Обоснование параметров и режима работы эллиптического лопастного бороздовскрывателя дернинной сеялки

Для успешного развития животноводства необходимо создание прочной кормовой базы. Продовольственной программой СССР пред-. усмотрено обеспечить производство кормов в стране в 1985 г, в количестве 500 млн. т и в 1990 г. — 540.550 млн. т кормовых единиц, довести в 1990 г. заготовку сена до 1(10.ПО млн. т [i].

Важная роль в решении этих задач отводится естественным сенокосам и пастбищам', площадь которых в нашей стране на I ноября 1980 г. составляла 373,7 млн.га. Это в пять раз превышает площадь пашни над кормовыми культурами. Однако, в. аловый сбор кормов с естественных кормовых угодий небольшой, что объясняется их низкой продуктивностью: урожай сенокосных угодий составляет 6,8 ц сена, пастбищ — 4.4,5 ц с I га /в переводе на сено/.

Сельскохозяйственной наукой и передовой практикой доказано, что продуктивность кормовых угодий может быть значительно повышена их улучшением. Октябрьский /1984 г./ Пленум ЦК КПСС подчеркнул: «. за повышение продуктивности всех лугов и пастбищ надо браться безотлагательно, всеми силами и со всей настойчивостью» [2] В общей сложности малопродуктивных кормовых угодий, требующих улучшения, в стране насчитывается около 100 млн. га [з] Различают коренное и поверхностное улучшения. Коренное улучшение путем подъема и оборота пласта плугом или разделки почвы фрезерной машиной позволяет не только избавиться от старого травяного покрова, но и глубоко заделать семена сорняков и тем самым подавить их развитие. Фрезерование наиболее эффективно при ускоренном залужении, однако оно не находит широкого применения из-за большой энергоемкости и низкой производительности фрезерных машин и, как следствие, высокой стоимости работ. Способ улучшения пастбищ вспашкой с оборотом пласта является основным. Он продолжителен и требует больших затрат рабочего времени, на почвах с малым гумусовыгл слоем вообще не рекомендуется, потому что вместе с. дерниной на дно борозды сбрасывается наиболее плодородный слой, а подпочва выносится на поверхность.

При поверхностном улучшении без сплошного разрушения дернины подсевают наиболее ценные в кормовом отношении травы, вносят удобрения. Это рекомендуется при содержании в травостое не менее 35.45 $ бобовых и злаковых, на участках с метим пахотным горизонтом, при наличии, каменистой подпочвы и там, где уничтожение дернины, даже временное, может вызвать эрозию почвы.

Одна из основных мероприятий поверхностного улучшения является подсев трав в дернину. Подсев производится специальными сеялкамиа также зерновыми сеялками, используемыми при «нулевой» обработке почвы. Специальные машины в зависимости от способа обработки дернины и типа рабочих органов классифицируются на сеялки дисково-сошникового типа,.чизель-ные и модифицированные почвофрезы.

У машин первого типа впереди высевающих сошников установлены дисковые ножи, предназначенные для предварительного нарезания в почве щели. В почве образуются У — образные углубления, в которые высеваются семена трав. Дисковые ножи бывают плоские и гофрированные. Последние обладают большой активностью воздействия на пласт и лучше самоочищаются.

Машины второго типа с чизельными лапами и анкерными сошниками применяют, на плотных почвах. Однако при этом дернина плохо крошится, б борозде образуются воздушные карманы, иссушающие верхний слой почвы. Установка впереди, лапы дискового ножа, разрезающего дернину, несколько снижает тяговое сопротивление, улучшает условие работы сошника.

У машин третьего типа приводные диски, установленные впереди высевающих рабочих органов, нарезают в дернине узкие /1,5.5,0/см/ борозды, в которые высеваются семена, а затем рядки прикатываются. При такой обработке обеспечивается необходимая подготовка семенного ложа и укрытие семян мульчирующей почвой, не нарушается основной дерновой покров пастбища и исключается эрозия почвы, что особенно важно на склонах. Так как диск имеет небольшую толщину /0,5.О, 7 см/, то для образования борозды указанной ширины он устанавливается на валу под утлом к оси вращения или оснащена по периферии сегментами, отогнутыми попеременно в противоположные стороны.

Диск, установленных! под углом к оси вала, за каждый оборот совершает качательное движение относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии борозды. При этом глубина обработ- -ки по ширине борозды-непостоянная, величина окружной скорости и силы резания также не остаются постоянными.- Рабочий орган испытывает знакопеременные осевые усилия.

Применение диска, оснащенного сегментами, позволяет снизить потребную частоту вращения бороздовскрывающего рабочего органа, но он склонен забиваться растительностью, его нельзя применять для обработки каменистых-почв.

Активный бороздовскрыватель с эллиптическими лопастями, на наш взгляд, лишен этих недостатков. Лопасть формирует стружку преимущественно деформацией резания, которая является найменее энергоежим видом деформации при обработке дернины. В процессе взаимодействия лопасти с почвой окружная скорость резания и глубина обработки по ширине остаются постоянными.

Стенки борозды не уплотняются. При установкена вал двух рабочих органов с лопастями, отклоненными в противоположные стороны от плоскости вращения, осевая сила их взаимно уравновешивается. Кроме того, применение в бороздовскрывателе режущего элемента с цельным лезвием позволяет рабочему органу выглубляться из. почвы при наезде на’препятствия. Последовательный вход с почву точек лезвия лопасти способствует равномерной загрузке механизмов привода рабочего органа. Так как рабочая длина лезвия лопасти бороздовскрывателя гораздо больше аналогичного показателя фрезерного Г — образного ножа, при прочих равных условиях, износ лопасти будет меньше,' чем ножа.

Обоснование технологических, конструктивных параметров и режимов работы эллиптического лопастного бороздовскрывателя дернинной сеялки по критериям качества и энергозатрат является основным содержанием диссертационной работы.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Методика агротехнического и технологического обоснования конструктивных параметров. и скоростного режима работы эллиптического лопастного бороздовскрывателя дернинной сеялки.

2. Результаты исследования кинематики активного бороздовскрывателя.

3. Силовой анализ работы бороздовскрывателя. /Определение движущей, выглубляющей и осевой сил рабочего органа/-.

4. Обоснование взаимосвязей качественных и энергетических показателей разработанного бороздовскрывателя дернинной сеялки с физико-механическими свойствами дернины, конструктивными¦и скоростными параметрами.

