Орудия и машины для основной обработки почвы

Физико — механические и технологические свойства почв. Лесотехнические требования, предъявляемые к орудиям и машинам. Способы и виды обработки почвы в лесном хозяйстве. Особенности обработки почвы на объектах озеленения. Классификация почвообрабатывающих машин и орудий. Лемешные плуги и рабочие органы. Теоретические основы работы корпуса плуга (теория акад. В.П. Горячкина). Основы проектирования отвально — лемешной поверхности плуга (по В.П. Горячкину). Оборачиваемость пласта лемешным плугом. Замена части отвала катками — роликами пассивного и активного действия. Плуги с. вращающимися отвалами. Подъемно — установочные, навесные и прицепные устройства плугов. Кустарниково — болотные, плантажные и лесные плуги. Условия устойчивости плуга в работе. Дисковые плуги. Роторные плуги. Безотвальные плуги. Оборотные плуги. Плоскорезы — глубокорыхлители. Выкопочные орудия и машины. Фрезерование почвы. Почвообрабатывающие фрезы, их устройство и принцип работы. Площадкоделатели. Ямокопатели. Буры. Основные направления использования машин и орудий для основной обработки почвы.

Основная обработка почвы является одной из важ­нейших операций в лесокультурной практике и выполняется она плугами.

По характеру эксплуатации плугов в лесном хозяйстве они имеют много специфических особенностей, основными из кото­рых являются следующие:

• лесовосстановительные работы проводятся на невозобновив­шихся лесных площадях, где встречаются пни, кустарники, ва­лежник и другие препятствия, которые затрудняют или делают невозможным применение плугов общего назначения;

• большой объем работ проводится на песчаных и супесчаных почвах, работа на которых сопровождается повышенным износом рабочих органов;

• подготовка почвы производится на почвах с различным меха­ническим составом и различной влажности;

• большой объем работ проводится на не раскорчеванных вырубках, по просекам, вдоль дорог, где широко применяются полосная и бороздная обработка почвы;

В садово-парковом хозяйстве характерно большое разнообра­зие обрабатываемых площадей. В таких условиях пред­почтительнее использование маневренных быстро перестраиваемых пахотных агрегатов.

Классификация плугов.Все плуги, предназначенные для основ­ной подготовки почвы, классифицируются по следующим при­знакам:

• назначению — плуги общего назначения (сельскохозяйствен­ные); специальные (лесные, садовые, кустарниковые, кустарниково-болотные, плантажные, выкопочные и т.п.);

• типу рабочих органов — лемешные, дисковые, шнековые, ротационные, роликовые;

• виду тяги — конные и тракторные. Основное применение на­шли тракторные плуги;

• способу соединения с трактором — прицепные, навесные, полунавесные;

• числу корпусов — лемешные плуги бывают однокорпусные и многокорпусные;

• скорости обработки почвы — обычные (скорость обработки до 1,4 м/с) и скоростные (скорость обработки выше 2,2 м/с).

В лесном хозяйстве и садово-парковом строительстве в основ­ном используются навесные плуги, которые имеют немало пре­имуществ по сравнению с прицепными. Основными их преиму­ществами являются следующие:

• конструкция значительно проще, так как отсутствует колес­ный ход, а также механизмы для установки и регулировки колес;

• масса и металлоемкость из-за простоты конструкции в 1,5 раза (и более) меньше;

• расход топлива на единицу обработанной площади ниже, так как тяговое сопротивление меньше;

• техническое обслуживание проще и экономичнее, так как меньше точек смазки и механизмов;

• маневренность больше — для поворота требуется полоса мень­шей ширины, поэтому меньше времени затрачивается на пово­роты;

• можно использовать на обработке небольших площадей при коротких гонах, что особенно важно для лесного хозяйства и са­дово-паркового строительства;

• легче преодолевают и обходят пни при обработке почвы на вырубках;

• производительность на 10. 15 % выше благодаря маневрен­ности и меньшему тяговому сопротивлению.

Виды основной обработки почвы. В зависимости от условий и категории обрабатываемых площа­дей существуют следующие виды основной обработки почвы.

Культурная вспашка (рис.а). Ее производят плугами общего назначения с предплужниками.

