Классификация сельскохозяйственных машин

Сельскохозяйственные машины классифицируют:

1. По виду выполняемых работ – пахотные, почвообрабатывающие, посевные, для внесения удобрений, для уборки картофеля и др.

2. По способу производства работ – мобильные, стационарные, стационарно-передвижные.

Мобильные сельскохозяйственные машины – это машины, выполняющие свои функции во время движения. Стационарные машины обрабатывают материал, доставляемый к ним транспортными средствами. Стационарно-передвижные машины перевозят с одной позиции на другую для обработки находящегося там материала.

3. По способу агрегатирования – самоходные, навесные, прицепные, полунавесные, монтируемые.

Самоходная машина имеет свою ходовую часть и свой источник энергии. При этом в транспортном положении сила тяжести машины вместе с силой тяжести источника энергии воздействуют на почву или дорогу непосредственно через ходовую часть самоходной машины. Самоходными, как правило, изготавливаются зерноуборочные и другие комбайны.

У навесной машины сила тяжести машины в транспортном положении воздействует на почву или дорогу непосредственно через ходовые колеса трактора. В рабочем положении машина, как правило, опирается на свои колеса,в транспортном – оторвана от почвы.

У прицепной машины сила тяжести машины в транспортном положении воздействует на почву или дорогу через ходовую систему машины.

У полунавесной машины сила тяжести машины в транспортном положении воздействует на почву как через ходовую часть машины, так и через ходовую часть трактора.

Монтируемая машина – не имеет единой рамы, а отдельные сборочные единицы сельскохозяйственной машины крепятся на тракторе в различных местах и соединяются между собой механизмами и коммуникациями.

4. По способу использования энергии рабочими органами – с пассивными, активными и комбинированными (активно-пассивными) рабочими органами.

5. По виду тяги – тракторные, конные.

6. По виду источника энергии (двигателя) – с двигателем внутреннего сгорания и с электродвигателем (электрифицированные), которые применяются, в основном, на зернотоках, на животноводческих фермах.

7. По способу привода рабочих органов – от двигателя трактора (машины, энергосредства), от собственного двигателя и от опорно-приводных колес. Привод от двигателя трактора через его вал отбора мощности (ВОМ) имеют картофелекопатели, разбрасыватели удобрений, опрыскиватели и т.п. от собственного двигателя приводятся рабочие органы зерноуборочных комбайнов, кормоуборочных и других самоходных машин. От опорно-приводных колес работают высевающие аппараты сеялок, туковысевающие аппараты культиваторов.

8. По расположению машины относительно трактора (энергосредства) – фронтальная, с боковой навеской, задненавесная и комбинированная.

Тема 2

Плуги

1. Агротехнические требования к качеству вспашки

Ежегодно земледельцы всего мира переворачивают и рыхлят почти 6000 кубических километров почвы – эта работа сравнима разве что с процессом образования гор.

Для обработки почвы применяется почти 100 наименований сельскохозяйственных машин и орудий. Главную роль среди них играет плуг.

С целью создания благоприятных условий для роста и развития культурных растений почвы пашут. Вспашку относят к основной обработке почвы. Вспашка бывает с оборотом пласта и без оборота пласта. В Республике Беларусь почвы пашут, в основном, с оборотом пласта.

Вспашка с оборотом пласта выполняется, как правило, на глубину 20…35 см. Вспашка без оборота пласта (или глубокое рыхление) выполняется для почв подверженных ветровой эрозии на глубину 16…20 см.

С целью разрушения подпахотного горизонта примерно один раз в пять лет почвы рыхлят на глубину до 50 см.

Высококачественная вспашка – фундамент будущего урожая. При высоком качестве вспашки требуется меньше дополнительных обработок, обеспечиваются условия для высокопроизводительной работы машинно-тракторных агрегатов при выполнении всех последующих полевых работ, создаются лучшие условия для развития растений.

До начала вспашки поле должно быть очищено от соломы, камней и посторонних предметов.

Вспашку выполняют в оптимальные агротехнические сроки при достижении физической спелости почвы. Вспашка должна проводиться, как правило, через две недели после лущения стерни.