Работа выполнена на кафедре сельскохозяйственных машин Саратовского ордена «Знак Почета» института механизации сель- ' ского хозяйства имени М. И. Калинина, экспериментальные исследова— ния проведены на кафедре «Тракторы и автомобили» Чувашского сельскохозяйственного института.I.' СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ1.1, Подсев трав и условия, определяющие его эффективностьПодсев трав необходим после удаления с естественных кормовых утодий кочек, кустарников, на обнаженных местах, на выбитых пастбищах, сенокосных’участках, на пойменных лугах сизреженным травостоем [4, 5, 6, 7].

Подсев трав следует проводить в первую очередь на малопригодных для многократной обработки, неудобных по контуру, имеющих небольшой пахотный слой и особо подверженных водной эрозии, крутых склонах /а в условиях Нечерноземья РСФСР на склонах оврагов расположено более Ъ0% площадей пастбищ и около 10.15% площадей сенокосов [в] /. Создавая в короткий срок упругий, крепкий на разрыв дерн, травы обеспечивают надежную защиту склонов от размывающего действия воды. Если смыв с обработанной под зябь или пар почвы принять за 1(3 0%, то с участков, занятых многолетними травами, он не будет превышать 0,01 $, то есть практически равен нулю. 60-эдетровая луговая полоса задерживает 85.90% снесенного с пашни мелкозема [ Ъ].

Особого внимания заслуживает подсев бобовых трав. На природных кормовых угодьях их обычно встречается очень мало, в среднем они составляют не более 5.10 $ урожая сена [9,Ю]. На сеяных же сенокосах. и пастбищах бобовые растения, входящие в травосмесь при посеве, через 2.4 года почти полностью выпадают из травостоя, [II, 12]. Это приводит к снижению поедае-мости пастбищного корма и ухудшению качества сена.

Поэтому в целях улучшения качества сена и пастбищного кор/ма, а также снижения потребности в азотном удобрении требуется периодически проводить подсев бобовых трав. По мнению С.П.Сме-лова [13] «. малого количества экземпляров бывает нередко достаточно, чтобы поддерживать видовой состав». Вместе с тем, возобновление травостоя из семян способствует в известной степени омоложению трав, повышению их жизненности, которая снижается в процессе вегетативного воспроизведения. В этом, по утверждению С. П. Смелова, прежде всего и заключается непосредственное значение семенного воспроизведения, а не в повышении урожая, как ошибочно считали ранее некоторые исследователи.

Опыт улучшения кормовых угодий подсевом трав в дернину показывает, что луговые сообщества не допускают полного развития ¦ подсеяных или опавших семян, хотя их всходов может быть в.10.100 раз больше числа взрослых растений [14]. В полевых условиях прорастает в среднем 60.70 $ семян злаковых трав, 52.57 $ семян бобовых, показавших при лабораторных исследованиях стопроцентную всхожесть. Установлено, что 60.77 $ молодых растений разнотравного луга погибает в возрасте до одного года, 10.12 $-на втором году жизни, 5.10 $ - на третьем году жизни. В дальнейшем отмирание молодняка резко сокращается [15, 16]. Исследованием приживаемости всходов подсеяных трав занимался также Н. И. Рыжов [14]. По его данным, 25.30 $ всходов погибает уже в первые два месяца жизни.

Детально вопрос о причинах гибели всходов из семян на лутах рассматривался проф. И.Д.Богданевской-Гиэнеф и Т.А.Работновым[17, 18].

Анилизируя влияние различных факторов на гибель всходов /засуха, заморозки, поедание всходов слизняками и насекомыми, грызунами, птицами и др./" авторы пришли к заключению, что решающее значение имеет борьба за элементы пищи и влаги, взаимоотношение корней, в меньшей степени проявляется значение затенения. Опыты С. П. Смелова и А. Д. Любской [17] показали, что корневые выделения и продукты распада корней токсичны и значительно ограничивают приживаемость растений. Это подтверждено и другими работами [15, 18 ].

Для успеха подсева необходимо обеспечить по крайней мере два условия.

1. Ослабить ценотические связи в ценозе, сделать его менее устойчивым, менее замкнутым-.

2. Одновременно мобилизовать в наибольшей^{степени} способность подсеваемых видов для быстрого роста их всходов.

Ослабление ценотических связей и конкуренции за факторы среда в ценозе может быть достигнуто различными приемами механического воздействия на дернину/рис. 1.1/: частичным разрушением дернины боронованием, фрезерованием, дискованием, ' применяемым в разных формах /сплошное и полосное/ и с разной интенсивностью в соответствии с потребностями. Когда подсев проводят в разреженные травостои, где ценотические связи ослаблены, эти приемы не всегда обязательны.

Замкнутость ценоза может быть снижена интенсивным использованием травостоя перед посевом. При выборе сроков подсева следует иметь в виду, что интенсивность потребления питательных веществ травостоем в течение вегетативного периода меняется. Она относительно мала: при весеннем пробуждении растений, когда рост ограничивают неблагоприятные температурные условия и еще не сформировался их наземный аппаратпосле отчуждения травостоя, когда только начинает отрастать отава.

Приспосабливание имеющихся сеялок для подсеваСпециальное сеялки прямого посевана базе активных рабочих органовIК о X"=? *ожXшччэ фч о к"г оо юX2.§- £юа &-о «ОРСсооРуочэО Xо б) с оX X XIо «оX о Xс*ёРу в*на базе пассивных рабочих органов Xж «53 кX оРу Xф ССк х5 ё X х вX к о оX о о X о •со XI №в, а оа? «ю о со О 5к о со о ь<5 л п с сочетание пассивных и акт.раб.орг.

Рис. 1.1. Классификация технологических операций и средствмеханизации улучшения кормовых угодий способом подсеваным выжиганием осенней отавы. При. весеннем выжигании несколько ослабляется рост и развитие имеющихся в травостое злаков, что снижает их угнетающее действие на молодые всходы подсеяных трав.

На крутых склонах, на которых обработка почвы перед подсевом трав невозможна, положительное значение для роста и развития подсеяных трав может иметь предварительное уничтожение травостоя опрыскиванием его соответствующими гербицидами.

Подсев проводится высевом семян вразброс без заделки или рядовой дисковой сеялкой.

В многочисленных опытах по подсеву трав без предварительной обработки дернины в условиях Нечерноземной' зоны [14,15,1б] не получено положительного эффекта как по повышению урожая, так и по улучшению качества травостоя главным образом потому, что без сопутствующих подсеву мероприятий /боронование, дискование, внесение удобрений/ не создаются благоприятные условия прорастания и развития растений.

