее из машины. Имеющиеся на клавишах особые штифты предупреждают возможное соскальзывание соломы назад. Движение соломотряса производится при помощи вала с несколькими выступами соответственно каждой из клавишей. Хлебные зерна, падающие из-под молотильного барабана, соединяются с проходящими сквозь решетчатое дно соломотряса в большом, имеющем небольшой наклон к середине деревянном ящике. При сотрясении ящика хлеб вместе с неотвеянной мякиной достигает наиболее глубокого места и проваливается через устроенное здесь отверстие. Движение этого раструсного ящика производится валом, снабженным 3 выступами. Особыми пружинами и двумя гибкими стержнями, соединенными с одной стороны с остовом машины, с другой с крепкими накладками ящика, последний предохраняется от трения о боковые стенки станка и приобретает правильный ход. При дальнейшем движении вниз зерно поступает на ряд чистильных аппаратов, на которых удаляются как все крупные посторонние вещества, напр. мякина, обрывки соломы, камни и песок, так и более мелкие и более легкие. Очищенный хлеб достигает устроенного с одной стороны машины наклоненного желоба и, двигаясь по нему вниз, падает в подъемный аппарат, или элеватор. Последний состоит из бесконечного ремня, перекинутого через два шкива, и особых черпачков, которые захватывают хлеб и поднимают его кверху. Здесь, если машина назначена только для простой очистки, хлеб по выводным желобкам ссыпается в мешки, в М. же для полной очистки зерна прямо на продажу он должен пройти еще несколько аппаратов. В таком случае для окончательной отделки зерно проходит сквозь шасталку, сквозь быстро двигающийся барабан с шероховатой внутренней поверхностью и дополнительный чистильный снаряд. Отсюда лишенное шелухи, усов и остей, очищенное также от земляных комочков и приставшей пыли и грязи, принявшее светлый, несколько блестящий от полировки вид зерно входит в сортировальный барабан, который разделяет его на 4 сорта (по величине). В качестве сортировки почти всегда здесь употребляют раздвижной цилиндр Пеннея, позволяющий увеличивать или уменьшать расстояния между составляющими его круговыми рядами проволок и таким образом приноравливать ко всякому хлебу. Снаряд этот получает движение от того же вала, который приводит в действие раструсный ящик. Обмолоченный хлеб окончательно готов в продажу, контроль при молотьбе очень прост, потери зерна нет никакой. Для такой М. требуется большая двигательная сила, но значительная часть этой силы остается непроизводительной. Освободиться от последнего недостатка можно устранением приспособлений для последней очистки зерна и его сортировки. Отвеивание же самого мелкого сора и разделение зерна на сорта, конечно, придется вести на особых аппаратах, совершенно отдельно от М. Тогда достаточно 4 сильных локомобилей (вместо прежних 8—10); устройство М. делается проще, а сама машина менее громоздкой и ход ее более правильным. Остов сложных М. готовится из твердого дерева, скрепленного болтами и тягами; остов из чугуна имеет ограниченное употребление, равно как и другие добавочные приспособления сложных М.: напр. аппарат для автоматического и равномерного пододвигания хлеба, снаряд для вязания в снопы вымолоченной соломы, снаряды для разрезания соломы на корм и для размалывания части намолоченного и очищенного хлеба. Большее значение имеют, в особенности, если локомобиль соединен с М. в одно целое, аппараты для топки соломой, что очень важно для бедных топливом южных хозяйств, электроосветительный прибор и соломоподъемник. Установка этих М. производится в поле или на току. В первом случае сберегается расход на перевозку хлеба, так как тотчас после жатвы можно приступить к молотьбе. Это последнее обстоятельство имеет большое значение для хозяев нашего юга с их огромными посевами хлеба, которые приобретают возможность обмолотить хлеб в поле и, оставив там солому до более удобной зимней перевозки, сбыть зерно тотчас в порты или на мельницы. Успешная работа М. требует прочного прикрепления станка машин к земле и тщательной проверки всех работающих частей. Сложная М. по отношению к локомобилю должна быть расположена так, чтобы оси обеих машин были параллельны, и удерживаться в этом положении с помощью колодок, подкладываемых под колеса [3]. Степень приближения подбарабанья к барабану определяется обыкновенно опытным путем. Чтобы легче принимать хлеб, в особенности рыхлый, как рапс и др., верхняя часть подбарабанья должна быть отодвинута дальше, чем средняя и нижняя. Приблизительные цифры этого расстояния следующие:
