Технологии и комбинированные агрегаты для предпосевной обработки почвы

Реферат ТЕХНОЛОГИИ И КОМБИНИРОВАННЫЕ АГРЕГАТЫ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

• Введение
• 1. Технологии предпосевной обработки почвы
• 2. Виды механической обработки почвы
• 3. Агротехнические требования к предпосевной обработке почвы
• 4. Настройка комбинированных агрегатов до выезда в поле

В настоящее время при возделывании сельскохозяйственных культур как в Республике Беларусь, так и в других странах проводятся поиски новых машинных технологий производства растениеводческой продукции, обеспечивающих энерго-ресурсо-почво-влагосбережение при одновременном увеличении производительности, надежности, экономичности, а также более низких амортизационных отчислений. Стратегическим направлением решения этой задачи является минимизация интенсивности и глубины обработки почвы и разработка соответствующих машин и орудий.

1. Технологии предпосевной обработки почвы

В Республике Беларусь в настоящее время используются основная (глубокая, более 15 см) и дополнительная (предпосевная) технологии обработки почвы. Большинство хозяйств применяют обычную отвальную вспашку, выполняемую отвальными плугами на глубину более 15 см, поверхностную обработку почвы — на глубину до 8 см и мелкую — на глубину 8 — 15 см. На почвах легкого механического состава выполняют безотвальную (чизельную или дисковую) обработки.

Большое распространение получила технология минимальной обработки почвы с совмещением операций рыхления, крошения, перемешивания почвы и посева комбинированными почвообрабатывающе-посевными агрегатами.

Проходит испытание нулевая обработка почвы — прямой посев по стерне и (или) дернине с предварительной обработкой поля гербицидами.

Традиционная технология обработки почвы отвальными плугами является наиболее энергоемким и дорогим технологическим процессом в растениеводстве. Энергоемкость обработки почвы, выраженная удельным расходом топлива, составляет: у обычных технологий — 49кг/га, у минимальных (без вспашки) — 8 — 12 кг/га.

Большой эффект обеспечивает внедрение более экономичных машин и орудий. Использование оборотных плугов с винтообразной рабочей поверхностью корпусов, увеличенных до 45 — 50 см захвата, снижает расход топлива на 3 — 5 кг/га. Использование комбинированных почвообрабатывающих и почвообрабатывающе-посевных агрегатов с S-образными пружинными стойками в сравнении с традиционными технологиями позволяет сэкономить 12 — 27 кг/га топлива, повысить производительность на 16 — 32% и снизить стоимость обработки почвы на 14 — 26%. Минимизация обработки почвы является экологически оправданным агроприемом.

Проведенные исследования технологий основной и предпосевной обработок почвы, применяемых в Республике Беларусь, показали, что уплотнение и распыление верхнего слоя почвы многократными проходами машин и орудий являются причиной разрушения естественного плодородия. Установлено, что урожайность сахарной свеклы на почве с плотностью 1,4 г/см³ на 15% ниже, чем при плотности 1,0 г/см³; урожайность картофеля на суглинистых почвах с плотностью 1,07 г/см³ выше на 27%, чем на участках с плотностью 1,35 г/см³.

Использование комбинированных агрегатов уменьшает вредное воздействие проходов тракторов и сельскохозяйственных машин на структурный состав и плотность почвы, позволяет сократить продолжительность производственного цикла, увеличить производительность труда, снизить, затраты и себестоимость продукции.

Для минимальной мульчирующей дополнительной предпосевной обработки почвы промышленность республики выпускает комбинированные агрегаты АКШ-3,6; АКШ-6; АКШ-7,2; АКШ-9; АПВ-4,5; АКП-3; АКП-4; АКП-6.

Для чизельной обработки почвы выпускаются культиваторы КПМ-4; КЧД-6; АКМ-4; АЧУ-2,8; АРК-4; АК-3,6; КНЧ-4,2; КПМ-4; КПС-6М; КП-9.