Отклонение от заданной глубины не должно превышать ±2 см (на ровных участках - ± 1см). Выворачивание на поверхность почвы подзолистого горизонта не допускается. Оборот пласта должен быть полным, растительные остатки, сорняки и удобрения должны быть полностью заделаны в почву.

Пласт должен быть разрушен на мелкие комки с преобладанием комков размером до 5 см (80% и более). Комки размером более 10 см не допускаются.

Вспашка должна быть прямолинейной, отклонения в ту или иную сторону на длине гона 100 м не должны превышать 10 см.

Направление вспашки выбирают на ровных участках поперек предыдущей пахоты, а на склонах – поперек склона с целью уменьшения водной эрозии почвы.

Высота свальных гребней, глубина развальных борозд после их заделки должны быть не более 2 см. Огрехи не допускаются.

Виды вспашки

Выделяют следующие виды вспашки: культурная, взмет, оборот пласта (вспашка с полным оборотом пласта), с почвоуглублением, ярусная, скоростная, гладкая, безотвальная, гребневая и др.

Культурная вспашка выполняется плугом с предплужниками (рис. 2.1 а). Культурная вспашка позволяет качественно заделать в почву растительные остатки, так как предплужники, установленные перед корпусами плуга, срезают верхний задернелый слой пласта и сбрасывают его на дно борозды. Оборот пласта при этом более полный.

На плугах для каменистых почв вместо предплужников на корпусах устанавливают углоснимы. Углосним срезает уголок оборачиваемого пласта. В результате растительные остатки заделываются более полно, а поверхность поля после вспашки получается относительно ровной (рис. 2.1 б).

Взвмет пласта – этомелкая вспашка (16…18 см) плугом без предплужников, с оборотом пласта на угол до 135⁰. При такой вспашке в стыках пластов на поверхности поля остаются незаделанные растительные остатки (рис. 2.1 в).

Оборот пласта (вспашка с полным оборотом пласта) – применяется для сильно задернелой почвы плугом без предплужников на небольшую глубину. При этом пласт оборачивается на 180⁰ (рис. 2.1 г).

Вспашка с почвоуглублением выполняется при малой толщине гумусового слоя. При этом верхний плодородный слой оборачивается, а нижний неплодородный остается снизу и только рыхлится.

 

Рис. 2.1. Виды вспашки:

а – культурная вспашка; б – вспашка корпусами с углоснимами; в – взмет пласта; г – вспашка с полным оборотом пласта (оборот пласта); д – ярусная вспашка.

Ярусной называется вспашка, при которой верхний обернутый слой укладывается на свое место, а второй и третий слой меняются местами (рис. 2.1 д). Ярусная вспашка применяется, как правило, для вспашки солонцов и солончаков, чтобы не выносить на поверхность нижний щелочной слой.

Скоростной называется вспашка, выполняемая на скоростях движения агрегата свыше 7 км/час специальными скоростными плугами.

Гладкая вспашка – вспашка без свальных гребней и развальных борозд осуществляется оборотными, поворотными или фронтальными плугами.

Безотвальная вспашка – вспашка корпусами без отвалов или плоскорежущими корпусами. При такой обработке отсутствует один из главных признаков вспашки – оборот пласта. Поэтому безотвальную вспашку еще называют глубоким рыхлением. Применяется на почвах, подверженных ветровой эрозии.

Гребневая вспашка – вспашка плугом с такими корпусами, когда пласты почвы от корпусов одного и того же плуга укладываются на разную высоту за счет различной длины отвалов или стоек корпусов плуга. Гребневая вспашка применяется на склонах для борьбы с водной эрозией.

Классификация плугов

Тракторные плуги классифицируют:

- по назначению: общего назначения (ПЛН-3-35, Л-108), для вспашки старопахотных почв и специального назначения (кустарниково-болотные ПКБ-75, ПБН-6-50, ПБН-3-50А; для каменистых почв ПКГ-5-40В, ПГП-7-40; садовые ПС-4-30А; ярусные ПНЯ-4-42; плантажные ППН-40 и др.).

