2.1. Виды и способы обработки почвы. Классификация орудий 2.2.Плуги общего назначения

Лекция 2. МАШИНЫ И ОРУДИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
2.1. Виды и способы обработки почвы. Классификация орудий
2.2.Плуги общего назначения
2.3. Специальные лесные плуги и орудия
2.4. Орудия с активным рабочим органом
2.5. Рыхлители
2.6. Орудия для дополнительной и междурядной обработки почвы
2.1. Виды и способы обработки почвы. Классификация орудий
Обработка почвы под лесные культуры (ГОСТ 17559-82) – механическая,
химическая или термическая обработка почвы на всей лесокультурной площади или ее
части, обеспечивающая благоприятные условия для роста культивируемых растений.
Наибольшее распространение в настоящее время получила механическая обработка
почвы (МОП), то есть воздействие на обрабатываемую поверхность почвы рабочими
органами машин и орудий.
Почва в лесном хозяйстве обрабатывается в лесных питомниках для
выращивания посадочного материала, при создании лесных культур на вырубках,
облесении овражно-балочных и горных склонов, создании полезащитных, лесных
насаждений, при противопожарном обустройстве лесных массивов и других видах
работ.
Особенностью лесных почв является их слабая окультуренность, т. е. по своей
природе их можно отнести к целинным или малоосвоенным. Лесные почвы
отличаются наличием подстилки (отпада), а также включениями корней, растительных
остатков, камней, затрудняющих обработку.
Обработка почвы может проводиться на всей лесокультурной площади, тогда она
называется сплошной или на ее части (частичной), с целью обеспечить благоприятные
условия для приживаемости и роста культивируемых растений. Она может
выполняться различными методами - механическими, химическими или
термическими.
В результате механической обработки почвы (МОП) создаются наилучшие
условия для роста и развития культурных растений. Корнеобитаемый слой почвы
переходит в рыхлокомковатое состояние, при котором растения хорошо снабжаются
водой, питательными веществами, теплом и воздухом, активизируются
микробиологические процессы в корнеобитаемом слое почвы.
Правильный выбор типа рабочего органа с учетом технологических свойств
почвы и обоснование параметров применительно к конкретным условиям его работы
определяют качество обработки почвы, энергозатраты, производительность,
эксплуатационную надежность и другие эксплуатационные показатели.
К основным физическим свойствам почвы относятся механический состав,
скважность (пористость), влажность, коэффициенты внутреннего и внешнего трения,
сопротивление сдвигу и некоторые др.
Технологические свойства почвы характеризуются удельным сопротивлением
обработке, липкостью, каменистостью и абразивностью.
Механический состав и каменистость почвы характеризуются размерами ее
твердых частиц и подразделены на мелкозем (диаметр частиц меньше 1 мм) и
1
каменистые включения (Ø>1 мм). Каменистые включения в зависимости от диаметра
частиц различают крупный песок (1…3 мм), хрящ (3…10 мм), щебень (10…100 мм),
камни (100 мм и более) или, соответственно, гравий, галька и валуны.
Каменистые включения в почве вызывают ускоренный износ и поломку рабочих
органов почвообрабатывающих машин. Почвы разделяют на некаменистые (менее
0,5% камней), слабокаменистые (0,5…5,0 %), средне – (5,0…10%) и сильнокаменистые
(более 10% камней).
Скважностью или пористостью почвы называют объем пустот в почве,
заполненных воздухом или водой. Скважность зависит от механического состава,
структуры, степени уплотнения и влажности почвы. Общая скважность суглинков и
глин составляет 50…60%, у торфянистых почв – 80…90%, песчаных – 40…45%.
Таким образом, торфянистые и глинистые при высыхании уменьшаются в объеме на
20…30%, в то время как у песчаных и супесчаных почв при увлажнении набухания, а
при просыхании усадки не происходит.
Влажность почвы. Наличие в почве воды, которая физиологически доступна
растениям, является основным условием их жизнедеятельности. Однако чрезмерное
увлажнение почвы, заполнение всех мелких и крупных пустот может вызвать гибель
растений из-за прекращения доступа воздуха к корневой системе, а также приводит к
закисанию почвы.
Степень увлажненности меняет по-разному свойства различных почв. Влажность
почв оказывает существенное влияние на расход энергии при обработке почвы и на
качество работ. Наиболее благоприятными считаются условия, когда относительная
влажность почвы составляет 50…70 %, т. е. в состоянии ее физической спелости.
Коэффициент трения зависит от механического состава и влажности почвы,
шероховатости поверхности, материала рабочего органа, давления на поверхности
контакта и других факторов. Сила трения представляет собой произведение
коэффициента трения fтр и нормальной силы N: Fтр. = fтр · N.
Значения коэффициента трения почвы о металл (fтр) при вспашке
Тип почвы
Супесчаная
Супесчаная
Суглинок
Суглинок
Лесная
Тяжелая глинистая
Влажность почвы, %
3,0-5,5
6,6-7,7
5,0
13,0
11
Значение коэффициента
0,26
0,31
0,30
0,40
0,50-0,76
0,55-0,60
На преодоление сил трения, возникающих на поверхностях рабочих органов
почвообрабатывающих машин, затрачивается до 50 % тяговой мощности трактора.
Удельное сопротивление почвы обработке является основным показателем
трудности обработки. Удельное сопротивление почвы, К, при вспашке определяется
экспериментально: путем измерения тягового сопротивления Rx корпуса плуга и
сечения пласта, вырезаемого этим корпусом: К = Rx /(a·b).
Механический состав почвы является определяющим: увеличение в почве
количества глинистых частиц вызывает пропорциональное увеличение удельного
сопротивления.
На величину удельного сопротивления почвы оказывает влияние и степень
2
уплотненности и задерненности почвы. Почвы с удельным сопротивлением до 3 Н/см2
считаются легкими, от 3 до 5 – средними, от 5 до 7 – среднетяжелыми, от 7 до 12 Н/см2
– тяжелыми.
Твердость почвы является одной из характеристик механических свойств почвы.
При испытаниях почвообрабатывающих машин и орудий обязательным условием
является ее определение с помощью плотномера. Плотность почвы в гумусовом слое
составляет 7…10 кг/см2, а в подзолисто-иллювиальном – 12…16 кг/см2, т. е. твердость
в необрабатываемом слое почвы почти в 2 раза больше, чем в пахотном.
Плотность – это отношение массы абсолютно сухой почвы с ненарушенным
сложением (включая поры) к ее объему. У окультуренных почв ρ=1,0…1,1 г/см3, при
ρ=1,2 г/см3 почва считается уплотненной, а при ρ=1,3…1,4 г/см3 – сильно уплотненной,
но приемлемой в лесокультурной практике.
Абразивные свойства почвы влияют на износ рабочих органов машин. Износ
резко возрастает (в 4-5 раз) при наличии в почве песка и особенно каменистых
включений. Кроме того, при наезде на камень происходит крошение и пластические
деформации, например лезвия лемеха, в результате механических перегрузок и
увеличения температуры стальных деталей. Интенсивность и характер износа
поверхностей рабочих органов зависят от влажности почв. Срок службы лемеха при
обработке влажной суглинистой почвы в 3…6 раз больше, чем сухой.
При МОП используются многообразные технологические процессы - подрезание
слоя почвы и корней; рыхление или крошение; оборачивание пласта; заделка в почву
дернины, жнивья и удобрений; перемешивание, уплотнение, выравнивание
поверхности; образование борозд или валков и микроповышений на поверхности
почвы.
Различают следующие способы обработки почвы: вспашка, глубокое рыхление,
дискование, фрезерование, культивация, боронование, прикатывание, подготовка
посадочных мест нарезкой борозд, пластов, микроповышений, поделка гряд, копка
посадочных ям, аэрация и ряд других.
На рис. 1 приведена классификация способов обработки почвы. Способ
обработки почвы определяется категорией лесокультурной площади или категорией
земель.
Сплошная обработка почвы, когда обрабатывается вся площадь, применяется
в лесных и декоративных питомниках, при полезащитном лесоразведении, на
горных и овражно-балочных склонах (крутизна не более 8) и выработанных
торфяниках.
В классическом понимании обработка почвы подразделяется на основную
(глубокую, первичную) и дополнительную (мелкую, поверхностную). В
зависимости от способов обработки почвы машины и орудия подразделяются на
машины для основной обработки почвы и для дополнительной. Машины
основной обработки почвы (плуги, фрезы, рыхлители) осуществляют обработку с
оборотом пласта или без оборота на глубину до 40 см.
Машины дополнительной обработки (бороны, культиваторы, лущильники,
фрезы, катки, мотыги) осуществляют выравнивание поверхности, рыхление
почвы, уничтожение травянистой растительности и заделку удобрений.
Дополнительная обработка проводится перед посевом или посадкой, во время или
после посева или в междурядьях культур. Глубина дополнительной и
3
междурядной обработки, как правило, не превышает 12-14 см.
Частичная обработка может выполняться полосами, бороздами,
микроповышениями, площадками, ямками, террасами и т. д. Она применяется при
создании лесных культур на вырубках, под пологом леса, при содействии
естественному возобновлению леса, а также на безлесных площадях.
Рис. 1. Способы обработки почвы
В последнее время внимание уделяется прогрессивным системам
минимальной обработки почвы, которые предусматривают совмещение или
одновременное выполнение нескольких различных операций за проход агрегата.
Для этого создаются комбинированные почвообрабатывающие орудия и машины.
Подготовка посадочных мест может осуществляться в виде нарезки борозд,
микроповышений, пластов, поделки посадочных гряд. Способ обработки почвы
определяется категорией лесокультурной площади или категорией земель, на
которых может проводиться сплошная или частичная обработка с использованием
различных орудий.
На рис. 2 приведены основные способы подготовки посадочных мест в
лесокультурном производстве.
Как правило, лесные плуги с лемешными однокорпусными и
двухотвальными конструкциями обеспечивают наиболее совершенную обработку
почвы, и которые отделяют пласт почвы в горизонтальной плоскости рабочим
органом, называемым лемехом и крошат и оборачивают пласт отвалами. Причем
оборот пласта может быть полным на 180° (см. рис.2 поз. а, б, и, о, п, р) и не
полным на угол 135° (взмет пласта, поз. м, н). За рубежом лемешные орудия в
виде отдельного орудия в настоящее время не находят применения по
4
экологическим соображениям. Для улучшения качества обработки используют
дисковые, ротационные приводные орудия, обеспечивающие обработку
непрерывно и с образованием лунок или точечных повышений.
Орудия с приводным рабочим органом, например АП-1, ПШ-1, ФПШ-1,2 и
др. при работе практически не отваливают пластов, а лишь сдвигают верхний
слой почвы и образуют корытообразную борозду, поз. б, или гребень поз. к.
Дисковые плуги ПДВ-1,5, ПЛД-1,2 и ПДП-1,2 применяют для обработки
почвы на вырубках, на сухих уплотненных или чрезмерно увлажненных почвах,
поз. д, е.
Орудия безотвальной обработки обеспечивают рыхление почвы по дну
борозды в месте будущей посадки или путем обработки почвы на глубину
60-80 см под посадку лесных культур. Плуг ПРН-70 обеспечивает наряду с
нарезкой борозды и рыхление ее дна, поз. г.
В лесокультурной практике РБ оборот пласта распространен при бороздовой
обработке почвы, когда посев или посадка растений осуществляется в
образованные плугом борозды (поз. а, б) или в опрокинутые дерниной вниз
пласты (поз. и). Для этого используются орудия ПКЛ-70А, ПЛ-1, ПЛП-135, АП-1
и др.
Рис. 2 Типы посадочных мест и способы обработки почвы: а, б – нарезка
борозды двух – или одноотвальным, плугами; в – минерализация полосы фрезами
или дисковыми боронами; г – рыхление дна борозды;, д, е – обработка дисковыми
плугами; и – образование пластов фрезерными или ротационными орудиями; к, л
– образование микроповышений на почве дисковыми плугами или
двухкорпусными свальными лемешными плугами; м – полосная обработка
фрезерным орудием, н, о – частичная или сплошная вспашка плугами общего
назначения; п – обработка кустарниково-болотными плугами; р – образование
пласта фрезерно-роторным орудием; с– образование пластов двухкорпусным
отвальным лемешным плугом; т – нарезка канав и пластов плугом
канавокопателем
5
Нарезка пластов и образование микроповышений на поверхности почвы
осуществляется на влажных и временно увлажняемых землях, поз. е - л. Для этих
целей предназначены плуги ПЛМ-1,5 и ПДВ-1,5.
Полосная обработка фрезерными орудиями (FC-045, FC-060) поз. м,
обеспечивает одновременное рыхление почвы и измельчение древесных
включений в пахотном слое почвы.
Культурная вспашка производится плугами с предплужниками и является
одним из эффективных средств борьбы с сорной растительностью. Предплужник
срезает верхнюю часть пласта (дернину) и сбрасывает ее на дно борозды (поз. о).
Успешно может применяться для обработки сухих и свежих почв на землях,
выведенных из-под сельскохозяйственного пользования, а на временно
увлажненных почвах может проводиться обработка с использованием
схемы поз. н.
Чрезмерно влажные или избыточно увлажненные почвы рекомендуется
обрабатывать по схемам (поз. п-т) с обеспечением временного отвода излишней
влаги с участка и повышения таким образом проходимости машинно-тракторных
агрегатов. При этом схема (п) применяется для почв с погребенной древесиной, а
схема (р) на почвах свободных от древесной растительности.
В зависимости от способов обработки почвы машины и орудия
подразделяются на машины для основной обработки почвы и для
дополнительной. Машины основной обработки почвы – плуги, фрезы, рыхлители
осуществляют обработку с оборотом пласта или без оборота на глубину до 40 см.
Машинами дополнительной обработки, боронами, культиваторами,
лущильниками, фрезами, катками, мотыгами, осуществляют выравнивание
поверхности, рыхление почвы, уничтожение травянистой растительности и
заделку удобрений. Дополнительная обработка проводится перед посевом или
посадкой, во время или после посева. Можно проводить в междурядьях лесных
культур. Глубина дополнительной обработки, как правило, не превышает
12-14 см.
Почвообрабатывающие машины и орудия подразделяются на машины для
сплошной и частичной обработки почвы. К первой относятся, как правило,
машины общего назначения, а ко второй – специальные. Это лесные,
кустарниково-болотные
плуги,
лесные
культиваторы
и
бороны,
площадкоделатели, ямокопатели и др.
