Классификация орудий для основной обработки почвы

Классификация орудий для основной обработки почвы

КЛАССИФИКАЦИЯ И УСТРОЙСТВО МАШИН И ОРУДИЙ ДЛЯ ОСНОВНОЙ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Машины и орудия, применяемые при основной обработк почвы, подразделяются по типу рабочих органов на следующие группы: а) отвального типа (плуги); б) рыхлительного типа;

в) фрезерного типа (применяются и при дополнительной обработке почвы); г) ямокопатели.

Плуги могут быть общего назначения для применения гла ным образом в питомниках при выращивании посадочного м териала, и специального назначения (кустарниково-болотны плантажные, лесные и др.). Плуги в зависимости от констру ции корпуса и наличия дополнительных рабочих органов по разделяются на лемешные, дисковые, рыхлительные и д Плуги лемешные в свою очередь делятся на плуги с предплу никами и без них, с почвоуглубителями и без них. По колич ству корпусов, применяемых при лесовосстановлении, плуги д лятся на одно-, двух-, трех-, четырех- и пятикорпусные. По пр знакам воздействия на пласт почвы, его оборачивания плуги специального назначения подразделяются на одно- и двухотвальные.

Машины и орудия рыхлительного типа (лесные дисковые рыхлители, зубовые и дисковые нокровосдиратели, фрезы и др.) используют при полосной и частичной обработке почвы под естественное возобновление хвойных пород. На вырубках с сухими песчаными почвами напочвенный покров и подстилку удаляют узкими полосами (шириной 0,2—0,25 м) и мелкими площадками. На вырубках со свежими песчаными и супесчаными почвами минерализацию почвы производят более широкими полосами (не менее 1 м). На вырубках с влажными почвами целесообразно создавать микроповышения. Минерализация почвы на вырубках должна составлять не менее 25—30 %.

Дополнительная обработка почвы бывает сплошная и междурядная. При сплошной обработке применяют паровые культиваторы, дисковые и зубовые бороны, грядоделатели для поделки гряд под посев семян в питомниках, при междурядной — специальные для этой цели разработанные культиваторы (с рабочими органами звездчатого и дискового типа, полольными лапами и т. д.). Культиваторы по типу рабочих органов подразделяются на лапчатые и дисковые. По способу агрегатирования с трактором машины и орудия для основной и дополнительной обработки почвы бывают прицепные, навесные, полунавесные и монтируемые на самоходное шасси.

Рабочими органами плуга являются корпус, предплужники, дисковый или черенковый нож. В некоторых конструкциях плугов в состав рабочих органов входят почвоуглубители и дополнительные приспособления для применения их в специальных условиях работы. Корпус плуга состоит из лемеха, отвала, полевой доски и стойки. Лемех подрезает пласт почвы в горизонтальной плоскости снизу, а отвал принимает пласт с лемеха, крошит его и оборачивает. Нож служит для отрезания пласта в вертикальной плоскости, а при помощи полевой доски плужный корпус опирается на дно и стенку борозды при работе плуга.

Рабочая форма предплужника имеет форму, аналогичную с корпусом плуга, но меньших размеров: ширина захвата лемеха составляет 2/з, а глубина врезания в почву не более соответствующих размеров основного корпуса. На раме предплужник выносится на 0,3—0,35 м вперед от корпуса плуга, чтобы пласт свободно проходил между ними. Предплужник срезает верхний слой пласта глубиной 0,06—0,12 м и сбрасывает его при вспашке на дно борозды, а основной корпус плуга подрезает основную часть пласта и, поднимая на отвал, крошит ее и одновременно закрывает пласт, сброшенный предплужником на дно борозды.

Лемехи имеют трапециевидную или долотообразную форму (рис. XIV.1). Поверхность отвалов имеет определенную кривизну, по характеру которой они делятся на линейчатые и нелинейчатые. Линейчатая поверхность характеризуется тем, что при движении по ней прямой линии она будет совпадать с поверхностью отвала всеми точками. Нелинейчатая поверхность этому условию не отвечает. Большинство отвалов тракторных отечественных плугов имеет линейчатую поверхность. На плугах устанавливают отвалы следующих типов: цилиндрические, культурные, полувинтовые и винтовые (рис. XIV.2). Отличаются они друг от друга формой рабочей поверхности, причем передняя часть ее называется грудью, задняя —крылом.

