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Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Agrarie

Prof. Francesco Paschino – a.a. 2005-2006Dip

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tori

oMACCHINE PER LA

RACCOLTA DELLE PIANTE DA GRANELLA

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RACCOLTA dei CEREALI

Le mietitrebbiatrici sono macchine semoventi a ciclo completo che esauriscono - in un solo passaggio in campo - le operazioni di taglio della pianta, di separazione della granella dalla restante materia organica, di scarico della paglia residuale.

MACCHINA a OPERAZIONI RIUNITETelaio portante

Organi di lavoroMotore

Organi di azionamento, trasmissioneOrgani di regolazione

Organi di propulsione e guida

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CLASSIFICAZIONE DELLE MACCHINE

MIETITREBBIATRICI

A FLUSSO TRASVERSALE

A FLUSSO ASSIALE

TESTATA “STRIPPER”

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SCHEMA DI FLUSSO

Scaricopaglie

Scaricogranella

Immagazzinamentogranella

Separazionegranella

Taglio Pulitura

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PIATTAFORMA DI TAGLIOASPO ABBATTITORE: accompagna i culmi alla barra di taglio. Si regolano velocità di rotazione (1.2÷1.4 volte va), spostamenti su piani verticale e orizzontale in direzione longitudinale

SPARTITORI: delimitano la larghezza massima di taglio. Regolabili longitudinalmente, in altezza e inclinazione rispetto alla barra

BARRA FALCIANTE: lama a movimento rettilineo alternativo con velocità media 1.4÷1.6 m/s. Larghezza bt da 3,0 a 7,3 m

PIATTAFORMA CONVOGLIATRICE: invia le piante tagliate al complesso trebbiante tramite due coclee a profili contrapposti e un trasportatore longitudinale di larghezza pari a quella del battitore

PIATTAFORMA di TAGLIO: incernierata al telaio, regolabile in altezza da 0,1 m sotto il piano di appoggio delle ruote a 1,0-1,3 m al di sopra

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MIETITEBBIATRICE a FLUSSO TRASVERSALE

Spartitori

Cabina

Aspo abbattitore

Coclea

Nastro convogliatore

Complesso trebbiante

Ruota anteriore motriceRuota posteriore

direttrice

Organi di pulitura

Scarico granellaTramoggia Motore

Barra falciante

Piattaforma di taglio

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SCHEMA MIETITREBBIATRICE

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IL COMPLESSO TREBBIANTE BATTITORE TRASVERSALE

TAMBURO SPAGLIATORE

SCUOTIPAGLIA: ricevono la paglia e le parti non trebbiate. Serie di telai multipli indipendenti rivestiti con una griglia metallica a gradoni. Superficie di scuotitura di 3,4-5,8 m2/m di larghezza del battitore

BATTITORE-CONTROBATTITORE: provvede alla separazione delle cariossidi dai culmi e dagli involucri (trebbiatura). Separa oltre il 97% delle cariossidi dalla paglia.

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BATTITORE e CONTROBATTITORE

CONTOBATTITORE (griglia): superficie cilindrica che circonda il battitore per 90-120°, Trattiene la paglia e le spighe non trebbiate e lascia passare le cariossidi e i residui di minore dimensione. Attraverso la griglia passa il 65-70% delle cariossidi.

BATTITORE: larghezza 800-1600 mm, diametro 600 mm, con 6-10 barre di acciaio dotate di organi di separazione

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RULLO TRINCIAPAGLIA

Battitore

Tamburospagliatore

Controbattitore

Rullo trinciapaglia

L’altezza del rullo trinciapaglia, dispositivo non sempre presente e perifericamente dotato di coltelli, può essere opportunamente regolata in relazione della quantità di paglia tagliata e trebbiata.

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VENTILATORE E ORGANI DI PULIZIA E CRIVELLAZIONE

La granella viene raccolta nella cavità inferiore del cassone e convogliata tramite l’elevatore al serbatoio di raccolta

Le mezze spighe non trebbiate sono ri-convogliate, tramite la coclea del recupero, al gruppo battitore-controbattitore così da essere sottoposte a una seconda trebbiatura

Trasportatore continuo di granella

VENTILATORE CENTRIFUGO: a portata d’aria regolabile, allontanale impurità leggere (polvere, pula, rachidi ecc.)