В настоящее время проходят производственную проверку различные способы совмещения операций обработки почвы и посева: основная и предпосевная обработка почвы; предпосевная обработка почвы и посев с использованием комбинированных почвообрабатывающих и почвообрабатывающе-посевных агрегатов АПП-3; АПП-4; АПП-4,5; АПП-6; разрабатывается агрегат МПП-3, обеспечивающий одновременное формирование гладкой или профилированной поверхности и качественный посев дражированных семян овощных культур.

Комбинированная почвообрабатывающе-посевная машина МПП-3 выполняет одновременно основную и предпосевную обработку всех типов старопахотных почв с одновременным формированием гладкой или профилированной поверхности и качественным севом овощных культур в заданных нормах и требуемых схемах посева.

2. Виды механической обработки почвы

Под механической обработкой почвы понимается механическое воздействие на нее с целью создания благоприятных условий для роста и развития культурных растений.

Наибольшее распространение получили следующие виды (приемы) обработки почвы: вспашка, глубокое рыхление, лущение, фрезерование, культивация, боронование, прикатывание. В соответствии с этим применяют следующие типы почвообрабатывающих машин.

1. Машины для основной обработки почвы: плуги, чизельные орудия, плоскорезы.

2. Машины для поверхностной (предпосевной, мелкой) обработки почвы: культиваторы для сплошной обработки, бороны, катки, лущильники, фрезы, комбинированные агрегаты. ^к'

3. Машины для ухода за посевами: пропашные культиваторы, сетчатые бороны, ротационные мотыги и бороны, подкормочные приспособления к культиваторам.

Кроме того, дополнительно можно выделить следующие группы машин: для борьбы с водной эрозией; для борьбы с ветровой эрозией; для улучшения лугов и пастбищ; для садоводства: а) для закладки молодого сада, б) для обработки почвы в плодоносящем саду; в) для овощеводства.

Почвообрабатывающие машины классифицируют:

по назначению: общего (плуги и лущильники) и специального (плуги кустарниково-болотные, бороны садовые и т. д.);

по способу агрегатирования: навесные, прицепные, полунавесные и полуприцепные;

предпосевная обработка почва механическая по способу использования энергии рабочими органами: с пассивными, активными и комбинированными рабочими органами;

по виду тяги: тракторные, конные, к мотоблокам и с приводом от электродвигателя.

Под вспашкой понимается глубокое (более 15 см) подрезание пласта с одновременным его оборотом и крошением. Применяется в большинстве стран мира при возделывании многих культур.

Глубокое рыхление без оборота пласта применяют на полях, где почвы подвергаются ветровой эрозии. При этой обработке на поверхности поля остается стерня (до 90%), которая защищает почву от выдувания.

Фрезерование — рыхление и интенсивное перемешивание почвы. Осуществляется фрезами и чаще всего применяется на задернелых и болотных почвах, где плугом почву разрыхлить нельзя. Однако имеются фрезы для мелкого рыхления (пропашные) и для глубокого рыхления старопахотных земель (полевые).

Культивация — мелкое (менее 15 см) рыхление почвы с одновременным уничтожением сорной растительности. Машины, выполняющие эту работу, называются культиваторами.

Боронование — мелкое рыхление почвы с одновременным перемешиванием частиц и выравниванием поверхности почвы.

Лущение — мелкое рыхление стерни с частичным оборотом пласта сразу после уборки зерновых с целью провоцирования всходов сорняков для их последующей запашки. Осуществляется оно лущильниками (дисковыми или лемешными).

Прикатывание — уплотнение верхнего слоя почвы с одновременным крошением крупных комков и выравниванием поверхности почвы. Осуществляется катками.

Чизелевание — глубокое рыхление почвы без оборота пласта (до 50 см глубиной) для разуплотнения плужной подошвы.

