Конструктивные особенности и результаты работы разбрасывателя органо-минеральных удобрений

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ РАЗБРАСЫВАТЕЛЯ

ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

А.А. Шварц, Б.П. Беседин, Е.Ю. Колесников

Аннотация. Приводится конструкция и результаты исследования экспериментального разбрасывателя органо-минеральных удобрений, с рабочими органами роторного типа.

Ключевые слова. урожайность сельскохозяйственных культур, органо-минеральные смеси, буферность почвы, прямоточная технология, кузовной разбрасыватель, ленточный транспортер, барабан, рабочий орган роторного типа, дефлектор, гидромотор, коленчатая ось.

В повышении урожайности сельскохозяйственных культур особая роль принадлежит удобрениям. Значение их не только в том, что они являются богатым источником наиболее ценных для растений элементов питания - азота, фосфора, калия, кальция, магния, серы и других, но и в том, что они активизируют микробиологические процессы в почве, повышают концентрацию углекислого газа в припочвенном и почвенном воздухе, обогащают почву перегноем. В результате этого увеличивается буферность почвы, улучшаются ее физические и химические свойства, структура, водный и воздушный режим, снижается кислотность и содержание подвижного алюминия. Все это создает основу эффективного использования и необходимость внесения органических и минеральных удобрений [1]. Однако на сегодняшний день в связи с резким сокращением поголовья сельскохозяйственных животных, выход навоза сократился, а минимально эффективная норма внесения составляет не менее 15 т/га [2]. В связи с нехваткой органических удобрений агрономическая наука предлагает вносить органо-минеральные смеси. В результате можно уменьшить дозы внесения органических удобрений. Так как основной и наиболее крупной частью органо-минеральной смеси является органическое удобрение, то и вносить ее необходимо машинами для органических удобрений.

Существует три типа технологий внесения удобрений: прямоточная, перегрузочная и перевалочная. Соответственно, для каждой технологии существует свой способ погрузки и вид машины для внесения. Исходя из того что прямоточная технология предусматривает загрузку удобрений в кузовной разбрасыватель и распределение их по полю, что являет собой использование минимума технических средств и погрузочно- разгрузочных работ по сравнению с другими технологиями, наиболее целесообразно воспользоваться ей [3].

На сегодняшний день, имеется целый ряд кузовных навозоразбрасывателей с различными типами рабочих органов. У всех сходная схема работы: транспортер перемещает массу удобрений к рабочему органу, который разбрасывает ее по полю. К примеру, вносить навоз можно машинами ПРТ (ПРТ-10, ПРТ-16). Недостатком данных разбрасывателей является неравномерность внесения удобрений по ширине захвата ввиду того, что роторный рабочий орган расположен над рыхлителем и распределяет только небольшую массу подаваемых на него удобрений. Основная масса удобрений выбрасывается рыхлителем. Однако часть удобрений осыпается через зазор между транспортером и рыхлителем, что приводит к значительной неравномерности внесения по ширине захвата [4]. Так же существует машина РОУ-6, разбрасывающее приспособление которого, состоит из измельчительного и разбрасывающего барабанов. Измельчительный барабан устанавливают в кузове прицепа, а верхний за его пределами. Еще можно выделить машину МТУ-18, по заказу потребителя возможна поставка как с двумя горизонтальными измельчающими барабанами, так и с вертикальны-

ми роторами. Но на практике машины с подобными рабочими органами, дают очень большую неравномерность внесения, и выбрасывают навоз большими порциями, которые потом тяжело заделываются в почву.

Однако по качеству работы распределяющих устройств можно выделить машины, работающие по двухфазной технологии: машины РУН-15. Здесь распределение навоза занимается рабочий орган роторного типа с горизонтальной осью вращения. Такой тип и форма рабочих органов позволяет более равномерно распределять удобрения по поверхности поля и исключить вылет больших связных порций, которые не заделываются в почву [5].

Проанализировав рабочие органы и схемы работы машин для внесения твердых органических удобрений, на базе мастерской Курской государственной сельскохозяйственной академии изготовили опытный образец установки (рисунок 1), за основу которой была взята установка, разработанная в 1970 г. Репетовым А.Н. [6]. Для удобной загрузки бункера агрегата удобрениями с самосвала типа ГАЗ — 3307, его сделали низкорамным. Раму 1 изготовили из рамы автомобиля ГАЗ-53, которую установили на коленчатую ось, позволяющую разбрасывателю увеличить дорожный просвет и без проблем транспортировать агрегат. На раму установили приемный бункер 31 от машины ПБ-2 с ленточным транспортером 10. На раме перед наклонной частью ленточного транспортера установили барабан с рабочим органом роторного типа изготовленный по аналогии с вентилятором-швырялкой с комбайна роторного прицепного «РОСЬ-2». Исходя из данных экспериментальных исследований — оптимальное количество лопастей в роторных рабочих органах составляет 4...5 [7]. У опытного образца пять лопастей так как это уменьшит нагрузку на сам рабочий орган, в силу уменьшения сдвигаемого пласта. Диаметр ротора 920 мм. Ширина лопасти составляет 250 мм. Привод ротора осуществляется через редуктор и карданную передачу от ВОМ трактора. Максимальная частота вращения - 1000, минимальная - 1.