Многолетний опыт разбросного подсева клевера под рожь показывает, что его можно проводить только ранней весной, когда почва насыщена влагой и, семена, набухая /семена бобовых поглащают влагу до 100.130 $, а злаковых до 30.40 $ собственной сухой массы/, могут погружаться в нее под влиянием силы тяжести. На лугу же такое явление не произойдет даже при самих ранних сроках посева из-за наличия сомкнутой дернины.

Положительный результат при разбросном посеве. получен в условиях песчанных пастбищ. Этот способ посева нашел широкое применение в Средней Азии, при улучшении пастбищ на разбитых песках, и в Австралии [4,181.

В опытах по посеву трав с последующим боронованием насуходольных лугах получены положительные результаты, но из-за отрицательного влияния самого боронования на урожай трав снижается производственное значение данного приема. Эффективность этого приема возрастает при внесении органических удобрений, особенно на лугах с сильно выбитым травостоем, т. е. в нарушенных луговых сообществах. Но, при наличии в травостое хорошо отзывающихся на удобрение видов трав /овсяница луговая, ежа сборная и др./, снижается эффективность подсева, так как основной травостой будет заглушать всходы.

Эффективность подсева трав повышается на фоне аэрирующей обработки дернины. Б 30-е и 50-е годы в нашей стране испытывали ряд приемов по аэрации луговых почв: глубокое рыхление, ще-левание, применение орудий с колющими рабочими органами, мелкое кротование, обработка дернины дисками и фрезами с одновременным внесением удобрений и подсевом трав [19, 20]. Однако на практике эти приемы не получили широкого распространения из-за краткосрочности их положительного действия, отсутствия результативности в годы с неблагоприятными условиями увлажнения. Краткосрочность их действия обуславливается недостаточным вен- ¦ тилированием уплотненных слоев. Эффективного вентилирования уплотненных корнеобитаемых слоев почвы на длительный период и лучшего усвоения удобрений’корнями растений можно достичь только в том случае, если почвообрабатывающее орудие извлекает почву, обеспечивая тем самым изменение ее объемной массы и свободный доступ удобрений к слаборазложившемуся органическому веществу более глубинных слоев. В работе [21] предложен прием, в основу которого положена механическая обработка почвы без нарушения целостности основной части растительного покрова и без перерыва в использовании пастбища — вырезании ниш шириной 2.3 см на глубину пахотного слоя с одновременным измельчением вырезанной дернины, перемешиванием ее с почвой и разбрасыванием в виде мульчи на поверхности. Это обеспечивает уменьшение объемной массы почвы путем последующего саморазрушения стенок ниши и образования-микротрещин в почве, не тронутой обработкой. При этом повышается ее порозность и объем воздухои водоносной полостей, облегчается проникновение удобрений к корням растений в течение длительного периода. Последний’момент приобретает существенное значение, так как удобрения очень медленноI .- проходят через дернину. Более глубокая заделка удобрений су-ществеенно повышает их эффективность. Условия для прорастания семян подсеваемых трав и приживаемость их всходов улучшаются мульчированием почвы, изъятой из выемки. В результате совмещения такой обработки с внесением минеральных удобрений и подсевом трав заделкой семян в дернину получена прибавка урожая в 38% [21].

Таким образом, анализ результатов опытов по разбросному подсеву трав показывает, что этот прием дает положительные результаты только при совмещении его с аэрирующей обработкой дернины и заделке семян и удобрении в дернинный пласт.11.2. Анализ средств механизации для подсева трав и внесения удобрений в дернинуПодсев трав сеялками с дисковыми сошниками в настоящее время получил значительное распространение. Для этой цели приспосабливаются серийно выпускаемые сеялки и разрабатываются специальные сеялки. Однако, серийно выпускаемые сеялки не обеопе-чивают выполнение агротехнических требовании по глубине заделки семян и ее равномерности из-за повышенного сопротивления дернины резанию, что вызывает необходимость конструктивных изменений этих сеялок. Г. П. Еремин [22] проводил перед посевом тщательную регулировку дисковых сошников и заточку дисков. На поводки каждого сошника навешивалирь грузы массой 4 кг. Но и в этом случае сухая дернина, будучи упругой, плохо разрезалась и в местах большого уплотнения не прорезалась до минерального слоя, из-за чего часть семян оставалась в толще дернины. Для обеспечения достаточного вертикального усилия на сошник иногда используется гидравлическая система агрегата [20 ]. Вскрытию борозды дри малой вертикальной нагрузке на сошник способствует понижение точки схождения дисков двухдискового сошника до уровня дневной поверхности поля и ниже.

Чтобы улучшить качество подсева семян многолетних трав в дернину луга или пастбища, проводились работы по созданию специальных сошников к существующим зерно-травянным сеялкам. И. Ф. Днепровский [16 ] работая над созданием травяно-пластовой сеялки, разработал сошник, который совмещает принципы работы анкерного и дискового сошников /рис. 1,2/.

Г. М.Бузенков [16 ] в результате исследования качества/ работы четырех разновидностей сошников для подсева в дернину луга: анкерного, килевидного, двухдискового обычного, двухдискового с приспособлением для изменения точки схождения дисков, установил: — анкерный сошник обеспечивает лучшую полевую всхожесть семян, подсеваемых в дернину луга, вследствии того, что он открывает более широкую бороздку и больше повреждает корневую систему луговой растительности, чем другие сошники— подсев трав в дернину необходимо производить с одновременным рыхлением и внесением удобрений, для чего целесообразно разработать комбинированную сеялку—.при подсеве трав в дернину луга бороздки можно оставлять открытыми, т.к. в открытые. бороздки попадает больше влага— при закрытых бороздках росткам семян трав трудно пробиваться на поверхность, так как им приходится преодолевать сопротивление плотной дернины.

Анализ вышеприведенных и ряда других работ [7, 24, 25] показал, что подсев с. использованием сеялок, приспособленных для этой цели тем или иным способом, не всегда гарантирует успех и, как правило, малоэффективен. Поэтому наиболее перспективным направлением механизации поверхностного улучшения кормовых угодий является создание конструкции специальных сеялок.

Ряд исследователей в нашей стране и за рубежом делали попытки создать сеялки для подсева семян в дернину. По принципу воздействия на почву они делятся на сеялки с пассивными и активными рабочими органами. К первым относятся так называемые' диско-восошниковые сеялки, ко вторым — фрезерные сеялки.

