Процес роботи і будова глибокорозпушувача-щілювача

Ущільнення ґрунту ходовими системами машин є одним із чинників, що обмежують ріст і розвиток сільськогосподарських культур. Робота важких аг­регатів на полях, особливо у весняний період, призводить до ущільнення ґрун­ту на глибину 1 м і більше. Багатократний обробіток грунту на одну і ту саму глибину спричинює утворення «підошви» з об'ємною масою 1,8...2,1 г/см³. Це різко зменшує можливості нормального розвитку коріння рослин і загальний об'єм кореневої системи. Ці проблеми значною мірою можна вирішити щілю-

ванням ґрунту. Щілювання є різновидом глибокого розпушення ґрунту (міні­мальна ширина розпушеної смуги при максимальній її глибині). На схилах, при щілюванні посівів озимої пшениці, запаси вологи в грунті збільшуються на 40...50 мм, а її врожайність зростає на 4...6 ц/га. Ерозійні процеси зменшу­ються в 3 - 5 разів. Щілювання поліпшує водно-повітряний стан ґрунтового середовища, запобігає змиву ґрунту. Кожний із видів щілювання має свої осо­бливості.

Щілювання зябу є утворенням періодично розміщених розпушених смуг 40...60 см заввишки. Щілина має розміщуватися вздовж горизонталі місцевості, а на зрошенні таким чином, щоб відстань між суміжними смуга­ми забезпечувала рівномірний розподіл вологи по полю. Для зменшення аерації вологи в суху вітряну погоду верхню частину щілини присипають ґрунтом.

При щілюванні посівів озимих культур накладається обмеження щодо мі­німального пошкодження рослин щілинорізами та рушіями трактора. Звідси особливі вимоги до профілю щілини і рушіїв трактора. Верхня частина щілини має бути мінімальної ширини, щоб забезпечити мінімальне пошкодження рос­лин. Буксування рушіїв трактора не повинно перевищувати 3...5 %, бо зсув ґрунту зачепами рушіїв призведе до знищення рослин.

Особливістю щілювання багаторічних трав і сінокосів є забезпечення мі­німальної висоти щілинного валика (не більше ніж 4 см). Збільшення висо­ти валика змушує збільшувати висоту зрізу при збиранні трав, що призво­дить до значних втрат урожаю. Мінімальні розміри верхньої частини щіли­ни важливі також при щілюванні пасовищ. Широкі відкриті щілини спри­чинюють травмування худоби. Зменшення розмірів щілини досягають уста­новленням попереду стояка дискового ножа діаметром 400...500 мм і за­втовшки 4...6 мм. Цей ніж, розрізаючи верхній шар грунту (5... 15 см), в яко­му розміщена основна маса коренів рослин, поліпшує якість нарізання щі­лин. Установлення дискового ножа сприяє зменшенню тягового опору, бук­сування рушіїв трактора, пошкодження рослин. Тому для щілювання посі­вів озимих культур, сінокосів і пасовищ застосовують робочий орган із па­раметрами: В_д = ЗО...40 мм; L - 80... 150 мм, що при щілюванні багаторічних трав на глибину до ЗО см обмежує пошкодження рослин на рівні 1,2 %, а ви­соту валика — 3,5 см.

Щілювач-розпушувач ґрунту ЩРП-3-70 (Щ — щілювач, Р — розпушу­вач, П — грунт, 3 — кількість робочих органів, 70 — ширина захвату одного робочого органа, см) призначений для щілювання зябу, посівів озимих куль­тур, пасовищ та сінокосів, а також смужного розпушення грунту для знищен­ня «плужної підошви», поліпшення водно-повітряного режиму ґрунтового се­редовища, накопичення вологи переведенням поверхневого стоку води у внут­рішньоґрунтовий та для попередження і призупинення процесів водної ерозії ґрунтів. Глибина обробітку при щілюванні культур суцільної сівби ЗО...50 см, зябу 40...60 см. Агрегатується з тракторами класу 3.

