Комбинированные почвообрабатывающие агрегаты
В последнее годы все большее распространение в отечественном сельском хозяйстве получают комбинированные почвообрабатывающие агрегаты, которые способны за один проход выполнить сразу несколько технологических операций. Аграрии используют такие машины при подготовке полей к севу, а также непосредственно для посева некоторых мелкозернистых культур (например, рапса, различных трав и т.д.). Использование данной технологии имеет как свои преимущества, так и недостатки.
История появление комбинированных агрегатов
Даже после того, как сельское хозяйство было переведено на промышленные рельсы и были изобретены новые дополнительные способы обработки почвы, сам процесс этой обработки принципиально не отличался от того, что было в древности.
Если в доиндустриальную эпоху конь (волы) тащил за собой плуг или борону, то с появлением сельхозтехники этот самый плуг тянул за собой уже трактор. Он делал это значительно быстрее, в том числе за счет того, что вместо одного лемеха у тракторного плуга их стало уже несколько. Однако всё равно это был один плуг, выполнявший лишь одну технологическую операцию — вспашку. Последующие операции, например, боронование, внесение удобрений, посев и т.д. выполнялись отдельно.
Долгое время такая ситуация всех устраивала, никто даже не помышлял о том, что обработка почвы может быть организована иначе. Впервые над идеей создания комбинированных агрегатов, способных за один проход трактора выполнить несколько технологических операций, всерьез задумались в США в 1930-х годах.
Необходимость создания комбинированных машин была вызвана серией катастрофических пылевых бурь в регионе Великих равнин, вызванных, в том числе, экстенсивными методами обработки почвы. Каждый раз, когда трактор американского фермера в очередной раз проходил по одному и тому же участку поля, он лишний раз нарушал целостность и без того тонкого плодородного поля. И когда неблагоприятные погодные факторы сошлись вместе, ветра буквально сдули сотни тысяч квадратных километров пашни, обрушив на города и ранчо региона десятки катастрофических пылевых бурь.
Впечатленные масштабом экологической и экономической катастрофы, американские агрономы пришли к выводу, что сокращение количества проходов техники по полю снизит эрозию верхнего почвенного слоя, а следовательно, уменьшит предпосылки для новых пылевых бурь. Впоследствии эта идея получила широкое признание в западной аграрной науке, поскольку оказалась еще и выгодной экономически. К сегодняшнему дню в большинстве развитых стран мира обработка полей ведется в основном такими комбинированными машинами и агрегатами.
В Советском Союзе достаточно внимательно отнеслись к передовому опыту США и западноевропейских стран. Поскольку данный подход имел вполне очевидные экономические и технологические преимущества (о них мы расскажем чуть дальше), в нашей стране также был налажен выпуск сельскохозяйственного оборудования, позволявшего совместить в себе возможность проведения нескольких технологических операций одновременно. Тем не менее, отечественные комбинированные агрегаты были и остаются достаточно простыми в сравнении с европейскими и американскими системами.
Что такое комбинированные агрегаты?
Комбинированные сельскохозяйственные агрегаты — это сложное навесное (прицепное) оборудование для тракторов, используемое для предпосевной обработки почвы и для посева некоторых сельхозкультур. Они позволяют выполнить несколько технологических операций (или даже сразу все) за один проход.
Поскольку комбинированные агрегаты для обработки почвы представляют собой достаточно сложную инженерную конструкцию, перед проектировщиками подобной техники всегда стоит задача найти оптимальное соотношение между стремлением совместить как можно больше технологических операций в одном агрегате и возможностью сохранить высокий уровень качества выполнения этих операций. Причем учитывать приходится не только сугубо технические проблемы, но и вопрос применяемости такой техники в различных почвенно-климатических условиях.
Кроме того, в идеале комбинированная машина должна не только копировать и совмещать элементарные операции, но и выводить весь технологический процесс на качественно новый уровень. Иными словами, нужно не просто повторить стандартные действия в рамках одного прохода, но и выполнить их качественнее. Правда, на практике эта задача остается скорее идеалом, к которому нужно стремиться, нежели свершившимся фактом.