Кроме того, почвообрабатывающие машины по способу агрегатирования с
трактором могут быть навесными, полунавесными и прицепными. Навесные
машины отличаются тем, что в транспортном положении их сила тяжести
передается только на трактор и агрегаты на их основе более маневренны, они на
40…50% легче прицепных, просты в обслуживании и регулировке.
Плуги предназначены для первичной (основной) обработки почвы путем
вспашки. Вспашка – основной прием отвальной обработки, обеспечивающий
оборачивание, крошение, рыхление, частичное перемешивание почвы, подрезание
и заделку сорной растительности, удобрений, семян сорняков, возбудителей
болезней и вредителей культурных растений рабочими органами отвальных или
дисковых плугов.
В лесном хозяйстве наибольшее применение находят лесные плуги, плуги
6
общего назначения, плантажные, кустарниково-болотные, садовые, плуги для
каменистых почв, выкопочные, оборотные и другие плуги специального
назначения.
Существует несколько видов вспашки лемешными плугами: культурная
вспашка, взмет, оборот пласта, лущение почвы, плантаж, безотвальная вспашка,
вспашка с почвоуглублением и ярусная (рис. 3).
Рис. 3. Классификация плугов
Лесные
плуги
представлены
лемешными
однокорпусными
и
двухотвальными конструкциями. Дисковые плуги применяют для обработки
почвы на вырубках на сухих уплотненных или переувлажненных почвах. Орудия
безотвальной обработки в виде чизельных орудий находят применение в
сельскохозяйственном производстве.
Оборот пласта распространен в лесокультурной практике при бороздовой
обработке почвы, когда посев или посадка растений осуществляется в
образованные плугом борозды или в опрокинутые дерниной вниз пласты.
Частичная обработка почвы на вырубках связана с правильным определением для
конкретных лесорастительных условий типа посадочного или посевного места. В
зависимости от влажности почвы различают три типа посадочного места.
Нулевая обработка (рис. 4 а, б), т. е. вровень с окружающей поверхностью
почвы, применяется на дренированных почвах с нормальным увлажнением. В
этих случаях водный и воздушный режимы почв находятся в благоприятных
сочетаниях. Для такой обработки почвы применяют лесные дисковые бороны и
фрезы.
7
Микропонижения (рис. 4 в-д) (дно борозд, площадки, ямки и т. д.)
целесообразно создавать в очень сухих и сухих условиях местопроизрастания, где в
результате недостаточного и неустойчивого увлажнения почвы почвенный
микроклимат неблагоприятен для приживаемости и роста культур. Применяют
двухотвальные плуги ПКЛ-70, ротационные орудия АП-1 (ФПП-1).
Микроповышения (пласты, гряды, холмики, опрокинутая дернина площадок и
т. п.) создают в условиях избыточного увлажнения или временного (сезонного)
переувлажнения на недостаточно дренированных суглинистых почвах. В этих
условиях растения больше страдают от недостатка воздуха в почве. Размеры
микроповышений должны быть такими, чтобы за счет уменьшения влажности почвы
увеличить ее воздухообеспеченность и тем самым создать для культур благоприятный
водно-воздушный, тепловой и питательный режимы почвы.
Рис. 4. Виды обработки почвы: а – нулевая обработка лесными фрезами
(ФЛУ-0,8) б - дисковыми боронами (БНД-1,7) или культиваторами (КЛБ-1,7); в, г
– полный оборот одного пласта на угол 180° (АП-1, ПН-40); д – оборот двух
пластов двухотвальным плугом на угол 180° (ПКЛ-70А); е – рыхление почвы
фрезерными плугами (FC-045); ж – обработка дисковыми орудиями (ПДВ-1,5,
ПЛД-1,2); з – создание микроповышений; и– одновременная нарезка двух борозд
(пластов); к, л – нарезка канав и пластов; м – взмет пластов; н – культурная
вспашка с предплужником; о – ярусная вспашка
По типу рабочего органа чаще применяются лемешные и реже – дисковые
орудия. Как правило, лесные плуги представлены лемешными однокорпусными и
двухотвальными конструкциями. Дисковые плуги используются для обработки
почвы на вырубках, сухих уплотненных или переувлажненных почвах.
Наиболее распространенной является обработка почвы лемешными плугами,
которые отделяют пласт почвы в горизонтальной плоскости рабочим органом,
называемым лемехом и крошат и оборачивают пласт отвалом. Причем оборот
пласта может быть полным (180) и неполным на угол 135 (взмет пласта).
Существует несколько видов вспашки лемешными плугами: культурная
вспашка, взмет, оборот пласта, лущение почвы, плантаж, безотвальная вспашка,
вспашка с рыхлением дна борозды и ярусная вспашка.
8
Оборот пласта (рис. 5 а, б) распространен в лесокультурной практике при
бороздовой обработке почвы, когда посев или посадка растений осуществляются
в образованные плугом борозды или в опрокинутые дерниной вниз пласты.
Взмет – это вспашка, при которой пласты почвы располагаются наклонно к
горизонту, опираясь один на другой (рис. 4, м). При этом способе вспашки в месте
соприкосновения пластов, куда скатывается дождевая вода, сорняки быстро
выбиваются на поверхность.
Рис. 5. Виды обработки почвы: а – оборот двух пластов двухотвальным
плугом на 180°; б – рыхление дна борозды; в – оборот одного пласта на 180°; г –
рыхление почвы фрезами; д – обработка дисковыми орудиями; е, к – создание
микроповышений; и – одновременная нарезка двух борозд (пластов); л – нарезка
канав и пластов; м, н – взмет пластов; о – ярусная вспашка; п – плантажная
вспашка
Культурная вспашка (рис. 4, н)производится плугом с предплужником и
является одним из эффективных средств борьбы с сорной растительностью.
Предплужник срезает верхнюю часть пласта (дернину) и сбрасывает ее на дно
борозды.
Лущение почвы – мелкая вспашка дернины, при которой пласты не
оказываются поставленными на ребро и быстро не высыхают, эффективный
способ борьбы с задернением и засоренностью почвы. В то же время
способствует накоплению и сохранению влаги в почве.
Плантажная обработка почвы применяется под лесонасаждения в степных
условиях и при закладке садов, виноградников, плантаций. Вспашка
осуществляется на очень большую глубину (до 1 м), т. к. корневая система
высаживаемых растений должна проникать глубоко в почву. Плантаж обычно
проводят один раз за весь период вегетации растений. Разновидностью плантажа
можно считать ярусную обработку почвы, когда при обработке на заданную
глубину производится послойное срезание и рыхление, но при этом лишь второй
и третий слои почвы меняются местами, а верхний после рыхления возвращается
9
в исходное положение. Плуг при этом имеет три корпуса.
Безотвальная вспашка. Особенность ее заключается в том, что она
проводится на глубину 40…80 см без оборота пласта с использованием одного
рабочего органа – лемеха, установленного на нижнем конце высокой обтекаемой
стойки.
2.2. Плуги общего назначения
2.2.1. Общее устройство. Плуги общего назначения применяются для
обработки старопахотных и окультуренных почв в питомнике, при полезащитном
лесоразведении и обработке участков, вышедших из-под сельскохозяйственного
пользования.
Рабочими органами плуга (рис. 6) являются предплужник со стойкой,
корпус, рама, механизм регулировки глубины обработки, система навески с
опорным колесом и дисковый подрезной нож.
Предплужник 9 подрезает верхний задернелый слой почвы. Его
устанавливают так, чтобы лезвие лемеха предплужника находилось ниже
основания почвы на 10-12 см, а носок лемеха предплужника впереди корпуса на
25-30 см. Полевой обрез корпуса предплужника выносят левее (по ходу плуга)
полевого обреза основного корпуса на 10-30 мм.
Рис. 6. Плуг лемешный навесной
ПЛН-3-35: а – схема плуга; б – установка
основного корпуса, предплужника и
дискового ножа; 1 – лемех основного
корпуса плуга, 2 – отвал основного
корпуса, 3 – полевая доска, , 4 – стойка
основного корпуса, 5 – рама с навесным
устройством, 6 – регулировочный винт, 7 –
опорное колесо, 8 – стойка предплужника,
9 – лемех предплужника, 10 – дисковый
нож
Дисковый подрезной нож 10 для обеспечения его нормальной работы должен
устанавливаться в соответствии с параметрами, указанными на рис. 3.4 б. Нож отрезает
пласт в вертикальной плоскости и образует стенку борозды.
Основной корпус плуга состоит из лемеха 1, отвала 2, стальной литой или сварной
стойки 4 с полевой доской 3. Лемех подрезает почвенный пласт снизу в горизонтальной
плоскости и направляет пласт на отвал. Различают трапециевидные и
долотообразные типы лемехов, изготовленные из специальной стали.
10
Трапециевидные (рис. 7 а) лемеха устанавливаются на предплужниках и плугах,
используемых для обработки легких почв. С нижней стороны лемехи имеют утолщение
– запас металла для ремонта носка и лезвия при износе.
Долотообразные лемеха (б) долговечнее и используются на тяжелых и песчаных
почвах с высокими абразивными свойствами. На каменистых почвах и лесных
вырубках, т.е. в особо тяжелых условиях применяют специальные лемеха.
Во время работы у лемеха прежде всего изнашивается носок 4, лезвие 2 и участок
шириной 70 мм вдоль полевого обреза. С нижней стороны лемех имеет запас металла
– магазин 1, который используют при оттяжке (восстановлении размера) лемеха.
Затачивают лемех с верхней стороны под углом 25-40 с шириной фаски 5-7 мм и
толщиной лезвия не более 1 мм.
Рис. 7. Типы лемехов: а – трапециевидные; б – долотообразные; 1 – магазин;
2 – лезвие; 3 – крыло; 4 – носок
Лемех крепится к стойке корпуса тремя болтами с потайными головками и
квадратными подошвами. Отверстия на рабочих поверхностях корпуса должны быть
заполнены головками болтов полностью и пришлифованы заподлицо. Полевые обрезы
лемеха и отвала должны находиться в одной вертикальной плоскости.
Отвал принимает на себя подрезанный лемехом и дисковым ножом пласт,
крошит его и оборачивает в открытую предыдущим корпусом борозду. Интенсивность
крошения, оборачивания и отталкивания пласта почвы отвалом определяется углом
постановки рабочей поверхности отвала ко дну и стенке борозды, углами подъема,
сдвига и оборачивания пласта. В зависимости от величины этих углов различают
следующие формы поверхности отвалов (рис. 8).
Рис. 8. Формы отвалов плугов: а –
цилиндрический; б – культурный; в –
полувинтовой; г – винтовой
Цилиндрический отвал хорошо крошит почву, но плохо оборачивает пласт, на
связных и задернелых почвах не применяют.
Культурный отвал вместе с предплужником хорошо крошит и оборачивает пласт.
Большинство плугов общего назначения имеют культурную форму отвала.
Плуги с полувинтовой поверхностью отвала хорошо оборачивают пласт, однако
слабо крошат его. Они рассчитаны на вспашку засоренных и задернелых почв без
установки предплужников, в результате чего пласты разрываются на крупные куски.
Роль предплужников выполняют углоснимы и удлинители.
Винтовой отвал предназначен для полного оборота сильно задернелого и
очень тяжелого пласта без разрыва на части и крошения.
11
При работе плуга пласт, перемещаясь по отвалу, создает боковое давление,
стремящееся развернуть плуг в сторону невспаханного поля. Для предотвращения
бокового смещения плуга к стойке плуга крепят полевую доску. Она
воспринимает боковые реакции стенки борозды и обеспечивает устойчивость
хода корпуса по ширине захвата.
Предплужник имеет аналогичное устройство, как и основной корпус. Он
меньших размеров и отсутствует полевая доска. Назначение предплужника
состоит в подрезании верхнего задернелого слоя перед каждым корпусом плуга и
опрокидывание его на дно борозды для полной заделки дернины рыхлой почвой.
Предплужник подрезает 2/3 ширины пласта на глубину10-15 см.
2.2.2. Требования к плугам общего назначения. Необходимо, чтобы плуги
отвечали следующим основным агротехническим требованиям. Отклонение от
заданной глубины вспашки не должно превышать ±2 см. Отклонение ширины
захвата плуга от расчетной величины допускается не более ±10%. При вспашке
малосвязанных почв плуги должны обеспечивать хорошее крошение пластов при
наименьшем распылении, а при вспашке задернелых почв – полный оборот
пласта, сохраняя при этом его цельность.
Собранный корпус должен удовлетворять следующим требованиям.
1. Лезвие лемеха следует затачивать с верхней (рабочей) стороны под углом
не более 40° (при нижней заточке плохо заглубляются корпуса и плуг идет
неустойчиво); толщина кромки лезвия не должна превышать 1 мм, иначе при
работе плуга увеличивается его тяговое сопротивление, повышается расход
топлива, ухудшается качество вспашки.
2. Нужно, чтобы носок лемеха (долотообразный) имел уклон на 8…10 мм
вниз (для лучшего заглубления) и плавное отклонение в полевую сторону на
5…10 мм.
3. Поверхность рабочей стороны корпуса должна быть ровной и переход от
лемеха к отвалу плавным; превышение лемеха над отвалом допускается до 1 мм,
превышение отвала над лемехом не допускается.
4. Зазор в стыке лемеха с отвалом на лицевой стороне допускается до 1 мм.
5. Отверстия на рабочих поверхностях корпуса должны быть заполнены
головками болтов полностью и прошлифованы заподлицо; допускается утопание
отдельных головок болтов до 1 мм, выступ не допускается.
6. Сопряжение лемеха, отвала, полевой доски к стойке должно быть
плотным; допускаются местные зазоры до 3 мм; прокладки между этими
деталями не допускаются.
7. Необходимо, чтобы полевые обрезы отвала и лемеха находились в одной
вертикальной плоскости.
8. Передний конец полевой доски должен размещаться от стенки борозды на
расстоянии 5…10 мм, а от опорной поверхности на 10…15 мм; благодаря такой
установке плуг не теряет устойчивости в работе даже при некотором истирании
задних кромок полевых досок.
