Научно-технический прогресс и механизация сельского хозяйства Японии
Механизация сельского хозяйства Японии фактически началась лишь в послевоенный период. Можно сказать, что эта отрасль японской экономики в довоенные и первые послевоенные годы почти не знала машин. Производство сельскохозяйственной техники, а также ее разработка велись в очень небольших масштабах. Отдельные хозяйства использовали импортные машины, являвшиеся также базой для экспериментальных работ. Эти модели постепенно улучшались, на их основе создавались новые, более усовершенствованные, приспособленные к японским условиям.
Созданию машин, эффективно работающих в японских условиях, уделялось и уделяется очень большое внимание. Дело в том, что в Японии природные и хозяйственные условия значительно отличаются от существующих в Западной Европе и США, т. е. в тех странах, где сельскохозяйственное машиностроение было развито раньше, чем в Японии. Имеются в виду климат, преобладающий ландшафт, размеры хозяйств, выращиваемые культуры, агротехнические приемы и т. д. Достаточно сказать; что средний размер хозяйств в Японии не превышает 1,2 га; большая доля обрабатываемой земли расположена на склонах; рис, занимающий до сих пор около 50% посевной площади в стране, в основном возделывается на затопляемых полях.
Если охарактеризовать в самых общих чертах историю механизации японского сельского хозяйства с точки зрения развития энергетических средств, то можно сказать, что до 1930 г. в японской деревне практически безраздельно господствовала мускульная сила человека, в 1930-1950 гг. наряду с ней большую роль играет тягловый скот, в 1950-1970 гг. ручной труд соседствует с использованием тяглового скота и механических машин и, наконец, в 70-е годы господствующее положение занимают механические машины.
В первые послевоенные годы разработке сельскохозяйственной техники уделялось немного внимания, и лишь в 50-е годы, особенно во второй половине, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы приобрели большие масштабы. Сперва опытно-конструкторские разработки велись лишь в частных фирмах и частично в Центральном научно-исследовательском институте сельскохозяйственных наук - в отделе сельскохозяйственных машин и орудий. Последний был создан в 945 г. на базе соответствующей лаборатории, организованной в начале 20-х годов "с целью разработки сельскохозяйственных орудий, приводящихся в движение мускульной силой человека и тяглового скота, для проведения испытаний сельскохозяйственных машин, изготовленных в Европе и Америке, и для проведения работы по распространению знаний в области эксплуатации машин"*. И лишь в 1962 г. был создан Институт механизации сельского хозяйства. В 1981 г. в составе института было семь отделов (в том числе четыре научно-исследовательских), в которых работало 92 сотрудника. Исследования института носят опытно-конструкторский характер. Институт также проводит государственные испытания сельскохозяйственных машин, в том числе созданных и частными фирмами.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1972, № 2, с. 113.)
Теоретические и фундаментальные исследования осуществляются главным образом на соответствующих кафедрах государственных и частных вузов. Исследовательская работа в области эксплуатации машин сосредоточена в основном в отделах механизации префектуральных опытных станций.
Распространение знаний в области механизации сельского хозяйства проводится так называемыми агентами по распространению сельскохозяйственных знаний и специалистами по механизации сельского хозяйства в контакте с отделами по улучшению сельского хозяйства в префектуральных управлениях, а также с префектуральными опытными станциями. Немалую роль играют в этой области и специалисты сельскохозяйственных кооперативов, а также агентства частных фирм. Для подготовки специалистов по распространению знаний и механизаторов создаются специальные учебно-тренировочные центры. Они имеются при министерстве сельского, лесного и рыбного хозяйства, префектуральных управлениях, в системе сельскохозяйственной кооперации и в фирмах сельскохозяйственного машиностроения.
Развитию механизации сельского хозяйства в послевоенный период способствовал ряд факторов. Но прежде всего надо отметить те социально-экономические изменения, которые произошли в японской деревне в связи с проведением в 1946-1949 гг. земельной реформы. В результате реформы крестьяне стали собственниками своей земли, у них появилась заинтересованность в улучшении хозяйства, в осуществлении капиталовложений. Высокая конъюнктура в городе с середины 50-х годов вызвала значительный отток рабочей силы из сельского хозяйства в другие отрасли экономики, создав, таким образом, необходимость замены ушедших работников машинами*. В то же время в связи с ростом производства, стабилизацией, а в 60-е годы и значительным повышением цен на сельскохозяйственную продукцию выросли доходы крестьянских дворов. Возможность покупки машин обеспечивалась также повышением общего дохода семьи, т. е. дохода, включающего заработки тех членов семьи, кто постоянно или временно работал в других отраслях; эти побочные доходы способствовали механизации даже мелких хозяйств, тем более что цены на малогабаритную технику (а она до сих пор преобладает в японской деревне) сравнительно невысоки. Не последнюю роль в механизации сельского хозяйства сыграли и предоставляемые с этой целью государственные и кооперативные кредиты.
* (В довоенный период именно наличие аграрного перенаселения и соответственно огромной массы дешевой рабочей силы в деревне делало механизацию сельскохозяйственных работ экономически нецелесообразной.)
Кроме того, в послевоенный период была создана промышленная база сельскохозяйственного машиностроения, а постоянное увеличение спроса на машины и оборудование способствовало развитию этой отрасли экономики.
Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области сельскохозяйственного машиностроения в первые два-три десятилетия после окончания войны (не говоря уже о довоенных годах) были направлены прежде всего на создание машин и оборудования для рисоводства. Это и неудивительно, так как рис - основной продукт питания японцев и основная культура сельскохозяйственного производства. Несмотря на значительное снижение уровня его потребления в послевоенный период, проведение политики сокращения площадей под рисом и развития других отраслей сельского хозяйства, удельный вес рисоводства в стоимостной структуре производства сохраняется на высоком уровне (в 1955 г. он составлял 54,6%, в 1979 г.- 33,7%)*. В 1979 г. рисосеянием занималось свыше 85% всех крестьянских хозяйств страны**.
* ("Покэтто норинсуйсан токэй". 1959, с. 29; 1981, с. 34.)
** (Подсчитано по: "Покэтто норинсуйсан токэй". 1981, с. 122, 178.)
За три послевоенных десятилетия была создана система машин для рисоводства (мало- и среднегабаритных), и можно сказать, что к началу 80-х годов механизация рисоводства была фактически завершена. В настоящее время в подавляющем большинстве хозяйств используется малогабаритная техника. Но весь процесс производства и первичной обработки риса механизирован: подготовка почвы под посев, выращивание рассады, высадка ее на поля, уход за растениями, уборка, обмолот, сушка и обрушка риса - все эти операции выполняются с использованием сельскохозяйственной техники.
Мало- и среднегабаритные машины различаются по мощности. Например, малогабаритная техника для рисоводства представлена машинами мощностью до 15-20 л. с. Применение того или иного комплекса машин зависит, как правило, от размера хозяйства. В наиболее мелких хозяйствах пользуются ручными машинами*. Довольно распространенным является совместное владение: на два-три хозяйства покупается одна машина, которой пользуются по очереди. Имеет место также так называемая подрядная обработка, когда владелец техники берет подряд на выполнение какой-то сельскохозяйственной работы с помощью той или иной машины. Кроме того, нередки случаи использования крестьянскими хозяйствами техники, принадлежащей сельскохозяйственным организациям - сельскохозяйственным кооперативам, совместным хозяйствам и другим производственным объединениям. Все это значительно повышает степень использования сельскохозяйственной техники** и соответственно уровень механизации сельскохозяйственных работ. В то же время следует иметь в виду, что совместное использование машин имеет и свои минусы - ведь сельскохозяйственные работы должны проводиться в строго определенные сроки.
