Сложная экологическая обстановка, сложившаяся сегодня в российском сельском хозяйстве, во многом обусловлена несовершенством конструкций сельскохозяйственной техники. В значительной мере это может быть отнесено и к самоходным сельскохозяйственным машинам, в частности, к комбайнам: зерноуборочным, рисо-, свекло-, картофеле-, кукурузо-, хлопкоуборочным и др. Несмотря на существенные конструктивные отличия самоходных сельскохозяйственных машин, комбайны имеют общие конструктивные признаки, которые предопределяют и общие экологические требования к ним. К таким признакам следует отнести значительную массу машин; наличие собственных двигателей; большое число точек смазки.

Рассмотрим эти конструктивные признаки и вытекающие из них экологические требования к машинам.

Масса машин

Большая масса машин создает значительные нагрузки на почву, приводящие к ее повышенному уплотнению и изменению структурного (фракционного) состава. А это в свою очередь серьезно влияет на ее продуктивность. По этой причине постепенно ухудшается развитие культур и понижается урожай. По мере того как в результате давления закрываются естественные поры и трещины в почве, под ее поверхностью на глубине от 8 до 30 см образуется водонепроницаемый слой. Этот сверхуплотненный слой ограничивает движение воды в почве, препятствует дренажу с поверхности, снижает количество кислорода в почве и ограничивает развитие корневой системы растений. При сухой погоде корни не могут проникнуть сквозь уплотненный слой к естественным запасам влаги. При дождливой погоде поверхностная вода не может проникать в глубину почвы, что приводит к заболачиванию и дальнейшему повреждению и разрушению поверхности под давлением колес машин.

Проблема уплотнения почвы превратилась в одну из основных экологических проблем наряду с эрозией и загрязнением почв тяжелыми металлами и ядохимикатами.

В СНГ общая площадь разрушенных почв составляет около 152 млн. га (всего пашни занимают около 250 млн. га). Из-за эрозии почвы потери за год в среднем достигают 30-40 т/га. С полей и пастбищ ежегодно вымывается около 100 млн. т. гумуса и более 43 млн. τ азота, фосфора и калия. Иначе говоря, потери питательных

веществ в 1,5 раза больше, чем вносится их в почву. Вследствие эрозионных процессов почвы урожаи ежегодно снижаются на треть.

Наличие двигателей

Двигатели внутреннего сгорания, установленные на самоходных сельскохозяйственных машинах, вносят существенный вклад в загрязнение воздушной среды. Они не только сжигают кислород из атмосферы, но и поставляют в нее продукты сгорания, в частности углекислый газ, создающий парниковый эффект . С ростом парка таких сельскохозяйственных машин количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу, растет, что усиливает опасения относительно темпов глобального потепления,

В рамках Системы стандартов по охране окружающей среды разработаны и с 1990 г. введены в действие два государственных стандарта по ограничению дымности и выбросов вредных веществ с отработавшими газами комбайновых двигателей. К сожалению, правовое обеспечение этих стандартов находится не на должном уровне. Их требования не стали обязательными для включения в техническую документацию на машину, начиная с технических заданий на проектирование и заканчивая техническими условиями на производство. В связи с изменениями, происходящими в организации системы информационного обеспечения, создатели сельскохозяйственной техники зачастую не знают о существовании стандартов по охране окружающей среды.

Применение гидравлики

В современных самоходных сельскохозяйственных машинах широко используется гидравлика для управления рабочими процессами машин. Так, зерноуборочные комбайны Дон имеют две независимые гидравлические системы — рабочих органов и рулевого управления.

Кроме того, на самоходных машинах имеются собственные системы подачи топлива, смазки, охлаждения и торможения, которые, как и гидросистемы, также работают с жидкостями, способными загрязнить почву.

Таким образом, проблема предотвращения загрязнения почвы агрессивными средами, которые в большом объеме используются в рабочих процессах самоходных сельскохозяйственных машин, особенно актуальна. Конструкции гидросистемы, систем охлаждения, подачи топлива, смазки и торможения должны исключать подтекание и каплепадение масла, топлива, охлаждающей и тормозной жидкостей.

Указанные экологические требования являются общими для всех самоходных сельскохозяйственных машин. Однако каждая или несколько однородных групп машин имеют и свои специфические требования по охране окружающей среды. Рассмотрим их на примере зерноуборочных комбайнов.

Зерноуборочные комбайны

Уборка урожая зерноуборочными комбайнами, как правило, проходит в условиях сухой и жаркой погоды (за исключением зоны Сибири и Дальнего Востока). В этот период они представляют повышенную опасность. Комбайн нередко становится причиной возникновения пожара, от которого страдают не только хлебные и лесные массивы, но и люди.

Тщательное изучение всех потенциально опасных ситуаций и конструктивных особенностей машин, которые могут стать причиной пожара, необходимо для разработки экологических требований по его предотвращению.

Для зерноуборочных комбайнов проведение подобной работы позволило сформулировать следующие требования:

•    система пуска двигателей должна быть пожаробезопасной;

•    расположение заправочных горловин топливных баков должно исключать попадание топлива на части машин, способные его воспламенить;

•    выпускная система двигателя должна обеспечивать гашение искр до выхода отработавших газов в атмосферу; не допускается прорыв газов в местах соединений;

•    все элементы выпускной системы двигателей следует конструктивно выполнять и располагать так, чтобы исключались скапливание на них и возможное возгорание технологических продуктов (соломистых материалов, топлива, масла и др.) или имелась соответствующая защита;

•    струя отработанных газов не должна быть направлена на горючие массы или емкости с ними;

•    не допускаются сухое трение и соударение деталей, приводящих к возгоранию, в местах возможного скопления горючих технологических продуктов. Высокая температура воздуха на рабочем месте оператора при работе зерноуборочных комбайнов требует для нормализации условий труда применения охладителей воздуха. Для этой цели в кабинах современных зерноуборочных комбайнов по заказу потребителей устанавливаются кондиционеры, использующие в качестве хладоагента газ фреон. Попадая в атмосферу, фреон под воздействием активного ультрафиолетового излучения распадается, выделяя атомы хлора — элементы, которые ни в каких количествах не входят в состав атмосферы. Каждый атом хлора, по расчетам ученых, способен разрушить до 100 тыс. молекул озона. Известно, что озоновая оболочка атмосферы, которую называют волшебным зонтиком нашей планеты, предохраняет все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца, уменьшая его вредное воздействие.

До тех пор, пока фреоны будут использоваться в качестве хладоагентов в кондиционерах, единственно возможным требованием может быть следующее: конструкция кондиционера комбайна должна исключать утечку хладоагента. Между тем условия эксплуатации кондиционеров на зерноуборочных комбайнах весьма жестки: неблагоприятный температурно-влажностный режим, запыленность в кабине, высокий уровень вибрации. Это может существенно повлиять на работу кондиционера, нарушить герметичность его соединений. Поэтому так важно при покупке кондиционера предварительно провести всесторонние его испытания в реальных условиях будущей эксплуатации, а в процессе эксплуатации строга следить за герметичностью его соединений.