В течение многих лет прицепы были основным способом перемещения собранного хлопка с поля в хлопкоочистительную машину. До середины 1940-х годов хлопок в основном собирали вручную, и было ограниченное влияние вместимости прицепов на своевременность сбора урожая.
Появление механической уборки значительно увеличило производительность уборки и сделало прицепы ограничивающим фактором в системе уборки урожая. Увеличение и увеличение количества прицепов и постепенное увеличение мощностей по переработке не могли соответствовать уборочным мощностям. Таким образом, комбайны простаивали до тех пор, пока хлопок не был выгружен из прицепов и доставлен производителю. Это продлило сезон сбора урожая, подвергая оставшийся на поле хлопок воздействию неблагоприятных погодных условий, ссылке, что привело к снижению урожайности и качества.
Конструктор модулей
Рисунок 1 Современный модульный конструктор с кабиной для удобства оператора и системой гидравлического привода. Трактор обеспечивает мощность отбора мощности для привода гидравлического насоса и тяги для перемещения строителя. (Фото любезно предоставлено KBH, Inc.)
Необходимость в усовершенствованной системе хранения и транспортировки привела к разработке в начале 1970-х годов сборщика модулей. Это была система, в которой хлопок выгружался из комбайна в модуль сборки, и хлопок уплотнялся до трапециевидной формы. Первоначально модули были построены на поддонах, изготовленных из дерева или металла. Дальнейшие исследования показали, что хлопковые модули можно формировать и хранить прямо на земле без значительной потери количества или качества хлопка, при условии, что поверхность почвы хорошо дренирована.
Также был разработан метод транспортировки модулей с поля в джин. Первые погрузчики использовали наклонные платформы с роликами и лебедкой, которая поднимала поддоны на грузовик. Модули, построенные без поддонов, позволили использовать системы, аналогичные системам для тюков сена. Это включало в себя серию параллельных цепей, встроенных в наклонную станину. Цепи были синхронизированы с наземной скоростью грузовика при загрузке и разгрузке модуля. Модульный грузовик обеспечивал способ транспортировки модулей на более высоких скоростях и на большие расстояния.
Когда первоначально были приняты системы модулирования хлопка, джины не были должным образом оборудованы для разборки модулей. Система всасывания, используемая для разгрузки прицепов, была медленной и неэффективной при подаче прессованного хлопка из модулей. Ранние системы использовали либо стационарные, либо подвижные головки, которые использовали несколько цилиндров с наконечниками для удаления хлопка из уплотненного модуля, сбрасывая семена хлопка на ленты или в системы пневмотранспорта.
Взятые как система, модульный конструктор, транспортер и податчик представляли собой революционное изменение в способе обработки хлопка между полем и джином. Модульная система быстро внедрялась везде, где хлопок убирался механическим способом, поскольку обеспечивала значительную эффективность работы как при уборке, так и при уборке.
Усовершенствования модульной системы
Рисунок 2 Тележка-тележка используется для перевозки собранного хлопка между комбайном, работающим в поле, и сборщиком модулей, расположенным на краю поля. (Фото любезно предоставлено KBH, Inc.)
Первоначальная концепция модульной системы претерпела множество изменений и улучшений. Модульный конструктор, используемый в Соединенных Штатах, сохранил стандартные размеры 7,5 футов в ширину и 32 фута в основании. Высота конструктора модуля может варьироваться от 9 футов- 6 дюймов до 11 футов, при этом более распространенная высота составляет 11 футов. Выбор высоты зависит от другого оборудования, используемого в уборочной системе. Дополнительные усовершенствования коснулись гидравлических систем, органов управления оператора, расширенных проволочных боковин, позволяющих воздуху выходить во время сброса, и кабин для операторов. Современный конструктор модулей показан на рисунке 1.
Самым большим изменением с момента ранней разработки конструктора модулей стали хлопкоуборочные комбайны большей производительности. Рабочая ширина комбайна постепенно увеличивалась с 2-рядной до 4-рядной, а затем до 6-рядной и 8-рядной. Более широкие многорядные модули не могут выгружаться непосредственно в сборщики модулей из-за ширины жатки. Для размещения более широких машин и поддержания работы дорогостоящих комбайнов была разработана система использования тележек, известных как тележные тележки, для транспортировки собранного хлопка с поля к сборщикам модулей, которые обычно располагались на краю поля.
Тележка-тележка (рисунок 2), запряженная трактором, следует за комбайном по полю, пока корзина на комбайне не заполнится. Тележка-тележка тянется вдоль стороны комбайна, принимает хлопок, выгруженный из корзины комбайна, и транспортирует груз к сборщику модулей. Такое разделение функций уборки и транспортировки позволяет более дорогому комбайну тратить больше времени на сбор урожая. Некоторые комбайны и тележки для сбора урожая оснащены цепными тягами, расположенными сбоку корзин, чтобы при наклоне для выгрузки хлопок можно было выгружать более контролируемым образом. Поскольку большая часть урожая хлопка хранилась в модулях, необходимость поддержания качества семенного хлопка стала очевидной. Модули из семян хлопка защищены путем размещения водонепроницаемого покрытия на верхней поверхности модуля. Ранние чехлы изготавливались из холста, но постепенно были заменены пластиковыми материалами с покрытием из-за более легкого веса и более низкой стоимости.
Последние разработки
Рисунок 3 Обычные, поясные и круглые модули, хранящиеся на складе джина. Фотография была сделана после дождя, и на поверхности покрытия некоторых модулей скопилась вода.
Инженерные работы по разработке хлопкоуборочной машины, которая также будет формировать модули, начались в конце 1970-х и начале 80-х годов, но только в 2007-09 годах эти системы стали коммерчески доступными. Оба американских производителя хлопкоуборочных машин продают комбайны, которые уплотняют собранный хлопок в модуль. Машина Case IH производит блок длиной 16 футов (“половинный модуль”), который после разгрузки требует покрытия. Хлопкоуборочная машина John Deere формирует из семян хлопок в форме круглого модуля, вес которого составляет примерно четверть веса стандартного модуля, и окружает этот модуль пластиковой пленкой, образующей крышку.
Эти машины представляют собой дальнейшие усилия по повышению эффективности уборки хлопка. Выполняя как операции сбора урожая, так и операции формирования модулей, эти машины могут устранить необходимость в тележках для сбора урожая, сборщиках модулей, тракторах и рабочей силе. Однако достижение этой эффективности потребовало компромиссов. Эти машины формируют меньшие модули и имеют значительно более высокую первоначальную стоимость, чем обычные хлопкоуборочные машины.
Несмотря на то, что эти новые машины производят модули разных форм и размеров по сравнению с обычными модулями, сохраняется необходимость сохранения качества семян хлопка в упаковке. На рисунке 3 показаны обычные модули, полумодули и круглые модули, собранные вместе на сортировочной площадке. Снимок был сделан после ливня, и на верхней части некоторых модулей можно увидеть скопившуюся воду.