* (Например, в преф. Сага в первой половине 70-х годов в мелких хозяйствах с площадью до 1 га имела место следующая комбинация машин, обслуживающих уборочный и послеуборочный процесс: ручная мотокосилка - автомолотилка - малогабаритная плоская сушилка - мотообрушиватель; в хозяйствах с площадью свыше 1,3 га: двухрядный комбайн - крупная циркуляционная сушилка - мотообрушиватель ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 31).)
** (В 1980 г., например, в собственности хозяйств было 2139 тыс. механических машин для защиты растений, а пользовались ими 2574 тыс. дворов. Соответствующие цифры для механических рассадопосадочных машин были 1746 тыс. и 2589 тыс.; для комбайнов с автоматической системой подачи зерновой массы в молотилку - 884 тыс. и 1525 тыс.; для жаток-сноповязалок - 1619 тыс. и 2029 тыс.; для зерносушилок - 1624 тыс. и 1786 тыс. ("Покэтто норинсуйсан токэй". 1981, с. 165, 168).)
Для остальных отраслей сельского хозяйства - животноводства, садоводства, овощеводства, шелководства и др.- специализированные системы машин еще не созданы. Фирмы сельскохозяйственного машиностроения лишь в начале 70-х годов занялись разработкой систем машин для этих отраслей сельского хозяйства, а также начали расширять выпуск оборудования для животноводческих и молочных ферм и машин для обработки садовых участков.
Несмотря на отсутствие систем машин для других отраслей и для многих из них даже отдельных специализированных машин, для каждой отрасли подбирается определенный комплекс технических средств. В большинстве случаев используется неспециализированная техника. Ряд операций при производстве той или иной сельскохозяйственной продукции до сих пор производится вручную, в частности уборка плодовых и многих овощных культур, и уровень механизации большинства отраслей (за исключением рисоводства) сравнительно низок.
Например, в середине 70-х годов лишь 30% всех хозяйств Хоккайдо (а здесь механизация развита более широко) применяли картофеле- и свеклокопатели, картофеле- и свеклоуборочные машины, только 14% применяли горохоуборочные машины и зерновые комбайны. Доля хозяйств, использующих тракторы с пешеходным управлением, в местах производства суходольных культур составила: в районе Канто - 77%, в районе Южного Кюсю - 46%*. В целом большое распространение до сих пор имеют малогабаритные и даже ручные машины. Это объясняется тем, что некоторые из суходольных культур возделываются вне просто на мелких участках, а очень часто в междурядьях, например суходольный рис, арахис, сладкий картофель, некоторые овощи. Это, конечно, значительно снижает возможности механизации процессов производства. Следует заметить, что в конце 70-х годов спрос на малогабаритную технику вообще (ездовые тракторы мощностью до 15 л. с, двухрядные механические рассадопосадочные машины, одно-двухрядные уборочные комбайны и пр.) был гораздо выше, чем на крупногабаритную**. Это объяснялось прежде всего мелкими размерами хозяйств и различием в стоимости машин. Кроме того, малогабаритная техника, в том числе с пешеходным управлением и ручная, широко применяется также для работ в теплицах, рассадниках, на полях опытных станций.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 82.)
** ("Нихон ногё нэнкан". 1980, с. 204.)
В подавляющем большинстве садоводческих хозяйств также, как правило, используют пешеходные тракторы, поскольку рельеф плодовых плантаций в стране обычно не позволяет применять ездовые типы машин*. Для удобства обработки почвы под плодовыми деревьями (а они занимают в садах более 50% всей площади) эти мотоблоки имеют специальные фронтально навешенные ротационные рабочие органы. До появления небольших грузовиков и самоходных машин для защиты растений пешеходные тракторы применялись в плодоводстве и как транспортное средство. Сейчас наиболее распространенным транспортным средством являются трехколесные грузовики грузоподъемностью 150-200 кг; на склонах устанавливают маломасштабные монорельсовые дороги (с 1970 г.), которые могут поднимать груз по склону с наклоном до 45°. В 1980 г. в цитрусовых садах было более 100 таких дорог**. Для их установки не требуется проведения специальной реконструкции сада. В целях защиты посадок, расположенных на склонах, разработана система трубопроводов для химикатов. В начале 70-х годов для защиты растений начали применять и систему дождевальных установок с трубопроводами. Созданы также сортировочные машины.
* (В течение долгого времени в связи с плохим состоянием дорог использование машин в плодоводстве было затруднено. В 70-е годы с помощью государственных субсидий было проведено большое дорожное строительство в сельской местности, в том числе и на склонах. В настоящее время доступ моторизованного транспорта обеспечен для 85% всех садовых участков (см.: "Agricultural Mechanization in Asia". 1980, № 2, с. 41).)
** ("Agricultural Mechanization in Asia". 1980, № 2, с 41.)
Однако в целом эта имеющаяся уже техника используется в весьма ограниченных размерах. Ее применяют, видимо, в основном лишь крупные специализированные хозяйства. Так, в 1976 г. из 609 тыс. хозяйств, имеющих под плодовыми не менее 0,1 га земли, стационарной системой труб (многоцелевого назначения или специализированной - для подачи ядохимикатов либо воды) пользовались 45% дворов, высокопроизводительными опрыскивателями - 9,8, транспортерами (подвесными и монорельсовыми) - 9,9, обычными хранилищами - 23,5%, а низкотемпературными - только 1,3%*.
* (Подсчитано по: "Покэтто норинсуйсан токэй". 1980, с. 215. )
По данным обследования 1977 г., в ряде основных районов овощеводства (где степень механизации сравнительно высока) в среднем примерно 50% площадей обрабатывалось ездовыми тракторами; 61% площади под морковью, 27% - под редькой и 13% - под китайской капустой засевалось при помощи сеялок; рассадопосадочные машины для высадки репчатого лука и капусты применялись соответственно на 24 и 2% площади; машинная уборка проводилась на 47% площади под репчатым луком, на 14% - под таро, на 7% - под редькой*.
* ("Ноге кикай гаккай дзасси". 1979, т. 41, № 1, с. 168.)
Уровень механизации шелководства также не очень высок. Разработка машин и оборудования для выкормки шелкопряда далеко не закончена. По данным на 1979 г., червоводни для объединенной выкормки гусениц младших возрастов были оснащены кондиционерами для регулирования температуры и влажности на 34%*, в том числе крупные, где выкармливается 1000 и более ящиков гусениц,- на 84%, а имеющие от 500 до 1000 ящиков - на 65,5%. Лишь 10% помещений были снабжены машинами для ухода за гусеницами младших возрастов (крупные червоводни были обеспечены этими машинами на 52%)**. Червоводни с железными каркасами для выкормки гусениц старших возрастов имели 40,7% всех дворов, занимающихся шелководством; с вентиляцией и отоплением - 18,3; с подъемниками для распределения шелковицы - 1,1; оснащенные платформами (вагонетками) с устройствами для выкормки шелкопряда - 25,8%. Машины для разбрасывания шелкопряда для завивки имели 2,7% дворов, для сбора коконов - 6,1, для очистки шкурки коконов - 40,6, для сбора и очистки - 7,1%***.
* (Правда, доля выкармливаемых в них гусениц гораздо выше - в 1978 г. она составляла 57% ("Нихон ногё нэнкан". 1979, с. 264).)
** ("Кикайка ногё". 1981, № 6, с. 11. Но в этих 10% помещений в 1978 г. выкармливалось около 30% гусениц (см.: "Нихон ногё нэнкан". 1979, с. 264). )
*** ("Кикайка ногё". 1981, № 6, с. 15.)
Таким образом, в большинстве случаев комплексная механизация отсутствует, отдельные виды работ, как уже говорилось, не механизированы, а имеющейся в стране техникой наиболее полно оснащены лишь крупные хозяйства, главным образом предпринимательские.