- по количеству корпусов: однокорпусные (ПЛТ-1, ПН-35) и многокорпусные (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 – корпусные).

- по способу агрегатирования: навесные (ПЛН-3-35, ПГП-3-40А), полунавесные (ПКГ-5-40В) и прицепные (ПКБ-75).

- по конструкции корпусов: лемешные (отвальные и безотвальные), дисковые, чизельные (ПЧ-2,5), ротационные, комбинированные.

- по виду вспашки: для свально-развальной (ПЛН-3-35, ПКГ-5-40В); безотвальной (ПГ-3-100) и гладкой пахоты (оборотные ПОН-3-35П, поворотные ПНГП-3-35, ПНГП-7-45 и фронтальные ПФН-2) плуги.

Устройство плугов

Плуг состоит из рамы, рабочих органов, опорных колес и прицепного или навесного устройства для соединения с трактором.

Рабочими органами плугов являются корпуса, предплужники или углоснимы, ножи и почвоуглубители.

Корпус плуга

Качество вспашки в значительной степени зависит от конструкции корпуса плуга и его геометрической формы. По конструкции различают корпуса отвальные, безотвальные, вырезные, с почвоуглубителем, с накладным долотом, дисковые и комбинированные.

Отвальный корпус применяют для вспашки с оборотом и рыхлением пласта (рис. 2.2а). Корпус состоит из стойки 3, на которой закреплены лемех 1, отвал 2 и полевая доска 5. Линия, параллельная стенке борозды, образованная кромками лемеха и отвала, называется полевым обрезом.

На отвалах некоторых корпусов (рис. 2.2д) закрепляют перо 4 для полного оборота пласта, сменную грудь отвала, крыло отвала и сменное долото 12.

Плуги общего назначения снабжены корпусами шириной захвата 25, 30, 35 и 40 см, специальные – 45, 50, 60, 75 и 100 см.

Рабочий процесс. Перемещаясь в почве, отвальный корпус отрезает пласт, поднимает его, деформирует, крошит, оборачивает и укладывает на ранее уложенный пласт.

Соотношение между толщиной и шириной пласта. Пласт не должен падать обратно в борозду после прохода плуга. Это возможно при условии, что

К = в / а > 1,27,

где в – ширина захвата плужного корпуса, а – глубина вспашки.

Для плугов общего назначения с культурными и полувинтовыми отвалами К = 1,3…1,8, с винтовыми – 1,75…2,3, для кустарниково- болотных – К = 2…3, для плугов с предплужниками это соотношение может быть уменьшено до 1,0…1,1.

Чтобы исключить засыпание борозд и обеспечить хороший оборот почвы, участки, расположенные на склонах свыше 5⁰, пашут, отваливая пласты под уклон.

Рис. 2.2. Типы корпусов плуга:

а – культурный; б – полувинтовой; в – безотвальный; г – вырезной; д – с накладным долотом; е – с почвоуглубителем; ж – дисковый; з – комбинированный; 1, 10 и 11 – лемеха; 2 и 9 – отвалы; 3 – стойка; 4 – перо отвала; 5 – полевая доска; 6 – грудь отвала; 7 – щиток; 8 – уширитель; 12 – долото; 13 – углосним; 14 – почвоуглубительная лапа; 15 – диск; 16 – шпиндель; 17 – корпус ротора; 18 – вал; 19 – ротор; 20 – лопатки; 21- чистик.

По форме лемешно-отвальной поверхности отвальные корпуса подразделяют на цилиндрические, культурные, полувинтовые и винтовые.

Цилиндрические корпуса (рис. 2.3 а) хорошо крошат пласт, но плохо его оборачивают. Цилиндрический корпус в сечении представляет собой полуцилиндр (образующей является дуга окружности).

Винтовые корпуса (рис 2.3 г) обеспечивают полный оборот пласта без его рыхления и создают наилучшие условия для разложения пожнивных остатков и дернины. Их используют при перепашке пласта многолетних трав, коренном улучшении кормовых угодий и первичной вспашке целинных земель.

Поверхность винтового корпуса построена по двум образующим, одна из которых дуга окружности, вторая – спираль Архимеда, т.е. винтовой корпус представляет собой вогнутую и винтообразно-завернутую плоскость.