Корпусы плугов с отвалом цилиндрической формы хорошо крошат почву, но недостаточно оборачивают подрезаемый пласт; плуги с отвалами винтовой формы хорошо оборачивают почвенный пласт, сохраняя его цельность. Отвалы с такой поверхностью имеют необходимый наклон для хорошего оборачивания пласта (наклон образующей кривой). Полувинтовой отвал Оброню оборачивает пласт и очень мало крошит; культурный отвал, оборачивая почвенный пласт, одновременно хорошо крошит его, что очень важно для повышения плодородия почвы и улучшения ее физических свойств.

Косопоставленная наклонная плоскость требует меньше усилия для перемещения клина в почве вдоль оси ОХ, чем прямоидущий клин для перемещения его перпендикулярно лезвию. Деформация пласта почвы, производимая трехгранным клином, дает больший эффект, чем работа трех простых клиньев. Работа, выполняемая плугом, сводится, таким образом, к следующему: отделению пласта почвы толщиной (глубина вспашки) а и шириной Ь, подъему пласта с поворачиванием его в сторону борозды, опрокидыванию пласта в борозду и крошению его.

Одно из главнейших требований, предъявляемых к работе плуга, заключается в полной заделке растительных и других остатков, что достигается оборачиванием пласта растительными остатками вниз.

Откинутый в сторону пласт в общем случае смыкается с отвернутым ранее пластом, опираясь на него в точке С’ и на дно борозды в точке D’ (рис. XIV.4,а). Если принять, что центр тяжести поперечного сечения пласта располагается на пересечении диагоналей в точке О, то в зависимости от того, как расположиться
вертикаль, проведенная через О, относительно опорных точек, можно предусмотреть, будет ли отвернутый пласт сохранять устойчивое или неустойчивое положение. Когда указанная вертикаль расположится между опорными точками, положение пласта будет устойчивее. Неустойчивое положение будет в том случае, когда диагональ пласта встанет вертикально (см. рис. XIV.4,6) или будет наклонена в сторону борозды. В последнем случае пласт будет опрокидываться обратно в борозду.

Для основной подготовки почвы в лесных питомниках применяют четырехкорпусный навесной плуг ПН-4-35 «Пахарь» общего назначения. Его агрегатируют с тракторами ДТ-75, ДТ-75М и Т-74, оборудованными раздельно-агрегатной гидросистемой. Общее устройство плуга общего назначения представлено на рис. XIV.6.

Для подготовки почвы на раскорчеванных вырубках, площадях, заросших кустарником, осушенных болотах, а также при реконструкции мягколиственных насаждений широко
Используют навескые кустарниково-болотные Плуги: Г1БН-75 в агрегате с тракторами Т-74, ДТ-75, ДТ-75Б и ДТ-75М; ПБН-100А в агрегате с тракторами Т-100МГС и Т-100МБГС; ПБН-3-45 в агрегате с тракторами ДТ-75Б, Т-74, ДТ-75 и ДТ-75М.

Кустарниково-болотные плуги могут быть также применены при обработке почвы под закладку питомников. На площадях, заросших древесной и кустарниковой растительностью, перед вспашкой требуется срезка деревьев кусторезами, сгребание в валы кустарниковыми граблями, а также корчевка пней корчевателями. Все кустарниково-болотные плуги имеют одноотвальные полувинтовые корпуса, а для лучшего оборота пласта на концах отвалов установлены удлинительные перья. Для бороздной обработки почвы на нераскорчеванных или частично раскорчеванных вырубках леса при лесовосстановительных работах применяют специальные лесные тракторные плуги с лемешными корпусами одно- и двухотвального типов навесной конструкции (ПКЛ-70, ПЛП-135, ПКЛН-500А, ПЛО-400, ПЛШ-1,2, ПЛМ-1,3) и дискового типа (ПЛД-1,2).