Взмет (рис.б). Это вспашка, при которой пласты распола­гаются наклонно к горизонту, опираясь один на другой.

Лущение (рис. в). Это мелкая вспашка на глубину 6. 15 см, при которой пласты, поставленные на ребро, быстро высыхают.

Вспашка с почвоуглубителем (рис. г). Этот вид вспашки про­изводят плугами общего или специального назначения, за корпу­сами которых устанавливают почвоуглубители, дополнительно разрыхляющие дно борозды на глубину до 15 см.

Безотвальная вспашка (рис. д). Особенность этой вспашки заключается в том, что она производится без оборота пласта.

Ярусная вспашка (рис. е). Для проведения этого вида вспаш­ки плуги снабжают предплужниками, почвоуглубителями, вырез­ными лемехами или вырезными отвалами.

Плантажная вспашка (рис. ж). При этом виде вспашка про­изводится на глубину до 1 м в целях подъема влаги из нижележа­щих слоев, а также при обработке почвы под лесонасаждения в степных условиях, закладке садов, виноградников и т.п.

Обработка почвы с оборотом пласта (рис. з—л) нашла ос­новное применение в лесном хозяйстве, когда посев или посадка производится в дно борозды или в опрокинутый дерниной вниз пласт. Этот вид обработки почвы применяется также при прокладке в лесу противопожарных минерализованных полос. Различают не­сколько способов оборота пласта:

• вразвал (рис. з). Плут, снабженный двухотвальным корпусом, подрезает почву в горизонтальной плоскости и, разре­зая на два пласта в вертикальной плоскости, поднимает их, пере­ворачивает от центра к периферии и укладывает в правую и левую стороны в виде непрерывных лент по бокам борозды;

• всвал (рис. и). Плуг, снабженный двумя корпусами (право- и левоотваливающим) вырезает пласты, оставляя в цент­ре необработанную полосу, поднимает их, оборачивает и уклады­вают в центре полосы;

• оборот пласта (рис. к). Плуг, снабженный одноотвальным корпусом, вырезает пласт, поднимает его, оборачивает и укладывает на необработанную поверхность справа от борозды;

• образование гряды (рис. л]. Этот вид обработки анало­гичен обработке всвал. Отличительной особенностью является то, что обработка производится дисковыми рабочими органами.

Рис. 4.1. Виды основной обработки почвы:

а — культурная; б — взмет; в — лущение; г — с почвоуглубителем; д — безотвальная; е — ярусная; ж — плантажная; з — с оборотом пластов вразвал; и — с оборотом пластов всвал; к — с оборотом пласта; л — с образованием гряды дисковыми рабочими органами

Устройство лемешного плуга.Все лемешные плуги устроены по одной конструктивной схеме. Устройство плута рассмотрим на при­мере навесного лемешного плуга общего назначения. Плуг состоит из двух частей: рабочих органов и вспомогательных частей. К рабочим органам плуга относятся: корпус плуга 7, предплуж­ник 3, нож 4, почвоуглубитель 8. Вспомогательными частями плуга являются: рама плуга 6, навесное устройство 5, опорное колесо 7 с винтовым механизмом 2. Прицепной плуг имеет более сложное устройство. Отличитель­ные особенности относятся в основном к вспомогательным частям. Вместо навесного устройства у него имеется прицепное уст­ройство, а также отсутствует опорное колесо с винтовым меха­низмом. Для транспортировки плуга имеется колесный ход, со­стоящий из полевого, бороздного и заднего колеса. Кроме того, имеются механизмы: полевого колеса — для регулировки глубины вспашки, бороздного колеса — для регули­ровки горизонтальности рамы плуга, заднего колеса — для подъ­ема задней части плуга при переводе его в транспортное положе­ние, механизм перевода из рабочего положения в транспортное.

Общее устройство однокорпусного навесного плуга:

1 — корпус плуга; 2 — винтовой меха­низм опорного колеса; 3 — предплуж­ник; 4— нож; 5— навесное устройство; 6 — рама плуга; 7 — опорное колесо; 8 — почвоуглубитель

Рабочие органы лемешного плуга. Корпус плуга является основным рабочим органом плута. Он служит для подрезания пласта в горизонтальной плоскости, его подъема, оборота и крошения. По конструкции корпуса плугов бывают одноотвальные, двухотвалъные, безотвальные, вырезные, с почвоуглубителем, оку­чивающие.