Аналогичные требования (за исключением пунктов 2 и 8) предъявляются и к
предплужникам. Предплужник укрепляется на грядиле рамы плуга при помощи
стремянки так, чтобы носок предплужника находился на расстоянии 30 см от
носка основного корпуса по ходу плуга. А по высоте с таким расчетом, чтобы
12
величина его заглубления равнялась 10 см.
Дисковый подрезной нож устанавливают таким образом, чтобы линия
вращения диска была расположена над носком лемеха предплужника, а нижняя
кромка ступицы ножа не доходила бы до поверхности поля на 1…2 см. Кроме
того, диск ножа должен выноситься от полевого обреза корпуса плуга в полевую
сторону на 1…3 см. При этом расстояние между полевым обрезом предплужника
и плоскостью диска ножа соблюдать не менее 5…10 мм. Причем меньший размер
(1 см) между полевым обрезом корпуса и диском рекомендуется для вспашки
плотных, тяжелых почв, наибольший – менее плотных. тобы установить дисковый
нож для работы, рекомендуется использовать планку толщиной 1, 2 или 3 см в
зависимости от величины выноса диска в сторону.
2.2.3.Оценка качества работы плугами общего назначения. При
определении качества работы плугов следует учитывать свальные и развальные
борозды (заезды), на которые не распространяются нижеприведенные требования.
На рис. 3.7 дано определение показателей качества при сплошной обработке
почвы.
1. Глубина пахоты. Определение производится при помощи стержнялинейки (рис. 9а) с делениями через каждые 0,5 см и общей длиной 40…50 см или
бороздомерами при наличии открытой борозды. Этим стержнем следует сделать
на участке не менее 15 замеров высоты вспаханного слоя и вычислить среднюю
величину. Из средней высоты нужно вычесть величину вспушенности почвы,
выраженную в сантиметрах. Полученная величина и будет фактической средней
глубиной пахоты. Сразу же после вспашки среднесуглинистых почв коэффициент
вспушенности колеблется от 20 до 30 %.
Глубину пахоты можно определять во время работы агрегата по бороздам с
5-кратной повторностью за каждым корпусом плуга, пользуясь бороздомером.
Таким образом, если вспашка производится 3 корпусным плугом, потребуется 15
измерений, 4 корпусным – 20.
Средняя глубина пахоты должна соответствовать заданной. При отклонении
более чем на ±2 см расценивается как некачественная вспашка, что приводит к
ухудшению свойств почвы (подзолистых, серых, лесных, солонцеватых).
2. Равномерность глубины пахоты. Определяется одновременно с оценкой
глубины пахоты. Допускается максимальное отклонение от средней глубины
пахоты 5 см.
3. Гребнистость поверхности пашни определяется замером высоты гребней
или глубины борозд с помощью планки и линейки (рис. 9б): планка
накладывается поперек пахоты на двух смежных заездах, и глубина впадин между
гребнями измеряется линейкой, не менее чем в 10 точках с 5-кратной
повторяемостью по диагонали. Допускается высота гребней не более 5…6 см.
4. Глыбистость пашни. Определяется наложением квадратной рамки
(рис. 9 в) с длиной стороны в 1 м, разделенной через 25 см натянутой проволокой.
Затем учитывается количество глыб, комьев диаметром 6…10 см и более и
занимаемая ими площадь на 1 м2 рамки. Определение проводится с 5-кратной
повторяемостью по диагонали участка. Допускается площадь под глыбами не
более 15…20 %.
5. Степень заделки пожнивных остатков и удобрений. Определение
13
производится глазомерно. Должен быть полный оборот пласта и полностью
заделаны пожнивные остатки, удобрения и сорные растения. Единичные огрехи
допустимы площадью менее 0,1% (10 м2на га).
6. Качество обработки поворотных полос. Определяется одновременно с
оценкой степени заделки пожнивных остатков. Огрехи не допускаются,
окончания поля и поворотные полосы должны быть опаханы. Возможны случаи
недорезанного пласта между корпусами плуга на площади не более 0,1%.
Рис. 9. Контроль качества
вспашки почвы: а – глубины вспашки;
б – гребнистости пашни; в –
глыбистости
а)
б)
в)
2.2.4.Условие оборачиваемости пласта. Одним из главнейших требований,
предъявляемых к работе плуга, является полная заделка травянистой
растительности и удобрений, что достигается оборачиванием пласта травой вниз.
Рабочий процесс лемешных плугов и качество обработки зависят от ширины
захвата b и глубины обработки a. Для создания устойчивого оборота пласта
необходимо, чтобы отношение ширины захвата корпуса b к глубине обработки a
было КУ>1,27 (значение КУ=1,27 соответствует углу наклона пласта δ=52º
(рис. 10) или чтобы сила тяжести пласта находилась правее точки опоры D.
Обычно на тракторных плугах общего назначения при вспашке без предплужника
условием устойчивого оборота пласта служит соотношение 1,27<КУ<2. Для
крошащих отвалов КУ=1,3…1,4.
Рис. 10. Схема процесса оборота пласта плугом без предплужника (а);
плугом с предплужником (б); лесным плугом (в)
В
плугах
специального
назначения
(лесных,
кустарниково-болотных) с винтовыми и полувинтовыми
поверхностями отвалов при работе на связных почвах КУ=1,5…3,5.
При работе плугов с предплужниками для
устойчивого оборота пласта достаточно КУ>0,94
(1,1…1,3).
14
У плугов глубоко пахотных (плантажных, рыхлителях) КУ<1,27.
Принятое соотношение предопределяет максимальную глубину вспашки:
при КУ=1,27·amax ≈ 0,79·b; при КУ=3,0 amax ≈ 0,33·b.
Ширину захвата плуга b определяют по формуле
b
η Pт
,
Kп  а
(2.1)
где η – коэффициент использования тягового усилия трактора (0,75…0,95); Рт –
тяговое усилие трактора на соответствующей передаче; Кп – удельное
сопротивление почвы; а – предельное значение глубины вспашки.
Удельное сопротивление большинства пахотных земель находится в
пределах Кп=30…90 кПа (табл. 1). В зависимости от влажности сопротивление
почвы на одном и том же поле может изменяться в 1,5…2 раза, причем влияние
влажности сильно проявляется на бесструктурных почвах.
Уплотнение почвы и задернение вызывают увеличение удельного
сопротивления примерно в 1,5 раза, для дернины, например, Кп = 60…80 кПа.
Таблица 1. Значения коэффициента удельного сопротивления Кп старопахотных почв
Типы почвы
Легкие (песчаные и супеси)
Средние (средние суглинки)
Тяжелые (тяжелые суглинки)
Весьма тяжелые (сухие глинистые)
Удельное сопротивление почвы Кп кПа (кН/м2), при
глубине, м
до 0,25
0,25…0,40
0,40…0,70
20…35
25…35
35…45
35…55
40…60
50…85
55…77
60…90
100…130
70…90
90…100
120…150
2.2.5.Тяговое сопротивление плуга складывается из полезных и вредных
сопротивлений его рабочих и вспомогательных органов. Сопротивление почвы,
преодолеваемое рабочей поверхностью корпусов и предплужников, относят к
категории полезных. Сопротивление перекатыванию колес, трение полевых досок
о стенку борозды и сопротивления, обусловленные смятием почвы затупленными
рабочими органами (лемех), относят к категории вредных.
При расчетах по комплектованию плужного агрегата сопротивление плуга в
работе рассчитывается по формуле
Rпл  Q  f  k  a  b  ε
 a  b V 2  δ q  a  b ,
(2.2)
где f – коэффициент трения корпуса плуга о дно и стенки борозды; Q – вес плуга,
кН; k – коэффициент удельного сопротивления почвы; b – ширина захвата плуга, м;
V – скорость движения агрегата; a – глубина обработки почвы, м; ε – коэффициент
пропорциональности, (1,5…2,0) кН·с2/м4; δ – часть площади пласта, занятая
корневой системой, (0,01…0,05); q – удельное сопротивление перерезанию
древесной растительности, (1,5…3,0)103 кН/м2.
2.2.6. Краткий обзор конструкций. Отдельным конструкциям
почвообрабатывающих машин и орудий присущи свои обозначения и
маркировка. Плуги общего назначения, как правило, имеют условное обозначение
в виде названия, составленное из начальных букв, которые определяют вид и тип
машины. Далее идут цифры, указывающие ширину захвата, число рабочих
15
органов. Например, ПЛН-3-35П – плуг лемешный навесной,
трехкорпусной с шириной захвата корпуса 35 см с
полувинтовым отвалом.
В лесном хозяйстве применение находят в основном
двух … четырехкорпусные плуги общего назначения.
ПЛН-3-35П предназначен для вспашки различных почв
под технические культуры на глубину 20…27 см, не засоренных камнями с
удельным сопротивлением до 90 кПа. Плуг агрегатируется с тракторами класса 14
кН, его производительность составляет 0,5…0,7 га/ч, рабочая скорость – 5…7
км/ч, рабочая ширина захвата – 1,05 м, масса плуга – 460 кг, дорожный просвет –
не менее 250 мм. Плуг состоит из разборной рамы, корпусов, углоснимов,
дискового ножа, установленного перед последним корпусом, опорного колеса,
полуавтоматической навески, прицепа для борон.
Рабочий процесс корпуса с углоснимом следующий. Корпус плуга
заглубляется в почву, перемещаясь, лемех подрезает пласт в горизонтальной
плоскости, поднимает его и частично деформирует, крошит, передает на отвал.
Отвал отрезает пласт от стенки борозды и продолжает его деформацию. Углосним
отделяет от поступающего пласта левый угол, переворачивает и укладывает на
дно борозды, образованной предыдущим корпусом. Оставшуюся часть пласта
отвал корпуса крошит, оборачивает и сбрасывает в ту же борозду, что и углосним.
Установка плуга на заданную глубину вспашки предусматривает установку
для прохода первой борозды и при проходах последующих борозд.
До выезда в поле плуг устанавливают на ровную площадку в рабочем
положении. Опорное колесо его поднимают рукояткой винтового механизма на
высоту, равную глубине вспашки, минус 20…50 мм (на утопание колес) и
фиксируют стопорным болтом. При этом долота лемехов всех корпусов должны
касаться опорной площадки, для чего выравнивают раму плуга в поперечной
плоскости с помощью правого раскоса трактора, а в продольной – центральной
тяги навески. Для прохода первой борозды опорное колесо плуга винтовым
механизмом регулирования глубины пахоты опускают на высоту, равную
примерно 3/4 заданной глубины. При этом задний корпус вспахивает на глубину,
установленную колесом плуга, а первый корпус – наполовину глубины. После
нескольких проходов регулируют необходимую глубину вспашки по меткам на
стойке. Рама плуга устанавливается параллельно поверхности почвы – все
корпуса должны пахать на одинаковую глубину, и пахота должна быть без
недотвалов пласта.
Необходимо, чтобы плуг работал с нормальным рабочим захватом.
Устанавливается рабочий захват переднего корпуса перестановкой оси навески
плуга в держателях-ловителях при присоединении плуга к трактору. При работе,
если захват первого корпуса больше или меньше захвата остальных корпусов,
борозды между двумя смежными проходами плуга будут неодинаковы, что
недопустимо. Неполадка может быть устранена корректировкой вождения
трактора.
При вспашке почв легкого механического состава (песчаные, супесчаные и
др.) возможен случай увода плуга в левую сторону, т. е. увеличения ширины
захвата, тогда ось навески плуга необходимо передвинуть назад.
16
При вспашке влажных и тяжелых почв трактор может буксовать. В этом
случае увеличивают его сцепной вес и получают наибольшее тяговое усилие
трактора.
В Республике Беларусь выпуском почвообрабатывающих машин и орудий, в
том числе и плугов общего назначения, занимается ряд заводов
сельскохозяйственного машиностроения – «Гомсельмаш», «Лидсельмаш» и др. В
табл. 2 приведены краткие технические характеристики плугов отечественного
производства.
а
б
в
г
Рис. 11. Плуги общего назначения: а, б, в – усиленные с предохранителем
для каменистых почв; г – оборотный плуг
Плуги ПКМ-(3+1+1)-35В и ПГП-3-40Б-2 предназначены для вспашки почв с
удельным сопротивлением до 0,09 МПа, слабо или средне засоренных камнями,
на глубину до 27 см.
Плуги оснащены пружинными (ПГП-3-40Б) или рессорными (ПКМ-3-35В)
предохранителями, которые обеспечивают выглубление корпуса при наезде на
препятствие (камни и другие предметы) и последующее автоматическое
заглубление после преодоления препятствия, а также устойчивую работу
корпусов при пахоте почв различного механического состава, плотности и
влажности.
Таблица 2. Краткие технические характеристики плугов общего назначения
Показатели
Ширина захвата, м
Глубина пахоты, м
Рабочая скорость, км/ч
Производительность, га/ч
Масса, кг
*В трехкорпусном варианте
ПЛН-4-35
1,4
0,30
до 10
1,29
710
ПКМ-(3+1+1)ПГП-3-40Б-2
35В
1,05±0,05*
1,21
0,27*
0,27
5,2…7,3*
до 7,0
0,55…0,77*
0,75…0,81
660±25*
905
Л-108
(ПЛН-3-35)
90±10%
0,25
до 5,0
0,30
225
Плуг Л-108 (ПЛН-3-35) предназначен для вспашки почв с удельным
сопротивлением до 9 Н/см2, не засоренных камнями. Агрегатируется с тракторами
тягового усилия 14 кН. Плуг оснащен кривошипом, поворотом которого
регулируется нажим полевой доски на стенку борозды для обеспечения
устойчивой работы на почвах изменчивого механического состава. Глубина
обработки плугами регулируется винтовым механизмом опорного колеса.
2.3. Специальные плуги
Плуги специальные можно разделить
подготавливаемого посадочного места:
17
в
зависимости
от
вида
– для полосной обработки почвы в виде борозд (на площадях с легкими
дренированными почвами) (ПКЛ-70А, ПЛ-1, Л-134);
– для образования микроповышений в виде гряд или в виде пластов (на
площадях с временно переувлажняемыми почвами, не требующими
осушительной мелиорации) (ПЛМ-1,5; ПДВ-1,5; ПЛД-1,2; ПЛП-135);
– для образования мощных пластов и осушительных канав на площадях
постоянного, избыточного увлажнения (в сочетании с осушением) (ПКЛН-500,
ПЛО-400);
– плуги, производящие обработку без оборота пластов (рыхление и
перемешивание почвы) (АП-1, ПД-0,7).