В настоящий момент производители агротехники работают по трем основным направлениям при создании комбинированных агрегатов:
- Навесные либо прицепные почвообрабатывающие блоки либо сеялки, представляющие собой несколько простых агрегатов, соединенных системой сцепок.
- Самоходная машина, на раму которой устанавливают органы для обработки почвы и посева.
- В качестве базы берется культиватор или другое почвообрабатывающее оборудование, к которому добавляются высевающие аппараты. Альтернативный вариант —комбинированные посевные агрегаты с навесными почвообрабатывающими органами.
Львиную долю этого рынка сегодня составляют специальные комбинированные агрегаты, состоящие из блоков стандартных рабочих органов — культиваторов, плоскорезов, сеялок, дисковых борон и лущильников. Нередко у таких агрегатов все или часть органов являются съемными, что позволяет легко приспосабливать их для выполнения не только стандартных, но и специальных технологических операций.
Среди всех комбинированных агрегатов наиболее распространены ротационные плоские и сферические диски для обработки почвы на глубину от 8 до 14 см. Их используют преимущественно для подготовки полей под озимые колосовые культуры, а также просто для разуплотнения почвы. При этом большое значение имеет вопрос ширины захвата, ведь агрегат комбинированный широкозахватный позволяет охватить еще больше площади за один проход, нежели узкозахватная машина.
Преимущества и недостатки комбинированных агрегатов
В настоящий момент использование комбинированных агрегатов является широко распространенным явлением во всех технологически продвинутых странах. То есть по факту везде, где поля обрабатывает техника, а не животные.
Особенно сильно развита эта практика в США и Западной Европе, где агропредприятия используют в своей работе самые сложные машины, нередко совмещающие в себе сразу весь комплекс почвообрабатывающих органов. В России еще с советских времен используются в основном самые простые агрегаты, которые совмещают не больше 3-4 операций.
Широкое распространение комбинированных агрегатов недвусмысленно говорит нам о том, что такой подход вполне оправдан и в сравнении с традиционными методами обработки почвы несет в себе массу преимуществ. Комбинированные агрегаты среди прочего позволяют:
- минимизировать уплотнение почвы при проходе по ней тракторов и других сельскохозяйственных машин, задействованных в обработке поля;
- снизить расходы топлива и трудозатраты на обработку гектара площади, повысив тем самым энергоэффективность и продуктивность работы агропредприятия;
- сократить сроки проведения полевых работ, что весьма важно, если погода дает лишь небольшое «окно» для выполнения всех технологических операций.
Кроме того, при обработке полей агрегат комбинированный почвообрабатывающий (АКП) значительно замедляет либо даже обращается вспять негативные процессы формирования на полях ям и углублений на границе проходов и другие подобные явления.
Однако следует отметить, что есть и несколько негативных сторон у использования комбинированной техники. В первую очередь это более низкое качество обработки поля в целом. Если дорогая европейская и американская техника практически лишена этого недостатка (а то и вовсе обеспечивает повышенное качество), то недорогие отечественные агрегаты зачастую дают результат заметно (хотя и не радикально) хуже, чем при использовании традиционных отдельных органов обработки.
Другим немаловажным недостатком является дороговизна таких агрегатов. Нередко выгоднее купить простые плуги, бороны и сеялки по отдельности, чем приобретать комбинированный агрегат, совмещающий в себе всё и сразу.
Наконец, комбинированные агрегаты весят значительно больше и создают значительное большее тягловое сопротивление движению, поскольку больше органов погружено в землю одновременно. По этой причине их можно цеплять только к очень мощным и большим тракторам, количество которых у рядового сельхозпредприятия зачастую невелико.
Классификация и перспективы развития комбинированных агрегатов
За время существования комбинированных агрегатов появилось огромное их разнообразие, поэтому следует дать им некую обобщенную классификацию. Обычно эту технику различают по следующим признакам:
- по типу сельхозкультуры, под которую они предназначены — зерновые, или злаковые, кукурузные, свекловичные, овощные и кормовые (выращивание кормовых трав);
- по типу выполняемых операций —комбинированные агрегаты для предпосевной обработки почвы, посевные, по уходу за посевами.