Научная и конструкторская работа в области сельскохозяйственного машиностроения направлена сейчас на усовершенствование уже выпускающихся машин и оборудования и создание новых видов сельскохозяйственной техники, в том числе специализированных машин и оборудования для производства суходольных культур, проведения работ в закрытом грунте, на животноводческих фермах, в шелководстве. Продолжается разработка малогабаритной техники, в том числе с пешеходным управлением, хотя все большее значение придается ездовым типам машин.
Одним из важных направлений является приспособление машин, используемых в поливном рисоводстве, для работы на суходольных полях, прежде всего в связи с сокращением площадей под рисом и переходом к выращиванию на них пшеницы, ячменя, сои и кормовых культур.
Основные цели этих работ заключаются в повышении производительности машин и оборудования и их экономичности (путем снижения материалоемкости и расхода горючего) при одновременном обеспечении надежности и точности функционирования техники, а также безопасности работы оператора. Ставится также задача упростить систему управления и улучшить условия работы механизаторов. Все эти цели достигаются путем внедрения автоматизации и электроники, создания комбинированных машин, обеспечения их универсализации и т. п.
В русле тенденций, характерных для развития экономики страны со второй половины 70-х годов и направленных на снижение потребления нефти, ведутся работы по созданию сельскохозяйственной техники, работающей с использованием альтернативных источников энергии. Так, разрабатывается оборудование для теплиц, работающее на солнечной энергии и на энергии, получаемой при использовании биомассы (рисовой шелухи, мусора, навоза и т. д.).
Ниже приводятся краткие сведения об истории создания и некоторые технические характеристики наиболее распространенных в японском сельском хозяйстве машин. Последние имеют ряд конструктивных особенностей, вызванных специфическими условиями их применения.
Краеугольным камнем механизации процессов сельскохозяйственного производства было создание в начале 50-х годов самоходных мотоблоков с пешеходным управлением - тракторов и почвообрабатывающих фрез*. Это двухколесные одноосные машины, управляемые с помощью рукояток, регулируемых как по высоте, так и по горизонтали (на угол до 90° и даже на 180°). Оператор идет за машиной сзади или сзади сбоку от нее.
* (Эти два типа машин обычно в японских изданиях на английском языке объединяют под общим названием "трактор с пешеходным управлением" (walking type tractor); в статистике я литературе на японском языке все они обычно представлены как "самоходные культиваторы" (дорёку коунки), но иногда в скобках имеется добавление "включая тракторы с пешеходным управлением". В японской специализированной литературе их называют также "кудогата торакута", что в переводе означает "трактор, где передача от двигателя идет непосредственно на рабочий орган" ("Кикайка ногё". 1978, № 4, с. 22).)
В зависимости от мощности эти малогабаритные машины можно разделить на три категории - до 4 л. с, от 4 до 7 и от 7 до 13 л. с. Первые применяются на самых мелких и неудобных участках размером до 0,1 га. Ширина колеи таких машин позволяет производить обработку одного междурядья.
Самоходные фрезы, или самоходные культиваторы, как они обычно называются в советской японоведческой литературе, с помощью одного рабочего органа могут производить различные операции. Вначале фрезы были гусеничного типа, затем колесного; форма культиваторных лап также менялась, в настоящее время это ротационные фрезы. Заточка и форма рабочих органов фрезы выполнены таким образом, чтобы они не забивались сорняками и соломой. Следует обратить внимание на то, что в настоящее время до 80% японских тракторов (и управляемых пешим водителем, и ездового типа) имеют ротационные фрезы как стандартное оборудование*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 73.)
Тракторы с пешеходным управлением используются в агрегате с различными навесными и прицепными механизмами и могут производить практически любые сельскохозяйственные работы.
Двигатели, устанавливаемые на этих мотоблоках, бывают бензиновые, керосиновые и дизельные. Как правило, охлаждение - воздушное. Маломощные двигатели, например от 1,6 до 3,5 л. с, обычно работают на бензине, двигатели же мощностью от 6 л. с. практически все работают на дизельном топливе*.
* ("Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 24-76.)
Характерным для конструкции этих машин является герметичность трансмиссии (главным образом в связи с их работой на затопляемых участках); многоступенчатая коробка передач для движения вперед и назад, в результате чего машины имеют несколько скоростей, которые можно менять в зависимости от производимых работ и при перегонке их с одного поля на другое; малое удельное давление на почву; многие модели снабжены механизмом для плавного расширения или сужения колеи.
Почвообрабатывающими машинами, навешенными на трактор, или самоходными культиваторами в день можно обработать поле размером от 0,5 до 1 га*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 74.)
Для обработки наиболее мелких, узких и главным образом неудобных участков в Японии применяются ручные почвообрабатывающие машины - наплечные фрезы, или, как их часто называют (в переводе с английского), мини-культиваторы, весом до 12 кг. С их помощью можно вспахивать и рыхлить почву. В некоторых из этих машин фреза может быть заменена дисковым режущим аппаратом кустореза для скашивания трав или обрезки мелких кустов. Используются эти ручные машины широко в чаеводстве и на садовых участках.
В моделях тракторов с пешеходным управлением и самоходных фрез, созданных в конце 70-х - начале 80-х годов, увеличено число скоростей, как передних, так и задних; ручки управления складываются, что очень удобно для перевозки и хранения машин; сделаны приспособления для обеспечения безопасности оператора: например, создано устройство для автоматической остановки ротационной фрезы в случае непроизвольного движения машины в сторону оператора или в случае отсутствия сопротивления на ее рабочих органах; предусмотрен поворот ручек на угол до 180° при нажатии кнопки; ротационная фреза снимается и навешивается без применения каких-либо инструментов; снижен уровень шума и вибрации. Все шире применяются на тракторах с пешеходным управлением дизельные двигатели (в том числе и малой мощности, например 3,5 л. с). Увеличилось число разнообразных механизмов, агрегатируемых с трактором (ряд моделей могут выполнять до 80 операций)*.
* (См., например: "Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 24-76; "Japan Agricultural Machinery". 1968, с. 26-43; 1971, с. 28-43.)
Ездовые тракторы японская промышленность выпускает с начала 60-х годов. Основная часть производимых и используемых в Японии ездовых тракторов - это мало- и среднегабаритные машины мощностью от 10 до 30 л. с. До последнего времени крупногабаритные тракторы в стране не производились, при необходимости использовались импортные машины. В настоящее время японская промышленность выпускает тракторы и мощностью свыше 100 л. с. Однако значительная часть машин с большой мощностью предназначается на экспорт*.
* (Использование крупногабаритных тракторов мощностью 100 л. с. внутри страны предполагается с целью улучшения земли, для более глубокой пахоты. Считают, что для производительной работы 65-сильного трактора глубина рыхления ограничена 30 см. Более мощные тракторы можно применять на Хоккайдо (см.: "Кикайка ногё". 1981, № 1, с. 29-31).)
В 70-е годы в конструкцию японских ездовых тракторов был внесен ряд изменений, направленных на повышение эффективности работы машин, их маневренности, снижение уровней шума и вибрации, улучшение и упрощение системы управления, повышение производительности, обеспечение безопасности оператора и пр. Эти же проблемы остаются в центре внимания конструкторов и производителей машин и в настоящее время.