Плуг лесной ПКЛ-70 (рис. 12) – основное орудие для нарезки борозд
шириной 0,7 м на глубину до 12 см под посадку лесных культур на
нераскорчеванных вырубках с дренированными почвами, очищенными от
порубочных остатков, и количеством пней, обеспечивающем проходимость
агрегата, а также для прокладки минерализованных противопожарных полос.
Плуг агрегатируется с тракторами тяговых классов 14…30 кН с помощью
навесного устройства, которое обеспечивает регулировку глубины обработки с
помощью отверстий в кронштейнах, и положения продольных тяг и
регулировочным винтом центральной тяги механизма навески трактора.
Основными элементами конструкции плуга являются дисковый нож и
корпус, состоящий из стойки с двумя отвалами, лемехами и ножа-предохранителя
корпуса. Глубина хода дискового ножа регулируется отверстиями кронштейна
крепления ножа к раме плуга. Отвалы имеют винтовую поверхность для
обеспечения полного оборота пластов. Производительность за 1 ч основного
времени 3,0…5,7 км борозд. Выпуск плуга освоен заводом «Лидсельмаш».
Рис. 12. Плуг лесной ПКЛ-70: 1 – рама; 2 – навеска; 3 – кронштейн; 4 –
дисковый подрезной нож; 5 – нож корпуса; 6 – лемех; 7 – отвал; 8 – распорка
отвалов;
Однако обработкой почвы плугом ПКЛ-70 не поддерживается
корнеобитаемый слой почвы в таком рыхлокомковатом состоянии, при котором
растения хорошо снабжаются водой, питательными веществами, теплом и
воздухом, то есть не полностью создаются благоприятные экологические условия
для роста культур. Кроме того, на захламленных вырубках и площадях, с числом
пней более 600 шт. на 1 га обработка почвы плужными бороздами малопригодна.
Но при этом, такая обработка почвы в большей степени обеспечивает и
защиту культур от сорняков.
18
В последнее время в лесокультурном фонде значительные площади
представлены землями, вышедшими из-под сельскохозяйственного пользования.
На таких площадях почва в необрабатываемом горизонте имеет уплотненную
структуру – подпахотную подошву, которая затрудняет проникновение корней
культивируемых растений в нижележащие почвенные горизонты. При создании
лесных культур в таких условиях рекомендуется применять глубокое рыхление,
которое может осуществляться одновременно со вспашкой так и отдельным
приемом.
Заводом Лидсельмаш начат выпуск плуга Л-134, аналогом которого принят
выпускаемый двухотвальный плуг PLZ OTL в Республике Польша и имеющий
почвоуглубитель, глубину хода которого можно регулировать съемными грузами
и прикатывающими катками (рис. 13). Спереди корпус имеет предохранительный
элемент, который приподнимает всю конструкцию при встрече с пнем.
а
б
в
Рис. 13. Плуг двухотвальный с почвоуглубителем : а – Л-134; б - PLZ OTL
(Республика Польша); в – нарезка борозды
Также может быть использован плуг лесной ПЛП-1 (ПЛ-1) (рис. 14),
который предназначен для прокладки минерализованных полос или нарезки
борозд шириной 1 м и глубиной 10–15 см на задернелых почвах под посадку
лесных культур. Он агрегатируется с тракторами тягового класса 30…60 кН и
состоит из навесного устройства 1 с отверстиями в кронштейне для регулировки
глубины обработки, двухотвального корпуса 2, лемехов 3 и черенкового ножа 5 с
удлинителем 4.3 При движении агрегата черенковый нож разрезает дернину,
лесную подстилку и почву вместе с небольшими корнями на глубину хода плуга.
Пласты, подрезанные лемехами, оборачиваются винтовыми отвалами на 180°.
Производительность в смену 10–12 км борозд. Масса плуга 420 кг.
Рис. 14. Плуг ПЛП-1: 1 – рама; 2 – отвал; 3 – лемех; 4 – удлинитель; 5 –
черенковый нож
19
При движении агрегата черенковый нож разрезает дернину, лесную
подстилку и почву вместе с небольшими корнями на глубину хода плуга.
Пласты, подрезанные лемехами, оборачиваются винтовыми отвалами на
180°. Производительность в смену 10…12 км борозд. Масса плуга 420 кг.
Плуг лемешной для микроповышений ПЛМ-1,5 (рис. 15) предназначен
для обработки почвы в виде гряд под посадку лесных культур на временно
переувлажненных вырубках, не возобновившихся мягколиственными породами
после расчистки от пней, порубочных остатков и нежелательной древесины
полосами шириной не менее 2 м.
Плуг состоит из рамы 1, выполненной из двух продольных боковых брусьев,
связанных спереди поперечным брусом, а сзади косым брусом 2. Рама имеет
устройство для навески с опорами-подставками в целях удобного соединения его
с трактором класса тяги 30…60 кН. К раме снизу крепятся лево- и
правооборачивающие корпуса 3 со смещением относительно друг друга в
продольном направлении, к которым с тыльной стороны присоединены опорные
лыжи 4, а также профилировщики 5, выполненные в виде пластины для сдвигания
в центр полосы, подрезаемой корпусами почвы, и образования, таким образом,
микроповышения в виде гряды высотой до 25 см и шириной на уровне
необработанной поверхности почвы 80…90 см.
Рис. 15. Плуг лесной ПЛМ-1,5: 1 –
навесная система; 2 – передний поперечный
брус; 3 – задний косой брус; 4 – правый
корпус плуга; 5 - опорная лыжа корпуса; 6 –
профилировщик правого корпуса; 7 профилировщик левого корпуса; 8 – левый
корпус
По бокам гряды остаются две дренирующие борозды. Общая ширина захвата
плуга 1,5 м, производительность за 1 ч основного времени 2,6 км (10…15 км в
смену). Диаметр перерезаемых плугом корней не более 8 см.
Плуг лесной дисковый ПДП-1,2 (рис. 16) предназначен для локализации
лесных пожаров и проведения профилактических работ путем прокладки
противопожарных минерализованных полос.
Рис. 16. Дисковый плуг ПДП-1,2: 1 – рама; 2 – проушина; 3 – стойка; 4 –
аутригер; 5 – опорное колесо; 6 – сферический диск; 7 – чистик
Используется для полосной подготовки почвы под посадку лесных культур и
20
содействия естественному возобновлению леса на песчаных, свежих или слабо
задернелых нераскорчеванных вырубках с количеством пней на 1 га до 600 шт.
Плуг состоит из А-образной, цельно сваренной рамы 1, на которой смонтированы
проушины 2 для соединения с нижними тягами трактора и стойки 3
присоединения верхней тяги навесного механизма трактора. К раме крепятся
аутригеры 4, обеспечивающие удобство навешивания плуга на трактор.
Посередине поперечного бруса приварен продольный брус с боковыми раскосами
для крепления опорного колеса 5. Рабочие органы – два сферических диска 6
установлены на кронштейнах вразвал, вогнутостью вперед по направлению
движения и под углом 45° с отклонением от вертикали на 20°. Выгнутая часть
дисков взаимодействует при работе плуга с чистиками 7, предотвращая налипание
почвы. Плуг агрегатируется с тракторами «Беларус». Производительность за 1 ч
основной работы 3,6…5,0 км, глубина обработки почвы 12…24 см, ширина
минерализованной полосы 1,6…2,8 м, диаметр дисков 66 см, масса 315 кг.
Плуг лесной дисковый ПЛД-1,2 (ПДВ-1,5) с шириной захвата 1,2 м (1,5 м)
предназначен для обработки почвы с образованием микроповышений посередине
полосы. Применяют его на вырубках с количеством пней до 600 шт./га. При
большем числе пней и сильном захламлении вырубок необходима
предварительная корчевка и расчистка полос от валежника и порубочных
остатков. Плуг работает в агрегате с трактором класса тяги 30…60 кН (рис.17).
Рис. 17. Плуг дисковый для вырубок ПЛД-1,2 (ПДВ-1,5): 1 – навесная
система; 2 – черенковый подрезной нож; 3 – дерносним; 4 – лемех-лапа; 5 –
дисковые секции; 6 – пружинный амортизатор правого диска; 7 - предохранитель
задней секции корпуса плуга; 8 - амортизатор левого диска;
Плуг представляет собой две шарнирно соединенные секции – переднюю и
заднюю, на которых смонтировано по два сферических диска, установленных,
соответственно, на передней секции вразвал под углом 20° и на задней – всвал.
Черенковый нож с двумя левым и правым дерноснимами в виде предплужников и
рыхлительной лапы в нижней части установлен на передней секции. Диски имеют
пружинные амортизаторы и крепятся шарнирно. При встрече с препятствием они
могут поворачиваться в горизонтальной плоскости, а после его преодоления
возвращаются в рабочее положение.
При работе черенковый нож разрезает почвенный покров и корни, лапа
рыхлит середину обрабатываемой полосы на глубину 25 см, дерноснимы и
передние диски отваливают в стороны верхний задернелый слой почвы толщиной
5…8 см на полосе 1,2 м. Задние диски, работающие всвал, на образовавшейся
полосе формируют микроповышение в виде гряды высотой 10…20 см, шириной
21
около 80 см и две дренирующие борозды глубиной до 15 см.
На дренированных почвах, где нет опасности вымокания посаженных
культур, заднюю секцию отсоединяют и плуг работает также, как описанный
выше плуг ПДП-1,2 – расчищает и рыхлит полосу.
Плуг дисковый для вырубок ПДВ-1,5 примерно аналогичен по конструкции и по
применению описанным выше плугам ПДП-1,2 и ПЛД-1,2. Предназначен для
обработки почвы под посадку лесных культур на дренированных вырубках,
расчищенных полосами шириной не менее 1,5 м от порубочных остатков,
неликвидной древесины с расколотыми или смещенными в сторону пнями.
Глубина обработки 10…15 см. Производительность за 1 ч основного времени
3,2…3,6 км.
Плуг плантажный ППН-50 (рис. 18) представляет группу (табл. 3)
специальных почвообрабатывающих орудий для глубокой вспашки почвы,
предназначен для вспашки почвы на глубину 45…60 см на открытых площадях
при закладке ягодников, школ питомников и лесных, садово-парковых
насаждений.
Плуги агрегатируются с тракторами класса тяги 30…60 кН. Основные узлы –
корпус, предплужник, рама, дисковый и черенковый ножи, механизм регулировки
хода плуга, опорное колесо, навеска и подставки для установки плуга на хранение.
Основной корпус состоит из стальной литой стойки, лемеха, отвала культурного типа.
Перед основным корпусом установлен черенковый нож, перед предплужником –
дисковый.
Рис. 18. Плуг плантажный ППН-50: 1 – стойка; 2 – вилка;
3 – навесная система; 4, – винтовой механизм; 5 – рама; 6 – винтовой механизм
опорного колеса; 7 – опорное колесо; 8 – основной корпус; 9 – предплужник
Таблица 3. Технические характеристики плантажных плугов
Показатели
Ширина захвата основного корпуса, м
Ширина захвата предплужника, см
Рабочая скорость, км/ч
Максимальная глубина обработки, см
Глубина обработки предплужником, см
Производительность, га/ч
Тяговое сопротивление, кН
Навесные
плуги
более
ППН-40
40
27
3,4…4,6
45
13…20
0,23
10…23
маневренны
22
в
ППУ-50А
50
37,5
2,3
60
15…30
0,18
30…60
сравнении
с
ППН-50
50
37,5
2,3
60
15…30
0,19
24…50
прицепными,
обеспечивают необходимую глубину обработки с первого прохода и имеют
производительность выше на 10…15%, чем прицепные.
Плуг плантажный прицепной усиленный ППУ-50 применяют на тяжелых по
механическому составу почвах, засоренных камнями. Перед вспашкой на
заданную глубину для первого прохода плуга полевое и бороздное колеса
устанавливают на 1/3 глубины пахоты, для второго – бороздное – на 1/3, полевое
– на 2/3 глубины, для третьего прохода бороздное – на 2/3, полевое на всю
глубину.
Кустарниково-болотные плуги находят широкое применение для
первичной обработки почвы, засоренной древесной растительностью, вспашки
осушенных болотных и торфяно-болотных почв реконструкции мягколиственных
насаждений. При освоении закустаренных площадей особое внимание следует
обращать на выбор глубины обработки, которая должна обеспечивать полную
заделку растительности. Кустарниково-болотные плуги работают с полным
оборотом пласта. В зависимости от типа трактора и условий работы применяют
кустарниково-болотные плуги ПКБ-75, ПБН-75, ПБН-100А, ПБН-3-45 (рис. 19).
Плуг кустарниково-болотный ПКБ-75 – прицепной, работает с тракторами
класса тяги 30 кН (ДТ-75, ДТ-75Б, Т-74). Имеет плоскую раму, корпус с
полувинтовой лемешно-отвальной поверхностью, полевое, бороздное и заднее
колеса, винтовой механизм для регулировки глубины пахоты, автомат для
выглубления плуга и прицепное устройство. Корпус плуга, в зависимости от
условий работы оборудуют лемехом и долотом или лемехом и ножом.
Черенковый нож-резец применяют для работы на суходолах, раскорчеванных от
крупной древесной растительности, и на минеральных почвах, а также при
вычесывании небольших пней и корней.
Для вспашки торфяных и рыхлых почв впереди корпуса устанавливают
дисковый нож и регулируют относительно долота шайбами.
Рис. 19. Кустарниково-болотный плуг ПБН-75:
а – вид сверху; б – вид сбоку; 1 - навесная система плуга; 2 – винтовой
механизм опорного колеса; 3 – опорное колесо; 4 –рама; 5 – отвал; 6 –
удлинитель; 7 – нож подрезной; 8 – лыжа; 9 - лемех
На заболоченных почвах, покрытых густым кустарником или засоренных
крупной погребенной древесиной, применяют нож с опорной лыжей. Лыжа
прижимает кустарник к земле, а плоский нож входит в пласт на полную глубину,
разрезая при этом корневища, погребенную древесину и ветви. В конструкцию
23
прилагается почвоуглубитель для одновременного углубления подпахотного
горизонта на глубину 15 см.
Плуг ПБН-75 имеют аналогичное назначение, как и плуги прицепные. Плуг
ПБН-75 навешивают на тракторы ДТ-75, МТЗ-1502. Навесная система трактора
должна быть установлена по двух точечной схеме.