Одноотвальный корпус применяется для вспашки по­чвы, обеспечивает частичный или полный оборот пласта и его крошение. На плугах общего назначения применяются корпуса с захватом 25, 30, 35, 40 см, а на специальных плугах — 45, 50, 60, 70, 75 и 100 см.

Двухотвалъный корпус применяется на лесных плугах. В процессе работы лемеха (правый и левый) отрезают пласты в горизонтальной плоскости, образуя дно борозды. Одновременно отвалы, имеющие зеркальное отображение относительно друг дру­га, и подрезные ножи у концов лемехов поднимают пласты и от­валивают их в правую и левую стороны. Тип отвала обеспечивает полный оборот пластов и их укладку по бокам борозды в виде непрерывных лент.

Безотвальный корпус применяют для обработки почв в районах с ветровой эрозией. Такой корпус не имеет отвала. Вместо него над лемехом установлен уширитель и вертикальный щиток, выполняющий роль полевого обреза отвала. Подрезанный ле­мехом пласт поднимается уширителем на некоторую высоту, пос­ле чего он перемещается вертикальным щитком в сторону и пада­ет на дно борозды. При работе с вырезными отвалами рыхлится внутренний слой почвы, а верхний остается необработанным.

Вырезной корпус применяется для отвальной вспашки с одновременным углублением пахотного слоя на 4. 5 см. В кор­пусе имеется вырез со стороны бороздного обреза. Через него слой почвы, подрезанный лемехом, просыпается на дно борозды. Для отделения и оборота пласта устанавливают еще один — верхний лемех, а над ним отвал. Вырезные лемеха могут устанавливаться на плугах общего назначения.

Корпус с почвоуглубителем применяют на подзо­листых, лесных и других почвах для дополнительного рыхления дна борозды или почвенного слоя. Почвоуглубитель имеет почвоуглубительную лапу и стойку. Лапа крепится к стойке в нижней части, а верхней частью стойка крепится к раме плуга. Стойка имеет ряд отверстий для установки почвоуглубителя на заданную глубину рыхления. Почвоуглубитель устанавливается сзади корпу­са плуга. На лесных плутах рыхление дна борозды необходимо при создании лесных культур способом посева.

Окучивающий корпус применяется для окучивания ра­стений с целью улучшения их роста и развития корневой системы. Эти корпуса устанавливаются на культиваторах.

Плуги общего назначения, снабженные отвалами с рабочей поверхностью культурного типа, предназначены для вспашки ста­ропахотных почв при скорости движения агрегата до 1,1. 1,4 м/с (4. 5 км/ч). При повышении скорости вспашки до 1,95 м/с (7 км/ч) наблюдается некоторое улучшение качества работы плуга, однако несколько увеличивается тяговое сопротивление плуга. При зна­чительном увеличении скорости вспашки качество работы плуга резко ухудшается: почва сильно отбрасывается в сторону, излиш­не крошится и распыляется, ход плуга и трактора становится не­устойчивым, вследствие чего борозда получается неправильной формы, а тяговое сопротивление плута резко возрастает. Причи­ной ухудшения работы плуга является возрастание абсолютной и относительной скоростей движения пласта по поверхности отва­ла.

С возрастанием скорости вспашки увеличиваются центробеж­ные силы, которые стремятся прижать пласт к отвалу. При этом увеличиваются силы трения пласта к поверхности отвала, что ведет к еще большему увеличению тягового сопротивления плута. Улучшение качественных и энергетических показателей достига­ется изменением формы поверхности отвала. Это достигается уменьшением угла отделения пласта от стенки борозды у, изменением конструкции отвала, а также применением материалов, уменьшающих; силы трения пласта по отвалу.

Машины для основной обработки почвы

Типы машин

Технологические операции —однократные воздействия рабочих органов одного наименования сопровождающиеся изменением сложения или состояния почвы.