CASSONE DI PRIMA PULITURA: dotato di 2 vagli oscillanti in lamiera zincata con fori di diversa grandezza

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SCUOTIPAGLIA e CRIVELLI

SCUOTIPAGLIA: telai multipli con griglie metalliche, disposti a gradoni, a movimento indipendente (alberi a bilancieri con velocità di 200-500 giri/min). Superficie di scuotitura: 3,3-5,8 m2/m di larghezza del battitore (superficie totale 4,3-9,0 m2 )

CRIVELLI: sottostanti agli scuotipaglia, sono costituiti da 2 vagli oscillanti in lamiera zincata con fori di diversa grandezza. Superficie di crivellazione: 3,2-5,2 m2/m di larghezza del battitore (Superficie totale 4,0-7,9 m2 )

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SEPARAZIONE a RULLI (1)

In alternativa agli scuotipaglia possono essere utilizzati 2 separatori dentati (3,5 m), a rotazione contrapposta, entro cilindri. Mentre la paglia procede verso la parte posteriore, l’azione di compressione e rilascio libera la granella ancora contenuta nella paglia, riducendo notevolmente le perdite. I denti mantengono soffice la paglia senza appiattirla, impedendone l’aggrovigliamento o lo stazionamento.

Separatoridentati

Crivelli

Ventilatore

Battitore

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SEPARAZIONE a RULLI (2)

Motore

Battitore

Battitore

Rulli di separazione

Rulli

Trasmissione del moto

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SCARICO della GRANELLA

Coclea di scarico granella

Granella

Serbatoio granella

Paglia

Carro a sponde alte

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MIETITREBBIATRICI a FLUSSO ASSIALE

Cabina Scarico granella

Griglia di separazione,sostituisce gli scuotipaglia

Rotore

Ventilatore

Crivelli

Lanciapaglia

Spargipaglia

Trasmissione moto e

regolazione rotore

Nastro convogliatore

Tramoggia

Pale introduttrici

piattaforma di taglio

ControrotoreOrgani di pulitura

Complesso trebbiante

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BATTITORE ASSIALE (1)Gli scuotipaglia e gli organi di trebbiatura sono sostituiti da 2 cilindri con griglie nella parte inferiore (regolabili in altezza e facilmente ispezionabili), al cui interno ruotano rotori (lunghezza 2,70-4,00 m; 500-800 mm di diametro) dotati di spranghe e spranghette di battitura. Il prodotto compie così un percorso a spirale (3-8 giri), liberandosi della granella, che cade attraverso su un piano preparatore o direttamente sui crivelli.

Rotore

Spranghe di battitura

Cilindri

Rotore

Griglia

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BATTITORE ASSIALE (2)

Motore

Trasmissione del moto

Gruppo trebbiante

VANTAGGI rispetto al battitore trasversale:Superficie di separazione 2-3 volte superiore

Minor maltrattamento delle cariossidiIngombro ridotto

SVANTAGGI rispetto al battitore trasversale: Maggiore rottura della paglia con tendenza ad ingolfare i sistemi di

pulitura e di più difficile raccolta un volta caduta in campo

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MIETITREBBIATRICE (1)

FLUSSO TRASVERSALE

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MIETITREBBIATRICE (2)

FLUSSO TRASVERSALE

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MIETITREBBIATRICE (1)

FLUSSO ASSIALE

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DATI TECNICI: FLUSSO TRASVERSALE

Larghezza barra falciante: 3,0-9,0 mCapacità serbatoio: 4000-10000 dm3 (5-6 m3/m batt.)

Larghezza battitore: 0,80-1,60 mMassa complessiva: 7,5-10,0 t/m batt.

Velocità avanzamento: 6-8 km/hPotenza motore: 100-200 kW (70-100 kW/m batt.)

Velocità di scarico granella: 50-100 dm3/sTrazione anteriore con pneumatici o cingoli (riso)

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DATI TECNICI: FLUSSO ASSIALELarghezza barra falciante: 4-5 m

Capacità serbatoio: 4000-8000 dm3 (1,5-2,5 m3/m batt.)Lunghezza e diametro rotore: 2,8-3,0 m; 500-750 mm

Velocità rotazione: 250-650 giri/minMassa complessiva: 2,7-3,0 t/m batt.