Глубину пахоты плуга регулируют, изменяя длину верхней тяги навесной
системы трактора, а также винтовым механизмом 2 опорного колеса 3 плуга так же,
как и у плугов общего назначения.
2.4. Почвенные орудия с активным рабочим органом (фрезы)
Перспективными почвообрабатывающими орудиями являются машины с
активными рабочими органами. Данные орудия условно можно разделить на
ротационные плуги и почвенные фрезы.
Почвенные фрезы – это ротационные машины активного действия,
выполняющие одновременно рыхление, перемешивание разрыхленного слоя и
выравнивание поверхности. В лесном хозяйстве их используют для основной
обработки почвы полосами на вырубках под посадку лесных культур, содействия
естественному возобновлению леса, подновления противопожарных полос, а
также поверхностной обработки для разделки пластов дернины после вспашки
болотными плугами, ухода за междурядьями культур. После фрезерной
дополнительной обработки почвы не требуется.
Фреза почвенная или плуг с активным рабочим органом ФПП-1 (АП-1)
(рис. 20) предназначена для образования борозд под посадку лесных и
плантационных культур на вырубках с количеством пней и средней
захламленностью.
Рис. 20. Фрезерный почвенный плуг ФПП-1 (а); активный плуг АП-1 (б);
схема посадочных мест (в): 1 – ножевой диск; 2 – редуктор; 3 –
гидроаккумулятор; 4 – гидромотор; 5 – рама; Н – посадка в насыпную часть; М –
посадка в выемочную часть
Форма борозды – корытообразная с шириной 0,4-0,6 м и глубиной 10-20 см.
Зубчатый диск, приводящийся в действие от гидромотора, при работе не
разрушает структуру почвы (раздвигает почву), хорошо преодолевает
препятствия на своем пути в виде пней.
Ступенчатая регулировка угла рабочего положения 17°, 32°, 47° дает
возможность регулировки параметров борозды. Посадочными местами при такой
обработке почвы может служить основание или вершина насыпной части пласта
(Н), а также выемочная часть борозды (М). Рабочая скорость агрегата с трактором
24
МТЗ-82 составляет 1,9…3,0 км/ч, производительность за 1 ч основного времени –
0,2 га, масса навесного оборудования – 400 кг.
В условиях вырубок для обработки почвы и измельчения древесных
включений (пни, валежник, порубочные остатки и подрост) могут использоваться
«лесные косилки» или «лесные измельчители» («ротоваторы»).
Из популярных моделей лесных измельчителей, представленных на рынке,
можно выделить оборудование итальянской компании Seppi M. Компания
специализируется на производстве ротоваторов, косилок и мульчеров и
поставляет широкую линейку разных моделей. В основном это навесное
оборудование с приводом от вала отбора мощности или с гидроприводом.
Ротоваторы (лесные фрезы) рассчитаны на работу с мощными тракторами,
способны обрабатывать территории с пнями диаметром до 40 см и погружаться в
грунт до 50 см, обеспечивая одновременно глубокую обработку почвы. При этом
может использоваться и ротор диаметром до 1 м, вращающийся с небольшой
скоростью.
Фреза лесная FC-045 служит для измельчения корней, порубочных остатков и
обработки лесных почв. Фрезу (рис. 21) агрегатируют с тракторами мощностью
70-130 л. с., которые оборудованы гидроходоуменьшителем. Ширина захвата 45 см,
привод от вала отбора мощности трактора (ВОМ) при 1000 об/мин.
Рис. 21. Фреза почвенная FC-045: 1 – редуктор; 2 – гидроцилиндр; 3 ременная передача; 4 - регулируемый защитный экран; 5 – нож-резец
На барабане неразъемно установлены режущие ножи со съемными резцами 4
из твердосплавного материала. Направление вращения ротора по ходу трактора,
поэтому поступательная скорость трактора должна быть меньше окружной
скорости вращения ротора.
Барабан приводится во вращение от ВОМ трактора через карданную
передачу, редуктор и двойную ременную передачу, чтобы обеспечить передачу
максимального крутящего момента на рабочий орган.
Фрезерные орудия FC-045 (060) служат для обработки лесных почв,
содержащих в пахотном горизонте древесные включения, а также мерзлой почвы.
Фреза лесная (ротоватор) FC-060 позволяет измельчать пни и корни и
одновременно разрыхлять почву. Используется при лесовосстановлении для
измельчения пней, обработки почвы и разрыхления мерзлых грунтов (рис. 22).
Ротор измельчителя состоит из барабана 1, на котором жестко закреплены ножи 2
со сменными наконечниками 3.
25
Рис. 22. Роторный рабочий орган измельчителя пней FC-060: а – обработка
мерзлого грунта; б – роторный рабочий орган; в – пень после обработки; 1 –
роторный барабан; 2 – нож-резец; 3 – сменный наконечник
Некоторые результаты применения плуга-фрезы FC-045 получены в
Ивацевичском лесхозе, табл. 4.
Таблица 4. Нормы выработки применения FC-045 при ширине междурядий
Длина гона, м
Средняя почва
Средняя почва
Средняя почва
Средняя почва
до 75
76-150
151-300
Категория «а» при ширине междурядий до 2 м
0,83
0,93
0,98
Категория «а» при ширине междурядий 2,1-2,5 м
1,00
1,13
1,18
Категория «б» при ширине междурядий до 2 м
0,51
0,56
0,59
Категория «б» при ширине междурядий 2,1-2,5 м
0,61
0,68
0,71
более 300
1,01
1,22
0,61
0,73
В сравнении с показателями работы фрезы ФЛУ-0,8 (норма выработки может
достигать 6-7 га/см), плуг-фреза FC-045 показывает только 1-2 га/см. А в условиях
вырубки производительность данного орудия не превышает 0,8 га/см.
Следовательно, существует необходимость в качественной оценке эффективности
применения данного типа орудий.
На лесокультурных площадях, где почвы временно переувлажнены
необходима нарезка пластов и образование микроповышений (рис. 4. поз. е). Для
этих целей используются специальные плуги.
Фрезерное орудие PL U049 (рис. 23) предназначено для образования
микроповышений под посадку лесных культур в сырых и влажных типах условий
местопроизрастания, а также для прокладки заградительных противопожарных
полос шириной 6-10 м. При формировании микроповышений вращающая головка
выполняет в почве понижение трапециевидной формы глубиной до 50 см,
одновременно формируя вал высотой 40 см.
При формировании микроповышений вращающаяся головка выполняет в
почве понижение трапециевидной формы глубиной около 50 см, одновременно
формируя вал высотой около 40 см.
Данное орудие может применяться для обработки почвы под лесные
культуры только на площадях, свободных от крупной погребенной древесной
растительности и пней, что доказывает опыт ее эксплуатации в Ивацевичском
лесхозе (табл. 5).
26
Рис. 23. Плуг-фреза PL U049 (Республика Польша)
Таблица 5. Нормы выработки применения PL U049 при ширине
междурядий 2,6-3,0 м
Длина гона, м
Средняя почва
Тяжелая почва
До 75
1,16
1,04
76-150
1,38
1,24
151-300
1,49
1,34
Более 300
1,56
1,40
Фреза лесная унифицированная ФЛУ-0,8 (рис. 24) служит для основной
обработки почвы полосами на вырубках под посадку или посев лесных культур и
в целях содействия естественному возобновлению леса, а также для подновления
противопожарных полос и разделки пластов после первичной вспашки плугами.
Унифицированной фрезу называют потому, что основные узлы (рама,
редуктор и др.) такие же, как у болотных и сельскохозяйственных фрез,
отличаются только размерами отдельных элементов.
Основные узлы фрезы – рама, фрезерный барабан, редуктор, механизм
регулировки глубины, карданная передача, защитный кожух, грабли.
Фрезерный барабан имеет семь секций, каждая из которых представляет
собой диск с закрепленными на нем восемью Г-образными ножами (четыре
правых и четыре левых) с частотой вращения 243 об./мин.
Рис. 24. Фреза ФЛУ-0,8: 1 – ведомый диск с ножами; 2 – опорная лыжа; 3 –
рама; 4 – карданный привод; 5 – навесная система трактора; 6 – навеска фрезы;
7 – редуктор; 8 – регулировочный кронштейн; 9 – гребенка
Секции посажены на вал свободно и приводятся во вращение фрикционными
дисками, установленными на валу на шлицах и прижимающимися к рабочей
поверхности пружинами. Такая конструкция позволяет дискам с ножами
проскальзывать на валу барабана при встрече с непреодолимыми препятствиями,
предотвращая поломку рабочих органов. Агрегатируется с тракторами ЛХТ-55, Т74, МТЗ-82. Ширина захвата 0,8 м, глубина обработки до – 16 см,
27
производительность – 2,5 км за 1 ч основного времени.
Глубину обработки почвы регулируют, устанавливая опорные лыжи 2 на
кронштейнах 8 по высоте относительно фрезерного барабана 1 и фиксируя их.
Перестановка на каждое последующее отверстие вниз соответствует глубине: 50,
70, 90, 100, 130 и 150 мм.
Для навешивания фрезы на трактор настраивают механизм навески трактора
по трехточечной схеме. Длина раскосов навески трактора Т-74 должна быть равна
670 мм, трактора «Беларус» – 865 мм.
Фреза почвенная ФП-1,3 (рис. 25) предназначена для дополнительной
обработки почвы перед посевом семян или посадкой сеянцев в лесных питомниках,
включающих разрушение почвенных комков в верхнем пахотном слое, заделку
удобрений в почву и выравнивание поверхности.
Фреза представляет собой навесное оборудование с активным рабочим
органом, монтируемым на заднюю навесную систему трактора. Состоит из рамы 3 и
закрепленного на ней с помощью поводков 4 рабочего органа 6 (фрезерный барабан,
кожух защитный, доска планировочная, поводки, лыжи), колес опорных 7 и
трансмиссии 2 (карданный вал, конический редуктор, цепная передача).
Рис. 25. Фреза почвенная ФП-1,3: 1 – трактор; 2 – карданная передача; 3 – рама; 4
– поводок; 5 – стяжка; 6 – фрезерный барабан; 7 – опорное колесо
Привод фрезерного барабана – от ВОМ трактора. Рама соединена с несущими
поводками 4 рабочего органа 6 регулируемыми стяжками 5, которые в
совокупности образуют жесткий треугольник.
Культиватор фрезерный КФП-1,5А применяется для полосного рыхления
почвы и междурядной обработки в посевных и школьных отделениях лесных
питомников - для ухода за одно-, трехлетними сеянцами хвойных и лиственных
пород высотой до 50 см на ровной поверхности, а также на грядах шириной 1 м,
высотой до 20 см.
Рабочими органами являются Г-образные ножи, закрепленные по 4 шт. на
десяти дисковых секциях. Для расстановки рабочих органов (применительно к
различным схемам размещения растений) диски можно передвигать на валу по
направляющей шпонке и в заданном положении стопорить болтами.
Глубину обработки почвы в пределах до 10 см изменяют перемещением
опорных колес относительно фрезерного барабана. Ширина захвата барабана 1,25 м,
частота вращения 150 и 300 об/мин, производительность - 0,54 га/ч.
Фреза садовая ФС-1,2/(1,5)/(2) предназначена для
сплошной обработки почвы. Технические характеристики:
Ширина захвата 1,2/1,5/2 м. Высота, 1670±15 мм. Рабочая
скорость 6-8 км/ч. Привод ВОМ 540 об/мин. Число оборотов
рабочего вала 850 об/мин. Глубина рыхления 120 мм.
28
Анализируя обработку почвы при создании лесных культур в
Скандинавских странах, можно отметить: 60% площадей обрабатывается
дисковыми боронами с активными рабочими органами, 35% при помощи
рыхлителей и только около 5% с применением отвальных плугов и экскаваторных
орудий (рис.26).
Рис.
26.
Способы
обработки
почвы
в
Скандинавских странах
Основными орудиями являются дисковые рыхлители с приводными
дисками (рис. 27), скорость вращения и давление на грунт можно изменять в
зависимости от типа и степени увлажнения почвы обрабатываемого участка.
Производительность данных орудий составляет 0,4-1,2 га/ч в зависимости от
условий работы. Дисковые рыхлители могут навешиваться как на специальные
лесные машины, так и на сельскохозяйственные тракторы. Вторым типом
применяемых на обработке почвы орудий являются 2-х, 3-х или 4-х рядные
культиваторы. В зависимости от настройки вращения рабочих органов, данное
орудие может создавать микроповышения или удлиненные площадки.
Производительность трех рядного культиватора с расстоянием между центрами
рядов 2 метра зависит от сложности обрабатываемого участка и техникоэксплуатационных показателей машины составляет 0,7-1,9 га/ч.
Рис. 27. Почвообрабатывающие орудия: а – дисковый рыхлитель; б культиваторный рыхлитель
При работе культиватора с образованием прерывистых микроповышений,
посадка может производиться в минеральный слой, дернину или в
микроповышения (рис.27).
Дисковый рыхлитель Bracke T21.a формирует посадочные места с
перевёрнутым дёрном (T), холмики из минеральной почвы на перевёрнутом дерне
(Н) и холмики из минерального грунта на минеральной почве (M) и приспособлен
для малых форвардеров и больших сельскохозяйственных тракторов и идеален
для работы на небольших участках. Подготовка почвы с помощью Т21.а
позволяет саженцам и семенам получать хорошие условия для выживания и
роста.
29
на с/х тракторе
на форвардере
схема посадки
Рис. 28. Схема работы дискового рыхлителя
Рис. 29. Дисковый рыхлитель T26.a на лесной машине
Дисковый рыхлитель Bracke Т26.a формирует посадочные места с
перевёрнутым дёрном (T), холмики из минеральной почвы на перевёрнутом дерне
(Н) и холмики из минерального грунта на минеральной почве (M).
Культиватор дискретного микроповышения Bracke M26.a формирует
посадочные места с перевёрнутым дёрном (T), холмики из минеральной почвы на
перевёрнутом дерне (Н) и холмики из минерального грунта на минеральной почве
(M), устанавливается на тяговую машину средней мощности. Это делает его
пригодным для небольших участков, где требовательность к манёвренности
техники особенно высока.