Конструктивну схему знаряддя для щілювання та розпушення ґрунту ЩРП-3-70 наведено на рис. 1.34. Щілювач-розпушувач ґрунту складається з рами 2, розпушувальних 3 та щілювальних 5 лап, начіпного механізму трактора 4, опорних прикочу вальних колес 1, дискових ножів 6 та змінних долот 7. Щілиноріз виготовлений із листової сталі 25 мм завтовшки. До

Рис. 1.34. Щілювач-розпушувач ґрунту ЩРП-3-70:

і— опорні колеса; 2 — рама; Зі 5 — розпушувальні та щілювальні лапи; 4 — начіпний механізм; 6 — дискові ножі; 7 — змінні долота

стояка робочого органа для щілювання посівів приварене долото 60 мм за­вширшки з кутом різання 12°. Робочий орган з таким кутом різання не­значною мірою піднімає ґрунт і менше пошкоджує кореневу систему рос­лин при щілюванні на глибину ЗО...50 см. Розпушувач для щілювання зя­бу має більш винесене вперед долото і кут установлення долота до дна бо­розни 26°. Спереду кожної щілювальної лапи встановлено дисковий ніж, який перерізає корені й сприяє зменшенню навішування їх на стовбу. Ді­аметр диска ножа 400 мм. Глибина ходу дискового ножа 10... 15 см, якої досягають перестановкою стояка ножа на рамі по висоті. На рамі щілюва­льні лапи можна кріпити з відстанню між ними 70, 90, 120 і 140 см. Опор­ні колеса залежно від умов роботи встановлюють з колією 1435, 1695 і 2055 мм.

Технологічна схема щілювача (див. рис. 1.35) забезпечує:

1) смужне розпушення ґрунту;

2) щілювання зяблевого обробітку;

3) щілювання посівів культур, пасовищ та сінокосів.

Операції 1 і 3 виконують за допомогою змінних розпушувальних елементів робочого органа. В поперечно-вертикальній площині відстань між стояками суміжних робочих органів передбачає суцільне розпушення верхнього (20...25 см) шару ґрунту. Глибина смужного розпушення становить близько 40 см. Щілювання зяблевого обробітку виконують при відстані між щілинами 70 см (3 робочих органи) або 140 см (2 робочих органи). Культури суцільного посіву щілюють відповідним розпушувачем із застосуванням дискового ножа і опорних котків. Опорні котки забезпечують прикочування валків і регулю­вання глибини ходу знаряддя.

Коротку характеристику розпушувачів подано в табл. 1.8.

Рис. 1.35. Схеми роботи щілювача-розпушувача ґрунту ЩРП-3-70 Таблиця 1.8. Технічна характеристика чизель-культиваторів та розпушувачів

1.7.5. Перспективи розвитку конструкцій розпушувачів

Розвиток конструкцій розпушувачів зумовлений необхідністю комплексно­го забезпечення рослинництва енергозберігаючими засобами механізації ос­новного обробітку ґрунту, переходом до ресурсозберігаючих технологій і від­повідних комплексів машин, зонально адаптованих, зокрема до систем «точ­ного землеробства», розробленням екологічно ощадних способів механізова­ного обробітку ґрунту для реалізації інтегрованого захисту рослин від бур'янів, шкідників і хвороб, створенням нових комбінованих багатоопера­ційних та багатофункціональних технічних засобів обробітку ґрунту для реа­лізації технологій мінімалізації антропогенного впливу на ґрунт.

Ефективність розроблених технологій мінімалізованого основного обробіт­ку Фунту, знарядь та зонально адаптованих комплексів машин можна харак­теризувати істотним (на 10...25 %) скороченням сумарних витрат ресурсів при вирощуванні традиційних для України сільськогосподарських культур, пере­важно за рахунок глибокої диференціації нових технологій.

Диференційоване застосування комбінованих розпушувачів нового поко­ління під певні культури приводить до зменшення загальної кількості ма­шин порівняно з існуючими комплексами в 2,5 - 3 рази, що пов'язано з роз­ширенням функціональних можливостей нових знарядь. Так, високоефектив­ний культиватор-розпушувач КР-4,5 реалізує енергозберігаючий технологіч­ний процес мілкого суцільного розпушення ґрунту, його продуктивність при агрегатуванні з тракторами класу 3 становить 3,6...4,0 га/год при витратах палива 6,9...8,2 кг/га, що в 2,5 — 3 рази перевищує показники роботи класич­них плугів. Щодо волого- та ґрунтозбереження, то розпушувачі ЩРП-3-70 і ПЩН-2,5М відповідають рівню кращих світових зразків сільськогосподар­ської техніки. Нині знаряддя цієї групи реально обробляють до 25 % посівних площ в Україні, що особливо ефективно для посушливих умов.

На більшості розпушувачів установлюють безупинні запобіжники, що дає змогу істотно підвищити надійність виконання технологічного процесу роз­пушення та добовий виробіток агрегатів.

Набуває розвитку тенденція суміщення на одній рамі знаряддя розпушу­вальних та ущільнювальних робочих органів, що сприяє збереженню вологи в посівному шарі грунту та скороченню кількості проходжень агрегатів по полю в 1,5 - 1,8 раза.