Источник

Орудия и машины для основной обработки почвы

Физико — механические и технологические свойства почв. Лесотехнические требования, предъявляемые к орудиям и машинам. Способы и виды обработки почвы в лесном хозяйстве. Особенности обработки почвы на объектах озеленения. Классификация почвообрабатывающих машин и орудий. Лемешные плуги и рабочие органы. Теоретические основы работы корпуса плуга (теория акад. В.П. Горячкина). Основы проектирования отвально — лемешной поверхности плуга (по В.П. Горячкину). Оборачиваемость пласта лемешным плугом. Замена части отвала катками — роликами пассивного и активного действия. Плуги с. вращающимися отвалами. Подъемно — установочные, навесные и прицепные устройства плугов. Кустарниково — болотные, плантажные и лесные плуги. Условия устойчивости плуга в работе. Дисковые плуги. Роторные плуги. Безотвальные плуги. Оборотные плуги. Плоскорезы — глубокорыхлители. Выкопочные орудия и машины. Фрезерование почвы. Почвообрабатывающие фрезы, их устройство и принцип работы. Площадкоделатели. Ямокопатели. Буры. Основные направления использования машин и орудий для основной обработки почвы.

Основная обработка почвы является одной из важ­нейших операций в лесокультурной практике и выполняется она плугами.

По характеру эксплуатации плугов в лесном хозяйстве они имеют много специфических особенностей, основными из кото­рых являются следующие:

• лесовосстановительные работы проводятся на невозобновив­шихся лесных площадях, где встречаются пни, кустарники, ва­лежник и другие препятствия, которые затрудняют или делают невозможным применение плугов общего назначения;

• большой объем работ проводится на песчаных и супесчаных почвах, работа на которых сопровождается повышенным износом рабочих органов;

• подготовка почвы производится на почвах с различным меха­ническим составом и различной влажности;

• большой объем работ проводится на не раскорчеванных вырубках, по просекам, вдоль дорог, где широко применяются полосная и бороздная обработка почвы;

В садово-парковом хозяйстве характерно большое разнообра­зие обрабатываемых площадей. В таких условиях пред­почтительнее использование маневренных быстро перестраиваемых пахотных агрегатов.

Классификация плугов.Все плуги, предназначенные для основ­ной подготовки почвы, классифицируются по следующим при­знакам:

• назначению — плуги общего назначения (сельскохозяйствен­ные); специальные (лесные, садовые, кустарниковые, кустарниково-болотные, плантажные, выкопочные и т.п.);

• типу рабочих органов — лемешные, дисковые, шнековые, ротационные, роликовые;

• виду тяги — конные и тракторные. Основное применение на­шли тракторные плуги;

• способу соединения с трактором — прицепные, навесные, полунавесные;

• числу корпусов — лемешные плуги бывают однокорпусные и многокорпусные;

• скорости обработки почвы — обычные (скорость обработки до 1,4 м/с) и скоростные (скорость обработки выше 2,2 м/с).

В лесном хозяйстве и садово-парковом строительстве в основ­ном используются навесные плуги, которые имеют немало пре­имуществ по сравнению с прицепными. Основными их преиму­ществами являются следующие:

• конструкция значительно проще, так как отсутствует колес­ный ход, а также механизмы для установки и регулировки колес;

• масса и металлоемкость из-за простоты конструкции в 1,5 раза (и более) меньше;

• расход топлива на единицу обработанной площади ниже, так как тяговое сопротивление меньше;

• техническое обслуживание проще и экономичнее, так как меньше точек смазки и механизмов;

• маневренность больше — для поворота требуется полоса мень­шей ширины, поэтому меньше времени затрачивается на пово­роты;

• можно использовать на обработке небольших площадей при коротких гонах, что особенно важно для лесного хозяйства и са­дово-паркового строительства;

• легче преодолевают и обходят пни при обработке почвы на вырубках;

• производительность на 10. 15 % выше благодаря маневрен­ности и меньшему тяговому сопротивлению.

Виды основной обработки почвы. В зависимости от условий и категории обрабатываемых площа­дей существуют следующие виды основной обработки почвы.