Кроме этого, почва обрабатывается при копке ям, щелевании, образовании лунок, мульчировании и т. д.

Копка ям производится перед посадкой деревьев. Щелевание (нарезка щелей), образование лунок, нарезка гребней — приемы, необходимые для задержания стока воды на склонах, т. е. как меры борьбы с водной эрозией почвы. Мульчирование — прием, который также используют для предотвращения испарения влаги. Верхний слой почвы покрывают мелко измельченными растительными остатками (соломой, листьями), торфом, опилками.

3. Агротехнические требования к предпосевной обработке почвы

Поверхность поля, обработанного комбинированным агрегатом, должна быть выровненной, взрыхленной, мелкокомковатой и уплотненной.

Глубина рыхления должна соответствовать заданной, отклонения не должны превышать 1 см при глубине обработки до 12 см и не более 2 см, если обработка ведется на большую глубину. Высота гребней и глубина бороздок на поверхности поля допускается не более 4 см.

Подрезание сорняков и растительных остатков должно быть полным. В обработанном слое почвы комков размеров до 4 см должно быть не менее 80, а от 5 до 10 см — не более 10%. На поверхности почвы комки размером более 10 см должны полностью отсутствовать.

Комплектование агрегатов. Агрегаты комплектуются из наличия имеющейся техники с учетом их тягового сопротивления и тяговых возможностей трактора (табл.1).

Агрегаты АКШ-9, АКШ-7,2, АКШ-6 эффективны на полях размером более 30 га. АКШ-3,6 лучше использовать для обработки мелкоконтурных полей. Комбинированные агрегаты типа АКШ следует применять для предпосевной (финишной) обработки почвы. Поэтому при их использовании следует учитывать особенности агрофона. При возделывании озимой ржи их можно применять после гладкой вспашки, выполненной оборотными плугами, или вспашки с заделкой развальных борозд. При этом вспашка должна проводиться плугами, оборудованными приспособлениями для уплотнения почвы, дробления глыб и выравнивания поверхности (ПВР-2,3; ПВР-3,5; секциями кольчато-шпорового катка ЗККШ-6 и др.). На неокультуренных полях, заросших корнеотпрысковыми сорняками, после вспашки перед предпосевной обработкой почвы агрегатами типа АКШ необходимо проводить культивацию дополнительно.

При возделывании яровых и пожнивных крестоцветных культур комбинированные агрегаты типа АКШ можно применять после культивации почвы или других поверхностных обработок. Невыполнение этих требований приводит к преждевременному выходу из строя агрегатов.

При работе комбинированных агрегатов типа АКШ передние планчатые катки 1 (рис.1) дробят крупные комья земли, рыхлительные рабочие органы 2 рыхлят на заданную глубину поверхностный слой почвы, а задние два ряда планчатых катков 3 дробят комки почвы, выравнивают поверхность поля и уплотняют почву, готовят уплотненное ложе для семян. Отличие агрегатов АКШ-6 и АКШ-7,2 от АКШ-3,6 состоит в том, что к центральной раме агрегата крепятся боковые секции с такими же рабочими органами. В транспортном положении боковые секции складываются гидроцилиндрами и фиксируются на раме стяжками.

Подготовка трактора к работе с комбинированным агрегатом. Необходимо также подготовить трактор: установить механизм навески трактора по трехточечной схеме; центральную тягу навески трактора закрепить в транспортное положение. Проверяют наличие передних дополнительных грузов. Если грузы отсутствуют, их устанавливают. В шаровые втулки нижних тяг механизма навески трактора устанавливают ось подвеса сницы агрегата и фиксируют ее чеками с двух сторон.

Таблица 1. Техническая характеристика комбинированных агрегатов

Таблица 1.1

Рис. 1. Конструктивно-технологическая схема агрегатов АКШ:

1 — каток планчатый однорядный;

2 — рыхлительные лапы на пружинных стойках;

3 — каток планчатый с разновеликими роторами.

