Совершенствование конструкций почвообрабатывающих машин

АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

УДК 631.51

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН

В.Г. Абезин, доктор технических наук, профессор Д.В. Скрипкин, кандидат технических наук В.А. Цепляев, кандидат технических наук

ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Приведён обзор конструкций почвообрабатывающих машин и рабочих органов, разработанных лабораторией механизации овощеводства и бахчеводства и защищённых патентами на изобретения. Все машины выполнены комбинированными, и обеспечивают одновременно с обработкой почвы внутрипочвенное внесение удобрений. В результате такой обработки значительно сокращаются энергетические затраты, сохраняется структура почвы и повышается урожайность сельскохозяйственных культур.

Ключевые слова: стойка, долото, лемехи, дисковый нож, тукопровод, направляющие лопатки, делитель потока, воздушная система.

Обработка почвы - одна из самых трудоемких операций в земледелии, поэтому совершенствование конструкций

почвообрабатывающих машин и их рабочих органов - одна из самых актуальных задач современного сельскохозяйственного производства.

Наиболее перспективным направлением при разработке конструкций машин является применение комбинированных орудий, выполняющих за один проход несколько технологических операций, что значительно сокращает энергоемкость технологических процессов, сохраняет оптимальную структуру почвы и её плодородие.

Равномерность внесения минеральных удобрений, снижение тягового сопротивления и повышение урожайности с-х. культур обеспечивается комбинированным рабочим органом

почвообрабатывающего орудия (рис. 1) [1].

Комбинированный рабочий орган почвообрабатывающего орудия содержит клинообразную стойку, вертикальную сверху и закругленную по радиусу снизу. На задней части стойки 2 смонтирован с помощью хомутов 4 кожух 3. В нижней части стойки размещены лево-и правооборачивающие лемеха 7. В створе стойки 2 и перед ней установлен вертикальный дисковый нож 8. К средней части стойки 2 закреплены горизонтальные П-образные планки 5, а к раме 1 -вертикальные П-образные планки 6.

Крепление дискового ножа 8 с помощью П-образных планок позволяет производить установку на диск ограничительных реборд и использовать его как опорное колесо, обеспечивающее заданную глубину обработки.

Лезвийная часть лемехов 7 имеет в нижней части наплавку 10 твердым сплавом. Под лемехом 7 размещен сопрягаемый с кожухом 3 распределительный тукопровод 13, имеющий выходные окна 16, выполнены в задней части лемехов 7.

В задней части стойки профрезерован паз, который вместе с кожухом 3 образует питательный туко провод 11. Устойчивость крепления лемехов 7 к стойке 2 обеспечивается башмаками 12, к которым крепится распределительный туко провод 13, с направляющими лопатками 14 и переменным углом установки к направлению движения, величина которого увеличивается от оси стойки 2 к периферии лемехов 7 81<5г. Высота направляющих лопаток 14 увеличивается ОТ ОСИ СТОЙКИ К периферии ЛемеХОВ Ь1<112. В сопряжении питательного 11 и распределительного 13 туко проводов предусмотрен делитель потока 15. Для подачи удобрений в разрыхляющийся слой почвы предусмотрены окна 16. Направляющие лопатки 14 установлены с переменным углом 8; от 81 до 82 к направлению движения. Высота и величина угла установки направляющих лопаток 14 выполнены увеличивающимися от вертикальной оси симметрии стойки 2 к периферии лемехов 7. В месте сопряжения кожуха 3 и распределительного туко провода 13 установлен делитель потока туков 15.

Комбинированный рабочий орган почвообрабатывающего орудия работает следующим образом.