По сравнению с европейскими и американскими образцами японские ездовые тракторы имеют ряд конструктивных особенностей. Одной из главных особенностей является оснащение их фрезами. В Японии считается, что обработка почвы при помощи ротационной фрезы без предварительной вспашки более эффективна для выращивания поливного риса, чем вспашка плугом с оборотом пласта. Дело в том, в частности, что после вспашки остаются борозды и гребни и поэтому на последующую обработку, например боронование и перемешивание, необходимо больше времени. Кроме того, при обработке ротационной фрезой почва очень хорошо размельчается и требуется провести лишь боронование; перемешивание же происходит одновременно с выравниванием рисовых полей. Повышение эффективности имеет место и потому также, что при фрезеровании большая часть мощности двигателя непосредственно направляется на рабочие органы для обработки почвы*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1978, № 3, с. 46.)
Машины сконструированы таким образом, что фрезы снимаются и навешиваются без применения инструментов; легко изменить также их положение, поэтому при передвижении по дорогам и даже проведении ряда работ, например с помощью погрузчика фронтальной навески, нет необходимости их отцеплять*.
* (См.: "Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 265.)
Ротационные фрезы для малогабаритных тракторов имеют относительно небольшую глубину вспашки (10-15 см); для повышения производительности ширина захвата (у тракторов мощностью 10 л. с. минимальный размер этого показателя - 900 мм) обычно больше, чем ширина внешней кромки шин. В целях снижения потерь мощности сокращают число режущих ножей и снижают скорость обработки; ножи ставят с низким сопротивлением*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1978, № 3, с. 50.)
Фреза для более глубокой обработки, например на глубину до 35-55 см, имеет специальное размещение режущих органов; ее вал опускается в землю при очень незначительной скорости движения машины; навешивается она на трактор мощностью 18-28 л. с.*
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1978, № 3, с. 50. "Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 307, 309.)
Другим важным отличием японских тракторов является их сравнительно небольшой вес на единицу мощности*. Для машин с двигателем от 10 до 80 л. с. он составляет примерно 30-55 кг на 1 л. с; у европейских и американских машин того же класса вес на единицу мощности колеблется от 35 до 90 кг на 1 л. с.**
* (Это было достигнуто благодаря использованию высокооборотных дизельных двигателей и более легкой конструкции машин.)
** ("Agricultural Mechanization in Asia". 1978, № 3. с. 47.)
Характерными для японских тракторов являются многоцилиндровые двигатели. В конце 70-х годов несколько моделей ездовых тракторов еще были с одноцилиндровыми двигателями, но они быстро сошли с производства. Двигатели мощностью до 25 л. с. чаще двухцилиндровые, 25-35 л. с.- трех и свыше 35 л. с.- четырехцилиндровые и более. Трехцилиндровыми бывают даже малогабаритные двигатели мощностью 10-13 л. с.* В начале 80-х годов крупнейшие фирмы сельскохозяйственного машиностроения ("Исэки ноки", "Мицубиси ноки", "Кубота тэкко" и др.) выпускали крупногабаритные тракторы (мощностью 42-90 л. с. и более) с шестицилиндровыми двигателями**. Преимуществом многоцилиндровых двигателей является меньший уровень шума и вибрации, что отвечает требованиям современной эргономики***.
* (См.: "Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 79, 83, 104, 131, 134, 191 и др.)
** (См.: "Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 125, 149, 225, 228; "Agricultural Mechanization in Asia". 1981, № 2, с. 71.)
*** (Это преимущество перекрывает более высокую стоимость двигателя ("Agricultural Mechanization in Asia". 1978, № 3, с. 48).)
Наиболее типичным для последних моделей тракторов является оснащение их дизельным двигателем с турбонаддувом, что дает возможность значительно (в пределах 25%) повысить мощность сравнительно малогабаритной машины. Например, трактор с двигателем мощностью 30 л. с. и рабочим объемом 1487 куб. см при оснащении его турбонаддувом может развивать мощность 38 л. с.* Таковы, например, модели "SD 3040" и "SD 3040 AT" фирмы "Исикавадзима - Сибаура кикай", модели "YM3810" фирмы "Ямма ноки", "TS 3910" компании "Исэки ноки". Турбокомпрессоры монтируются и на более мощные тракторы, давая соответствующий эффект. Ими, например, снабжены тракторы с двигателем в 80 л. с. моделей "SF 1000 Т" и "SF 1040 Т" компании "Исикавадзима - Сибаура кикай", которые благодаря этому могут развивать мощность до, 105 л. с.**
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1978, № 3, с. 48.)
** ("Ногё кикай-но сиё то токусё". 1980, с. 92, 101; БИКИ, 6.06.1981.)
Применение турбонаддува дает кроме повышения производительности машины еще некоторые преимущества, в том числе возможность использовать более легкие и малогабаритные двигатели, позволяет повысить эффективность их работы (снижается коэффициент потери мощности к объему эффективной работы), сократить потребление топлива и смазочных масел, снизить уровень шума, поскольку двигатель с турбонаддувом на единицу мощности по своим размерам меньше обычного и легче его, а также потому, что использование турбины, приводимой в действие отработавшими газами, снижает неравномерность выпуска газов и соответственно низкочастотный шум*.
* ("Digest of Japanese Industry and Technology". 1980, № 146, с. 56.)
С целью облегчения запуска машины и повышения топливной экономичности ряд фирм начал использовать метод непосредственного впрыска топлива в вихревую камеру сгорания дизельного двигателя*.
* (В частности, этот метод применяется на тракторах фирмы "Ямма ноки" (см.: БИКИ, 6.06.1981) и компании "Исикавадзима - Сибаура кикай" (маши- ны серии "SE").- См.: "Digest of Japanese Industry and Technology". 1980, № 146, с 64.)
Одной из характерных черт ездовых машин (как и пешеходных) является наличие большого числа скоростей как у самого трактора, так и у используемых агрегатов. Большое число скоростей содействует улучшению маневренности машины и более точной работе ее рабочих органов, дает возможность малогабаритным тракторам обрабатывать поля с различными почвенными условиями.
Большинство моделей японских тракторов мощностью до 15 л. с. имеют 6 передних скоростей и 2 задние; мощностью 16-40 л. с.- 12-24 передних и 4-8 задних; мощностью 40 л. с. и более - 8-16 передних и 2-4 задних. Максимальные скорости машин в последних моделях повысились. В начале 80-х годов они составляли для тракторов мощностью до 15 л. с. 12-14 км/ч; до 40 л. с. - 14,6-22,6 и свыше 40 л. с. - 23,0-32,6 км/ч*.
* ("Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 78-248.)
Минимальная скорость всех ездовых тракторов составляет 0,1-0,2 км/ч, нормальная, при обработке поля,- 1-2,5 км/ч. Маленькие скорости движения используются для более тщательной, более глубокой обработки, при высадке рассады и проведении некоторых других работ.
Большинство европейских и американских тракторов имеют одну или две скорости вала отбора мощности (в пределах от 540 до 1000 об/мин), а японские тракторы - обычно три или четыре (462-13200 об/мин). Это связано с тем, что обработка почвы ротационной фрезой требует большего количества скоростей ротора для работы на различных почвах с разной степенью измельчения. В зависимости от условий может применяться комбинация нескольких скоростей вала отбора мощности и нескольких скоростей движения трактора*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1978. № 3, с. 49.)
Как правило, японские тракторы выпускаются в двух вариантах - с двумя и четырьмя ведущими колесами. Распределение веса на переднюю и заднюю оси для тракторов с задними ведущими колесами идет в пропорции 45:55. У крупногабаритных тракторов вес передней части снижается до 40-42%. (Большая нагрузка на переднюю ось затрудняет управление машиной в условиях мягкой и влажной почвы.) Вес трактора с четырьмя ведущими колесами больше, а распределение - практически равномерное, что повышает устойчивость. Эти тракторы имеют также большее тяговое усилие, чем машины с двумя ведущими задними колесами*. Например, тяговое усилие трактора с четырьмя ведущими колесами мощностью 30 л. с. равно тяговому усилию трактора класса 50 л. с, а тяговое усилие трактора в 40 л. с.- аналогичному усилию трактора в 60 л. с.** Большее тяговое усилие помогает передвигаться трактору по обочинам поливных рисовых полей и работать на склонах.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1978. № 3, с. 49.)