Рис.30. Культиватор дискретных микроповышений М26.a на лесной машине
Фреза-культиватор Т21.а формирует посадочные места с перевернутым
дерном (T), холмики из минеральной почвы на перевернутом дерне (H) и холмики
из минерального грунта на минеральной почве (M). Bracke T21.a выпускается в
двух модификациях: с трёхточечным креплением для монтажа на
сельскохозяйственном тракторе или с рамой для монтажа на форвардере.
Производительность 0,4 – 1,2 гектара в час в зависимости от проходимости и
требуемого количества посадочных мест. Расстояние между дисками 1,7 м между
центрами осей дисков позволяет высаживать саженцы на расстоянии 1,4–2,4 м
друг от друга в зависимости от выбора точки посадки. Устанавливается на
30
тяговый агрегат посредством 4-х болтов. Культиватор подсоединяется к тягачу
посредством шарнирного соединения тягового устройства. Расстояние между
дисками постоянно, но угол наклона диска может вручную устанавливаться в
пяти различных положениях. В варианте рис.2.22,а диски не снабжены приводом
и вращаются соответственно скорости движения. Диаметр дисков 1,2 м, диски
оснащены 9 сварными зубьями. Ширина гряды 0,5-0,7 м. Вес 1900 кг. Макс.
дополнительный балласт 1000 кг.
2.5. Рыхлители
Рыхлящие орудия применяют для глубокой обработки почвы с оборотом или
без оборота пласта, рыхления тяжелых по механическому составу и каменистых
почв. За рубежом операция рыхления почвы является предпочтительной по
сравнению с другими видами обработки.
Представляют интерес с точки зрения простоты конструкции
почворыхлительные одноэлементные орудия типа «Agroklet L» и «Agroklet 1»
польского производства. Орудия сконструированы на базе плугов «Atlas» и
«U435», соответственно, и предназначены для специального рыхления подошвы
пахотного горизонта в агрегате с тракторами класса 9…14 кН (рис. 31).
Основными элементами орудий являются грядили плугов и рыхлящие лапы с
предохранителями. Глубина рыхления до 50 см, ширина захвата – 90…120 см,
масса – 90 и 105 кг, потребляемая тяговая мощность – 33…35 кВт.
Рис. 31. Рыхлители «Agroklet»
Рыхлители могут быть выполнены одноэлементными или двух и более
элементными конструкциями. В последнем варианте осуществляется сдирание
подстилки и рыхление минерального слоя по колее трактора. Такой вид
обработки способствует естественному возобновлению леса.
В зависимости от конкретных целей для подготовки почвы безотвальным
способом могут использоваться различные плуги-рыхлители и навесное
рыхлящее оборудование.
Bracke M36.a формирует посадочные места с последующей посадкой сеянцев
в перевёрнутый дёрн (T), в холмики из минеральной почвы на перевёрнутом
дерне (Н) и в холмики из минерального грунта на минеральной почве (M).
Рыхлительные рабочие органы управляются при помощи гидравлики, а их
вращение пропорционально приспосабливается к скорости движения. С помощью
возможностей вариации системы управления Bracke Growth Control, оператор
может настроить культиватор для формирования посадочных холмиков или для
31
посадочных площадок различной длины.
Современная система управления Bracke Growth Control основана на
передовой технологии CAN-bus. Датчики культиватора передают информацию в
систему Bracke Growth Control, например, о скорости движения тяговой машины
и вращении рыхлительных колёс. Информация с дисплея и органов управления
передаётся в цифровом формате через кабель шины CAN-bus от кабины
оператора на блок ЦПУ в культиваторе.
Рис. 32.Двухрядный плуг-культиватор М-36А,
Швеция
Установки и считывание информации осуществляется с дисплея в кабине.
Система Bracke Growth Control ведёт подсчёт сформированных посадочных
холмиков в целом и для каждого объекта, площадь подготовленного участка,
пройденное расстояние и рабочее время. Система управления предусматривает
восемь свободно устанавливаемых программ, которые контролируются
регулятором в кабине оператора. Для удобства распечатки и документирования
полученной информации предусмотрен принтер.
Плуг-рыхлитель ПРН-40 (рис. 33) применяется для послойной обработки
почвы как вдоль, так и поперек склонов c крутизной до 12 путем нарезки
борозды на глубину до 30 см и рыхления ее дна на глубину до 70 см. При этом
обеспечивается совмещение технологических операций по основной и
дополнительной подготовкам почвы за один проход агрегата, т. е. производятся
нарезка борозд и глубокое рыхление.
Плуг состоит из дискового подрезного ножа 7, лемешного корпуса 6,
ротационного рыхлителя 4, глубокорыхлительной лапы 3 с винтом регулировки
глубины хода 1. Глубину обработки регулируют винтовым механизмом опорного
колеса и перемещением глубокорыхлителя относительно рамы (2) бесступенчато.
Ротационный рыхлитель служит для крошения оборачиваемого пласта
корпусом на мелкие фракции. Плуг агрегатируется с тракторами класса 30 кН.
Работает плуг следующим образом: агрегат устанавливают вдоль
горизонтали, навесное устройство опускают в плавающее положение и включают
ВОМ трактора. При движении агрегата корпус плуга отрезает и поднимает пласт,
начинает его переворачивать и подавать на ротационный рыхлитель, который при
вращении с частотой 270 об./мин рыхлит, дооборачивает и отбрасывает пласт в
сторону обработанного поля.
Применение плуга сокращает в последующем количество дополнительных
обработок почвы. Ширина захвата плуга 0,4 м, производительность до 3 км за 1 ч
основного времени.
32
Рис. 33. Плуг-рыхлитель
ПРН-40: 1 – винт регулировки
глубокорыхлителя;
2 – рама; 3 – глубокорыхлительная
лапа;4 – рыхлитель ротационный;
5 – механизм регулировки
рыхлителя; 6 – корпус лемешный;
7 – дисковый подрезной нож; 8 –
стойка; 9 – винт регулировки
ножа; 10 – винт опорного колеса
Рыхлитель РН-60 предназначен для глубокого рыхления песчаных почв с
одновременным внесением ядохимикатов или удобрений. Наибольшая глубина
рыхления 60 см, ширина взрыхленной части поверхности – 0,9 м,
производительность – 3…4 км за 1 ч сменного времени.
Рис. 34. Рыхлитель навесной
РН-60:
1 – рама навески; 2 – опорные
колеса; 3 – лапа; 4 – кронштейн
лапы
Плуг для склонов ПЛС-0,6 (рис. 35) предназначен для обработки почвы
бороздами под лесные культуры на безлесных территориях крутизной до 20 в
агрегате с тракторами ДТ-75, Т-74 или Л-82. Включает рыхлительную лапу 7,
дисковый нож 9, двухотвальный плужный корпус 8, и два опорных колеса 10,
установленных на раме 1. Работает плуг на почвах различного механического
состава с удельным сопротивлением до 0,12 Н/см2 и разной степенью задернения.
Глубина борозды 6, 9, 12 см, ширина захвата – 50…60 см, глубина хода
рыхлящей лапы от дна борозды – 25…35 см, производительность – 2,5…3,0 км за
1 ч основного времени.
Рис. 35. Плуг для склонов ПЛС-0,6: 1
– рама с навесным устройством; 2 –
проушина; 3 – гидроцилиндр; 4 – цепь;
5 – рама подвижная; 6 – маятник; 7 –
рыхлительная лапа; 8 – двухотвальный
плужный корпус; 9 – дисковый нож; 10
– опорные колеса
33
Плуг лесной двухотвальный Л-134, оборудован дисковыми катками для
подрезки отвалов с целью недопущения их смещения в борозду, а также
почвоуглубителем для рыхления подпахотного слоя почвы (рис. 36 ).
Рис. 36. Плуг лесной с почвоуглубителем
При этом данный механизм имеет блочный принцип, позволяющий его
использование без почвоуглубителя, а при необходимости и без дисковых катков.
2.6. Орудия дополнительной и междурядной обработки почвы
2.6.1. Культиваторы. Относятся к орудиям для дополнительной обработки
почвы. По назначению различают культиваторы (рис. 37): паровые – для
сплошной поверхностной обработки почвы (рыхление почвы и уничтожение
сорной растительности) перед посевом или посадкой в питомниках; пропашные –
для междурядной обработки (рыхление и уничтожение сорняков в междурядьях);
лесные – для частичной обработки почвы рыхлением и уничтожением сорной
растительности методом седлания ряда или на полосах; универсальные – для
сплошной и междурядной обработки почвы.
Рис. 37. Классификация культиваторов
К культиваторам предъявляются следующие требования: корни сорняков
должны быть полностью подрезаны без обнажения влажных слоев почвы и
перемешивания их с верхними слоями; необходимо обеспечить равномерную
глубину обработки почвы – отклонения не более ±1 см; дно борозды должно быть
ровное, гребнистость поверхности допускается не более 4 см; при обработке
междурядий растения, в том числе и высокорослые, не должны повреждаться;
обработанная поверхность почвы должна быть ровной и рабочие органы должны
обеспечивать копирование ее микропрофиля; рабочие органы не должны
забиваться растительными остатками и почвой, должны выдерживаться заданные
защитные зоны вдоль культурных растений.
34
Культиваторы для питомников выполняют дополнительную обработку
почвы, подкормку растений минеральными удобрениями, междурядную
обработку.
Рабочие органы таких культиваторов бывают пассивного или активного
типа. Первые находят более широкое применение в связи с простотой
конструкции и надежностью в работе. Культиваторы с активными органами
(фрезерные) обеспечивают лучшее качество обработки, но сложнее в
эксплуатации.
На рис. 38 представлены рабочие органы культиваторов пассивного действия
– полольные и рыхлительные лапы, окучивающие корпуса, игольчатые диски и
подкормочные ножи.
По назначению различают культиваторы: паровые – для сплошной
поверхностной обработки почвы (рыхление почвы и уничтожение сорной
растительности) перед посевом или посадкой в питомниках; пропашные – для
междурядной обработки (рыхление и уничтожение сорняков в междурядьях);
лесные – для частичной обработки почвы рыхлением и уничтожением сорной
растительности методом седлания ряда или на полосах; универсальные – для
сплошной и междурядной обработки почвы, специальные – для обработки
междурядий определенного вида культур.
По способу соединения с трактором бывают навесные и прицепные. По
числу обрабатываемых рядов пропашные культиваторы бывают однорядные и
многорядные. По типу рабочих органов – с рабочими органами лемешного типа
(лаповые), дисковые, фрезерные, ротационные (рис. 38). Рабочие органы
культиваторов так же бывают пассивного или активного типов. Первые находят
более широкое применение в связи с простотой конструкции и надежностью в
работе. Культиваторы с активными органами (фрезерные) обеспечивают лучшее
качество обработки, но сложнее в эксплуатации.
Лаповые рабочие органы служат для подрезания сорняков, рыхления почвы,
рыхления почвы совместно с внесением минеральных удобрений, окучивания
растений. Дисковые с гладкими и вырезными дисками – для обработки
междурядий в школах и на вырубках. Игольчатые диски (ротационные звездочки)
с горизонтальной осью вращения – для разрушения почвенной корки, рыхления
почвы в рядах растений и защитных зонах. Ротационные каркасно-проволочные и
ротационные каркасно-лопастные (крыльчатки) – для рыхления почвы и
уничтожения травянистой растительности в рядах и защитных зонах лесных
культур высотой 0,1–2,0 м; пальцевые – для рыхления почвы и уничтожения
сорной растительности в рядах лесных культур высотой до 0,7 м, посаженных в
дно борозды.
Рабочими органами лаповых культиваторов являются рабочие органы
лемешного типа – лапы.
Подрезные плоскорежущие лапы предназначены для подрезания сорняков в
почве на уровне распространения основной массы их корней (на глубине 6–12 см)
и извлечения их на поверхность для пересыхания. Универсальные стрельчатые
лапы служат для подрезания сорняков с одновременным рыхлением почвы, а
также для рыхления почвы на глубину 8–16 см.
Рыхлительные лапы служат только для рыхления почвы с различной
35
интенсивностью на глубину 5–25 см, дробления глыб и комьев и вытаскивания из
почвы сорной или иной растительности.
Рис. 38. Рабочие органы культиваторов:
1 – универсальная лапа, 2 – стрельчатая
двусторонняя лапа, 3 – то же,
односторонняя, 4 – плоскорежущий
нож, 5 – долотообразная лопата, 6 –
оборотная лапа, 7 – окучивающий и
бороздорежущий
корпуса,
8
–
подкормочный нож, 9 – игольчатый
диск, 10 – сферический гладкий диск,
11 – Г-образный нож, 12 – лопастная
крыльчатка, 13 – каркасная крыльчатка.
Почвообрабатывающие агрегаты для работы в питомниках (SAU-1,3)
(рис. 39) обеспечивают поверхностное рыхление, выравнивание поверхности
почвы, вычесывание сорняков и окончательную предпосевную или
предпосадочную обработку почвы.
Рис. 39. Почвообрабатывающий агрегат для работы в питомнике (SAU-1,3):
1 – рама; 2 – навесное устройство; 3 – соединительная тяга; 4 – палец; 5 –
струнный вал; 6 – рама струнного вала; 7 – рыхлящая лапа; 8- опорное колесо; 9 –
отвал; 10 – подвеска отвала; 11 – рукоятка подъема струнного вала
Культиватор состоит из навесного устройства 2, рамы 1, рабочих органов 7,
струнного вала 5 с рамой 6 и соединительной тягой 3, опорных колес 8, отвала 9.
Рыхление почвы и вычесывание сорняков осуществляется лапами на пружинных
стойках, выравнивание подпружиненным отвалом 9 и частичное уплотнение –
струнным валом (рябухой). На культиваторе предусмотрены регулировка глубины
рыхления почвы перемещением опорных колес относительно рамы и глубины
погружения струнного вала в почву при помощи винтового механизма 11.
36
Масса агрегата 180 кг, длина – 1400 мм, ширина – 1450 мм, высота 1150 мм.
Ширина захвата по струнному валу 1250 мм.
Для проведения агротехнического ухода в посевном и школьном отделениях
питомника в настоящее время используется комбинированное орудие датской
фирмы «Эгедаль», рис. 40.