Дисковосошниковые сеялки в качестве основного почвообрабатывающего рабочего органа имеют дисковый ноя, [26]. Высев семян во вскрытую щель осуществляется в сочетании с двухдисковым сошником или сошником анкерного типа. Заделка семян на рыхлых, богатых гумусом почвах осуществляется самой осыпающейся почвой. На бедных гумусом глинистых почвах щель после прохода двухдискового сошника остаетсяоткрытой. Заделка семян в таких случаях производится прикалыванием наклонно расположенными катками. На влажной почве при большом давлении катков доступ воздуха к семенам прекращается, и они погибают. Во избежание этого, каток заменяется на специальный диск, имеющий по периферии сегменты, попеременно отогнутые в противоположные стороны. Ширина диска по концам отогнутых. сегментов больше, чем ширина щели. При пе- ¦ река^тывании диска сегменты снимают часть почвы со стенок щели и покрывают семена тонким разрыхленным слоем.

В нашей стране учеными УШШЭСХа [27] разработана сеялка, оборудованная трехдисковыми сошниками, расположенными с между-рядием 15 -см. Дисковый нож диаметром 35 см устанавливается на одном уровне с расположенным за ним двухдисковым сошником, имеющим. параллелограммную подвеску /рис. 1.4/. Усилие, необходимое для заглубления одного трехдискового сошника, составляет 1,6 кН, и обеспечивается за счет дополнительного балласта.

В Чехословакии [28] выпускается сеялка20″ SeX-ß-J ширинойзахвата 3 м с двадцатью трехдисковыми сошниками индивидуального «копирования. Для образования борозды глубиной 6 см на каждый сошник необходима нагрузка 1,7 кН, для обеспечения чего сеялкабалластируется грузом 1700 кг.Рис. 1.4. Комбинированная сеялка конструкцииУНИИМЭСХ, оборудованная трехдисковымисошникамиАнглийская фирма НиалЛ выпускает сеялку модели 5])-300 28 шириной захвата 3 м, оборудованную трездисковыми сошниками. Масса сеялки — 2450 кг, дополнительного балласта — 500. 950 кг. При количестве сошников, равном 16.19, вертикальная нагрузка на один сошник составляет 1,5.1,9 кН. Широкое распространение • за рубежом получили сеялки фирмы Ма^а/ Репдш /рис. 1.5/ [29] о Параллелограммная подвеска трехдискового сошника обеспечивает копирование поверхности поля и высев семян на заданную глубину. Заглубление сошников обеспечивается и регулируется гидроцилиндрами и тройными спиральными пружинами с использованием массы сеялки. На связных почвах усилие нажима может быть увеличено за счет дополнительных грузов, помещаемых в балластные ящики. Регулируется оно в зависимости от плотности почвы в пределах 0,4.1,6 кН.

Фирма Туе /США/ [29] выпускает сеялки, оборудованные трехдис-ковыми сошниками. В зависимости от плотности почвы, состояния растительного покрова, перед двухдисковым сошником может быть установлен как плоский, так и рифленный диск, а иногда диск с волнистым краем. Последние обладают большой активностью воздействия на дернину, лучше самоочищаются, но хуже заглубляются.

Основным преимуществом сеялок, оборудованных трехдисковыми сошниками, является высокая рабочая скорость, которая на выравненных по микрорельефу рыхлых песчаных, гумусовых почвах может достигать 12.20 км/ч [24].

Но сеялки такого типа требуют, значительное вертикальное усилие для заглубления сошника в дернину, не обеспечивают создание благоприятных условий для роста и развития растений. Из-за. заделки семян в толще дернинного пласта, когда двухдисковый сошник не в состоянии прорезать его до минерального слоя, корневая система подсеяных трав слабо развивается. Большое скоплениеРис.

1.5. Сеялка M F- 130 фирмы MaS&l F&-t%u¿-$onкорне®основной растительности препятствует корням молодых растений развиваться вглубь. Отрицательное влияние в этом отношении оказывают также корневые. выделения и продукты распада корней. Необходима минимальная подготовка семенного ложа путем механического рыхления и крошения в зоне расположения семян. Учитывая, что подсев необходимо провести рано весной в условиях высокой влажности дернины, агрегаты с большой массой приводят к травмированию растительности, колееобразованию.

Использование в сеялках прямого посева долотообразного сошника в сочетании с дисковым ножом, закрепленным на общей с сошником грядиле несколько устраняет эти недостатки. Вертикальное усилие, действующее со стороны пласта на долотообразный сошник, при заглублении его в дернину, способствует внедрению дискового ножа на необходимую глубину. Сам же сошник, имея развитые щеки, производит рыхление и крошение дернины в зоне высева семян.

Австралийские луговоды широко используют стерневую сеялку, сошниковая группа которой представлена на рис. 1,6 [30]. На поводке сошника для надрезания дернового слоя крепится дисковый нож с накладной ребордой, который одновременно ограничивает заглубление основного сошника. К корпусу сошника, имеющему в поперечном сечении V-образную форму, прикреплен уширитель в видео о с" vплоского ножа, который рыхлит почву в нижнеи части вскрытой борозды. Ширина борозды на. поверхности поля получается меньше, чем в нижней части, благодаря чему рационально используется почвенная влага.

В стерневой сеялке, разработанной Чехословацким научно-исследовательским институтом сельскохозяйственного машиностроения [зГ] долотообразный сошник расположен на расстоянии 2.5 см от дискового ножа и идет на 1,5.2 см глубже. Такая компоновка сошниковой группы позволила добиться равной с трехдисковым сошникомРис. 1.6. Сошниковая группа стерневой сеялки/Австралия/величины заглубления при уменьшении потребной вертикальной нагрузки на 30%.

Шотландская опытная станция национального института сельскохозяйственной техники предложила устройство для расширения зоны подпочвенного рыхления и крошения почвы на глубине заделки семян. Идущая за дисковым ножом посевная лапа имеет с обеих стород стойки два лемеха, способствующих самозаглублению лапы. В образованную лапой горизонтальную щель под напором воздуха подаются семена. По обе стороны от центра вертикальной щели вносятся удобрения без контакта их с семенами. Потребная тяговая мощность на одну сошниковую группу составляет 7,36 кВт [32].

Рассмотренные выше видоизменения долотообразного сошника улучшают условия прорастания семян и развития корневой системы всходов подсеянных растений, но при этом конкурирующая способность имеющейся растительности не подавляется, для чего требуется применение дорогостоящих гербицидов.