При установившемся движении по поверхности поля лезвийная часть вертикального дискового ножа 8 разрезает корнесодержащий пласт почвы на необходимую глубину обработки, что предотвращает обволакивание стойки 2 растительными и корневыми остатками и снижает тяговое сопротивление орудия. Лемехи 7 подрезают пласт в

Б-Б

Рисунок 1 - Комбинированный рабочий орган почвообрабатывающего орудия

горизонтальной плоскости, при этом наплавленная часть 10 лемехов обеспечивает полное подрезание корней сорняков за счет их самозатачивания. Благодаря углу крошения лемехов 7 пласт, почвы поднимается и разрушается, а под лемехами 7 образуется свободное пространство. В нем размещен распределительный тукопровод 13. Порошкообразные и гранулированные удобрения совместно с воздушным потоком, создаваемым вентилятором орудия (на схеме не показан), подаются по питательному тукопроводу 11 в распределительный туко провод 13. Делитель потока 15 направляет смесь воздуха с удобрениями в правую и левую половины распределительного туко провода 13. Смесь удобрений с воздухом, проходя по распределительному тукопроводу 13, отбрасывается направляющими лопатками 14 в выходные окна 16. В этом случае удобрения равномерно распределяются в пахотном горизонте, а воздушный поток способствует разрушению комков почвы и образованию мелкокомковатой структуры, повышающей плодородие.

Применение комбинированного рабочего органа позволит снизить тяговое сопротивление и повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Повышение технологической надежности, равномерности внесения минеральных удобрений обеспечивается комбинированным почвообрабатывающим орудием (рис. 2) [2].

На раме 1 комбинированного почвообрабатывающего орудия установлена клинообразная стойка 2. На ее задней части смонтирован тукопровод 3 для подачи туковоздушной смеси. К стойке 2 с помощью кронштейнов 4 закреплен рыхлительный барабан 5 с зубьями 6, которые закреплены к ступице 7 барабана по линиям многозаходного винта.

Рисунок 2 - Комбинированное орудие для обработки почвы с внесением удобрений

На левой половине барабана 5 винтовые линии с размещенными на них зубьями 6 имеют левостороннюю направленность, а на правой

половине - правостороннюю направленность. Впереди к клинообразной стойке 2 с помощью кронштейнов 8 установлен вертикальный дисковый нож 9. В нижней части стойки 2 установлены лемехи 10, образующие стрельчатую лапу. Под верхней кромкой лемехов 10 размещены тукораспределительные тукопроводы 11 с отверстиями для подачи туков. Кронштейны 4, 8 рыхлительного барабана 5 и вертикального дискового ножа 9 закреплены к стойке 2 с помощью болтов 12. Дисковый нож смонтирован на кронштейнах 8 с помощью ступицы 13. На раме 1 установлен вентилятор 14 с приводом от гидромотора. Вентилятор 14 соединен с тукопроводом 3 патрубком 15. Тукопровод 3 имеет воронку 16 для приема туков от туковысевающего аппарата (не показан).

Комбинированное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

При движении орудия по полю, лезвийная часть вертикального дискового ножа 9 разрезает корнесодержащий пласт почвы на глубину необходимой обработки, что предотвращает обволакивание стойки 2 растительными остатками и снижает тяговое сопротивление орудия.

Лемехи 10 подрезают пласт в горизонтальной плоскости, производят отделение пласта от почвенного массива, при этом происходит деформация почвы и ее сдвиг.

После скалывания пласт почвы скользит по поверхности лемехов 10, не претерпевая деформаций. Для рыхления пласта почвы на него воздействует рыхлительный барабан 5, зубья 6 которого внедряются в пласт почвы и производят его рыхление. В связи с тем, что зубья 6 размещены на ступице 7 по линиям многозаходного винта, происходит перемещение почвы зубьями 6 в поперечном направлении, что обеспечивает закрытие развальной борозды, образованной стойкой 2.

Таким образом, после прохода комбинированного почвообрабатывающего орудия поверхность поля будет выровненной с мелкокомковатой структурой. При этом в воронку 16 будут подаваться минеральные удобрения (гранулированные или пылевидные), в то же время в тукопровод 3 вентилятором 14 будет подаваться воздух. В тукопроводе 3 происходит смешивание удобрений с воздухом и образованная туковоздушная смесь под напором подается в тукораспределительные трубопроводы 11. Через отверстия тукораспределительных трубопроводов туковоздушная смесь поступает в разрыхленный слой почвы, что обеспечивает равномерное распределение удобрений по всему пахотному горизонту. Равномерное распределение удобрений в корнеобитаемом слое почвы обеспечивает оптимальные условия для роста и развития растений и повышение урожайности.