** (См.: "Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 92.)
Для движения по мягкому грунту трактор оснащен разного рода грунтозацепами, решетчатыми колесами, полугусеничными или специальными пневматическими шинами (с высокими шипами). Движению по мягкой почве способствуют также наличие четырех ведущих колес и меньшие размеры передних колес*.
* ("Agricultural Mechanizaion in Asia". 1978, № 3, с. 49.)
Поскольку японские тракторы используются часто для перемешивания земли на поливных рисовых полях, неотъемлемой чертой их конструкции является обеспечение водонепроницаемости тормозной системы, передней и задней осей, вала отбора мощности и вала ротационной фрезы.
Для улучшения системы управления и маневренности машин упрощена система переключения скоростей с помощью силовой передачи*, устройства для непосредственного перехода с высокой на низкую скорость и гидравлического управления (система гидравлического привода позволяет также сделать машину более компактной и надежной в работе); создана и система автоматического регулирования глубины обработки почвы при использовании роторных механизмов. Ряд компаний начинают выпускать тракторы с системой электронного управления (фирмы "Ямма ноки", "Исикавадзима - Сибаура кикай", "Исэки ноки"), которая дает возможность автоматически изменять их скорость в зависимости от условий работы и величины нагрузки (с переключением скоростей на ходу)**.
* (Тракторы свыше 15 л. с. обычно имеют позиционный регулятор, а тракторы свыше 30 л. с. имеют также и силовой регулятор.)
** ("Digest of Japanese Industry and Technology". 1980, № 146, с 55, 58.)
Изменилась конструкция сиденья водителя, с каждым годом кабина водителя делается все более комфортабельной, обращается внимание на оборудование закрытых кабин кондиционерами, улучшение их внутреннего вида, окраску и т. п., в машинах без кабин устанавливаются рамы безопасности*.
* ("Digest of Japanese Industry and Technology". 1980, № 146, с. 58.)
Одним из важных направлений сельскохозяйственного машиностроения в последние годы является увеличение ассортимента машин, агрегатируемых с трактором и используемых в основном на суходольных полях: начался выпуск пневматических сеялок, скреперов для обработки почвы под посевы пшеницы и др.* В начале 1981 г. компания "Кубота тэкко" объявила о разработке системы почвообрабатывающих орудий, выполняющей 26 видов работ на суходольных полях. Орудия могут агрегатироваться с трактором с помощью передней и задней навески**. Среди большого числа разнообразных машин, работающих в агрегате с трактором, можно назвать следующие: плуги, (одно-, двух- и трехкорпусные), в том числе и для вулканических почв (с покрытием из специального пластика, не налипающего на отвалы); фрезы, в частности ротационные, для глубокой обработки почвы (до 55 см); машины для внесения удобрений например вакуумный разбрасыватель; почвоуглубители; сеялки; машины для высадки рассады; сеноворошилки, в том числе ротационные; прессы для формирования тюков; сеноподборщики; валкоукладчики; картофелекопатели; силосоуборочные И кукурузоуборочные машины; дисковые косилки; самонагружающиеся тележки; сельскохозяйственные прицепы; роторные снегоочистители; соломоуборочные машины.
* ("Digest of Japanese Industry and Technology". 1980, № 146, с. 59.)
** (БИКИ, 6.06,1981.)
Создан ряд комбинированных машин, выполняющих за один проход несколько операций. Например, сеялка фирмы "Такакита ноки" выполняет шесть операций (внесение удобрений, боронование, нарезание борозд и пр.) и может применяться для посева семян кукурузы, сорго, пшеницы, ячменя и некоторых других культур. Машина компании "Тоёся" для высадки рассады табака и овощных культур (томатов, белокочанной и пекинской капусты) делает пять операций (внесение удобрений, рыхление почвы, образование грядок, высадка рассады и мульчирование виниловой пленкой); она агрегатируется с 18-32-сильными тракторами и обрабатывает площадь в 0,1 га за 70-100 мин. Работа этой машины заменяет труд 45 человек*. Сеялка компании "Кубота тэкко" предназначена для высевания семян риса, пшеницы, ячменя и - при смене высевающего барабана - сои. Она крепится сзади ротационной фрезы и поэтому за один проход выполняет семь операций: вспашку, измельчание, нарезание грядок, посев, покрытие землей и др.**
* ("Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 290, 308.)
** ("Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 256.)
На опытной станции министерства сельского, лесного и рыбного хозяйства в районе Тюгоку создана точная сеялка. С ее помощью можно высаживать по два-три и даже по одному зерну через определенные интервалы. Она приспособлена для высева и очень мелких семян, и семян неправильной формы. Точный посев сокращает расход семян и исключает необходимость прореживания, на которое уходит очень много времени (считают, что прореживание сводит на нет все выгоды машинного сева, на который требуется в 10 раз меньше времени, чем для посева вручную)*.
* ("Farming Japan". 1980, № 1, с. 27.)
Создание машин для высадки рисовой рассады на поля также можно рассматривать как одну из важных вех в процессе механизации сельскохозяйственных работ в рисоводстве. Высадка рассады - одна из наиболее трудоемких и грязных работ в рисоводстве, и попытки создания такой машины предпринимались еще с конца XIX в. Но появилась она значительно позже трактора. Лишь в 50-е годы были разработаны опытные образцы первых рассадопосадочных машин, но испытаний они не выдержали. В середине 60-х годов был изобретен новый механизм, имитирующий движения пальцев рук человека. Были созданы два типа машин - для посадки выдернутой из земли рассады и рассады с комочками земли на корнях. Имелось также несколько видов конструкции захвата*.
* ( Малогабаритные машины Японии. М., 1968, с. 17-18.)
В 70-е годы было внесено много усовершенствований в конструкцию рассадопосадочных машин. Были созданы машины не только с передней, но и с задней навеской для рассады. Сконструированы машины для высадки взрослой рассады, а также машины, выполняющие несколько операций за один проход. Новые модели снабжены системой, которая изменяет автоматически высоту колес в соответствии с изменением поверхности поля. Среди рассадопосадочных машин имеются ручные, прицепные и самоходные. Были также созданы машины для высадки рассады овощей и табака*.
* ("Кикайка ноге". 1979, № 3, с. 12-18; "Japan Agricultural Machinery", 1968, с. 9. )
В конце 60-х годов для высадки рассады на площади 0,1 га с помощью самоходных рассадопосадочных машин с пешеходным управлением требовалось от 1,0 до 2,5 часа, в то время как раньше - 12-14 часов; в 1975 г. на эту работу уходило уже от 0,5 до 1,5 часа*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1975, № 1, с. 94.)
Для увеличения производительности машин, а затем и в связи с требованием экономичности были спроектированы и выпускаются машины с большим числом рядов. Так, в 1975 г. была разработана шестирядная рассадопосадочная машина, а в 1978 г.- восьмирядная машина*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1979, № 2, с. 87.)
В 1977 г. появились первые две модели ездовых рассадопосадочных машин*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 75.)
Создаются новые модели, в конструкции которых заметно направление универсализации. Имеются, в частности, машины для высадки как молодой, так и взрослой рассады. Например, двухрядная рассадопосадочная машина "МР260" фирмы "Мицубиси ноки" приспособлена для высадки рассады высотой от 15 до 30 см; для посадки 0,1 га с ее помощью требуется 45-60 мин*. Фирма "Кубота тэкко" в 1977 г. выпустила машину, которую после смены шин можно использовать в качестве трактора; эта модель имеет такую же скорость, что и трактор**. В 1981 г. этой же фирмой была создана рассадопосадочная машина с приспособлением для разбрасывания гранулированных удобрений***.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 91.)
** ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 3, с. 83.)
*** ("Agricultural Mechanization in Asia". 1981, № 2, с 72.)
В Центре сельскохозяйственных исследований разрабатывается многоцелевая рассадопосадочная машина, с помощью которой можно проделывать борозды для обеспечения необходимого водного режима на поливных рисовых полях. Испытания проводятся с 1979 г.*
* ("Кикайка ногё". 1981, № 4, с. 49.)
Увеличение рядности рассадопосадочных машин, усовершенствование их ездовых типов и машин для высадки более взрослой рассады, создание комбинированных машин - основное направление дальнейшего развития этой техники*.
* ("Farming Japan". 1981, № 3, с. 39; "Digest of Japanese Industry and Technology", 1980, № 146, с 49; "Кикайка ногё". 1981, № 4, с. 46.)
Машины для защиты растений были привезены в Японию в конце прошлого века. Это были ручные опрыскиватели очень простой конструкции. С середины 20-х годов их начали производить в Японии. Применялись они до 1935 г. только для плодовых и овощных культур. Затем их начали использовать и для защиты риса, пшеницы и других культур.
В послевоенные годы были разработаны портативные опрыскиватели и опыливатели, которые начали распространяться с середины 50-х годов. Среди этих машин - как ручные, так и моторные (наплечные, фронтальные, ранцевые, переносные). Распыливатель и штанга управляются вручную, а емкость, компрессор и другие узлы размещаются в ранце на спине или сбоку.
Машины, выпускавшиеся в стране до войны с импортных образцов, были значительно улучшены в конструкции; в частности, они стали более компактными, ускорилось движение поршня, вес их уменьшился наполовину против довоенного*. Сейчас вес портативных машин находится в пределах от 650 г до 8,8 кг. Емкость бака для химикатов - от 0,4 до 16 л. Ряд моделей дает возможность обрабатывать участки одновременно двумя штангами. Штанги сделаны из резины или винила. В некоторых опрыскивателях емкости изготовлены из полиэтилена, не подвергающегося воздействию химикатов; это уменьшает вес машины и позволяет видеть наличие пестицидов в баке (особо большое распространение пластиковые опыливатели и мелкокапельные опрыскиватели ранцевого типа получили с середины 60-х годов). Были разработаны широкозахватные машины со штангами из пластика длиной до 50 м.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1974, № 1. с 88.)
Портативные машины имеют моторы мощностью от 2 до 4 л. с. плунжерного типа. Ширина захвата - примерно 6 м, в более крупных машинах - обычно до 20 и 30 м. Средне- и крупногабаритные машины перевозятся вдоль полей при помощи трактора - пешеходного или ездового, иногда на специальных тележках, где находятся бак, двигатель и устройство для наматывания шланга. Есть также самоходные машины.
Создано несколько типов машин для защиты растений: для работы с жидкими и пылевидными химикатами, комбинированного типа, для разбрасывания гранулированных химикатов, мелкокапельных препаратов. Имеются также специальные машины для дезинфекции почвы и приспособления для разбрызгивания пестицидов с воздуха (в Японии в этих целях применяются главным образом вертолеты)*.
* (Использование авиации для защиты растений началось в 60-е годы и быстро получило значительное распространение. Однако в связи с возможностью вредного воздействия на окружающую среду (находящиеся поблизости животноводческие фермы и т. п.) распыление химикатов с воздуха в настоящее время ограничено лишь сравнительно крупными массивами площадей.)
Производительность таких машин разнится в зависимости от их типов и габаритов. С вертолета в день можно обработать 100-200 га, ранцевыми опрыскивателями и опыливателями - от 1 до 6 га, при использовании тракторной тяги - до 12 га. Сравнительно малогабаритные опрыскиватели, перевозимые вдоль полей на тележке при помощи самоходного культиватора, обрабатывают в час примерно 0,7 га*.
* ("Japan Agricultural Machinery". 1968, с. 9; "Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 76.)
Уборочные и послеуборочные машины для рисоводства в настоящее время представлены ручными моторными машинами, жатками, молотилками, комбайнами, сушилками и шелушителями (обрушивателями) риса. В отличие от других стран Азии японский крестьянин продает уже обрушенный рис*.
* (Японские сорта риса твердые и имеют низкую светочувствительность. Поэтому перевозка уже обрушенного риса не влияет на его качество.)
Из всех операций, связанных с уборкой риса, первым был механизирован обмолот. До 40-х годов в японской деревне пользовались ручными молотилками с ножным приводом*. Серьезным шагом в технике обмолота риса была разработка в 40-е годы механической молотилки, в которой молотильный барабан был соединен с высокоэффективной веялкой. Принцип действия такой молотилки основан на том, что в барабан попадает только часть снопа, причем та, где находятся метелки риса или колосья (если молотят пшеницу и другие зерновые), а соломистая часть в молотилку не подается. Это - одна из важных конструктивных особенностей японских молотилок.
* (Эти молотилки были изобретены в Японии в 1911 г. независимо от существовавших в то время в Европе ("Farming Japan". 1967, № 2, с. 81).)
Другое важное техническое усовершенствование этих машин было сделано в начале 50-х годов, когда механическая молотилка была соединена с автоматическим подающим механизмом. Цепной транспортер, находящийся перед молотильным барабаном, захватывает снопы и подает их верхнюю часть в молотилку, а после обмолота автоматически их выбрасывает*. Эти машины называют "автоматической механической молотилкой" (autothresher, дзидо даккоку). При помощи такой молотилки за 1 час можно было обмолотить рис, собранный с 0,1 га и просушенный на солнце**.
* ("Agricultural Mechanisation in Asia". 1977, № 4, с. 77.)
** ("Japan Agricultural Machinery". 1968, с 10.)
Молотилки бывают стационарные, переносные (перевозятся по полю с помощью одноосных тракторов или специально сконструированных рам на колесах) и самоходные (на гусеничном ходу).
В начале 60-х годов в Японии были разработаны портативные уборочные машины для скашивания риса и других зерновых культур, малогабаритные уборочные машины, работающие в агрегате с одноосным трактором,- косилки и жатки, а также самоходные жатки.
Портативные уборочные машины представлены в настоящее время разнообразными наплечными моторными косилками для скашивания трав и уборки зерновых культур, обрезки веток, сучьев, кустов, лозы. Вес их колеблется от 3,5 до 12,7 кг. Мощность двигателя - от 0,5 до 2,5 л. с. Диаметр режущего аппарата, как правило дискового,- 200-250 мм, ширина захвата - до 2000 мм. Диски режущих аппаратов изготавливаются из металла, пластика и на высокопрочной кордовой или нейлоновой основе (для обеспечения безопасности оператора, работающего на местности, где много камней и пр.)*. Режущим элементом могут быть и непосредственно кромка диска, в большинстве случаев с насечкой (80-40 зубьев), и сегменты (закрепляются на диске через определенные промежутки). Последние модели этих машин лучше сбалансированы, имеют низкий уровень вибрации | и шумов и более экономичны. Такие машины удобны для использования в садах, парках и труднодоступных для обычной техники местах, например у железнодорожного полотна, в лесу, на склонах. В среднем за 1 час можно скосить траву на площади 0,05 га**.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1976, № 2, с 76.)