Культурные и полувинтовые корпуса (рис. 2.3 б, в) по кривизне лемешно-отвальной поверхности занимают промежуточное положение, культурные – ближе к цилиндрическим, полувинтовые – ближе к винтовым. Культурные и полувинтовые корпуса хорошо оборачивают и крошат пласт старопахотных почв, т.е. почв, которые пашут ежегодно.

На плугах отечественного производства чаще применяются культурные корпуса, однако более качественно оборачивают пласт и одновременно не плохо его крошат полувинтовые корпуса.

Безотвальные корпуса предназначены для рыхления почвы в ветроэрозионных и засушливых регионах (рис. 2.2 в). При работе корпуса с вырезным отвалом пласт, подрезанный лемехом 1 и поднятый уширителем 8, переваливается через верхний обрез уширителя и падает на дно борозды. В результате деформации пласта лемехом, уширителем и от удара его о дно борозды пласт крошится без значительного перемешивания слоев. На поверхности поля остается стерня, которая защищает почвенный покров от ветровой эрозии.

Щиток 7 защищает стойку 3 от износа. Для безотвальной обработки почвы применяются также корпуса с плоскорежущими лезвиями по типу стрельчатых лап культиватора.

 

Рис. 2.3. Типы лемешно-отвальных поверхностей:

а – цилиндрическая; б – культурная; в – полувинтовая; г – винтовая.

 

Вырезной корпус (корпус с вырезным лемехом) служит для отвальной вспашки почв, имеющих малый плодородный слой, и одновременного углубления пахотного горизонта на 4…5 см (рис. 2.2 г). Корпус снабжен двумя лемехами 10 и 11. В промежутках между ними проходит без оборота нижняя часть пласта, подрезанного нижним лемехом 11. Верхняя часть пласта, подрезанная верхним лемехом 10, поступает на отвал 9, оборачивается и падает на нижний, разрыхленный пласт.

Корпус с накладным долотом (рис. 2.2 д) предназначен для вспашки твердых почв, засоренных камнями. К носку лемеха 1 прикреплено долото 12, рабочий конец которого выступает за носок лемеха на 3…4 см. Долото обеспечивает хорошее заглубление корпуса и по мере износа заменяется новым без замены всего лемеха.

Корпус с почвоуглубителем (рис. 2.2 е) используют для отвальной вспашки подзолистых, каштановых и маломощных черноземов с одновременным углублением пахотного слоя на 6…15 см. Стрельчатая почвоуглубительная лапа 14, установленная позади корпуса и ниже лемеха, рыхлит дно вскрытой корпусом борозды, что исключает перемешивание пахотного слоя с неплодородным подпахотным.

Дисковый корпус (рис. 2.2 ж) применяют для вспашки тяжелых твердых почв, засоренных древесными корнями, а также для переувлажненных почв при возделывании риса. Корпус снабжен сферическим диском с острозаточенной режущей кромкой, установленным под углом наклона к дну борозды 70⁰, а к направлению движения под уголом атаки 40…45⁰. Диск, заглубленный на 20…25 см, движется поступательно вместе с агрегатом и одновременно вращается под действием сопротивления почвы. Отрезанный диском пласт сдвигается в сторону и сбрасывается в борозду с оборотом. Дисковый корпус не уплотняет дно борозды. Ширина захвата дискового корпуса диаметром 71 см составляет 30 см.

Комбинированный корпус (рис. 2.2 з) предназначен для вспашки тяжелых почв с одновременных интенсивным рыхлением почвенного пласта. Корпус снабжен укороченным отвалом 2 и ротором 19, расположенным на месте срезанного крыла отвала. По форме ротор представляет собой усеченный конус, обращенный большим основанием вверх. К образующим конуса прикреплены лопатки 20. Частота вращения ротора 268…507 мин ^–1. Лопатки интенсивно крошат пласт почвы, сходящий с отвала, и одновременно переворачивают и сбрасывают его в борозду. Поверхность, вспаханная комбинированным корпусом, ровная, хорошо взрыхленная и не требует дополнительной обработки.