Культурная вспашка (рис.а). Ее производят плугами общего назначения с предплужниками.

Взмет (рис.б). Это вспашка, при которой пласты распола­гаются наклонно к горизонту, опираясь один на другой.

Лущение (рис. в). Это мелкая вспашка на глубину 6. 15 см, при которой пласты, поставленные на ребро, быстро высыхают.

Вспашка с почвоуглубителем (рис. г). Этот вид вспашки про­изводят плугами общего или специального назначения, за корпу­сами которых устанавливают почвоуглубители, дополнительно разрыхляющие дно борозды на глубину до 15 см.

Безотвальная вспашка (рис. д). Особенность этой вспашки заключается в том, что она производится без оборота пласта.

Ярусная вспашка (рис. е). Для проведения этого вида вспаш­ки плуги снабжают предплужниками, почвоуглубителями, вырез­ными лемехами или вырезными отвалами.

Плантажная вспашка (рис. ж). При этом виде вспашка про­изводится на глубину до 1 м в целях подъема влаги из нижележа­щих слоев, а также при обработке почвы под лесонасаждения в степных условиях, закладке садов, виноградников и т.п.

Обработка почвы с оборотом пласта (рис. з—л) нашла ос­новное применение в лесном хозяйстве, когда посев или посадка производится в дно борозды или в опрокинутый дерниной вниз пласт. Этот вид обработки почвы применяется также при прокладке в лесу противопожарных минерализованных полос. Различают не­сколько способов оборота пласта:

• вразвал (рис. з). Плут, снабженный двухотвальным корпусом, подрезает почву в горизонтальной плоскости и, разре­зая на два пласта в вертикальной плоскости, поднимает их, пере­ворачивает от центра к периферии и укладывает в правую и левую стороны в виде непрерывных лент по бокам борозды;

• всвал (рис. и). Плуг, снабженный двумя корпусами (право- и левоотваливающим) вырезает пласты, оставляя в цент­ре необработанную полосу, поднимает их, оборачивает и уклады­вают в центре полосы;

• оборот пласта (рис. к). Плуг, снабженный одноотвальным корпусом, вырезает пласт, поднимает его, оборачивает и укладывает на необработанную поверхность справа от борозды;

• образование гряды (рис. л]. Этот вид обработки анало­гичен обработке всвал. Отличительной особенностью является то, что обработка производится дисковыми рабочими органами.

Рис. 4.1. Виды основной обработки почвы:

а — культурная; б — взмет; в — лущение; г — с почвоуглубителем; д — безотвальная; е — ярусная; ж — плантажная; з — с оборотом пластов вразвал; и — с оборотом пластов всвал; к — с оборотом пласта; л — с образованием гряды дисковыми рабочими органами

Устройство лемешного плуга.Все лемешные плуги устроены по одной конструктивной схеме. Устройство плута рассмотрим на при­мере навесного лемешного плуга общего назначения. Плуг состоит из двух частей: рабочих органов и вспомогательных частей. К рабочим органам плуга относятся: корпус плуга 7, предплуж­ник 3, нож 4, почвоуглубитель 8. Вспомогательными частями плуга являются: рама плуга 6, навесное устройство 5, опорное колесо 7 с винтовым механизмом 2. Прицепной плуг имеет более сложное устройство. Отличитель­ные особенности относятся в основном к вспомогательным частям. Вместо навесного устройства у него имеется прицепное уст­ройство, а также отсутствует опорное колесо с винтовым меха­низмом. Для транспортировки плуга имеется колесный ход, со­стоящий из полевого, бороздного и заднего колеса. Кроме того, имеются механизмы: полевого колеса — для регулировки глубины вспашки, бороздного колеса — для регули­ровки горизонтальности рамы плуга, заднего колеса — для подъ­ема задней части плуга при переводе его в транспортное положе­ние, механизм перевода из рабочего положения в транспортное.

