Анализ технических средств предпосадочной обработки почвы

По типу рабочего органа

КОНИЧЕСКОГО ТИПА

Г-ОБРАЗНОГО ТИПА

ШАРНИРНОГО ТИПА

КОМБИНИРОВАННОГО ТИПА

 

 

По типу привода рабочих органов

ПАССИВНОГО ТИПА

АКТИВНОГО ТИПА

 

 

Рисунок 1.12- Классификация рабочих органов машин фрезерного типа

 

- по направлению вращения барабана- различают машины с прямым и обратным вращением. В первом случае направление вращения рабочих органов совпадает с направлением вращения ведущих колес трактора, а во втором вращение рабочих органов противоположно вращению, ведущих колес трактора. При вращении ротора фрезы в направлении поступательной скорости агрегата, является менее энергоёмким по сравнению с обратным направлением вращения [4]. Часть энергии, идущей на привод ротора, в первом случае идёт на преодоление сил сопротивления протаскивания почвообрабатывающего орудия. Значительно реже применяют машины с вертикальной осью вращения.

- по форме деформатора - форма деформатора существенно влияет как на степень разрушения почвенного комка, так и на энергоемкость процесса разрушения. При одной и той же энергии удара наибольшее разрушение комков производит цилиндрический и плоский - деформаторы.

 

Рисунок 1.13 - Зависимости удельной разрушающей способности (а) и удельной энергоемкости процесса разрушения комка (б) от формы рабочего органа и их угловой ско­рости вращения: 1 - комбинированно-шарнирный рабочий орган; 2 - комбинированный; 3 - цилиндрический; 4 - Г- образный

Для ротационных орудий, работающих с большими скоростями, крошение почвы обусловлено дополнительным разрушением отбрасываемых почвенных комков при ударах о рабочие органы и кожух ротора. С увеличением угловой скорости вращения влияние формы рабочих органов на удельную энергоемкость разрушенного комка уменьшается (рисунок 1.13). Из всех сравниваемых рабочих органов в исследуемом - диапазоне угловых скоростей наибольшая энергоемкость наблюдается у комбинировано-шарнирного рабочего органа, наименьшая - у цилиндрического ножа. Таким образом, наиболее выгодным рабочим органом для разрушения почвенного комка является цилиндрический нож, так как в равных условиях обеспечиваемая им степень разрушения в 1,2...1,5 раза больше, а удельная энергоемкость в 1,5...1,7 раза меньше, чем у плоского деформатора.

На основе проведенных исследований принимаем рабочий орган фрезерного типа с горизонтальной осью вращения, расположенный поперек движения, с прямым вращением фрезерного барабана, с деформатором цилиндрического типа.

 

Анализ технических средств предпосадочной обработки почвы

Исследованиями А.И.Замотаева, А.И.Любимова, В.В.Бледных, Р.С.Рахимова, С.Н.Капова, А.П.Дорохова, Н.А.Печерцева и других установлено, что при обработке дерново-подзолистых суглинистых почв образуются почвенные комки диаметром более 50 мм, которые составляют 30-40% от общего объема. В работах А.И.Замотаева, В.А Заворы рекомендуется применять фрезерование почвы перед посадкой, что обеспечивает рыхлое состояние почвы, повышает урожай картофеля и создает условия для применения картофелеуборочных комбайнов. Предпосадочная обработка почвы с одновременным внесением удобрений выполняется непосредственно перед посадкой картофеля без значительных разрывов во времени. При этом осуществляется рыхление почвы до мелкокомковатого состояния на глубину заделки клубней, выравнивается поверхность поля, уничтожаются проростки и всходы сорняков. Для того, чтобы обеспечить мелкокомковатое крошение почвы, количество проходов агрегатов и глубину обработки надо выбирать в зависимости от почвенных разностей, состояния поля и погодных условий.

К рабочим органам почвообрабатывающих машин предъявляются следующие агротехнические требования:

-глубина обработки должна быть равномерной, отклонение от глубины обработки не должна превышать ± 1 см

-количество комков размером до 25мм в горизонте заделки клубней должно быть не более 10%;

- должны быть уничтожены все проростки сорняков в горизонте заделки клубней [3, 4, 12];

- удобрения должны располагаться ниже линии расположения клубней.

- поверхность поля должна представлять хорошо разрыхленный, мелкокомковатый структурный слой почвы.

Сравнительные исследования П.А.Некрасова (рис.1.11) позволили определить соотношение фракционного состава в обработанном слое почвы. Данные свидетельствуют о том, что плуги дают около 30-50% элементов отрицательного качества в то время как фреза всего 10% таких элементов. Самый главный недостаток, приписываемый фрезерной обработке почвы – большое распыление – оказался незначительным - в пределах 2,8 – 7,2%.

-

Рисунок 1.11 – Качество обработки почвы от вида обработки почвы

 

За рубежом широко применяются почвообрабатывающие машины с рабочими органами активного действия, в том числе культиваторы с ротационными рабочими органами, вращающиеся от вала отбора мощности трактора или же за счет взаимодействия с почвой. Такие орудия по сравнению с традиционными имеют определенные преимущества, в частности высокое качество обработки почвы и рациональное использование мощности двигателя трактора. Обоснованию параметров и режимов работы рабочих органов активного типа посвящены исследования В.П.Горячкина, П.М.Василенко, Г.Н.Синеокова, И.М.Панова, С.Н.Капова, В.Е.Рогозы и др., где опре­деляющими критерия­ми приняты степень и энергия разрушения почвенных комков.

Главная задача на начальном этапе состоит в определении основных конструктивных параметров на основе уже проведенных исследований по следующим направлениям:

- по расположению оси вращения -машины фрезерного типа по расположению оси вращения рабочих органов делят на машины с горизонтальной и вертикальной осью вращения. Ось вращения машин первой группы может быть установлена перпендикулярно, вдоль и наклонно к направлению движения. Почвообрабатывающие машины, ось вращения рабочих органов которых расположена вдоль либо под углом к направлению движения, не нашли широкого применения.

ФРЕЗЕРНЫЕ КУЛЬТИВАТОРЫ

С ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ

по расположению оси вращения

С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ

ПРЯМОГО ВРАЩЕНИЯ

по направлению к движению по направлению вращения фрезы

ОБРАТНОГО ВРАЩЕНИЯ

ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО К НАПРАВЛЕНИЮ ДВИЖЕНИЯ

ВДОЛЬ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ

 

 

ПОД УГЛОМ К НАПРАВЛЕНИЮ ДВИЖЕНИЯ

ПЛОСКИЙ ДЕФОРМАТОР

по форме рабочих органов

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ДЕФОРМАТОР

По типу рабочего органа

КОНИЧЕСКОГО ТИПА

Г-ОБРАЗНОГО ТИПА

ШАРНИРНОГО ТИПА

КОМБИНИРОВАННОГО ТИПА