Рабочий орган культиватора для обработки восстанавливающих плодородие почв

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рабочий орган культиватора для обработки восстаналивающих плодородие почв

И.Н. Шило

Введение

культиватор конструкция почва

Эффективное производство продукции растениеводства должно обеспечиваться применением инновационных технологий и современных средств механизации. Для их внедрения необходима разработка системы машин, формируемой из современных технических комплексов, взаимоувязанных технологически (по ширине захвата, рядности, рабочей скорости), а также технически (способами агрегатирования и привода рабочих органов).

Современные социально-производственные условия требуют новых подходов к выбору систем обработки восстанавливающих плодородие почв и применяемых орудий. Производство конкурентоспособной продукции - это, в первую очередь, возможность оптимального выбора орудий и технологий под разные природно-климатические зоны, под разный севооборот с учетом энерго- и ресурсосбережения, а также экологических факторов - сохранения плодородия почвы, а, следовательно, устойчивого состояния агроландшафтов.

Исходя из этого, интенсификация работ в земледелии требует нового подхода к обработке почв и выбору средств механизации на основе создания и внедрения почвозащитных и энергосберегающих технологий [1]. Анализ почвенно-климатических условий различных районов Республики Беларусь показывает, что перспективными системами обработки почвы и посева должны быть, наряду с традиционной отвальной обычная безотвальная, минимальная и нулевая, которые особенно эффективны на эрозийно опасных склонах (круче 5), где водная эрозия почв уносит столько питательных веществ, сколько идёт на формирование урожая [2]. Такие участки составляют около 60 % возделываемых почв в Беларуси [3], причем безотвальное рыхление на них плоскорежущими лапами на глубину пахотного слоя уменьшает сток осадков в 1,75 и смыв почвы в 3,6 раза [4]. Однако применение безотвальной обработки в условиях Беларуси не может происходить в течение нескольких лет подряд, так как может привести к образованию в верхнем слое почвы значительного количества многолетних сорняков [2].

Целью данных исследований является повышение качества обработки восстанавливающих плодородие почв, в том числе с запущенной сорной растительностью.

Обзор литературных источников

Российскими учеными разработан рабочий орган для обработки паров, включающий стойку и универсальную стрельчатую лапу, зафиксированную на нижней части стойки хвостовиком лапы и средствами крепления, снабженный деформатором стеблей сорной растительности, установленным с возможностью переустановки по высоте стойки и выполненным из упругодеформируемого стального листа в виде полоза, рабочая поверхность которого образована движением прямой линии, перпендикулярной к направлению движения стойки, по направляющей - циссоиде Диокла, а полоз несущей плоскостью связан со стойкой, размещенной в прямоугольном отверстии несущей плоскости, и соединен с ней Г-образными кронштейнами, при этом ширина полоза на 5-10% больше ширины захвата универсальной стрельчатой лапы, причём полоз посредством овального отверстия установлен с охватом на нижней части стойки [5].

Существенным недостатком такого рабочего органа является то, что он не обеспечивает качественное дробление комков почвы, а находящаяся на поверхности сорная растительность сгруживается перед стойкой лапы, обволакивает её, препятствуя тем самым выполнению технологического процесса и повышая энергозатраты на его выполнение.

Основная часть

В Белорусском государственном аграрном техническом университете разработан и запатентован рабочий орган культиватора [6], вид сбоку которого представлен на рисунке 1, а. На рисунке 1, б - вид спереди, на рисунке 1, в - представлена развертка деформатора стеблей сорной растительности: полоз с несущей плоскостью выполнены единой деталью из упругодеформируемого стального листа.

Технический результат - полное подрезание корней сорняков и мульчирование верхнего слоя почвы разрезанными сорняками и дополнительное дробление комков почвы, закреплёнными на нижней поверхности деформатора лезвиями, в том числе и за счёт подпора со стороны верхнего обреза универсальной стрельчатой лапы.

Рабочий орган культиватора включает стойку 1, универсальную стрельчатую (полольную) лапу 2 и деформатор 3 стеблей сорной растительности. Универсальная стрельчатая лапа 2 на нижней части стойки 1 зафиксирована хвостиком 4 лапы 2 и средствами крепления 5. Деформатор 3 стеблей сорной растительности установлен на стойке 1 с возможностью переустановки благодаря отверстиям 6, выполненным с декретным шагом, равным 4 см. Деформатор 3 выполнен из упругодеформируемого стального листа в виде полоза 7. Материал - сталь 45 - сталь 65 Г. Толщина листа 1,5...3,0 мм.

Рабочая поверхность полоза 7 образована движением горизонтальной прямой линии, перпендикулярной к направлению движения стойки, по направлению циссоиде Диокла.

а)

б)

в)

Рисунок 1 - Рабочий орган культиватора.

культиватор конструкция почва

Циссоида Диокла в системе декоративных координат ОХУ, находящихся впереди носка универсальной стрельчатой лапы 2 по направлению её движения (рисунок 1, а), описывается уравнением вида

(1)

где а - параметр циссоиды.