Velocità avanzamento: 6-8 km/hCapacità lavoro: 2,5-3 ha/h

Potenza motore: 200-300 kW (70-100 kW/m batt.)Velocità di scarico granella: 50-100 dm3/s

Trazione anteriore

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TESTATE PER COLTURE DIVERSE

Frumento, Orzo

Mais

Semi minuti

Girasole Colza

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MIETITREBBIATRICI AUTOLIVELLANTI

I sistemi di autolivellamento sono costituiti da pistoni idraulici che consentono il mantenimento della verticalità del piano longitudinale del gruppo di trebbiatura per le lavorazioni su terreni declivi, fino a dislivelli del 32% (salita) e del 14% (discesa)

Pistoni idraulici

Per operazioni lungo linee di pendenza e per garantire l’orizzontalità del gruppo di trebbiatura le mietitrebbieautolivellanti dispongono di un sistema di compensazione integrale che modifica la posizione relativa delle due ruote motrici rispetto alla macchina

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SISTEMI AUTOLIVELLANTI (1)

BARRA DI TAGLIO A CONTROLLO ATTIVO: con tale soluzione, 4 tastatori meccanici rilevano in continuazione la distanza della testata dal terreno e inviano le informazioni a una centralina elettronica; il controllo della barra di taglio può essere automatico o manuale. La regolazione elettro-idraulica consente inclinazioni laterali fino a 45%

Tastatori altezza barra

Joy-stick di comando

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SISTEMI AUTOLIVELLANTI (2)

AUTO-CONTOUR: con tale dispositivo si ottiene il continuo e automatico adattamento della piattaforma di taglio al profilo del terreno sia in senso longitudinale, sia trasversale

CASSONE CRIVELLANTE AUTOLIVELLANTE: mantiene il cassone parallelo al suolo fino a pendenze laterali del 17%

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SENSORI (1)

SENSORI DI PERDITA DELLA GRANELLA: sono di tipo piezoelettrico e rilevano gli urti. Sono posizionati a coppie in prossimità dei vagli e degli scuotipaglia e misurano la quantità di granella che non è stata intercettata dalla mietitrebbiatrice. Agiscono sulla velocità di avanzamento della macchina, ottimizzandola quando non si rilevano perdite o il prodotto non è particolarmente umido. In condizioni di lavoro in cui si supera il tasso di perdita programmato, l’operatore viene avvisato mediante un allarme acustico.

QUALITA’ del LAVOROPERDITE ROTTURE

Frumento, orzo ≤ 2% ≤ 1%Riso ≤ 4% ≤ 2%Mais ≤ 4% ≤ 3%Leguminose granella ≤ 3% ≤ 5%

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SENSORI (2)

ca

cto 10vb

CC µ⋅⋅

=µ⋅=

LASER PILOT: dispositivo di guida automatica che – montato sull’aspo - invia impulsi luminosi tastando i bordi del prodotto ancora “in piedi” e di quello già mietuto. Il tempo di ritorno della luce riflessa dalle stoppie è maggiore di quello del prodotto in piedi; la differenza serve a determinare il bordo del campo da tagliare e guida automaticamente e con precisione la mietitrebbiatrice. La larghezza della barra di taglio è sfruttata meglio, aumentando la capacità operativa della macchina (Co; ha/h).

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MAPPATURA DELLE RESE

SISTEMA GPS

SENSORE RESE: è costituito da una cella di carico ad estensimetro, inserita in un deflettore posto in cima all’elevatore della granella pulita. Le deformazioni provocate dagli impatti della granellasul deflettore sono proporzionali alla quantità di raccolto; tenuto conto di va e dell’umidità della granella si definisce – istante per istante – la resa (t/ha), restituendo l’informazione su una mappa

Mappa della produzione

RICEVITORE di POSIZIONE: èuna antenna integrata in grado di captare i segnali provenienti dal sistema Global Position System (GPS), individuando la posizione della mietitrebbia sul campo, con un’approssimazione di 1-2 metri

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PETTINATRICI (1)Il sistema di raccolta “a strappo” prevede la raccolta delle sole cariossidi dei cereali (frumento o riso), lasciando gli steli in piedi, ancora radicati al terreno.

La testata stripper presenta un rotore (0,35-0,45 m di diametro, 500-800 giri/min) radialmentedotato di 8 file di pettini a denti plastici flessibili e profilo particolare. Il senso di rotazione ècontrario rispetto alle ruote, penetra nella coltura all’altezza delle spighe e “pettina” i culmi asportandone la granella e le parti più fragili . Il prodotto così raccolto viene inviato - tramite una coclea - all’apparato di trebbiatura.