- по способу агрегатирования — «тандем» (серийная техника, соединяемая между собой последовательно), агрегаты на единой раме (рабочие однооперационные органы могут быть как постоянными, так и сменными), агрегаты, навешиваемые на переднюю навеску трактора (в то же время на заднюю навеску или прицепное шасси навешиваются остальные агрегаты).
Главным преимуществом агрегатов типа «тандем» является их универсальность. Они позволяют использовать штатные орудия по модульному принципу, то есть подключать лишь те, которые нужно в данный момент. Также это позволяет комбинировать орудия под трактора имеющегося класса тяги. В то же время при подключении всех органов комбинированный агрегат получается непомерно большим в своих продольных размерах и ему требуется очень широкая поворотная полоса. К тому же именно агрегаты типа «тандем» являются наиболее критикуемыми по критериям качества обработки почвы. Особенности компоновки просто не позволяют им добиться максимальной эффективности работы.
Комбинированные агрегаты, изготовленные по второй схеме, обычно представляют собой единую прицепную раму (реже самоходное устройство), на которую по мере необходимости вешаются нужные рабочие органы. Многие модели агрегатов этого типа также являются довольно громоздкими и тяжелыми, а их перестройка и наладка порой требует значительных трудозатрат. Например, регулировка комбинированного агрегата АКП 2 5 требует массы времени. Впрочем, эти проблемы свойственны не всем моделям.
Характерной особенностью комбинированных агрегатов третьего типа агрегатирования является включение в набор почвообрабатывающих органов систем внесения удобрений. Главным преимуществом этого типа агрегатов можно считать более равномерную загрузку колесных осей трактора, улучшенную устойчивость и управляемость, а также меньшую ширину поворотной полосы. Равномерная нагрузка на оси важна потому, что она прямо влияет на интенсивность уплотнения почвы под колесами машины.
К числу достоинств комбинированных агрегатов, предусматривающих загрузку передней навески трактора, является также простота обслуживания и меньшие трудозатраты на присоединение рабочих органов к трактору. Это позволяет оперативно переоборудовать трактор под другие технологические процессы, а также перебросить сами рабочие органы на другую машину.
В целом тенденции таковы, что в будущем, вероятно, будет возрастать популярность комбинированных агрегатов, предусматривающих размещение рабочих органов как на задней, так и на передней навеске трактора. При этом немаловажным остается фактор сменяемости рабочих органов. То есть модульная система, при которой рабочие органы можно свободно ставить и убирать за короткое время, является самой перспективной.
Источник
Агротехнические требования к предпосевной обработке почвы комбинированными агрегатами
1. Комбинированные агрегаты типа АКШ следует применять для предпосевной (финишной) обработки почвы с учетом особенностей агрофона.
При подготовке почвы под посев озимых зерновых их можно применять после гладкой вспашки, выполненной оборотными плугами, или вспашки с распашкой свальных гребней и заделкой развальных борозд. При этом вспашка должна проводиться плугами, оборудованными приспособлениями для уплотнения почвы, дробления глыб и выравнивания поверхности (ПВР-2,3 ПВР-3,5 секциями кольчато-шпорового катка ЗККШ-6 и др.). На неокультуренных полях, засоренных корнеотпрысковыми сорняками, после вспашки перед предпосевной обработкой почвы агрегатами типа АКШ, необходимо дополнительно проводить культивацию.
При возделывании яровых и пожнивных крестоцветных культур комбинированные агрегаты типа АКШ можно применять после культивации почвы или других поверхностных обработок.
2. Начало и продолжительность предпосевной обработки почвы устанавливает агроном в соответствии в агротехническими сроками, сложившимися агроклиматическими условиями, размерами площадей, подлежащих обработке, и количеством агрегатов в хозяйстве.
Предпосевную обработку почвы комбинированными агрегатами проводят непосредственно перед посевом.