Новозеландские, ученые Д. Робинсон /?>- Ио&ошиг / и М. Кросс /М.К'го" / [33] считают, что идеальная машина для улучшения лугов способом подсева должна обрабатывать полосу дернины шириной 3,7 см, с междурядием 15.17,5 см, что в сочетании с пастьбой в достаточной степени ослабляет конкуренцию в отношении света. Независимая подвеска дисковых сошников должна обеспечить хорошее копирование поверхности почвы и одинаковую глубину заделки семян. Для вскрытия борозды необходимой ширины и глубины при любом со-состоянии поверхности пастбища перед каждым сошником устанавливается дерносним. Д. Хервей /?). Шьих^- / [33] разработал сеялку для обновления пастбищ, состоящую из 4 секций, расположенных на расстоянии 60 см друг от друга. Секция состоит из дискового ножа, смонтированного перед лемешным корпусом ширинойзахвата 25 см, за которым следует регулируемый сошник, цепная волокушаи каток. Р. Ланг Д? fcuuj, / и К. Бекер Д" Весе/г / [33] создали экспериментальную пастбищную сеялку, состоящую из расположенных в два ряда плоскорезных лап шириной захвата 45 см, причем глубина хода лап второго ряда на 10 см больше. Расстояние между лапами по ширине захвата сеялки 100 см, ширина полосы нетронутой растительности — 55 см. Высев семян производится подпружиненными двухдисковыми сошниками с ограничителем глубины заделки семян.

Главным недостатком всех рассмотренных типов сеялок прямого посева является их большая масса, высокое тяговое сопротивление, что, в свою очередь, требует для их агретатирования тракторы повышенной массы и мощности. Так как современные сельскохозяйственные тракторы характеризуются высокой энергонасыщенностью, то при работе в агрегате с сеялками с пассивными рабочими органами они испытывают значительное буксование. При этом происходит повреждение дернины в виде срыва дернинного слоя. Это, по данным С. Романа /5. Hemma / [34] более пагубно отражается на урожайности кормовых угодий, нежели уплотнение от увеличения давления на почву опорно-ходовыми устройствами тяжелых машинно-тракторных агрегатов.

Направление дальнейшего развития дернинных сеялок основано на таком способе передачи энергии от двигателя к исполнительным рабочим органам, который позволяет разгрузить узкое звено в цепи передачи энергии — «движители-почва». У машинных агрегатов с активными рабочими органами передача энергии осуществляется как через движители, так и через систему вала отбора мощности /ВОМ/ трактора. Горизонтальная составляющая технологического сопротивления активных рабочих органов направлена в сторону поступательного движения агрегата и позволяет уменьшить сопротивление поступательному движению сеялки и, соответственно, величину касательных усилий на ведущих колесах трактора [35]. Последнее обуславливает уменьшение буксования движителей и способствует сохранности дернинного слоя, повышает технико-экономические показатели машинного агрегата.

В агрегате такого типа фрезерные ножи нарезают в дернине бороздки шириной 2.3 см, в которые сошник заделывает семена. Сеялка ТЫязеесЬт. [24] имеет на сплошном валу 15 фрезерных дисков, расположенных на расстоянии 12,5 см друг от друга, на каждом из которых закреплено шесть дугообразных ножей. При таком конструктивном решении машина обрабатывает только 15.20 $ поверхности поля /рис. 1.7/.

В Польской Народной Республике на базе почвенной фрезы И 500/1 и сеялки создано комбинированное орудие для подсева семян трав на лугах и пастбищах. Взамен дугообразных ножей фреза оснащена прямыми, которые нарезают в дернине канавки глубиной до 100 мм. Семена заделываются сошниками на глубину 10.40 мм [Зб].

Большим недостатком рассмотренного типа дернинных сеялок, ограничивающим их широкое распространение, является плохое копирование неровностей поверхности почвы. Качество посева, удовлетворяющее требованиям агротехники, достигается лишь на ровных участках, поэтому в последующих моделях дернинных сеялок предусматривалось независимое копирование рельефа фрезерными и высевающими рабочими органами при их секционном исполнении [37].

Следует также отметить, что Г-образный нож, наиболее распро-.с.траненный в почвофрезах, при обработке дернины полосами имеет ряд недостатков. Воздействие полки ножа на обрабатываемый материал носит ударный характер, производится сразу всей длиной лезвия, что требует большой окружной скорости ножа для создания инерционного подпора при обработке волокнистых материалов, к каким относится дернина. Резание происходит с малой величиной отРис. 1.7. Сеялка Я&кА&ебс1&1 фирмы НаъххлЛ. носительного скольжения, не обеспечивающей самоочищение ножа на участках с большим количеством растительных остатков [38]. При ширине вскрываемой борозды, равной длине, полки ножа, обработка Г-образным ножом приобретает характер блокированного резания, при котором удельные энергозатраты возрастают в 1,5 раза [19]. Г-образный нож с лезвием полки, выполненным по дуге логарифмической спирали, 'обеспечивающем самоочищение лезвия и плавный вход в почву, не получил широкого распространения в виду сложности изготовления [39].

С целью избежания блокированного характера резнания при обработке дернины полосами разработан способ, основанный на двухэтапном измельчении дернины [40, 41, 42]. Сеялка конструкции УкрВШМЭСХа, предназначенная для его осуществления, имеет перед каждым сошником пару пассивных плоских дисков, которые производят съем полосы дернины. Крошение этой полосы осуществляется ротационным рабочим органом активного действия, затем измельченная масса возвращается в борозду, в которую сошник высевает семена и вносит удобрения.

Отличие разработанного в Англии способа восстановления травяного покрова пастбищ состоит в том, что полоса дернины, вынимаемая, из борозды, отбрасывается в сторону и не участвует в формировании семенного ложа. Сеялка, предназначенная для реализации предложенного способа, имеет на раме каждой секции сферический диск для съема полосы дерна, активный ротационный рыхлитель минерализованного поддернинного слоя, комкодробителъ в виде пруткового барабана, сошник для высева семян и уплотняющий катокминеральные удобрения вносятся перед ротационным рыхлителем. Хотя подготовка ложа для семян производится не измельчением дернины, а рыхлением поддернинного слоя, что менее энергоемко, общие энергозатраты с учетом, пассивного дискового дерноснима ос-'таится высокими.