Рис. 40. Культиватор ГС, Эгедаль: а – общий вид культиватора со схемой
обработки междурядий; б – установка рабочих органов; 1 – верхний кронштейн
навески; 2 - нижний кронштейн навески; 3 – поперечная балка; 4 – соединение
балки с рабочей секцией; 5 - копирующая рельеф местности рабочая секция; 6 –
блокировочный штифт; 7 – копирующее колесо рабочей секции; 8 – место
крепления рабочих органов; 9 – универсальная лапа; 10 – двойная рыхлящая лапа;
11, 12 – лапы для заделки удобрений и мелкого рыхления; 13 – трехзубовая лапа
На раме культиватора ГС могут монтироваться:
- сменные рабочие органы для механического рыхления, уничтожения
сорной растительности и заделки удобрений в почву, рис.40б;
- приставка для поверхностного внесения сыпучих минеральных удобрения в
корневую зону растений;
- приставка для опрыскивания гербицидами с обеспечением охранной зоны
растений, а также для внекорневой подкормки сеянцев растворами удобрений и
стимуляторов.
Культиватор снабжен съемным сидением для оператора и рулевым
управлением, с помощью которых обеспечивается точное копирование
междурядий при работе и исключается повреждения культурных растений.
Установка опорных управляемых колес имеет возможность регулировки
различной колеи движения по междурядью.
Рабочие секции культиватора (рис. 40б) могут устанавливаться на раме в
зависимости от вида обработки и настраиваться на ширину междурядья. Каждая
секция имеет опорное колесо и механизмом перевода его в транспортное положение. В
состав культиватора входит комплекты сменных рабочих органов: полольных
стрельчатых лап на пружинных стойках 9 со сменными наконечниками разной
ширины захвата, лап-гребенок для заделки удобрений 11, и обработки всходов 12, а
также трехзубовых рыхлящих лап 13.
Для обработки следа опорных управляемых колес культиватора
37
предусмотрены две дополнительные секции с парой рыхлящих лап 10.
Культиватор прост и надежен в эксплуатации, а комплектация другим съемным
оборудованием делает его незаменимым в питомническом хозяйстве.
Культиватор ГС «Egedal» универсальный предназначен для дополнительной
междурядной обработки почвы в отделениях питомника. На раме культиватора
помимо рабочих секций, могут устанавливаться приставки для опрыскивания и
внесения минеральных, сыпучих удобрений, рис. 41.
Рис. 41. Варианты использования ГС
Наиболее рациональной является конструкция с 6-ю рабочими секциями,
рис. 42.
Рис. 42. Схема работы
культиватора в 6-ти междурядьях
Тип и рабочая ширина лап выбирается в зависимости от ширины междурядья
с учетом защитных зон:
Тяговое сопротивление культиватора определяется по формуле:
Rл.к. = Ko∙(Bp - 2∙е∙m), Н
(2.3)
где Ko – удельное сопротивление культиватора, Н/м;
Bp – рабочая ширина захвата культиватора (ширина ленты в питомнике 1,5 м);
е – защитная зона растений (0,05–0,15 м);
m – количество одновременно обрабатываемых рядков.
Для схемы на рис. 42 ширина междурядья равна 22 см, выбрав защитную
зону 5 см, получим ширину лапы 10 см.
На лесокультурных площадях для ухода за лесными культурами
используются специальные лесные культиваторы. В конструкциях этих лесных
культиваторов в качестве рабочих органов используют сферические диски,
лопастные крыльчатки, ротационно-зубовые каркасы или фрезерные рабочие
38
органы.
Культиватор лесной бороздной Л-129 (КЛБ-1,7) (ширина захвата 1,7 м)
(рис. 43) применяют для агротехнического ухода за лесными культурами,
созданными по дну плужных борозд и полосам. Состоит из двух дисковых
батарей 5, закрепленных на общем брусе рамы 8. В каждой батарее имеется по
два сферических диска диаметром 510 мм, насаженных на ось квадратного
сечения, которая вращается в подшипниках стоек. Стойки каждой батареи
приварены к нижней горизонтальной плите 13, соединенной с верхней плитой 12
при помощи шарнирного 9 и фиксирующего болтов 11.
Рис. 43. Культиватор лесной бороздной КЛБ-1,7: 1 – навесное устройство; 2
– рамка; 3 – амортизационное устройство; 4 – балластный ящик; 5 – батареи
дисков; 6 – передняя плита, 7 – задняя плиты; 8 – поперечный брус рамы; 9 - ось
батареи; 10 – стяжной винт; 11 – болт-фиксатор; 12 - верхняя плита; 13 - нижняя
горизонтальная плита; 14 – кронштейны
К верхней плите приварены проушины, которые стяжным болтом 10
соединены шарнирно с кронштейнами 14, приваренными к задней вертикальной
плите 7. К этой же плите приварена рамка 2, к которой с помощью
амортизационных пружин 3 присоединена верхняя плита 12 в сборе с дисковой
батареей. Задняя плита соединена с передней вертикальной плитой так же, как и
нижняя горизонтальная 13 плита с верхней 12. В свою очередь, передняя
вертикальная плита с помощью хомутов крепится к брусу рамы 8.
Дисковые батареи культиватора расположены симметрично относительно ряда
седлаемых культур. Чтобы диски заглублялись и рыхлили почву на глубину 6-12 см,
батареи устанавливают под углом атаки в пределах от 0 до 30 через каждые 10, что
достигается поворотом нижних плит 13 относительно шарнирного болта 9 и
фиксацией установленного угла болтом 11. На тяжелых почвах необходимой глубины
обработки добиваются не только установкой угла атаки дисковых батарей, но и
загрузкой балласта в ящики 4. При уходе за культурами в бороздах обрабатывают
пласты и дно борозды около ряда растений. Для этого дисковые батареи
устанавливают с наклоном в вертикальной плоскости в сторону ряда под углом до 20°
(через каждые 5°) поворотом задней вертикальной плиты 7 вместе с батареей.
Поскольку культуры вначале роста имеют невысокую наземную часть, начальные
уходы проводят вразвал. В этом случае батареи устанавливают выпуклой частью
дисков внутрь (к ряду культур), в последующие годы уходы чередуют, для чего
правую и левую батареи меняют местами. Величину защитной зоны в пределах 20-40
39
см на каждой стороне от ряда устанавливают путем сдвигания задних плит вместе с
батареями по раме культиватора. Рабочая скорость культиватора 3-4,5 км/ч.
Культиватор дисковый КДС-1,8 (ширина захвата 1,8 м) (рис. 44) служит для
ухода за лесными культурами на склонах вырубок с крутизной до 12.
Культиватор двуследный, состоит из рамы 1 с навесным устройством, двух
передних батарей 2 (по 3 сферических диска) и двух задних 5 (по 4 диска).
Передние батареи установлены для работы вразвал, задние – всвал. На передних
батареях смонтирован механизм автоматического изменения углов атаки дисков,
чем предотвращается сползание культиватора на склоне. Механизм состоит из
цепей 4, тяги 5 и рычага 6. Задние концы цепей 4 соединены с рычагами 6, а
передние – с трактором. Рычаги между собой шарнирно соединены
регулировочной (винтовой) тягой 3.
В случае сползания культиватора вниз по склону влево левая цепь,
присоединенная к правой стороне трактора, начнет поворачивать рычаг вправо, а
вместе с ним будет поворачиваться квадратная вертикальная ось батареи 2, и угол
атаки дисков левой батареи увеличится, а правой – уменьшится, т. к. тяга 3
повернет верхнюю батарею вправо. В результате этого нарушится силовое
равновесие, и культиватор выровняется относительно продольной оси трактора.
Рис. 44. Культиватор КДС-1,8: 1 – рама; 2 – передняя батарея; 3 –
регулировочная тяга; 4 – цепи; 5 – тяга; 6 – рычаг; 7 - задняя батарея; 8 –
платформы; 9 – механизм поворота задних батарей
При обработке культур угол атаки устанавливают в диапазоне 10…20
(передних батарей тягой 3, задних – поворотом нижних плит, как у КЛБ-1,7).
Ширина защитной зоны должна быть 25…30 см передних батарей и 30…35 см –
задних (с каждой стороны растений). Глубина обработки 6…12 см, рабочая
скорость – 3,6 км/ч, производительность за 1 ч основного времени – 2,8 км,
степень уничтожения сорной растительности до 85%. Агрегатируется с
тракторами класса тяги 20-30 кН.
На лесокультурных площадях для ухода используются специальные лесные
культиваторы. В различных конструкциях лесных культиваторов в качестве
рабочих органов используют сферические диски, лопастные крыльчатки,
ротационно-зубовые каркасы, фрезерные ножи.
Культиватор универсальный КУН-4 предназначен для одновременного
ухода в междурядьях шириной 2,5…4 м и в рядах защитных лесонасаждений
любой высоты на равнинах и склонах крутизной до 8. Имеет сменные рабочие
40
органы: ротационные зубовые – для ухода за культурами высотой до 20 см,
лопастные – от 20 до 100 см, более 100 см – автоматически управляемые
выдвижные секции с приспособлением для внесения гербицидов.
2.6.2. Бороны. Бороны предназначены для дополнительной обработки почвы
(рыхление, борьба с сорняками, выравнивание поверхности). Они применяются
для предпосевной и предпосадочной обработки почвы, заделки семян и
удобрений при разбросном методе посева, ухода за насаждениями, аэрации
почвы, ухода за минерализованными противопожарными полосами.
По назначению бороны делятся на полевые, садовые, луговые и болотные.
Полевые бороны применяют для дополнительной обработки вспаханного
поля, предпосевной и предпосадочной обработки почвы, лущения стерни, заделки
семян и удобрений.
Садовые бороны применяют для обработки почвы в междурядьях садов и
парков, приствольных кругах и полосах.
Луговые бороны используют для аэрации почвы (освежения) газонов, лугов
и пастбищ.
Болотные (тяжелые) бороны применяют как для первичной обработки
осушенных болот на глубину до 25 см, так и для разделки пластов, поднятых
кустарниково-болотными плугами.
По типу рабочих органов бороны подразделяются на зубовые, дисковые,
лапчатые, звездчатые и шлейф-бороны.
Зубовые бороны имеют рабочие органы – зубья различной формы,
применяют их для рыхления почвы и вычесывания сорняков.
Дисковые бороны (рабочие органы – сферические диски) применяют для
рыхления пластов после кустарниково-болотных плугов, под пологом леса и в
других тяжелых условиях.
Лапчатые бороны (рабочие органы – лапы со стреловидным концом)
используют для интенсивного рыхления почвы и подрезания сорняков.
Звездчатые бороны (рабочие органы – звездочки, свободно вращающиеся на
оси) – для интенсивного рыхления тяжелых задернелых почв, в том числе и под
пологом лесонасаждения.
Шлейф-бороны имеют плоский нож, гребенку и брусья – шлейфы.
Применяют такие бороны для выравнивания поверхности, неглубокого рыхления
почвы, заделки семян и закрытия влаги.
Зубовые бороны. По способу присоединения рабочих органов к раме зубовые
бороны подразделяются на жесткие, шарнирные и пружинные. В лесном хозяйстве
наибольшее применение получили жесткие бороны, рис. 45.
По массе, приходящейся на один зуб, бороны делятся на легкие (до 1 кг массы на
зуб), средние (1,0…1,5 кг массы на зуб) и тяжелые (более 1,5 кг массы на зуб).
Рабочие органы таких борон – зубья различного сечения (круглого, квадратного,
ромбического, овального) и треугольной формы, рис. 2.38.
Зубья круглого сечения применяют на легких боронах для выравнивания
почвы, уничтожения корки, заделки семян и удобрений.
Зубья квадратного и ромбического сечений применяют у средних и тяжелых
борон для глубокого рыхления почвы и вычесывания сорняков. Они хорошо
перемешивают почву в горизонтальном направлении, не распыляют ее.
41
Зубья треугольного сечения (ножевидные) используются у луговых борон
для освежения (аэрации) газонов, лугов и пастбищ. Они хорошо рыхлят почву под
пологом леса, сдирают моховой покров с целью содействия естественному
возобновлению леса, рыхлят и перемешивают лесную подстилку, переходят через
твердые включения, перерезают небольшие корни, при этом не забиваются
растительными остатками.
Бороны зубовые: тяжелая скоростная БЗТС-1,0 и средняя скоростная БЗСС1,0 с шириной захвата одной секции 0,98 м, прицепные с зубьями квадратного
сечения применяют, соответственно, в тяжелых условиях (глубина обработки 8
см, рабочая скорость до – 12 км/ч) и средних (глубина до 6 см).
Трехсекционная борона посевная 3ЗБП-0,6 прицепная, легкого типа,
предназначена для предпосевного выравнивания поля, разрушения почвенной
корки после полива или дождя, заделки удобрений. Зубья круглого сечения,
ширина захвата секции 0,6 м, глубина обработки – 5…6 см.
Зубовая борона: а –3ЗБС-0,6; б – параметры
зубьев борон: 1 – зуб квадратного сечения; 2 – зуб с
треугольным сечением; 3 – зуб круглого сечения; 4 –
зуб овального сечения;; 5 –зуб лапчатой формы;
Зубовая борона
БЗТС-1,0: 1, 2 – планки;
3 – зуб; 4 – прицеп
Рис. 45. Конструкция зубовых борон
Дисковые бороны Рабочие органы дисковой бороны - цельно краевые
сферические или вырезные сферические стальные диски, рис. 46, собраны в батареи.
По конструкции рабочего органа дисковые бороны подразделяют на тяжелые и легкие.
У тяжелых борон устанавливают вырезные сферические диски диаметром 660 мм.
Применяются для разработки пластов после вспашки болотными плугами, разработки
старопахотных и паровых полей (дискование), а также в конструкциях лесных
специальных борон с глубиной обработки до 20 см.
Рис. 46. Батарея дисковой бороны: 1 – вырезной диск; 2 – ось с резьбой на
концах; 3 – шпулька; 4 – подшипник качения; 5 - гайка
42
Сферические цельно краевые диски с диаметрами до 450-510 мм применяют на
полевых и легких садовых борон, вырезные сферические диски - на тяжелых полевых,
садовых и болотных борон. Вырезы в дисках улучшают дробление пласта,
осуществляют лучшее подрезание и выбрасывание на поверхность почвы
растительных остатков. Диски бороны собирают в батареи при помощи шпулек и
соединения винт-гайка. В батарее может быть от 4 до 11 дисков. Батареи крепятся к
раме, как правило, в два ряда (следа). Угол атаки дисков (угол отклонения плоскости
резания диска от направления поступательного движения) может изменяться в
пределах 25 (полевых борон 10-25, тяжелых 6-18). С увеличением угла атаки дисков
глубина обработки увеличивается. Батареи размещают по двуследной схеме, при
работе бороны поверхность поля обрабатывается дважды. Батареи дисков располагают
симметрично, чтобы исключить смещение бороны в сторону под действием реакции
почвы. Батареи садовых борон располагают несимметрично. Это дает возможность
сместить линию тяги бороны в сторону и отдалить тем самым трактор от деревьев на
необходимое расстояние.