3. Поле обрабатывают на глубину 6. 12 см, принимая следующее направление движения агрегата:
под углом 35. 40° к направлению пахоты после вспашки стерневых предшественников;
вдоль пахоты после вспашки пласта многолетних трав;
вдоль длинной стороны рабочего участка после поверхностных обработок (культивация, дискование, чизелевание).
4. Отклонение средней глубины рыхления почвы от заданной не должно превышать ±1 см при глубине 6…12 см и ±2 см при глубине более 12 см.
5. Поверхность обработанного поля должна быть ровной. Высота гребней и глубина борозд после прохода почвообрабатывающей части агрегата допускается не более 4 см.
6. Плотность почвы на глубине посева семян после прохода агрегатов должна составлять 1,0. 1,3 г/см 3 .
7. Перекрытие смежных проходов должно составлять не менее 15 см.
8. Пропуски, огрехи и наволоки не допускаются.
9. Допустимая рабочая скорость до 12 км/ч.
Подготовка к работе машинно-тракторного агрегата МТЗ-82+АКШ-3,6
1. Проверить и при необходимости отрегулировать давление в шинах колес трактора: передних — 0,14 Мпа (1,4 кг/см 2 ), задних — 0,16 Мпа (1,6 кг/см 2 ).
2. Произвести настройку заднего навесного устройства трактора, для чего:
проверить и при необходимости установить длину левого раскоса 515 мм;
регулировкой правого раскоса добиться того, чтобы задние шарниры нижних продольных тяг находились на одном уровне (расстояние от поверхности площадки до центров шарниров должно быть одинаковым);
центральную тягу навески трактора закрепить в транспортное положение.
3. Проверить наличие передних дополнительных грузов. Если грузы отсутствуют, установить их.
4. Установить рукоятку распределителя в положение «плавающее». Подать трактор назад так, чтобы ось подвеса сницы агрегата расположилась на уровне нижних рычагов механизма навески трактора.
5. В шаровые втулки нижних рычагов механизма навески трактора установить ось подвеса сницы агрегата и зафиксировать ее чеками с двух сторон.
6. Соединить агрегат с трактором страховочной цепью и установить рычаг распределителя в нейтральное положение.
7. Нижние продольные тяги механизма навески должны быть полностью заблокированы от поперечных перемещений, для чего следует максимально укоротить длину ограничительных стяжек, а регулировочные болты до упора ввернуть в кронштейны.
8. Соединить гидросистему агрегата с гидросистемой трактора с помощью рукавов высокого давления и внутренних полумуфт.
9. Проверить и при необходимости довести давление в шинах агрегата до 0,35 МПа.
10. Произвести оценку технического состояния комбинированного агрегата АКШ-3,6.
Выполняют это, следуя приведенным ниже рекомендациям, общим для всех агрегатов типа АКШ [1].
Комбинированные агрегаты для проверки технического состояния и настройки ставят на бетонированную площадку. Они должны быть чистыми, укомплектованными рабочими органами и узлами в соответствии с требованиями заводских инструкций. Болтовые соединения должны быть затянуты, а давление в шинах доведено до требуемых норм. Подтекание масла в гидросистеме должно отсутствовать. При проверке обращают особое внимание на качество сборки и крепления узлов и деталей агрегата, на состояние рабочих органов. Основную раму и рамки боковых секций проверяют на изгиб и скручивание. Прогиб рам определяют линейкой. Для этого замеряют высоту расположения концов и середины бруса от поверхности площадки. Разность в замерах не должна превышать 5 мм. Скручивание брусьев определяют уровнем, угломером и отвесом. Запрещается эксплуатация агрегатов со скрученными брусьями.