Основным-почвообрабатывающим рабочим органом дернинной сеялки модели Рот фирмы Джон Дир /Ъои Ъгепл / [Зб] является активный диск диаметром 300 мм, установленный на валу под небольшим углом к оси вала, вращающийся с частотой 12,1При вращении вала каждая точка диска совершает качательное движение, а плоскость его перемещается внутри некоторого шарового сегмента, осуществляя сжатие почвы и ее срез по поверхности этого сегмента. Б дернине образуется узкая борозда шириной 12,5 мм, глубиной 19.64 мм. Перед каждым диском установлен дерносним, срезающий узкую полоску дерна над бороздой. Засеянная борозда уплотняется посредством подпружиненного каточка шириной обода 6,35 мм. Комплект из пары дисков, дерноснимов и уплотняющих ка-точков смонтирован на независимой подпружиненной подвеске, обеспечивающей постоянную глубину заделки семян в условиях изменяю-ще'гося микрорельефа поверхности луга. Снижение конкурирующей способности существующей растительности в период прорастания и развития подсеянных трав достигается обработкой гербицидом. К недостаткам сеялки следует отнести высокую переменную окружную скорость резания, знакопеременные осевые нагрузки на диск, уплотненные стенки борозды, неровность дна. Знакопеременные осевые нагрузки вызваны необходимостью смещения почвы попеременно в ту и другую сторону от борозды вдоль оси вала. Смещение почвы сопровождается сжатием и смятием ее, что приводит уплотнению стенок борозды. При этом-на стенках борозды образуются «приливы», аналогичные гребешкам на дне борозды, образующимся при работе ротационного почвообрабатывающего рабочего органа. Высокая окружная скорость бороздовскрывателя приводит к его быстрому износу. Оснащение диска по периферии твердосплавными режущими элементами с целью по- 33 вышения его износостойкости приводит к удорожанию сеялки.

Краткая характеристика сеялок прямого посева представлена в таблице I.

Анализ конструкций сеялок прямого посева позволяет сделать следующие выводы.

Сеялки прямого посева имеют небольшую ширину захвата. Ограничение на увеличение ширины захвата накладывают два обстоятельства: высокая удельная масса, приходящая на один сошник, обеспечение копирования рельефа при работе на участках естественных кормо• вых утодий.

Активные бороздовскрыватели дернинных сеялок в основном представлены дисковыми рабочими органами. Кроме известного преимущества активных рабочих органов, имеющих направление вращения, совпадающее с направлением движения агрегата — формировать движущую силу в направлении поступательной скорости выбор дисРис. 1.8. Сеялка модели 251 фирмы 3/шп Я) е&св,/США/Таблица 1Техническая характеристика сеялок прямого посеваМарка сеялки, страна-изготовитель!Класс агГ! регатируе-!мого трак-!тора/потре !бная мощность, ! кв-т/?Состав сошниковой! Шири-«Коли-группы/вертикальное !на' !чество усилие для заглуб- !зах-» !сошни-ления, кН / «вата,! ков? м ! ГМасса сеялки, кгСЗС-2,1 СССР.

СЗТ-З.6 УНЙИМЭСХЧССРСДС-6 БолгарияМР-130АнглияБВ-ЗООФранцияВе&авоп-ЗВАнглия1Ы-сЬг№ Англияййьра/иЛоИталиягЯйше/г АнглияЗокя&еш.

США251Джон ДИР СШАСеялка конструкции Чувашского1,41,41,41,4/51,5//51,5-.,.58,9//51,5/ 1,4/88*3/ /58,9//66,2/1,4трубчатый сошникдисковый нож+двухдис-ковый сошникдисковый нож+двухдис-ковый сошник /I, 7/дисковый сошник’дисковый нож+двухдис-ковый сошник: дисковый нож+двухдисковый сошникдисковый нож+двухдйС-ковый сошник /1,5. 1,9/дисковый нож+нараль-никовый сошниккра ем+двухдисковыи сошниксферический однодисковый сошник /2,27/активный зубчатый дис] +двухдисковый сошник. ковый сошникактивный лопастной боро здовскрыва т ель+ килевидный сошник2,05 19 12 503,6 24 12 803,0 20 34 004,2 6 24 802,6 15 29 803,0 15 29 504,0 23 18 003,0 18 32 005,6 8 нет данных4,0 24 30 002,4 12 9203,8 16 17 002,8 10 740ковых рабочих органов в качестве бороздовскрывателей обусловлено следующими обстоятельствами.

Резание сплошным лезвием менееэнергоемко, по сравнению с резанием отдельными ножами, при этом лучша динамика нагрузки механизмов привода рабочего органа. В первом случае момент сопротивления резанию сравнительно постоянен, во. втором — изменяется в значительных пределах [43].

При обработке дернины дисковым рабочим органом на глубину, меньшую его геометрического радиуса, угол резания — угол между дневной поверхностью почвыи касательной к лезвию диска в граничной с дневной поверхностью точке будет острым. Величина этого угла будет уменьшаться с увеличением радиуса рабочего органа и уменьшением глубины обработки. При этом уменьшается сопротивление резанию примерно на 10% по сравнению с прямым утлом резания и на 30% по сравнению с тупым углом [19]. Это объясняется тем, что растительные остатки, находящиеся на дневной поверхности, опираются на нижележащие, и необходимое давление’для резания достигается скорее. Помимо этого, в условиях скользящего резания происходит уменьшение величины утла заточки лезвия диска за счет его кинематической трансформации [44, 45]. С увеличением скорости относительного скольжения угол заточки уменьшается.

Но активные дисковые бороздовскрыватели известных конструк- -ций имеют и ряд недостатков. Игл присущи высокие энергозатраты обусловленные высокой частотой вращения рабочих органов. Малая ширина борозды не создает благоприятных условий для роста и развития всходов подсеяных трав. Применение гербицидов удваивает себестоимость корма, получаемого с улучшаемого угодья [46]. С целью улучшения условий развития всходов без применения гербицидов необходимо расширение обрабатываемой полосы, для чего необходимо увеличить диаметр диска и угол установки его к осивала. Однако увеличение диаметра рабочего органа приводит к дальнейшему возрастанию энергозатрат, а увеличение угла установки сопровождается интенсивным ростом знакопеременного осевого усилия на валу рабочего органа, передающегося на раму орудия, ухудшением показателей надежности и долговечности его работы.

1.3. Обзор научно-исследовательских работпо изучению ротационных бороздовскрывателейАнализ конструкций сеялок прямого посева показал, что наиболее узким местом у них являются бороздовскрывающие устройства. Поэтому в качестве объекта исследования нами принят бороздовскрыва-тель дернинных сеялок. Идя обоснования направления совершенствования бороздовскрывателей проведем анализ научно-исследовательских работ, посвященных изучению этих рабочих органов.

Дисковые рабочие органы давно привлекали внимание конструкторов и исследователей [36, 37, 42, 43, 45, 47, 48, 49, 50, 51, 52 и др.]. Указанные работы можно сгруппировать по двум основным направлениям: исследование работы пассивных рабочих органов- •изучение и обоснование режима работы активных дисковых рабочих органов.