Присоединение агрегатов к трактору. При присоединении к трактору агрегата типа АКШ устанавливают рукоятку распределителя в положение «плавающее». Подают трактор назад так, чтобы ось подвеса сницы агрегата находилась напротив и ниже гнезд. Поднимают механизм навески до вхождения оси подвеса в гнезда ловителей и фиксируют ее при помощи замка и пружины. Соединяют агрегат с трактором страховой цепью. Рычаг распределителя устанавливают в нейтральное положение. Соединяют гидросистему агрегата с гидросистемой трактора с помощью рукавов высокого давления и внутренних полумуфт. Проверяют и доводят давление в шинах до 0,35 МПа.

4. Настройка комбинированных агрегатов до выезда в поле

Комбинированные агрегаты для проверки технического состояния и настройки заводят на бетонированную площадку. Они должны быть чистыми, укомплектованными рабочими органами и узлами в соответствии с требованиями заводских инструкций. Болтовые соединения должны быть затянуты, давление в шинах доведено до 0,35 МПа. Подтекание масла в гидросистеме должно отсутствовать. При проверке обращают ocoбое внимание на качество сборки и крепления узлов и деталей агрегата, на состояние и расстановку рабочих органов. Для этого используют линии разметки, нанесенные на площадке. Можно использовать также трафареты из резиновой, прорезиненной ткани или другого материала толщиной 3 — 6 мм, на которой нанесена разметка отдельно по каждому агрегату. Трафареты укладывают на площадку. Длина трафарета должна быть на 200 мм больше ширины захвата машины, а ширина — на 200 мм больше расстояния между передним и задним рядами рабочих органов. После заезда агрегата на площадку под рабочие органы устанавливают трафарет, агрегат переводят в рабочее положение.

Основную раму и рамки боковых секций проверяют на изгиб и скручивание. Прогиб рам определяют линейкой. Для этого замеряют высоту расположения концов и середины бруса от поверхности площадки. Разность в замерах не должна превышать 5 мм. Скручивание брусьев определяют уровнем, угломером и отвесом. Запрещается эксплуатация агрегатов со скрученными брусьями.

После проверки на изгиб и скручивание брусьев рам проверяют расположение рыхлящих рабочих органов по линиям разметки (рис.2). При этом носки рыхлящих лап должны находиться на линиях разметки и прилегать носками к площадке или иметь зазор между отдельными носками лап и площадкой до 1 мм. В случае отклонения расположения лап от заданного осуществляется их регулировка в горизонтальной плоскости и по высоте с помощью зажимов, болтов и гаек. У агрегатов проверяют крепление катков на секциях. Они не должны иметь зазоров в подшипниках и поврежденных дисков или планок. Резиновые амортизаторы передних катков у агрегатов типа АКШ должны быть сжаты до высоты 104 мм, а пружинные амортизаторы механизмов подъема и догрузки боковых секций у агрегатов АКШ-7.2 должны иметь между стаканом 2 и фланцем 3 расстояние 120 мм при полностью выдвинутых штоках гидроцилиндров, а при транспортном положении агрегата расстояние между стаканом 2 и осью пальца крепления амортизатора — 320 мм (рис. 3).

У агрегатов типа АКШ проверяют также установку нуля на линейке механизма глубины обработки почвы рыхлительными рабочими органами для каждой секции агрегата. При соприкосновении носков лап с площадкой деление «0» на линейке должно совпадать с обрезом шатуна механизма подъема. При необходимости производят регулировку положения линейки. У агрегатов АКШ-7,2 (6) необходимо проверить наличие страховочных цепей между рамками и боковыми секциями, а при движении агрегата по дорогам общего пользования — транспортной распорки на гидроцилиндре колесного хода. Необходимо произвести проверку работы гидросистемы. При помощи рукоятки гидрораспределителя трактора, управляющей работой гидроцилиндра колесного хода, произвести перевод агрегата в транспортное положение и обратно 3 — 4 раза. Обнаруженные неисправности в гидросистеме следует устранить.