После проверки на изгиб и скручивание брусьев рам проверяют расстановку рабочих органов. Для этого используют линии разметки, нанесенные на площадке. Можно использовать также трафареты из резиновой, прорезиненной ткани или другого материала толщиной 3. 6 мм, на которой нанесена разметка отдельно по каждому агрегату. Трафареты укладывают на площадку. Длина трафарета должна быть на 200 мм больше ширины захвата машины, а ширина — на 200 мм больше расстояния между передним и задним рядами рабочих органов. После заезда агрегата на площадку под рабочие органы устанавливают трафарет, агрегат переводят в рабочее положение и определяют расположение рыхлящих рабочих органов по линиям разметки (рис.2.1). При этом носки рыхлящих лап должны находиться на линиях разметки и прилегать носками к площадке или иметь зазор между отдельными лапами в носке и площадкой до 1 мм. В случае отклонения расположения лап от заданного осуществляется их регулировка в горизонтальной плоскости и по высоте с помощью зажимов, болтов и гаек. У агрегатов проверяют крепление катков на секциях. Они не должны иметь зазоров в подшипниках и поврежденных дисков или планок. Резиновые амортизаторы передних катков у агрегатов типа АКШ должны быть сжаты до высоты 104 мм.
Проверяют также установку нуля на линейке механизма глубины обработки почвы рыхлительными рабочими органами для каждой секции агрегата. При соприкосновении носков лап с площадкой деление «0» на линейке должно совпадать с обрезом шатуна механизма подъема. При необходимости производят регулировку положения линейки. У агрегатов АКШ-7,2 необходимо также проверить наличие страховочных цепей между рамками и боковыми секциями, а при необходимости движения агрегата по дорогам общего пользования — транспортной распорки на гидроцилиндре колесного хода. Необходимо произвести проверку работы гидросистемы. При помощи рукоятки гидрораспределителя трактора, управляющей работой гидроцилиндра колесного хода, произвести перевод агрегата в транспортное положение и обратно 3. 4 раза. Обнаруженные неисправности в гидросистеме устранить.
Если у агрегатов после проверки все параметры находятся в допустимых пределах, то они допускаются к работе и подлежат установке на заданную глубину обработки.
11. Произвести технологическую настройку агрегата, которая включает в себя:
а) регулировку глубины хода рыхлительных рабочих органов (глубина обработки);
Требуемая глубина хода рыхлительных рабочих органов 10 (рис.2.2) устанавливается с помощью механизма регулировки 13 за счет поворота рычагов 14, соединенных между собой шатуном 15. При вращении рукоятки винта 13 по часовой стрелке секция 2 с рыхлительными рабочими органами 10 опускается, следовательно, глубина рыхления увеличивается, при вращении рукоятки винта против часовой стрелки глубина рыхления уменьшается. «Ноль» на линейке механизма регулировки глубины рыхления почвы устанавливают на ровной площадке отдельно для каждой секции агрегата (см. п.10).
Направление линии тяги (перераспределение нагрузки между передними и задними катками) перед началом работы корректируют при помощи вращения винтовой стяжки 4. При работе на легких почвах ее длина (расстояние между центрами шарниров крепления) должна составлять 610 мм, а на тяжелых — 650.
Подготовка поля
1. Перед началом работы устраняют посторонние предметы, мешающие работе агрегата.
2. Выбирают направление (см. п.2.1) и способ движения с учетом конфигурации и размеров поля. При работе на полях с выраженным рельефом агрегат должен двигаться поперек склона.
3. Основной способ движения агрегата — челночный или диагонально-угловой с чередованием загонов. При челночном способе движения агрегата линию первого прохода провешивают на расстоянии половины ширины захвата, если ширина поворотных полос равна четному числу проходов, в противном случае линию первого прохода следует провешивать на расстоянии 1,5 ширины захвата. При диагонально-угловом способе движения агрегата линию первого прохода провешивают согласно схеме, показанной на рис. 2.3. Поворотные полосы в этом случае отбивают со всех четырех сторон, по внутренним границам полос проводят контрольные борозды глубиной 8. 10 см.
4. При групповой работе агрегатов выделяют участки на поле, размер которых должен составлять не менее выработки всех агрегатов за смену. Поле делят на равные участки, чтобы можно было проконтролировать работу каждого и исключить взаимные помехи в процессе работы агрегатов.
Источник