Полоз 7 связан несущей плоскостью 8 со стойкой 1. Несущая плоскость 8 размещена на стойке 1 благодаря прямоугольному отверстию 9 в несущей плоскости 8 и Г-образным кронштейном 10, 11 и 12. Кронштейн 10 выполнен из материала несущей плоскости 8. Кронштейны 11, 12 контактной сваркой соединены с несущей плоскостью 8. Ширина полоза 7 на 5-10 % больше ширины захвата универсальной стрельчатой лапы 2. Полоз 7 установлен с охватом на нижней части стойки 1 посредством овального отверстия 13 (рисунок 1, б). Средства крепления 14 и 15 обеспечивают требуемую жесткость положения несущей плоскости 8 на стойке 1. Полоз 7 на нижней части имеет равномерно расположенные по ширине на расстоянии а друг от друга вертикальные продольные клинообразные ножи 16, образованные в передней части с заострённой кромкой касательными к циссоиде Диокла в точках В, где Х=У=а, в задней части в конце полоза перпендикулярными его нижней поверхности тупыми задними кромками высотой а, и заострёнными нижними лезвиями, проходящими от нижних точек задних кромок К по линиям параллельным нижней поверхности деформатора до пересечения с передними заостренными кромками в точках М.

Рабочий орган культиватора работает следующим образом.

При установившемся движении носок универсальной стрельчатой лапы 2 врезается в слой почвы на глубине a1 (рисунок 1, а). Режущие кромки на крыльях лапы 2 подрезают слой почвы, подъем которого вверх на крыльях лапы 2 приводит к деформации верхнего горизонта и крошению почвы. Одновременно с этим вступает в работу деформатор 3 стеблей сорной растительности. Закругленным переходом несущей плоскости 8 и полоза 7 стебли наклоняются вперед. Наклон стеблей вперед приводит к напряженному состоянию скелетных боковых и вертикальных корней и нитяных сосущих корней. Напряженные корни подрезаются режущими кромками крыльев стрельчатой лапы 2. Стебли сорной растительности полозом 7 придавливаются к поверхности поля и разрезаются вертикальными продольными ножами 16. Одновременно осуществляется мульчирование верхнего слоя почвы разрезанными сорняками и дополнительное дробление комков почвы закреплёнными на нижней поверхности деформатора лезвиями 16 в том числе и за счёт подпора со стороны верхнего обреза универсальной стрельчатой лапы 2.

При изменении глубины культивации (a1) и высоты стеблей сорняков деформатор 3 благодаря отверстиям 6 на стойке 1 может быть перестановлен в иное положение для качественного выполнения технологического процесса.

Для условий Республики Беларусь [7] с учётом рекомендуемой глубины обработки почвы и допустимого размера комков параметр циссоиды следует принять равным 40…50мм.

Заключение

Использование предлагаемой оригинальной конструкции рабочего органа культиватора позволит повысить качество обработки восстанавливающих плодородие почв, в том числе с запущенной сорной растительностью.

Библиографический список

1. Дмитриев, А.М. Механизация обработки почвы и повышение ее противоэрозионной устойчивости / А.М. Дмитриев, Р.Л. Турецкий // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - Минск : Ураджай, 1990. - Вып. 33. - С. 8…17.

2. Казакевич, П.П. Проблемы и перспективы механизации процессов обработки почвы и посева в Беларуси / П.П. Казакевич, А.А. Точицкий // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - Минск : Ураджай, 1996. - Вып. 35. - С. 18…33.

3. Жилко, В.В. Водная эрозия почв в БССР / В.В. Жилко, А.И. Паярскайте // Эрозия почв и борьба с ней / В.В. Жилко, А.И. Паярскайте. - Минск : Ураджай, 1968. - С. 32…37.

4. Бондаренко, А.Г. Определение противоэрозионной устойчивости почв методом искусственного дождевания / А.Г. Бондаренко, В.П. Мармалюков // Механизация и электрификация сельского хозяйства : сб. науч. работ аспирантов ЦНИИМЭСХ. - Минск, 1980. - С. 3…6.

5. Рабочий орган для обработки паров : патент на изобретение №2303340 C1 Российская Федерация, МПК A01B35/00 , A01B39/28 / В.П. Зволинский, В.И. Мухортов, А.М. Салдаев ; заявитель ГНУ Прикаспийский НИИ аридного земледелия РАСХН. - № 2006101841/12 ; заявл. 23.01.2006 ; опубл. 27.07.2007.

6. Рабочий орган культиватора : патент на полезную модель № 5883 U Респ. Беларусь, МПК А01В35/00, А01В39/00 / И.Н. Шило, В.А. Агейчик, Н.Н. Романюк, А.В. Агейчик ; заявитель Белорус. гос. аграр. техн. ун-т. - № u20090542 ; заявл. 26.06.2009; опубл. 30.12.2009 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. - 2009. - № 6.- С.144.

7. Клочков, А. В. Сельскохозяйственные машины / А.В. Клочков, Н. В. Чайчиц, В.П. Буяшов. - Минск : Ураджай, 1997. - С.54.

Размещено на Allbest.ru