Рис. 2. Схема расстановки рабочих органов агрегата АКШ-7,2:

1,2 — секции с левосторонней установкой механизма глубины обработки;

3,4 — секции с правосторонней установкой механизма;

5 — рыхлительный рабочий орган (стойка с оборотной лапой).

Рис. 3. Пружинные амортизаторы механизма

догрузки боковых секций:

1 — пружина; 2 — стакан; 3 — фланец;

4 — гайка регулировочная.

Если у агрегатов после проверки все параметры находятся в допустимых пределах, то они допускаются к работе и подлежат установке на заданную глубину обработки. Необходимо проверить наличие на агрегате сигнального платка.

Подготовка участка к работе агрегата. Осмотреть участок, убрать все препятствия, мешающие работе. Выбрать способ движения. Для комбинированных агрегатов основной способ движения — загонный с беспетлевыми поворотами.

Разбить участок на загоны. Ширину загонов принимают с учетом длины гонов.

При длине участка 300, 500, 600, 700, 1000 м и более ширину загонов принимают соответственно 75, 100, 120 и 140,150 м.

Отметить вешками линию первого прохода. Ширину поворотных полос принимают равной примерно 3 — 4 ширины захвата.

Работа агрегата на загоне. Перед работой необходимо установить агрегат в начале гона и настроить на заданную глубину обработки почвы.

Глубина обработки почвы планчатыми катками не регулируется и составляет 3 — 5 см в зависимости от типа почвы и предшествующей обработки.

Глубина обработки почвы рыхлительными рабочими органами устанавливается при помощи механизма регулировки 3 (рис.4), который состоит из двух труб с рычагами 13, соединенных между собой тягой, шатуна 12 с гайкой, винта с рукояткой и кронштейна, шарнирно закрепленного на раме. При вращении рукоятки винта по часовой стрелке и наоборот происходит опускание или подъем рамы 2 с рыхлительными рабочими органами. Величина вертикального перемещения рыхлительных рабочих органов относительно опорной поверхности планчатых катков контролируется линейкой, установленной на механизме регулировки.

Общая (суммарная) глубина обработки почвы определяется суммой глубины обработки почвы планчатыми катками и рыхлительными рабочими органами.

Уточнение заданной глубины обработки производится затем при работе в поле с учетом того, что одно деление на линейке соответствует величине заглубления на 1 см.

Регулируют направление (угол наклона) линии тяги трактора при помощи рукоятки 11 талрепа 5 (рис.4). Угол наклона линии тяги зависит от типа и плотности почвы и определяется длиной талрепа. Так, при работе на легких почвах длина талрепа должна составлять 610 мм, а на тяжелых — 650 мм. Линия тяги при этом будет проходить через ось 16 прицепного устройства и носки лап соответственно третьего или четвертого ряда (по ходу движения агрегата) рыхлительных рабочих органов.

У почвообрабатывающе-посевных агрегатов типа АПП необходимо дополнительно установить высевающую часть на заданную норму высева семян зерновых и трав или удобрений, а также сошники — на оптимальную глубину посева. При движении агрегата нельзя допускать забивания рабочих органов землей и растительными остатками. В случае их забивания агрегат необходимо остановить, приподнять рабочие органы и затем продолжить работу.

Рис. 4. Агрегат комбинированный почвообрабатывающий

АКШ-3.6 (вид сбоку):

1 — рама; 2 — секция с рабочими органами; 3 — механизм регулировки

глубины обработки; 4 — сница; 5 — талреп; 6 — ход колесный;

7 — замок; 8, 20, 23, 25 — оси; 9 — щиток сигнальный; 10 — ловитель;

11 — рукоятка талрепа; 12 — шатун; 13 — рычаги;

14, 18 — кронштейны; 15 — устройство прицепное; 16 — ось;

17 — гидроцилиндр; 19 — распорка; 21, 23,24 — болты; 22 — палец.