Повышение равномерности распределения минеральных удобрений по всей глубине пахотного горизонта, возможность заделки

органических удобрений, повышение урожайности

сельскохозяйственных культур достигается при использовании плуга -удобрителя (рис. 3) [3 ].

На раме 1 плуга-удобрителя, имеющего навесное устройство 2, установлен высоконапорный вентилятор 3 с воздухопроводом 4, который имеет патрубки 5. Над отвальными корпусами на раме 1 установлены туковысевающие аппараты 6. Корпус плуга-удобрителя состоит из отвала 7 и лемеха 8. За отвалом 7 корпуса установлен тукопровод 9.

Рисунок 3 - Плуг-удобритель

Между лемехом 8 и отвалом 7 выполнена щель 10, направленная по касательной к отвалу 7. Лемех 8 с отвалом 7 закреплены с помощью стойки 11 к раме 1 плуга. Привод туковысевающих аппаратов 6 выполнен от вала 12 отбора мощности трактора, а вентилятора 3 - от гидромотора. Перед щелью 10 на лемехе 8 предусмотрены рыхлительные клинообразные выступы, продолжение которых над щелью выполнено в виде зубьев.

Туко провод 9 сопряжен со щелью 10 по радиусу и имеет герметичное уплотнение.

Плуг-удобритель работает следующим образом.

При движении плуга в заглубленном состоянии лемех 8 подрезает пласт почвы в горизонтальной плоскости, который перемещается по лемеху на отвал. В это время вентилятор 3 создает напор в воздухопроводе 4 и патрубках 5. Удобрения от туковысевающих аппаратов 6 подаются в тукопроводы 9, сюда же подается и воздух из патрубков 5. Воздух смешивается с удобрениями и направляется в щель 10. Подрезанный лемехом 8 пласт поступает на клинообразные выступы 13 и разрыхляется. Как только разрыхленный пласт перемещается над щелью 10, он взаимодействует с потоком воздуха, насыщенным удобрениями. При этом между отвалом 7 и пластом почвы образуется воздушная подушка, насыщенная удобрениями. Удобрения в этом случае проникают между разрушенными комочками почвы и насыщают весь пахотный горизонт.

В то же время воздушная подушка между почвой и отвалом 7 снижает тяговое сопротивление плуга.

Почва, равномерно насыщенная удобрениями, обеспечивает благоприятные условия для роста и развития культурных растений, что значительно повышает их урожайность.

Библиографический список

1. Патент 2268574 Российская Федерация, С1 МПК А01 С 7/20, А01 В 49/04. Комбинированный рабочий орган почвообрабатывающего орудия / Абезин В.Г. (RU), Карпунин В.В. (RU), Сердюков ДА. (RU), Салдаев A.M. (RU), Цепляев А.Н. (RU), Шапров М.Н. (RU), Бороменский В.П. (RU). Заявка № 2004120619/12; Заявлено 05.07.2004; Опубл. 27.01.2006, Бюл. № 03.

2. Патент 2411709 Российская Федерация, С1 МПК А01 В 49/06, А01 С7/20. Комбинированное орудие для обработки почвы с внесением удобрений / Абезин В.Г. (RU), Цепляев А.Н. (RU), Шапров М.Н. (RU). Заявка № 2009139099/21; Заявлено 22.10.2009; Опубл. 20.02.2011, Бюл. №5.

3. Патент 2384032 Российская Федерация, С1 МПК А01 В 17/00, А01 В 19/06. Плуг-удобритель / Абезин В.Г. (RU), Цепляев А.Н. (RU), Бороменский В.П. (RU). Заявка № 2008142925/12; Заявлено 20.10.2008; Опубл. 20.03.2010, Бюл. № 8.

E-mail: vgsxa@avtlq.ru