Виды технологических операций — резание почвы; отделение пласта, подъём и оборот пласта; рыхление, уплотнение, перемещение и перемешивание почвы; подрезание сорняков; основные и вспомогательные.

Технологические процессы обработки почвы — это приемы обработки, сопровождающиеся однократным воздействием на почву почвообрабатывающих машин одного наименования.

Система обработки почвы — это совокупность научно-обоснованных приемов обработки и порядок их выполнения под культуры в севообороте отвечающих агротехническим требованиям.

Виды обработки в зависимости от сезона проведения — основная, предпосевная, припосевная и послепосевная.

Способы обработки в зависимости от глубины обработки:основная (до 30 см), поверхностная (до 8 см) и мелкая (до 18 см).

Системы обработки почвы:

— в зависимости от почвенно — климатических условий и степени воздействия на почву — отвальная, безотвальная, комбинированная;

— в зависимости от числа обработок — интенсивная, минимальная и нулевая;

— в зависимости от наличия на поверхности почвы измельченных остатков растений, стерни и элементов водозадерживающего микрорельефа — мульчирующая и противоэрозионная;

— система обработки почвы под конкретную культуру или группу родственных культур, для зоны, для хозяйства.

Типы машин для обработки почвы:

— машины для основной обработки;

— машины для поверхностной обработки;

— машины для мелкой обработки;

— машины для специальной обработки;

— машины для ярусной обработки;

— машины для отдельных приемов обработки;

— машины для обработки почв подверженных эрозии.

Приемы основной обработки почвы:

— отвальная и безотвальная вспашка;

— глубокое плоскорезное и чизельное рыхление.

Вспашка —это приём обработки почвы включающий технологические операции — подрезание почвенного пласта и сорняков, подъем, перемещение, рыхление, полный или частичный оборот и частичное перемешивание почвы.

Вспашка отвальная предусматривает полный оборот почвенного пласта.

Вспашка безотвальнаяне предусматривает оборот почвенного пласта.

Типы плугов:

— по роду используемой тяги (тракторные и конные);

— по назначению (общего и специального назначения);

— по конструкции и типу плужных корпусов (лемешно — отвальные,

лемешные, безотвальные, дисковые, ротационные, комбинированные);

— по способы агрегатирования (прицепные, полунавесные, навесные);

— по технологическому процессу (для свально-развальной и гладкой вспашки);

— по типы рамы (с жесткой и шарнирной рамой);

— по количеству плужных корпусов (одно и многокорпусные).

Основные сборочные единицы плугов:

— рабочие органы(плужные корпусы, ножи, предплужники, углоснимы и почвоуглубители);

— вспомогательные органы (рамы, прицепные или навесные устройства, опорные и опорно-установочные колеса);

— механизмы(механизмы опорно-установочных колес, перекоса и поворота рам);

— системы(гидравлические);

— дополнительные органы и оборудования (секции борон, секции катков, прицепки).

Составные части плужных корпусов:

— стойки (плоские или объёмные), лемехи (долотообразные, трапециевидные, вырезные), отвалы (цилиндрические, культурные, винтовые, полувинтовые) полевые доски (обычные, удлинённые, уширенные, с пяткой или без пятки).

Ширина захвата корпусов —23, 30, 35 и 40 см на плугах общего и 45, 50, 75 и 100 — специального назначения.

Составные части предплужника:стойка, лемех, отвал и блок крепления.

Ширина захвата предплужника 2/3 от ширины захвата корпуса, глубина хода 8 …12 см.

Составные части ножей:

— дискового (заострённый диск, вилка консоль коленчатая стойка, блок крепления на раме);

— черенкового (прямой или изогнутый черенок с лезвием и блок крепления).

Углосним— маленький отвал установленный на стойке в верхней части груди отвала, выполняющий роль предплужника.

Принцип работы плугов.В процессе работы дисковой (черенковый) нож подрезает верхний слой почвы в продольно — вертикальной плоскости, каждый предплужник отрезает часть задернелого пласта и сбрасывает на дно борозды образованной впереди идущим корпусом. Передний предплужник сбрасывает пласт в борозду образованный задним корпусом при предыдущем проходе. Корпус отрезает основную часть пласта почвы, оборачивает, крошит и сбрасывает его в борозду, засыпая им сверху пожнивные остатки и дернину, сброшенные в борозду предплужником. Предплужники применяют при вспашке задернелых почв перед каждым корпусом, а дисковые ножи обычно перед последним корпусом. При вспашке старопахотных почв предплужники не применяют, а при вспашке каменистых почв их заменяют на углоснимы.