** ("Ноге кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 498-499.)
Для разработки жаток японские конструкторы использовали вначале образцы уборочных машин американского и европейского типа. Но в японских условиях конструкция подающего механизма была непригодна в связи с тем, что из-за сильных ветров зерновые здесь полегают. Был разработан подъемный механизм (лифтер и делитель), который обеспечивает работу жатки при наклоне зерновых примерно под углом до 30° и даже до 20°. Лифтер не травмирует зерно, так как японские сорта риса крепкие (не дробятся)*. Лифтеры служат не только для поднятия полегшей культуры, но и для поддержания верхней части растения при работе режущего аппарата.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 77.)
По числу выполняемых операций жатки можно разделить на три вида. Самые простые срезают стебли и укладывают их в валки в сторону от машины. Есть жатки, в которых предусмотрены специальные камеры - накопители, где сосредоточиваются срезанные стебли и откуда они потом через определенный период времени сбрасываются. Наиболее совершенный вид жатки - это жатка-сноповязалка; в этой машине имеется приспособление для вязки снопов и выбрасывания их в сторону от прохода агрегата*.
* (На 0,1 га приходится примерно 1500-1800 снопов.)
Режущий аппарат жатки, как правило, с длиной ножей . 50 мм, шириной захвата 30-75 см. На задней части режущего устройства закреплена пара пневматических шин. Рабочая скорость жатки - 0,3-0,8 м/сек и 1,3-1,8 м/сек при передвижении по дороге. Делители находятся перед режущим аппаратом на расстоянии 20-30 см друг от друга по ширине захвата. Потери зерна - в пределах 2%; при наклоне растений в 20° и ниже потери увеличиваются. Производительность жатки - 0,06-0,13 га в час*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1974, № 1, с. 76.)
Жатки бывают однорядные и многорядные. На наиболее мелких участках используются однорядные и даже одноколесные сноповязалки. В 1977 г. на выставке сельскохозяйственных машин были представлены две модели таких жаток. Одна - фирмы "Ямма ноки" (модель "YB 101 Т") для использования как на сухих, так и на влажных полях, в том числе и очень грязных (однорядная и одноколесная); вторая - фирмы "Исэки ноки" (модель "RX310"), однорядная, с шириной захвата 350 мм, с четырехтактным двигателем с воздушным охлаждением мощностью 3,2 л. с., убирающая рис на площади 0,1 га за 1-2 часа*. А ведь в середине 60-х годов для уборки риса с той же площади для однорядных жаток-сноповязалок еще требовалось 3,5-7,0 часа**.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 89, 93.)
** ("Japan Agricultural Machinery". 1968, с 10. )
В середине 60-х годов был разработан японский тип комбайна под названием "дзидацу" (импортные тяжелые машины были непригодны из-за плохой маневренности на мелких земельных участках и мягкой почве, несоответствия выращиваемых сортов и больших потерь зерна). Оно переводится на русский язык как "автообмолот". Речь идет о том же принципе автоматической системы подачи зерновой массы в барабан, что и в вышеописанных молотилках. Машина снабжена специальными устройствами, которые дают ей возможность передвигаться по влажной земле (гусеничный движитель), убирать полегшую культуру (тот же, что и у жатки, подъемный механизм - лифтер и делитель, число которых зависит от рядности машины), регулировать высоту среза. Машины сравнительно легкие: их вес (сухой) - 350-2000 кг; удельное давление комбайна на землю - 0,1-0,3 кг/кв. см, поэтому не повреждается структура почвы. Машины просты в обращении: водитель культиватора может работать на таком комбайне без специальной подготовки.
Жатвенная часть комбайна представлена пальцевым брусом с сегментным ножом и делителями. Срезанная масса попадает на наклонный транспортер. Последний состоит из цепного транспортера и резиновой ленты с развитыми пальчиками, которые и захватывают стебли и поднимают их кверху. Одновременно вследствие незначительной разницы в скоростях движения цепи и ленты и расположения их на разной высоте при подъеме стебли из вертикального положения укладываются в горизонтальное и подаются на поперечный цепной транспортер, установленный вдоль щели и продольной оси молотильного барабана. Молотилка состоит из молотильного барабана, проволочных зубьев, установленных на нем в форме спирали, и решета подбарабанья с 18- или 15-миллиметровыми отверстиями. В ряде моделей имеется также дополнительный маленький молотильный барабан для вторичного обмолота. Подаваемая (со скоростью 0,2-0,4 м/сек) поперечным транспортером масса попадает метелками в щель (в этом принципиальное отличие японского типа комбайна от других моделей) и обмолачивается барабаном. Обмолот происходит за 1-2 сек. Солома движется по транспортеру параллельно направлению оси вращающегося барабана и идет в накопитель, откуда по достижении заданного веса порционно сбрасывается на землю. Обмолоченное зерно из молотилки поступает в швырялку, а затем - в мешок*.
* (Малогабаритные сельскохозяйственные машины Японии. М., 1968, с. 22; "Agricultural Mechanization in Asia". 1974, № 1, с. 76-77.)
Потери при уборке зерна этим комбайном были значительно ниже, чем при уборке вручную и жатками, а также обычными комбайнами (т. е. западного типа). Например, по данным на начало 70-х годов, комбайн японского типа с шириной захвата 1,4 м и производительностью 0,26 га в час давал потери 2,7%, и до 5% поврежденного зерна, комбайн импортный с шириной захвата 3 м и практически с той же производительностью (0,25 га в час) - примерно 6% потерь и 3% поврежденного зерна.
Разработка новых моделей была направлена на улучшение маневренности машин, рост их производительности, уменьшение потерь зерна, создание устройств для обеспечения безопасной работы водителя, облегчение управления агрегатом и т. п. Все большее внимание обращалось на создание ездовых типов машин.
Сперва комбайн был с боковой навеской и подача срезанной массы в барабан осуществлялась сбоку, т. е. жатвенная часть находилась с одной стороны машины. В моделях, выпускавшихся в первой половине 70-х годов, ее стали располагать перед центральной частью машины. Поэтому отпала необходимость начальной уборки (вручную или другим способом) части поля. Например, при несимметричном расположении жатки для уборочных работ на поле в 0,1 га нужно было освободить предварительно по крайней мере 0,012 га; с изменением расположения жатвенной части стало достаточным убрать 0,002 га*. С переходом к фронтальным моделям уменьшился и вес комбайна: с 1000 кг в середине 60-х годов до 650 кг в середине 70-х**. Изменилось место расположения сиденья водителя. В первых ездовых комбайнах оно находилось в заднем углу машины. С. середины 70-х годов начали появляться машины с сиденьем в передней части машины - водитель теперь мог хорошо видеть пространство перед собой. В то же время, сидя в передней части машины, водитель не мог контролировать наполнение молотильного барабана, в связи с этим было разработано специальное автоматическое устройство, показывающее перенаполнение молотилки (таким датчиком снабжен, например, комбайн компании "Ямма ноки" модели "ТС580")***.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1974, с. 77.)
** ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 90.)
*** ("Agricultural Mechanization in Asia". 1981, № 2, с. 73.)
Ведутся работы по дальнейшему комплектованию агрегата для увеличения числа его операций. Создан комбайн с соломорезкой. Теперь солома не разбрасывается по полю, не смешивается с землей и не теряет своих питательных свойств (в частности, не снижается содержание сахара). Она сразу после обмолота измельчается (на 23-миллиметровые отрезки) и пакуется в полиэтиленовые мешки по 20 кг каждый (с 0,1 га получается примерно 50 мешков). При этом производительность комбайна при уборке не снижается*. Создается комбайн с навеской для посева и внесения удобрений под рис или другие зерновые, чтобы иметь возможность одновременно убирать одну культуру и за тот же проход агрегата сеять вторую в междурядья**.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 4, с. 78; "Ногё кикай нэн-кан". 1980, с. 224. )
** ("Кикайка ногё". 1978, № 2, с. 12. Однако здесь встает много проблем, как конструктивных, так и технологических: подборка сортов для того, чтобы совпадали сроки уборки одной культуры и посадки второй; соответствующие средства для защиты растений и разработка методов их внесения; разработка методов защиты семян, посаженных не в борозды, и т. д.)