| Установка подбарабанья |
Для пшеницы, ржи, овса, ячменя |
Для гороха, бобов и гречихи |
Для рапса и свекловицы |
|---|---|---|---|
| Вверху | 12 лин. | Как можно дальше | |
| Посередине | 6,4 » | 14,4 лин. | 31,2 лин. |
| Внизу | 2,8 » | 5,2 » | 20,8 » |
После установки подбарабанья нужно закрепить все винты, обыкновенно снабжаемые контргайками, так, чтобы никакие сотрясения их не ослабляли. Впуск хлеба в машину начинается не ранее того, как барабан будет вращаться с полной скоростью, о чем опытный рабочий узнает по звуку, иначе машина может остановиться вследствие засорения. Развязанные снопы раскладываются поперек стола и подаются в М. небольшими, но скоро друг за другом следующими пучками, так чтобы машина отнюдь не оставалась пустою. Вкладывание снопов в длинных М. производится поперек, в широких же — параллельно оси барабана, а если барабан не имеет надлежащей длины, то немного вкось и всегда колосьями вперед. Чтобы не было препятствия к свободному выходу из машины новой соломы, для постепенной ее уборки, приставляется несколько рабочих. Общее число их при работе сложной М., если нужно к тому же далеко отвозить обмолоченную солому, будет не менее 20—30 чел. Производительность М. при надлежащей силе двигателя зависит прежде всего от ширины барабана и в среднем составляет
| Копен оз. хлеба в 10 час. | ||
|---|---|---|
| Ручная | с барабан. в 15 дм. | до 10 |
| 1—2-конная | » » 15—18 » | » 20 |
| 2—3 » | » » 20—22 » | » 25—30 |
| 4 » | » » 24 » | » 40 |
| 6 » | » » 26 » | » 60 |
| 8 » | » » 30 » | » 80—100 |
Ярового хлеба те же М. обмолачивают раза в полтора больше. Далее, производительность находится в зависимости от ширины соломотряса, грохота, сит и др. частей, служащих для отделения и чистки зерна, по отношению их к барабану (что особенно выгодно устроено в американских М. новейших систем), от длины и величины снопа и т. д. Не мало зависит также эта величина и от умения подавальщиков и накладчиков снопов. Поэтому все конкурсные испытания М. принадлежат к числу таких, на которых, несмотря на все меры, принятые распорядителями, нельзя получить точных результатов. Обыкновенно производительность М. определяется весом вымолоченных снопов, а не зерен, количество которых зависит в большей или меньшей степени от полноты колоса. При покупке М., кроме общего количества хлеба, собираемого в хозяйстве, который нужно обмолотить, следует руководиться и некоторыми частностями в конструкции М., значительно облегчающими работу. Так, лучше приобретать М. с соломотрясом, который уменьшает количество прислуги и обеспечивает большую чистоту обмолота; М. с нижней подачей хлеба (т. е. когда подбарабанник охватывает барабан только снизу и сзади) легче и удобнее, чем с верхней, и обусловливают большую производительность машины; железные подбарабанья предпочтительнее чугунных и пр. Существует еще целая серия М. машин, приноровленных к молотьбе только некоторых культурных растений, форма семян которых или значительная ценность соломы не допускает возможности пользоваться без больших дополнительных приспособлений обыкновенными М. К числу таких растений принадлежат лен (при культуре его на волокно), кукуруза и клевер. Конструкция специальных льняных М., впрочем, мало еще выработана. Главное внимание обращено на сохранение в целости соломы. Так, в М. Грунерта, штифтовой системы, действию зубцов барабана подвергается лишь верхняя часть снопа, из которой вычесываются головки с зернами; в американской М. Эдди снопы протаскиваются между двумя деревянными, обтянутыми кожей цилиндрами, сдвинутыми настолько близко, что головки льна раздавливаются и отделяются от стеблей. Недостаток первой М. заключается в