Регулировки плугов общего назначения: глубина вспашки, равномерность глубины в продольном и поперечном направлениях, положение предплужников и ножа по вертикали и горизонтали.

Таблица 2.1. Основные технические характеристики плугов общего назначения

Подготовка плугов к работе включает: выбор трактора, составление агрегата, технический осмотр и устранение неисправностей плуга, подбор и расстановку рабочих органов, установку на заданную глубину вспашки и равномерность в продольном и поперечном направлениях, установку ширины захвата переднего корпуса, установку подвески плугов на устойчивость хода, пробный проход плугов и уточнение регулировок.

Основная безотвальная обработка почвы —это обработка почвы без оборачивания пласта и значительного перемешивания слоев на глубину 20-30 см с сохранением пожнивных остатков на поверхности поля.

Приемы основной безотвальной обработки почвы: безотвальная вспашка, глубокое плоскорезное и чизельное рыхление.

Типы машин:плуги-рыхлители, культиваторы-плоскорезы, плоскорезы -глубокорыхлители и чизельные рыхлители.

Плуги для безотвальной вспашки и плуги — рыхлители отличаются от лемешноотвальных плугов лишь только рабочими органами.

Рабочий орган безотвального плуга —это плужной корпус без отвала снабженный уширителем лемеха и защитным щитком стойки.

Рабочий процесс плуга. В процессе работы плуга пласт, подрезанный лемехами и поднятый уширителями, переваливается через их верхний обрез падает на дно борозды и крошится без значительного перемешивания слоев. Вертикальный щиток, закрепленный на стойке защищает ее от истирания и способствует частичному оборачиванию почвы.

Плоскорезы — глубокорыхлители (культиваторы – плоскорезы — глу-бокорыхлители)предназначены для рыхления почвы плоскими рабочими органами на глубину 15…30 см с сохранением на ее поверхности не менее 75 % стерни и пожнивных остатков.

Марки машин:ПГ-3-5, ПГ-3-100, КПГ-250 и КПГ-2-150.

Сборочные единицы плоскорезов — глубокорыхлителей:

— рабочие органы (плоскорежущие глубокорыхлительные лапы с углом раствора 100 градусов и шириной захвата, 110 или 150 см у КПГ-2-150);

— вспомогательные органы(моноблочные жесткие у КПГ-250, ПГ-3-100, КПГ-2-150 или секционные у ПГ-3-5 рамы, навесные устройства, замки автосцепок, опорно-установочные пневматические колеса);

— механизмы(опорных колес, подъема боковых рам у ПГ-3-5);

— гидравлическая система у ПГ-3-5(гидрошланги, разъемы, гидроцилиндр).

Рабочий органсостоит из плоской стойки, опорной пятки, стреловидного башмака, правого и левого оборотных лемехов и долота.

При переводе машин в рабочие положение их рабочие органы принудительно заглубляются в почву и при этом подрезают почвенный пласт в горизонтальном направлении, приподнимают, крошат и в разрыхленном состоянии укладывают его на свое место. Одновременно подрезаются корневища сорных растении и на поверхности обработанного поля сохрянется стерня и другие пожнивные остатки.

Технологические регулировки плоскорезов- глубокорыхлителей:

— равномерность глубины в продольном и поперечном направлениях;

— угол вхождения лап в почву;

— ширина захвата (ПГ-3-5).

Таблица 2.2. Основные технические характеристики плоскорезов -глубокорыхлителей

Продолжение таблицы 2.2.

Плуги — рыхлителиимеют назначение аналогичное плоскорезам-глубокорыхлителям.

Сборочные единицы плугов рыхлителей:

— рабочие органы (симметричные и асимметричные рыхлительные стойки шириной захвата 35 или 40 см и углом раствора 100 градусов);

— вспомогательные органы(треугольные рамы, навесные устройства, автосцепки, опорно-установочные колеса);

— механизмы (опорно-установочных колес).