VANTAGGI rispetto alla mietitrebbiatrice tradizionale:va > 50-100%Riduzione del rapporto paglia/granella (0,05-0,20 contro 0,6-1,0) e migliori condizioni per gli organi di trebbiatura e separazione (trebbiatura alla testata: 80-95%)Possibilità di consociazione (esempio: frumento e soia)

SVANTAGGI:Regolazione difficilePoco efficace con prodotto allettatoPettine montato sul

rotore

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STRIPPER o PETTINATRICI (2)

1. Rotore stripper2. Pettine stripper3. Cofano (carter)4. Naso5. Separatore coltura6. Pattino controllo altezza7. Deflettore8. Rotore di ribattitura9. Coclea10. Deviatore11. Controbattitore12. Coclea granella13. Trasportatore granella14. Elevatore granella15. Schermo perforato16. Ventilatore17. Motore18. Leva rapporto di trasmissione19. Ruota folle20. Trasmissione rotore e coclea21. Cinghia ruota folle

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CANTIERE DI LAVORO

Il carico periodico della granella trebbiata e pulita, temporaneamente immagazzinata nella tramoggia della mietitrebbiatrice avviene – mediante apposita coclea - in rimorchi (o autocarri), che costituiscono il cantiere di trasporto. Per non diminuire la capacità operativa di lavoro della mietitrebbiatrice, il carico del carro avviene in movimento. Il numero dei carri adibiti al trasporto è calcolato in relazione a: capacitàtramoggia e carri; portata coclea; distanza appezzamento-azienda; velocità di trasferimento.

TEMPO di CARICO (tc)

Carro n

APPEZZAMENTO

Carro n+4

Carro n+4 Carro n+1

Carro n+2SILO AZIENDALE, ESSICCATOIO

TEMPO di SCARICO (ts)

Carro n+3TEMPO di TRASFERIMENTO

(ritorno, ttr)TEMPO di TRASFERIMENTO

(andata, tta)

SCELTA OPERATIVASCELTA OPERATIVA

Aspetti: qualitativi - quantitativi - organizzazione del cantiere

CAPACITA’ DI LAVORO (flusso trasversale)CCtt = = qqt t bbb b (t/h)(t/h)CCtt = M v = M v bbt t 1010-1 -1 (t/h)(t/h)

qt = materia organica (t/h m)bb = larghezza battitore (m)M = materia organica (t/ha)v = velocità di avanzamento (km/h)bt = larghezza barra di taglio (m)

bt = 10 qt bb /M v (m)

SCELTA OPERATIVASCELTA OPERATIVACAPACITA’ DI LAVORO (flusso assiale)

Ct Ct = = qqtt A Abb (t/h)(t/h) Ab = area di battitura (m2)

bbtt = 10 = 10 qqtt A Abb /M v (m)/M v (m)

materia organicafrumento duro 12-14 (t/h m) tenero 6-8 (t/h m) 6-7 (t/h m2)riso 8 – 10 (t/h m) 3,5 – 4 (t/h m2)mais 8 – 10 x fila 6 – 7 (t/h m2)

Cantiere trasporto granella

==

n = numero dei rimorchi

tr = tempo di rotazione del rimorchio

tc = tempo di carico del prodotto (min)

tp = tempo di percorrenza (min)

ts = tempo di scarico (min)

tas = tempo di attacco e stacco (min) rimorchio

ttrr

ttcc + + ttasas

nn = =ttcc + 2t+ 2tpp + + ttss + + ttasas

ttcc + + ttasas

Cantiere trasporto granellaesempio

Produzione granella 5 t/haPortata (Q) rimorchio 6tCo mietitrebbia 7 t/hDistanza dal punto di scarico (D) 1, 3, 5 kmVelocità del mezzo (vm) 12 km/hTempo di scarico 4 minOgni trattrice ha un rimorchio

ttcc + 2t+ 2tpp + + ttss + + ttasas

ttcc + + ttasas Q x 60

CC

ttc c == =6 x 60

7= 51

ttp p ==D x 60vm

= per 1 km/h = 5 min

per 3 km/h

per 5 km/h

= 15 min

= 25 min

51 + 2t51 + 2tpp + + 4 +4 + 00

51 +51 + 00

n = =

= =

per 1 km/h rimorchi n. 1,27rimorchi n. 1,27

per 3 km/h rimorchi n. 1,67rimorchi n. 1,67

per 5 km/h rimorchi n. 2,06rimorchi n. 2,06

QUALITA QUALITA' ‘ DEL LAVORO DEL LAVORO

Perdite di Perdite di granellagranella

Rotture di Rotture di granellagranella

Inquinamento del prodottoInquinamento del prodotto