порче некоторого количества стеблей, вытаскиваемых штифтами; эти стебли могут идти при дальнейшей обработке только на паклю; количество их достигает 10 %, тогда как при обыкновенной ручной оческе оно не превышает 6 %. Зато машина обмолачивает быстро и вполне начисто даже несушеный лен, тогда как вторая (Эдди) работает медленно даже при высушенном предварительно материале. Кукурузные М., или обдирки, по своему устройству могут быть подведены под две категории; машины первой отделяют зерно с помощью зубчатых и рубчатых чугунных кругов. Устройство их заключается в следующем. Внутри деревянного ящика расположены на одной высоте два чугунных, одинакового диаметра, круга. Внутренняя сторона одного усажена зубцами пирамидальной формы, а на ось насажена рукоятка, второй же круг, на той же стороне, имеет в центре выступ формы усеченного конуса, поверхность которого покрыта рубцами. При вращении рукоятки приводится в движение первый круг, который при помощи зубцов на окружности и особой зубчатки передает движение второму. Сквозь верхнюю доску ящика вставлен желоб, прикрытый особой пружинистой планкой, нажимающей початки, если они мелки. Конец планки приходится как раз над рубчатым выступом второго круга. К машине приделан стол, на котором укладывают початки; отсюда они постепенно поступают в желоб, спускаются по нему вниз, где и подвергаются действию вращающихся кругов, которые своими рубцами и зубцами обдирают зерна. Зерна проваливаются под дно ящика, а стержни от початков вываливаются сбоку. Такие М. устраиваются на несколько (1, 2 и до 6) приемных отверстий. Увеличение производительности вызывает устройство особых початкоподавателей и початкоотводителей, зерноподъемников, вентиляторов и разделительных сит, превращающих простую М. в сложную и требующих замены ручной силы конным приводом. М. этой системы наиболее распространены в американских хозяйствах. Производительность сложных М., смотря по силе и приспособлениям, — 40—200 чтк. в 1 рабочий час. М. второй категории (система Смита) имеют барабан, заключенный в особом кожухе. В последнем помещен род желоба, с одного конца несколько расширенного, переходящего в ковш, а к другому постепенно суживающегося. Расстояние между шипами барабана, расположенными в виде группы спиральных рядов, расходящихся в разные стороны, и кожухом чрезвычайно мало, так что початки кукурузы, поступившие из ковша в желоб, подвергаются действию шипов, которые отделяют зерно. Производительность М., между прочим, регулируется заслонкой, с помощью которой початки задерживаются в желобе больше или меньше. К числу улучшений нужно отнести приспособление в М. Витмана, снабженное вместо одного двумя барабанами, малым и большим. Оба эти цилиндра принимают участие в отделении зерна, но в то же время меньший барабан удаляет из машины все случайно попавшиеся посторонние тела и тем предохраняет машину от поломки. К сложным М. этой системы также придаются вентиляторы, сита, подъемники и подаватели и снабжаются кожным приводом. В таком виде они пригодны более для крупных хозяйств; распространены особенно в Европе. Для молотьбы клевера существуют сложные М., исполняющие всю работу от начала до конца самостоятельно, и более простые, которые требуют предварительного отделения клеверных головок от стеблей. Клеверные терки последней группы представляют несложные машины. Молотильный барабан чаще всего штифтовой системы. Подбарабанье обложено изнутри или чугунными досками с ребрами или железным листом, снабженным мелкими зубьями. Перетертый ворох выбрасывается на качающиеся сита, расположенные друг над другом, на которых семена отделяются от крупной и тяжеловесной примеси (легкие отделяются ветрогоном). Сложные клеверные М. имеют два барабана, оба штифтовой системы. Верхний отделяет клеверные головки от стеблей; отделенные головки, провалившись сквозь соломотряс, спускаются к нижнему, специально терочному барабану, который и выделяет семена из стручочков. Другие части машины напоминают обыкновенные М. Кроме того, установкой в обыкновенных М. особых подбарабаний и барабанов можно приспособить их для М. клевера.