Ниже приведен краткий анализ наиболее важных научно-исследовательских работ по названным направлениям.

Большой вклад в теорию взаимодействия плоского диска с почвой внес итальянский профессор Нерло Нерли [47]. Он, в частности, аналитическим путем определил момент от сил трения почвы о боковые поверхности и тангенциальную силу трения свободно катящегося плоского диска, а также дал определение силы влечения свободно вращающегося и заторможенного диска.- 38 Академик В. П. Горячкин [49]разработал графоаналитический метод расчета момента трения почвы по боковым поверхностям плоского и сферического дисков, а также рассмотрел движение почвы по ' сферическому диску.

Широкие исследования рабочего процесса дисковых рабочих органов проведены Г. Н. Синеоковым [50]. На основе кинематического • и силового расчета как плоских, так и сферических сплошных и вырезных пассивных дисков им разработана методика проектирования дисковых борон, лущильников, плугов.

Впервые наиболее полно механизмвзаимодействия частицы почвы с плоским пассивным диском раскрыт Ф. М. Канаревым [51]. Им получены уравнения траектории точки лезвия плоского диска с повернутой и наклонной осью вращения т. е. уравнения траектории в общем виде, а также определена траектория движения частицы почвы по боковой поверхности плоского пассивного диска и рассмотрено соотношение моментов от сил трения, способствующих и препятствующих вращению диска.

П.С.Нартовым 152]получены уравнения движения любой точки рабочей поверхности заторможенного и вращающегося сферического диска.

Кроме того, им произведен расчет силовых характеристик пассивных сферических дисков и дано обоснование параметров рабочих органов навесных дисковых орудий [53].

Вопросы взаимодействия лезвия и боковых поверхностей пассивного дискового ножа с почвой рассмотрены В.В.Кацыгиным[54. Исследование дисковых рабочих органов пассивного действия на повышенных скоростях проведены В. Ф. Стрельбицким, М. П. Набятаном и др. [55, 56].

Д.Д.Прокопенко рассмотрено взаимодействие пассивных дисков с дерниной предложено уравнение для определения силы резаниядернины лезвием диска [42, 57].

С появлением активных дисковых рабочих органов начала развиваться и теория взаимодействия таких рабочих органов с почвой.

Кинематика активных ротационных рабочих органов достаточно полно изучена в работах ['48, 51, 58, 59, 60 и’др.] в частности, -много внимания этому вопросу уделяется в работах Н. Б, Бока [61, 62].

Наиболее полные теоретические и экспериментальные исследования приводных плоских дисков проведены в Чувашском СХИ под руководством профессора В. И. Медведева [бЗ, 64, 65]. А. И. Веденеевым и А. П. Акимовым произведен графоаналитический анализ траектории, описываемых часгацами почвы по боковой поверхности активного плоского диска, вскрыт механизм взаимодействия плоского диска-движителя с почвой, разработан метод расчета силовых параметров в условиях широкого изменения геометрических размеров, глубины хода и режима работы диска-движителя, установлен оптимальный режим его работы по силовым и. энергетическим параметрам.

В.И.Медведевым [ 66] разработана методика расчета движущей силы, развиваемой активным плоским круглым диском, установленным под углом атаки к направлению движения.

Сравнительно мало работ посвящено исследованию взаимодействия ротационных рабочих органов, в частности, активных дисков с дерниной. Необходимость в последних вызвана тем, что дернина по своим физико-механическим и технологическим свойствам значительно отличается от старопахотной почвы. Среди этих работ значительное место занимают, исследования А. Д. Далина [19]. Им установлено, что наименьшие затраты энергии на обработку дернины имеют место при деформации ее резанием. Высказанные им предположения, что с повышением скорости резаниядо известного предела /6.8 м/с / сопротивление резания дернины будет снижаться, получило теоретическое и экспериментальное подтверждение в более поздних работах советских и зарубежных исследователей [67,68,69 70]. А. Д. Далиным экспериментально определена допустимая с точки зрения агротехнических требований величина подачи на нож при обработке дернины.

П.В.Павлов [71] анализируя результаты большого количества опытов, установил, что рабочий орган фрезы при работе в сплошной среде, т. е. при отсутствии влияния соседних секций, требует на 50.60 $ больше мощности. Это явление объясняется увеличением деформации почвы и сил трения рабочего органа о почву вследствии влияния плотной среды с обеих сторон, т. е. из-за блокированного характера резания. К тому же выводу пришел В. ЗонеД/.&Жле/[72] в результате более тщательных опытов, проведенных им в почвенном канале на искус твенной почве. Экспериментальными исследованиями Я. М. Жук [73] установил, что у. ножей, обрабатывающих почву преимущественно деформацией резания,.с увеличением толщины стружки удельное сопротивление падает незначительно, тогда ' как у рыхлящих ножей это происходит более интенсивно. Это необходимо иметь в виду, так как преимущественным видом деформации при разделке дернины является резание.

Т.Д.Колесниковым [741 в результате теоретических и экспериментальных исследований ротационных рабочих органов установлены величины коэффициентов? и /С в рациональной формуле В. П. Горячкина для расчета фрез, предназначенных преимущественно для работы на задернелых болотных почвах. Он предложил в качестве-критерия выбора кинематического параметра режима работы фрез принять величину допустимой подачи на нож, т. е. наибольший поперечный размер кусков дернины, а не высочу гребня дна борозды, как это принято для пропашных фрез и ротационных плугов.

Большие исследования по обоснованию конструктивных параметров и скоростного режима работы активных дисков, предназначенных для полосной обработки лугов и пастбищ, проводятся в университете штата Кентукки /США/ [75,76,77,78,79,80]. Рассмотрено большое количество разновидностей круглых плоских дисков: сплошные, вырез ные, зубчатые, установленные на валу как перпендикулярно, так и под углом к оси, направлением вращения как по ходу, так и против хода орудия. Установлено, что с целью вскрытия борозды с параметра' ми, достаточными для нормальной^работы высевающего сошника, диск Л необходимо оснащать зубьями, сообщать ему колебательное движение в поперечно-вертикальной плоскости борозды. С целью повышения износостойкости рабочего органа в условиях знакопеременных динамических нагрузок предложено изготовлять зубья из твердосплавных пластинок.

На основе анализа рассмотренных средств механизации подсева семян трав и внесения удобрений в дернину, а также обзора научно-исследовательских работ нами разработана классификация бороздовскры-вателей дернинных. сеялок /рис.1.9/. По технологическому воздейст-. вию на дернину бороздовскрыватели делятся, на: чизельные, дисковые, фрезерные, в качестве классификационных признаков дисковых • • бороздовскрывателей приняты: принцип работыконструкция режущего элемента рабочего органа—расположение вала рабочих органов относительно направления поступательного движения сеялкиразмещение бо-роздовскрывателя на приводном валуформа диска.