Глубину обработки почвы дисковой бороной регулируют изменением угла атаки
и балластным грузом. Угол атаки в боронах изменяют в пределах от 10 до 20°. Чем
больше угол атаки батарей, тем больше глубина обработки. Глубина рыхления почвы
полевыми боронами составляет до 10 см, садовыми — от 6 до 15 см и болотными - до
25 см.
Борона навесная дисковая БНД-1,8 (рис. 47) двуследная, предназначена для
глубокого рыхления почвы и уничтожения сорняков в междурядьях лесных культур.
Она рассчитана для работы с тракторами с мощностью двигателей 80-90 л. с.
Рис. 47. Борона навесная дисковая
БНД-1,8: 1 – ось батареи; 2 – гайка; 3 –
шпулька; 4 – диск вырезной; 5 – корпус
подшипника; 6 – чистик диска; 7 –
планка чистиков; 8 – рама; 9 –
кронштейн навески
Дисковые бороны применяют для измельчения пластов на болотных,
целинных, заросших кустарником почвах и обработки почвы в междурядьях
садов и приствольных кругах и полосах. По назначению подразделяются на
садовые, полевые, болотные и лесные. По конструкции рабочего органа – на
тяжелые и легкие. У тяжелых борон диски вырезные сферические диаметром 660
мм. Применяются для разработки пластов после вспашки болотными плугами,
разработки старопахотных и паровых полей (дискование), а также в конструкциях
лесных специальных борон. Глубина обработки до 20 см.
Легкие бороны снабжены цельнокраевыми дисками с диаметрами до
450…510 мм, собранными в батареи, как у лущильников. Батареи крепятся к
раме, как правило, в два ряда (следа). Угол атаки дисков (угол отклонения
плоскости резания диска от направления поступательного движения) изменяется в
пределах 0…25 (у полевых борон угол атаки 10…25, у тяжелых – 6…18). С
увеличением угла атаки дисков глубина обработки увеличивается. Садовые
бороны имеют отличительную особенность – возможность выноса бороны в
сторону от продольной оси агрегата, т. е. под крону деревьев.
43
Этой особенностью конструкции характеризуется борона дисковая навесная
БДН-1,3 (рис. 48).
Рис. 48. Борона дисковая навесная БДН-1,3А: 1 – задняя батарея; 2 – правая
продольная тяга навески; 3 – рама; 4 – чистик; 5 – гидроцилиндр; 6 – левая
продольная тяга навески; 7 – навеска; 8 – верхняя тяга навески; 9 – передняя
батарея; 10 – уголок; 11 – кожух
Технология рыхления этой бороной следующая: в ягодных кустарниках
борона работает при центральном ее положении, а в молодых садах при обработке
почвы у ряда деревьев с помощью гидроцилиндра 5 борона максимально
смещается под крону относительно продольной оси трактора. Такое смещение
обеспечивается за счет шарнирного четырехзвенника, образованного
продольными тягами 2 и 6 навески и рамой секций батарей.
Борона дисковая садовая тяжелая БДН-2,5 (БНД-1,7) (рис. 49) двуследная
предназначена для глубокого рыхления почвы и уничтожения сорняков в
междурядьях садов. Она рассчитана для работы с тракторами, мощность
двигателей которых 80…90 л. с. Помимо обработки междурядий садов и парков,
борона может использоваться для сплошной обработки паровых полей и
старопахотной земли. В рабочем положении борона является прицепной, а при
транспортировке переналаживается и навешивается на трактор.
На каждой батарее установлено по 10 дисков диаметром 650 мм. Угол атаки
передней дисковой батареи 0…20°, задней – 0…30°, угол разворота батарей – 50°.
В конструкции обеспечен вынос бороны от оси трактора в случае обработки
междурядий садов до 2,5 м. Производительность 0,9 га/ч, рабочая скорость –
5…7,5 км/ч, ширина захвата – 2,5 м. Глубина обработки после вспашки 15 см, при
лущении стерни – 12 см.
Рис. 49. Борона дисковая навесная БДН-2,5 (1,7)
Борона тяжелая прицепная дисковая БДТ-3,0 служит для разделки пластов
после вспашки, рыхления и дробления глыб, ухода за лугами и пастбищами,
44
подготовки торфяников для послойно-поверхностной добычи торфа на
удобрение.
Борона двухследная состоит из четырех батарей: по семь вырезных
сферических дисков на передних и правой и восемь дисков на левой задней
батарее, диаметром 660 мм в каждой. Передние две батареи работают вразвал,
задние – всвал. Глубину обработки регулируют изменением угла атаки дисков 12,
15 и 18. В транспортное положение раму переводят гидроцилиндром, который с
помощью рычага поднимает ее параллельно поверхности почвы. Ширина захвата
3,0 м, производительность – 1,75 га/ч, рабочая скорость – 8…10 км/ч, глубина
обработки – до 20 см.
Борона дисковая клавишная БДК-2/2,5 (рис. 50) предназначена для
сплошной и полосной обработки почвы на вырубках с предварительно
пониженными пнями, а также для ухода за лесными культурами при ширине
междурядий не менее 4 м, а при седлании рядка культурных растений – не менее
2 м.
Конструкция обеспечивает копирование поверхности движения шарнирно
установленных, подпружиненных секций, содержащих по три вырезных
сферических диска в каждой. В зависимости от условий применения батареи
можно перемещать вдоль поперечного бруса 1 рамы, настраивая борону на
конкретное междурядье или снять отдельные из них.
Рис. 50. Борона дисковая клавишная БДК-2/2,5: 1 – рама; 2 – правая батарея;
3 – левая дисковая батарея; 4 – кронштейн; 5 – пружина; 6, 7 – левый и правый
кронштейны батареи; 8 – стойка-подпорка
Ширина захвата при сплошной обработке почвы 2,5 м, при уходе за
культурами – 3,0 м. Глубина рыхления до 20 см, рабочая скорость бороны в
составе трактора ДТ-75М или ЛХТ-55 не менее 2,3 км/ч. Диаметр дисков 660 см,
угол атаки батарей регулируемый – 10, 20 и 30. Масса 1300 кг.
Лущильники предназначены для обработки почвы на небольшую глубину с
целью провоцирования всходов сорной растительности и заделки пожнивных
остатков (стерни) перед вспашкой. Лущение значительно снижает механические
затраты тяговой мощности при вспашке и обеспечивает требуемое качество
выполнения всех последующих видов обработки почвы.
Лущильники бывают с дисковыми (рис. 52) и лемешными рабочими
органами. У лемешных лущильников рабочий орган представляет собой
отвальный корпус с шириной захвата 25 см, у дисковых – сферический диск
диаметром 45 см, установленный с углом атаки 25…35. Глубина лущения почвы
лемешными составляет 6…12 см, дисковым – 4…10 см. Современные
45
конструкции дисковых лущильников прицепные, гидрофицированные. Подъем в
транспортное положение и обратно осуществляется с помощью выносных
гидроцилиндров, также как у тяжелых дисковых борон (БДТ-3,0). Для
обеспечения копирования рельефа поля диски собраны в батареи (рис. 2.44) по 9
штук.
Широкое применение находят дисковые лущильники ЛДГ-5, ЛДГ-10, а
также лемешные: навесной ЛН-5-25; прицепной ПЛ-5-25 и плуг-лущильник
садовый ПЛС-5-25А.
Рис.51. Лущильник дисковый (а) и лемешный (б)
Рабочий орган дисковых
лущильников – сферический диск,
устанавливаемый под углом атаки 25–350. Лемешными лущильниками
обрабатывают уплотненную почву после уборки зерновых, кукурузы и
подсолнечника, на участках, засоренных пыреем на глубину 6–12 см. Рабочий
орган – отвальный корпус.
Ротационные бороны (мотыги) применяют в лесных питомниках для
разрушения почвенной корки и уничтожения сорняков. Рабочий орган –
игольчатые диски с изогнутыми зубьями, свободно посаженные на вал. Глубина
обработки навесной мотыги МВН-2,8 до 10 см регулируется балластом.
2.6.3. Прикатывающие орудия. Катки как орудия дополнительной
обработки почвы служат для выравнивания поверхности, дробления глыб и
уплотнения верхних слоев почвы, что обеспечивает подъем влаги по капиллярам
и тем самым ускоряет процесс прорастания высеянных семян. Почву уплотняют
катками до и после посева. В засушливых районах прикатыванием снижают
потери влаги за счет конвекционно-диффузного тока (испарения), интенсивность
которого больше при рыхлой почве и меньше – при уплотненной.
Почву уплотняют катками до и после посева.
По конструкции рабочих органов различают кольчатые, кольчато-шпоровые,
кольчато-зубчатые, борончатые и гладкие (водоналивные) катки, рис. 52.
Борончатый каток снабжен цилиндрическими барабанами, на поверхности
которых по винтовой линии укреплены зубья, рис. 52а. При перекатывании
барабанов по почве зубья внедряются в нее и разрушают комки и почвенную
корку.
Кольчатый каток состоит из нескольких батарей, собранных из отдельных
металлических дисков (колец) диаметром 30-45 см с конусными фланцами 2.
46
Батарея дисков, собранных на одной оси, образует секцию катка с ребристой
поверхностью.
Рис. 52. Прикатывающие орудия: а – борончатый каток; б – кольчатошпоровый каток; в – кольчато-зубчатый каток; г – гладкий водоналивной каток; д
- рабочие поверхности катков; 1 – гладкий цилиндр; 2 – конусно-фланцевый; 3 –
клинчато-зубчатый; 4 – шпоровый; 5 – пластинчато-ножевой е - гладкий
водоналивной каток
Кольчато-шпоровый каток (рис. 52 б) имеет ребристо-зубчатые диски 4
диаметром 520-545 мм, свободно вращающиеся на оси. Ребра колец разрушают
глыбы и комки.
Кольчато-зубчатый каток состоит из колец с ребордами и колец с зубцами 3.
Кольчато-зубчатый каток ККН-2,8 предназначен для выравнивания
поверхности поля, уплотнения на глубину до 7 см подповерхностного и рыхления
на глубину 4 см поверхностного слоев почвы. На оси катка свободно надеты
десять клинчатых катков 3 диаметром 35 см и девять зубчатых колес диаметром
36,6 см.
Пластинчато-ножевой (рис. 52д, поз 5) каток применяют как
дополнительный элемент на фрезерных роторных машинах – ротоваторах.
Прицепной кольчато-шпоровый каток ЗККШ-6 состоит из трех секций с
рабочими литыми чугунными дисками, свободно надетыми на оси. В каждой
секции установлено 13 дисков диаметром 520 мм. Рабочей частью диска являются
клинообразные шпоры (шипы), расположенные по обеим сторонам окружности
обода. При вращении дисков шпоры ударяют по почве своей прямой частью,
рыхлят и уплотняют почву. Степень рыхления и уплотнения зависит от давления
катка на 1 см ширины захвата. Удельное давление на почву можно изменять в
пределах 2,5-4,3 кгс на 1 см ширины захвата путем помещения в ящики секций
балластного груза. Ширина захвата одной секции 2,09 м.
Гладкий цилиндрический каток состоит из одного или нескольких
пустотелых барабанов, которые заполняют водой. Применяют эти катки главным
образом для прикатывания почвы с целью уплотнения в лесных питомниках. В
результате уплотнения почвы улучшается поступление воды из нижних слоев к
верхним слоям, и создаются хорошие условия для прорастания семян.
В лесных питомниках для прикатывания почвы до или после посевов
применение находит гладкий водоналивной каток КВГ-1,4.
Каток КВГ-1,4 (одна секция) предназначен для уплотнения поверхностного
слоя почвы до или после посева мелких семян, прикатывания зеленых удобрений
перед запашкой. Каток трехсекционный 3КВГ-1,4, каждая секция представляет
собой пустотелый вращающийся цилиндр диаметром 70 см, длиной 140 см и
47
объемом 500 л. Удельное давление катка на почву регулируется количеством
воды, залитой в цилиндр.
Рис. 53. Гладкий водоналивной каток КВГ-1,4 (одна секция)
Для улучшения состояния газонов и малопродуктивных лугов и пастбищ
применяют агрегат почвообрабатывающий АПЛ-1,5. С помощью него
осуществляют высев минеральных удобрений, фрезерование почвы и посев семян
трав или смесей и прикатывание почвы.
Контрольные вопросы
1. Агротехнические требования к орудиям основной и дополнительной
обработки почвы.
2. Способы обработки почвы под лесные культуры и в питомнике.
3. Классификация почвообрабатывающих машин.
4. Общее устройство различных типов почвообрабатывающих машин.
5. Рабочие органы дисковых и лемешных плугов.
6. Условие оборачиваемости пласта при вспашке.
7. Определение тягового сопротивления плуга. Мероприятия по снижению
сопротивления лемешных плугов.
8. Подготовка плуга к работе. Установка глубины обработки плугами и
фрезами.
9. Охарактеризовать условия применения плугов общего и специального
назначений.
10. Какие орудия применяются для обработки почвы на вырубках под лесные
культуры?
11. В чем отличия плугов ПКЛ-70, ПЛП-1, ПЛД-1,2?
12. Назвать марки лесных фрез и рыхлителей, находящих применение в
лесном хозяйстве.
13. Назовите марки орудий дополнительной обработки почвы.
14. Конструкция и отличительные особенности зубовых и дисковых борон.
15. Лесные культиваторы. Основные отличительные особенности
конструкции лесных культиваторов.
16. Рабочие органы культиваторов. Расстановка рабочих органов на
сплошную или междурядную обработку.
17. Устройство, назначение и условия применения прикатывающих орудий.
18. Каким образом осуществляют контроль качества основной и
дополнительной обработки почвы?
19. В чем преимущества комбинированных почвообрабатывающих орудий?
48