Общее устройство однокорпусного навесного плуга:

1 — корпус плуга; 2 — винтовой меха­низм опорного колеса; 3 — предплуж­ник; 4— нож; 5— навесное устройство; 6 — рама плуга; 7 — опорное колесо; 8 — почвоуглубитель

Рабочие органы лемешного плуга. Корпус плуга является основным рабочим органом плута. Он служит для подрезания пласта в горизонтальной плоскости, его подъема, оборота и крошения. По конструкции корпуса плугов бывают одноотвальные, двухотвалъные, безотвальные, вырезные, с почвоуглубителем, оку­чивающие.

Одноотвальный корпус применяется для вспашки по­чвы, обеспечивает частичный или полный оборот пласта и его крошение. На плугах общего назначения применяются корпуса с захватом 25, 30, 35, 40 см, а на специальных плугах — 45, 50, 60, 70, 75 и 100 см.

Двухотвалъный корпус применяется на лесных плугах. В процессе работы лемеха (правый и левый) отрезают пласты в горизонтальной плоскости, образуя дно борозды. Одновременно отвалы, имеющие зеркальное отображение относительно друг дру­га, и подрезные ножи у концов лемехов поднимают пласты и от­валивают их в правую и левую стороны. Тип отвала обеспечивает полный оборот пластов и их укладку по бокам борозды в виде непрерывных лент.

Безотвальный корпус применяют для обработки почв в районах с ветровой эрозией. Такой корпус не имеет отвала. Вместо него над лемехом установлен уширитель и вертикальный щиток, выполняющий роль полевого обреза отвала. Подрезанный ле­мехом пласт поднимается уширителем на некоторую высоту, пос­ле чего он перемещается вертикальным щитком в сторону и пада­ет на дно борозды. При работе с вырезными отвалами рыхлится внутренний слой почвы, а верхний остается необработанным.

Вырезной корпус применяется для отвальной вспашки с одновременным углублением пахотного слоя на 4. 5 см. В кор­пусе имеется вырез со стороны бороздного обреза. Через него слой почвы, подрезанный лемехом, просыпается на дно борозды. Для отделения и оборота пласта устанавливают еще один — верхний лемех, а над ним отвал. Вырезные лемеха могут устанавливаться на плугах общего назначения.

Корпус с почвоуглубителем применяют на подзо­листых, лесных и других почвах для дополнительного рыхления дна борозды или почвенного слоя. Почвоуглубитель имеет почвоуглубительную лапу и стойку. Лапа крепится к стойке в нижней части, а верхней частью стойка крепится к раме плуга. Стойка имеет ряд отверстий для установки почвоуглубителя на заданную глубину рыхления. Почвоуглубитель устанавливается сзади корпу­са плуга. На лесных плутах рыхление дна борозды необходимо при создании лесных культур способом посева.

Окучивающий корпус применяется для окучивания ра­стений с целью улучшения их роста и развития корневой системы. Эти корпуса устанавливаются на культиваторах.

Плуги общего назначения, снабженные отвалами с рабочей поверхностью культурного типа, предназначены для вспашки ста­ропахотных почв при скорости движения агрегата до 1,1. 1,4 м/с (4. 5 км/ч). При повышении скорости вспашки до 1,95 м/с (7 км/ч) наблюдается некоторое улучшение качества работы плуга, однако несколько увеличивается тяговое сопротивление плуга. При зна­чительном увеличении скорости вспашки качество работы плуга резко ухудшается: почва сильно отбрасывается в сторону, излиш­не крошится и распыляется, ход плуга и трактора становится не­устойчивым, вследствие чего борозда получается неправильной формы, а тяговое сопротивление плута резко возрастает. Причи­ной ухудшения работы плуга является возрастание абсолютной и относительной скоростей движения пласта по поверхности отва­ла.

С возрастанием скорости вспашки увеличиваются центробеж­ные силы, которые стремятся прижать пласт к отвалу. При этом увеличиваются силы трения пласта к поверхности отвала, что ведет к еще большему увеличению тягового сопротивления плута. Улучшение качественных и энергетических показателей достига­ется изменением формы поверхности отвала. Это достигается уменьшением угла отделения пласта от стенки борозды у, изменением конструкции отвала, а также применением материалов, уменьшающих; силы трения пласта по отвалу.

Источник