Главными недостатками пассивных бороздовскрывателей являются высокое тяговое сопротивление, потребность в значительной вертикальной нагрузке для внедрения в дернину на необходимую глубину, низкое качество разделки дернины [81,82].

1.4. Классификация бороздовскрывателей сеялок прямого посеваБороздойскрыватели сеялок прямого посеваIпо технологическому воздействию наI-, Пущинучизельного типапо принципу действияпо расположению вала с диском к направлению движения. аХ? Ю К Ен ««б жюк о о67х: по конструкции режущей поверхностиоешф с о* ф сг о>- 9Спо направлению вращения ФФ оО Xг к (б&р*с чэ опо размещению диска яа приводном валуоВ &-ВФ к с оС XXоо"2 «и§ 3Сн «§ с33IС чэсояг §-фо &-о хд§ ЕГ2 ф <6г яЕ* о ЯВ §-ю ог ф» г93ф &-К р/офг оа"Ка"Е со? фф р*Г"ас 2 о я о в.

Рис. 1.9. Классификация бороздовскрывателей сеялок прямого посеваПрименение активных рабочих органов в качестве бороздовскры-вателей сеялок прямого посева позволяет уменьшить тяговое сопротивление орудия, решить задачу заглубления рабочих органов в дернину. Но качество работы дисковых бороздовскрывателей известных конструкций остается низким. Им присущи высокие энергозатраты. Обязательным условием успешного применения дернинных сеялок с активными дисковыми бороздовскрывателями является потребность в гербицидах, что ограничивает их широкое распространение.

Проведенный анализ научно-исследовательских работ по использованию дисков в почвообороте позволяет сделать вывод о том, чтотеория взаимодействия дисковых рабочих органов с дерниной разработана недостаточно. Отсутствует методика расчета силовых параметров активных дисковых бороздовскрывателей, установленных на валу по утлом к оси вращения.

Тип боройдовскрывателей —гIIIII17I ЭНЕРГОЗАТРАТЫ Показатели:1. Крутящий момент НмЗанимаемое место. по показателю2. Мощность кВт Занимаемое место3. Удельные энергоВт. с затраты оЗанимаемое место см43,9 70*0 59,0 61,7.1 1,121У 1,73II 1,46I8,241У 13,5III 19,9IIIIIIII 1,27II 33,11У 39,6″ IIПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ см3/сЗанимаемое место по критерию95,0 114,0 71,9IIIИГ1УIII КАЧЕСТВО РАБОТЫ Показатели:

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Наиболее узким местом в реализации технологии улучшения естественных кормовых угодий способом полосного подсева трав является отсутствие надежно работающего и удовлетворяющего агротехническим требованиям бороздовскрывающего рабочего органа сошниковой группы дернинных сеялок. Бороздовскрыватели пассивного типа имеют высокое тяговое сопротивление, нуждаются в значительной вертикальной нагрузке для заглубления в дернину, характеризуются низким качеством работы. Бороздовскрывателям активного ч действия известных конструкций присущи высокая энергоемкость, повышенный износ.

2. С целью повышения качества разделки дернины, уменьшения энергозатрат разработан эллиптический лопастной бороздовскрыва-тель активного действия /а.с. 1 083 940/. Выбранная схема расположения лопастей на ступице рабочего органа позволяет снизить отрицательный эффект блокированного резания при обработке дернины полосами, способствует равномерной загрузке механизма привода, дает возможность применять его и на участках, засоренных камнями.

3. Использованием методов математического анализа и основных положений земледельческой механики теоретически установлены взаимосвязи между основными конструктивными параметрами рабочего органа и качеством выполняемого технологического процесса.

3.1. Выявлена зависимость диаметра, угла отклонения большой полуоси лопасти от вертикали, количества лопастей, скоростного режима работы бороздовскрывателя от исходного состояния дернины улучшаемого участка, размеров вскрываемой борозды и качества разделки дернины. Критерием выбора угла р, определяющего ширину борозды, взят показатель сохранности всходов подсеяных трав, а скоростного режима — допустимая величина подачи на лопасть.

3.2. Получено аналитическое выражение для определения абсолютной скорости частицы почвы при воздействии на нее бороздо-вскрывателя, установлен закон ее движения по траектории.

3.3. Разработан метод расчета движущей, выглубляющей и осевой сил рабочего органа, а также момента сопротивления и необходимой мощности на разделку дернины. Выявлен характер изменения силовых и энергетических показателей от конструктивных и технологических параметров-и скоростного режима работы, а также от угла поворота бороздовскрывателя относительно оси вала.

4. Экспериментальными исследованиями подтверждены основные результаты теоретического анализа.

4.1.В лабораторных условиях исследован процесс вскрытия борозды эллипсовидным лопастным бороздовскрывателем. Установлено, что в отличии от фрез, где процесс резания ножами носит ударный характер, режущая кромка. рабочего органа внедряется в дернину последовательно. Это улучшает динамику работы самого рабочего органа и его привода.

4.2″ Наименьшие энергозатраты при вскрытии борозды в дернине толщиной задернелого слоя 3,1 см, задерненностью 26,8 г/дм3, связностью 0,8 МПа с наилучшими агротехническими показателями соответствуют рабочему органу диаметром 300 мм, с углом отклонения большой полуоси эллиптической лопасти от вертикали $ =25° при числе лопастей = 4 и кинематическом коэффициенте режима работы л в 6.8.

4.3. Качественные показатели разделки дернины предложенным рабочим органом следующие: комки размером 1.30 мм составляют 72,5.80,5 $, глыбы более 50 мм — 3.5 $- неравномерность ширины борозды — 10.12%- глубины бороэды — 12.14%.

4.4. Удельные энергозатраты на процесс вскрытия борозды эллиптическим лопастным бороздовскрывателем составляют 0,60*.. 0,75 Вт. с/см3, что на 20.50 $ меньше, чем у фрезбарабана с Г-образными ножами. Энергозатраты на один лопастной бороздо-вскрыватель — 2,0.2,2 кВт.

5. Применение разработанного бороздовскрывателя в комбинированных сеялках для поверхностного улучшения естественных кормовых угодий способом подсева трав и внесения удобрений по сравнению с применяемой технологией обеспечивает снижение приведенных затрат на 59 $, что составляет 7,94 руб/га. Годовая экономия на одну сеялку равна 1412,6 руб.