Последние модели комбайнов фирм "Кубота тэкко", "Исэки ноки", "Мицубиси ноки" и других имеют, как правило, автоматический контроль за направлением движения машины, устройства для изменения скорости во время движения, автоматического регулирования высоты среза, очистки молотильного аппарата, наполнения зерна в мешки и пр*. Они становятся все более простыми для управления и более экономичными.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1981, № 2, с. 72-73; "Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 431, 467 и др. )
Производительность комбайна пропорциональна мощности двигателя, ширине захвата режущего аппарата и размеру обрабатываемого участка. В настоящее время выпускаются как двухрядные, так и четырех- и пятирядные машины с шириной захвата до 165 см, мощностью двигателя до 32 л. с. Для уборки зерновых с площади 0,1 га для разного типа комбайнов требуется от 15 минут до 2,5 часа*. Производительность пятирядного комбайна в начале 70-х годов составляла 0,2 га в час, в начале 80-х годов - 0,24-0,4 га**.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1977, № 2, с. 47, 76-77, 80, 81; 1981, № 2, с. 72-73.)
** ("Agricultural Mechanization in Asia". 1974, № 1, с 90; "Ногё кикай-но сиё то токутё". 1980, с. 468.)
Большинство новых моделей комбайнов - ездовые, но есть и с пешеходным управлением с мощностью 5,5-8 л. с. и шириной захвата режущего аппарата 40-70 см.
В последнее время направляются усилия на создание комбайнов с автоматическим управлением. Уже разработана (фирмой "Исаки ноки") машина, которая работает без водителя, имея дистанционное управление*.
* ("Digest of Japanese Industry and Technology". 1980, № 146, c. 59.)
С появлением самоходных молотилок и особенно комбайнов возникла необходимость в создании специализированных сушильных машин для риса и других зерновых.
Искусственная сушка риса применялась уже давно. Вначале рис сушили в помещении на полках, используя в качестве топлива уголь. В первой половине 20-х годов были изобретены сушилки, в которых вместо угля сжигали шелуху риса (их применяли и в середине 60-х годов). После войны были созданы сушилки вентиляционного типа с использованием воздуха комнатной температуры. Их новые модели работали на керосине и пропане. Затем были разработаны сушилки с циркуляцией подогретого воздуха. В 1977 г. до 85% всех зерносушилок уже были циркуляционными*. Был создан тестер для определения процента влажности зерна, находящегося в сушке, разработан метод сверхскоростной сушки. Сушилки снабжены автоматическими огнетушителями**.
* ("Agricultural Mechanization in Asia". 1979, № 2, с. 84.)
** ("Agricultural Mechanization in Asia". 1972, № 2, с. 116; 1977, № 4, с. 89.)
Для совместного использования (в "рисовых центрах", на сельских элеваторах) применяются стационарные сушильные агрегаты. Крупногабаритные сушилки управляются с помощью электронно-вычислительной техники*.
* ("Нихон ноге нэнкан". 1980, с. 11 и др.)
Создана также комбинированная система зерносушилки (для риса и пшеницы) и шелушителя, которая выполняет две операции одновременно - сушит и обрушивает зерно. Эта сушилка - циркуляционного типа, ее мощный транспортер с большой скоростью подает зерно в бункер, о заполнении которого сигнализирует автоматическое устройство; для равномерного распределения зерна в бункере по всей его поверхности есть специальный механизм - разбрасыватель; горелка зажигается нажатием кнопки; в случае неполадок на контрольно-измерительном приборе включается сигнал тревоги; сушилке придан также автоматический измеритель влажности. Шелушитель имеет автоматическую систему управления: постоянно поддерживается установленное расстояние между вальцами, в случае перегрузки мотора включается специальный сигнал. Система может быть доукомплектована устройствами для сортировки и упаковки зерна*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America". 1980, № 4, с. 88.)
Первые машины для обдирки риса, работающие на принципе центробежного механизма, были разработаны в 1916 г. В конце 20-х годов появились двухвальцовые обдирочные машины, которые практически не повреждали зерна; впоследствии их оснастили веялкой, очищавшей зерно.
В конце 70-х годов был разработан новый вид обдирочных машин - с крыльчаткой. Эта машина состоит из крыльчатки, очистительного вентилятора и установки для просеивания зерна (решета), которая отделяет обрушенный рис от необрушенного. Крыльчатка имеет 25 лопастей и вращается в кожухе. Производительность такой машины равняется 430 кг/л. с. ч. Описанная машина - улучшенная модель, разработанная после ряда испытаний других образцов, в частности машины с двумя 50-лопастными крыльчатками*.
* ("Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America". 1981, № 3, с. 73-76.)
* * *
Механизация внесла большие изменения как в структуру сельскохозяйственного производства, так и в деятельность крестьянских хозяйств, она отразилась и на экономике страны в целом.
Внедрение механических машин в сельскохозяйственное производство прежде всего облегчило труд крестьянина и значительно повысило производительность труда в отрасли. В послевоенный период именно механизация становится главным фактором роста этого основного экономического показателя. Достаточно сказать, что рабочее время, необходимое для выращивания риса на единице площади, сократилось за период с 1958 по 1980 г. в 2,8 раза*. Машины заменили также ушедшую из деревни рабочую силу и дали крестьянским хозяйствам возможность не снижать в целом уровень сельскохозяйственного производства из-за отсутствия трудовых ресурсов. Одновременно в значительной степени была решена проблема нехватки рабочих рук в быстро развивавшейся промышленности и других отраслях.
* (Подсчитано по: "Покэтто норинсуйсан токэй". 1965, с. 138; 1982, с. 194.)
Вместе с тем механизация сельского хозяйства создала ряд новых социально-экономических проблем. Она значительно повысила капиталоемкость производства; имеет место перенакопление основного капитала, воплощенного в сельскохозяйственных машинах. В 1976 г. на 1 га обрабатываемой площади в Японии приходилось 7,4 л. с, тогда как в США - 1,6, в Англии - 3,2, во Франции - 3,3 л. с.* Наличие машин поддерживает существование хозяйств, члены семей которых работают вне сельского хозяйства и часто получают основной доход за работу в других отраслях экономики. Экономические показатели таких хозяйств, как правило, ниже средних, и они значительно снижают общий уровень развития отрасли и экономики страны в целом. Эти хозяйства, не имея рабочих рук, чтобы обрабатывать свои участки, часто покупают машины, и главным образом за счет как раз несельскохозяйственных доходов. Недаром в японской литературе появился термин "механизированная бедность".
* ("Ногё кикай нэнкан". 1980, с. 122.)
Одной из серьезных проблем, вызванных появлением в деревне машин, является травматизм. Несмотря на ряд мер по обучению операторов, изменению конструкции машин для предотвращения несчастных случаев и установления системы обязательной проверки машин с этой целью*, число травм со смертельным исходом продолжает оставаться весьма значительным (ежегодно в 70-е годы до 400 случаев)**.
* (Эти функции возложены на Институт механизации сельского хозяйства.)
** ("Кикайка ногё". 1981, № 1, с. 61.)
Таким образом, проблема механизации не ограничивается лишь техническими рамками. Большое значение приобретают экономические и социальные стороны проблемы. И только комплексное решение всех аспектов развития механизации сельского хозяйства может дать необходимый эффект.