Агрегат должен работать по загонной системе с беспетлевыми поворотами. Поворотные полосы обрабатываются после обработки всего загона.

При работе агрегата рукоятка распределителя, управляющая гидроцилиндром навесной системы трактора, должна устанавливаться в «плавающее» положение, а при работе на легких почвах — в «нейтральное» положение.

Категорически запрещается делать поворот с заглубленными рабочими органами, так как это может вызвать их поломку.

Необходимо периодически контролировать осмотром состояние крепления узлов и деталей агрегата, особое внимание обращать на крепление рыхлительных рабочих органов.

На первом проходе, проехав 40 — 50 м, необходимо остановить агрегат и проверить качество обработки. Глубину обработки измеряют линейкой, если нужно, регулируют регулировочными механизмами. Максимальная допустимая скорость движения агрегата — до 10 км/ч. У почвообрабатывающе-посевных агрегатов типа АПП необходимо проверить правильность установки нормы высева и глубину заделки семян агрегатом.

При забивании рабочих органов почвой и растительными остатками их следует периодически очищать чистиками при поворотах и переводе в транспортное положение.

Контроль и оценка качества работы. Текущий контроль работы агрегатов проводят в процессе выполнения обработки почвы, приемочный — в конце работы. Качество работы оценивается по показателям, приведенным в табл. 2.

Таблица 2. Контроль и оценка качества работы комбинированных агрегатов

1. Государственная программа возрождения и развития села на 2005 — 2010 гг. Минск: РУП «Изд-во „Беларусь“», 2004.95 с.

2. Петровец, В. Р. Сельскохозяйственные машины: практикум / В. Р. Петровец, Н. В. Чайчиц. Минск: Ураджай, 2012.292с.

3. Степук, Л. Я. Машины для применения средств химизации в земледелии: учеб. пособие / Л. Я. Степук, В. Н. Дашков, В. Р. Петровец. Минск: Дикта, 2006.441с.

4. Степук, Л. Я. Машины для современных и перспективных технологий / Л. Я. Степук. Горки, 2007.178с.

5. Петровец, В. Р. Подготовка к работе пахотных агрегатов и работа на них / В. Р. Петровец, Н. В. Чайчиц. Горки: БГСХА, 2012.36 с.

6. Петровец, В. Р. Подготовка к работе комбинированных агрегатов и работа на них / В. Р. Петровец, Н. В. Чайчиц. Горки, 2012.12с.

7. Петровец, В. Р. Управление сельскохозяйственной техникой: учеб. пособие / В. Р. Петровец, В. А. Гайдуков, Н. В. Чайчиц. М.: Изд-во деловой и учебной литературы, 2004.319 с.

8. Клочков, А. В. Сельскохозяйственные машины: учебник / А. В. Клочков, Н. В. Чайчиц, В. П. Буяшов. Минск: Ураджай, 2007.494с.

9. Руководство по эксплуатации. Сеялка пневматическая универсальная СПУ-6. Лида: ОАО «Лидагропроммаш», 1994.29с.

10. Сеялка универсальная С-6. Руководство по эксплуатации. Жлобин: ОАО «БЭМЗ», 1998.67с.

11. Подготовка опрыскивателей к работе и оценка качественных показателей технологии процесса: метод. указ. / В. Р. Петровец, Н. В. Чайчиц. Горки: БГСХА, 2002.16с.

12. Петровец, В. Р. Сельскохозяйственные машины: практикум / В. Р. Петровец, Н. В. Чайчиц. Минск: Ураджай, 2012.292 с.

13. Подготовка посадочных агрегатов и работа на них: метод. указ. / В. Р. Петровец, Н. В. Чайчиц. Горки: БГСХА, 2012. 11с.