Рисунок 1 - Трехмерная модель экспериментального рабочего органа роторного типа

Выброс удобрений осуществляется через выгрузное окно квадратного сечения 250x250 мм. Над выгрузным окном установлен дефлектор с изменяемым углом наклона, разработанный по аналогии с дефлектором разбрасывателя Kuhn Knight ProTwin Slinger, который позволяет изменять ширину захвата при работе рядом с краем поля или дорогой [8]. Гидромотор 2 приводит в движение транспортер, что очень удобно, так как позволяет, не выходя из кабины трактора, регулировать скорость движения ленты. Для направленной подачи удобрений к рабочему органу используется шнек 8,

который приводится движение цепной передачей 4, с вала редуктора.

Работоспособность и надежность работы конструкции разбрасывателя проверяли на полях ИП Старикова Е.Н. Проверка осуществлялась при установке рабочих органов с радиальным расположением лопаток (лопастей), в агрегате с трактором МТЗ-82, на внесении органо-минеральных удобрений. По результатам исследований установили, траекторию полета, форму и размеры пятна разбросанных удобрений. Взвешивая порции упавшие на 1 м. кв., определили процент заполнения каждого участка (рисунок 3).

Норму внесения, находящуюся в пределах от 15 до 50 т/га, регулировали скоростью движения агрегата (она составляла - 1.. .3 м/с) и производительностью разбрасывателя. Производительность разбрасывателя, определили по формуле (1):

W = 0.1 ВУт [9], где W - посменная производительность агрегата, га/ч, В - ширина захвата, м, V - скорость движения, км/ч,

т- выработка агрегата в смену за время чистой работы (варьируется от 0,7 до 0,76).

Рисунок 2 - Схема низкорамного разбрасывателя: 1 - рама, 2 - гидромотор, 3 — ведущий вал транспортера, 4 -цепь с шагом, 5 — балки, 6 — рабочий орган роторного типа, 7 - дефлектор, 8 — шнек, 9 — вал шнека, 10 — ленточный транспортер, 11,13 — пластины, 12 — коленчатая ось, 14 — ведомый вал транспортера, 15 — звездочка, 16 — натяжное устройство транспортера, 17 — пластины, 18 — опора, 19 — стойка, 20 — ребро жесткости, 21 — цепь с шагом, 22 — звездочка, 23 - карданная передача, 24 — звездочка, 25 — стойка, 26 — опора, 27 — редуктор, 28 — бункер, 29 - гидроцилиндр

Рисунок 3 - Траектория полета, пятно рассева и процент заполнения участка удобрениями.

Подставив значения, установили, что производительность агрегата составляет: 4,3.13,13 га/ч. Обработка результатов хронометрических наблюдений подтвердила правильность расчетных значений производительности. Для обеспечения одинаковой нормы внесения последний проход разбрасывателя смещается, в данном случае, на 3 м. Низкорамный разбрасыватель смеси органо-минеральных удобрений, с экспериментальными рабочими органами, успешно прошел полевые испытания и производственную проверку.

Список использованных источников

1 Вальков В.Ф., Колесников С.И. Органическое вещество почв. Почвоведение: учебник для вузов - М.: ИКЦ «Март». -Ростов н/Д, 2006. - С. 64-74.

2 Муравин Э.А. Органические удобрения. Агрохимия.: -М.: Колос, 2003. - С. 206 - 238.

3 Барбашин Е.Ю. Технологии и технологические средства в сельском хозяйстве. Способы и технологии внесения удобрений [www.kalxoz.ru]

4 Разбрасыватель органических удобрений ПРТ-10. [www.farmgear.ru]

5 Кузнецов П.В. Навесной разбрасыватель РУН-15 // Тракторы и сельхозмашины. - 1964. - № 4. - С. 30-31.

6 Репетов А.Н. Низкорамный разбрасыватель минеральных удобрений // Картофель и овощи. - 1970. - С. 15-18.

7 Линник Н.К. Исследование параметров рабочих органов роторных разбрасывателей органических удобрений: Материалы научно-технического совета ВИСХОМа - М., 1969. - вып. 26. - С. 275-281.

8 Каталог навозоразбрасывателей Kuhn Knight [www.agrotorgservis.ru/kuhn-manure-spreaders]

9 Зангиев А.А., Шпилько А.В., Левин А.Г. Эксплуатация машинно-тракторного парка. - М.: Колос, 2008. - С. 84.

Информация об авторах

Шварц Анатолий Адольфович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры стандартизации и оборудования перерабатывающих производств ФГБОУ ВО Курская ГСХА.

Беседин Борис Павлович, аспирант кафедры транспортные системы и эксплуатация машинно-тракторного парка ФГБОУ ВО Курская ГСХА.

Колесников Евгений Юрьевич, аспирант кафедры транспортные системы и эксплуатация машинно-тракторного парка ФГБОУ ВО Курская ГСХА.

THE STRUCTURE AND THE RESEARCHING RESULTS OF THE MACHINE, WHICH SPREADS THE MIXTURE OF MANURE AND CHEMICAL FERTILIZERS A.A. Shwartz, B.P. Besedin, E.U. Kolesnikov

Annotation. The structure and the researching results of the fertilizing spreader, are showing.

Keywords: The mixture of manure and chemical fertilizers, the soil buffering, parallel flow technology, bodywork spreader, belt conveyer, cylinder, rotary tool, deflector, hydraulic motor, bent axle.