Составные части рабочего органа:

симметричного:стойка, обтекатель стойки, пятка, башмак, лемехи правый и левый, долото.

асимметричного: стойка, обтекатель стойки, башмак, долотообразный лемех, полевая доска.

Регулировки:глубина и равномерность глубины в продельном и поперечном направлениях.

Подготовка плоскорезов — глубокорыхлителей к работе производится на специальных площадках с твердым покрытием и предусматривает:

— выбор трактора и составление агрегата;

— проверку технического состояния трактора и машин и устранение неисправностей;

— установку и регулировку машин на заданные режимы работы;

— пробный рабочий проход и уточнение технологических регулировок.

Чизельные рыхлители — это машины для глубокого рыхления почв пониженной влажности узкозахватными рабочими органами без сплошного подрезания пласта в горизонтальной плоскости взамен вспашки и глубокого плоскорезного рыхления.

Марки чизельных рыхлителей: РЧ-4, ПЧ-4,5 и ПЧ-2,5.

Основные сборочные единицы рыхлителей:

— рабочие органы (рыхлительные корпусы и подпружиненные дисковые ножи с рифленой поверхностью у РЧ-4, рыхлители долотообразные и стрельчато-лаповые у ПЧ-4,5 и ПЧ-2,5);

— вспомогательные органы (моноблочные треугольные рамы у ПЧ-4,5 и

ПЧ-2,5и секционная жесткая рама из основного переднего бруса, двух

треугольных полурам и заднего соединительного бруса у РЧ-4, опорно-

установочные колеса, навесные устройства, замки автосцепок и

— механизмы (опорно-установочных колес).

Рыхлительный корпус машины РЧ-4, состоит из изогнутой в поперечно вертикальной плоскости под углом 45 стойки, лемехов, долота, башмака, полевой доски и рыхлительной пластины.

Рыхлитель машин ПЧ-4,5 и ПЧ-2,5 состоит из изогнутой стойки, обтекателя и сменных долота шириной захвата 60 мм или стрельчатой лапы шириной захвата 270 мм. Стрельчатый рыхлитель применяют для рыхления тяжелых почв на глубину до 30 см с одновременным подрезанием сорняков, а долотообразный для разрыхления почв на глубину до 45 см.

Рабочий процесс РЧ -4.При движении рыхлителя ножи, установленные перед каждым корпусом, разрезают дернину по линии движения стойки. Вырезанный ножами и лемехами пласт деформируется стойками, долотами и рыхлительными пластинами в продольной и поперечной плоскостях, а после схода со стоек и рыхлительных пластин падает в борозду и дополнительно крошится.

Рабочий процесс рыхлителя ПЧ-4,5. При движении машины рыхлители подрезают, приподнимают, раздвигают и разрыхляют почву без сплошного подрезания почвенного пласта.

Технологические регулировки рыхлителей РЧ-4, ПЧ-4,5 и ПЧ-2,5:

—глубина и равномерность глубины обработки;

— степень рыхления почвы.

Таблица 2.3. Основные технические характеристики рыхлителей

Подготовка рыхлителей к работе включает:

— выбор трактора и составление агрегата;

— технический осмотр машин и устранение неисправностей;

— подбор рабочих органов и расстановка на машинах;

— установку и регулировку машин на заданную глубину обработки;

— пробный рабочий проход и уточнение технологических регулировок.

Организация работы агрегатов:

— выбор направления и способа движения агрегата;

— разбивка поля на загоны и отбивка поворотных полос;

— работа в загоне.

Контроль и оценка качества обработки предусматривают следующие виды контроля — установочный, текущий и приемочный.

Оценка качества обработки —определение соответствия выполненной работы, предъявляемым агротехническим требованиям, производится по следующим показателям:

— сроки проведения работ;

— наличие пропусков и огрехов;

— глубина обработки и ее отклонение от заданной;

— выровненность и комковатость поверхности почвы;

Агротехнические требования —это совокупность агрономических и технических требований, нормативов и допусков к выполняемым процессам и технологическим средствам.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет