Назначение культиваторов для сплошной обработки почвы, устройство, регулировки
Сплошную культивацию применяют для уничтожения сорняков и рыхления почвы без её оборачивания при уходе за парами и подготовке к посеву. Рыхление почвы способствует накоплению и сохранению влаги и питательных веществ в форме, доступной для усвоения их растениями.
Предпосевную культивацию проводят обычно на глубину заделки семян зерновых культур. Неравномерность глубины обработки не должна превышать ±1 см. После культивации верхний слой почвы должен быть мелкокомковатым, а сорные растения полностью подрезаны. Высота гребней обработанного слоя не должна превышать 3…4 см, поэтому одновременно с культивацией проводят боронование. Рабочие органы культиватора не должны выносить на поверхность нижний слой почвы. Сплошную культивацию следует проводить поперек предыдущей обработки или под углом к ней на скорости 9…12 км/ч. С увеличением скорости улучшается выравнивание поверхности поля и создаются хорошие условия для работы посевных машин.
Рабочие органы культиваторов – универсальные стрельчатые и рыхлительные лапы. Копьевидный наральник 1 (рис. 2.13, а) универсальной стрельчатой лапы прикреплён к жесткой стойке 2. Угол наклона лезвия к горизонтальной плоскости 23…30º, угол между лезвиями 60…65º, ширина захвата 270 и 330 мм. Универсальные лапы хорошо рыхлят почву и подрезают сорняки. Их используют для обработки почвы на глубину до 12 см.
Долотообразные наральники рыхлительных лап (рис. 2.13, г, д, е) имеют две режущие кромки с углом раствора 60…70º. Наральники закреплены на пружинах или жёстких стойках. Двусторонние наральники после износа одного конца поворачивают на 180º. Лапы с пружинными стойками (рис. 2.13, г, д) шириной захвата 20…50 мм служат для рыхления почвы на глубину до 16 см, вычесывания корнеотпрысковых сорняков, культивации почвы повышенной влажности. Во время работы они вибрируют и самоочищаются от нависших на стойки растительных остатков. Лапы с дугообразными стойками (рис. 2.13, г) применяют на всех почвах, кроме засоренных камнями. Лапы с s-образными стойками (рис. 2.13, д) используют на каменистых почвах. Лапы с жесткой стойкой (рис. 2.13, е) шириной захвата 35…65 мм применяют для обработки почв на глубину до 25 см в садах, виноградниках.
Устройство и регулировки культиваторов. Культиваторы можно разделить на два типа: не универсальные (ими можно осуществлять только сплошную обработку почвы) и универсальные (для сплошной и междурядной обработки).
Не универсальные культиваторы. К этой группе относятся культиваторы типа КПС, КШУ, ОП-8, КТС-10 с пассивными рабочими органами.
Культиваторы КШУ-6, КШУ-12, КШУ-18 относятся к секционным широкозахватным машинам, предназначенным для сплошной предпосевной и паровой обработки почвы при отвальной технологии. Применяются на полях с ровным и волнистым микрорельефом, на равнинах и склонах до 8º. Агрегатируют культиваторы соответственно с тракторами тягового класса 14, 30 и 50 кН. Обслуживает агрегат один тракторист (при работе и переводе в транспортное положение). Эти культиваторы являются прицепными и выполнены по принципиально одинаковым схемам. Поэтому устройство и регулировки достаточно рассмотреть на примере КПС-4Г и КШУ-12.
Прицепной культиватор КПС-4Г предназначен для предпосевной обработки почвы и обработки паров с одновременным боронованием на скорости до 12 км/ч. Ширина захвата культиватора 4 м, глубина обработки до 12 см. Культиватор агрегатируют с тракторами тяговых классов 1,4 и 2. Несколько культиваторов агрегатируют при помощи сцепок в широкозахватные агрегаты для работы с тракторами тяговых классов 3. 5.
Основные сборочные единицы культиватора (рис. 2.13, з) – сварная рама 22, сница 18, опорные колеса 25 свинтовым механизмом 21 регулировки глубины хода рабочих органов, грядили 8 срабочимиорганами 26, приспособление 28 длянавески борон 29 игидроцилиндр 17. Культиватор выпускают в двух модификациях: КПС-4Г с универсальными стрельчатыми лапами шириной захвата 270 и 330 мм; КПС-4Г-01 с рыхлительными лапами на дугообразных стойках. Стойки лап крепят на грядилях 8, шарнирно присоединенных к брусу рамы.
Стрельчатые лапы располагают в шахматном порядке в двух рядах (2.13, в).Для обработки слабозасоренных полей в переднем ряду на коротких грядилях закрепляют лапы шириной захвата 270 мм, а в заднем ряду на длинных грядилях – лапы шириной захвата 330 мм. Концы режущих кромок задних лап с каждой стороны должны на 40. 50 мм перекрывать кромки передних лап, чтобы обеспечить полное подрезание корней сорняков. При обработке сильно засоренных полей на коротких и длинных грядилях устанавливают лапы шириной захвата 330 мм. Лезвия лап должны быть острыми, затупившиеся лезвия затачивают, чтобы подрезание сорняков было полное.
Рыхлительные лапы размещают в трех поперечных рядах
(рис. 2.13, ж). На коротких грядилях закрепляют по одной лапе, а надлинных при помощи сдвоенных держателей – по две. Расстояние между соседними бороздками 167 мм. Глубину обработки изменяют винтами регулятора 21 (рис. 2.13, з), перемещая (по высоте)опорные колеса 25 относительно рамы 22.
Стойку стрельчатой лапы крепят к грядилям 8 (рис. 2.13, а)болтами и держателем 4. Вращая болт 3, перемещают стойку, вставленную в держатель, и таким образом изменяют угол наклона лапы. На легких почвах и при неглубокой обработке стойки устанавливают так, чтобы режущие кромки лап прилегали к поверхности ровной площадки (рис. 2.13, б,I). На тяжелых почвах и при глубокой обработке носки лап должны быть наклонены вперед на угол 2. 3º. Лапа, сильно наклоненная вперед (рис. 2.13, б, II), будет сгруживать почву, а наклоненная назад (рис. 2.13, б, III) – плохо заглубляться.
Рис. 2.13. Культиватор: а – универсальная стрельчатая лапа; б – варианты положения лапы в вертикальной плоскости; в, ж – расстановка рабочих органов; г, д, е – рыхлительные лапы; 3 – общий вид культиватора КПС-4Г; 1, 12, 15 – наральники; 2, 11, 14 – стойки; 3 – болты; 4, 10 – держатели; 5 – штанга; б – пружина; 7 – упор; 8 – грядиль; 9 – лапа; 13 – подпружинник; 16 – пружина; 17 – гидроцилиндр; 18 – сница; 19 – серьга; 20 – подставка; 21 – регулятор глубины; 22 – рама; 23 – угольник; 24 – штанга с пружиной; 25 – колесо; 26 – рабочие органы; 27 – понизитель; 28 – приспособление для навески борон; 29 – зубовая борона
Подготовка к работе. Проверяют техническое состояние грядилей рабочих органов, пружин, механизмов. Обнаруженные неисправности устраняют. Измеряют давление в шинах колес и доводят его до нормативного (0,2. 0,24 МПа). Разница давлений в правом и левом колесе должна быть не более 0,02 МПа.
Расстановку рабочих органов, их регулировку и установку cоответственно заданной глубине обработки проводят на ровной площадке. Культиватор переводят в рабочее положение и под его колеса подкладывают бруски, толщина которых на 2. 4 см меньше требуемой глубины обработки (с учетом погружения колес). Bращением винта регулятора 21 (рис. 2.13,з)опускают раму с лапами до их соприкосновения с поверхностью площадки. Рама при этом должна быть горизонтальна, а головки нажимных штанг 24 должны опираться на угольник 23. Если головки выступают над угольником или лапы не касаются опорной площадки, ослабляют болт 3 (рис. 2.13, а)и стойки лап перемещают в держателе 4 внизили вверх. На засоренных участках и твердых почвах сжатие пружин 6 увеличивают, переставляя упор 7. По окончании регулировки сила сжатия пружин на всех штангах должна быть одинаковой. Сжатие пружин на штангах лап, движущихся вслед за колесами трактора, увеличивают.
Широкозахватный бессцепочный культиватор КШУ-12,предназначенный для предпосевной и паровой обработки почвы, состоит из центральной 13 (рис. 2.14), двух средних 11,14 и двух крайних 10, 15 секций, соединенных между собой шарнирно.
Рис. 2.14. Широкозахватный секционный культиватор КШУ-12: 1, 4 – гидроцилиндры; 2 – стойка; 3 – сница; 5, 12 – колеса; 6 – регулятор глубины; 7 – рама;
8 – универсальная стрельчатая лапа; 9 – зубовая боронка; 10, 15 – крайние
секции; 11, 14 – средние секции; 13 – центральная секция
В рабочем положении секции располагают в одной плоскости. Центральная секция опирается на спаренные колеса 12, а крайние секции – на колеса 5. На секциях устанавливают в три ряда универсальные стрельчатые лапы 8 шириной захвата 330 мм или рыхлительные лапы на упругих подвесках, пружинную зубовую боронку 9 или прутковый каток 23. Глубину хода всех лап в пределе 6. 12 см изменяют, вращая винт регулятора 6, а глубину хода отдельных лап – переставляя стойку в держателях.
Для транспортировки культиватора на далекие расстояния крайние и средние секции гидроцилиндрами 7 и 4 поворачивают относительно центральной секции и располагают вертикально.
Ширина захвата культиватора 12 м, рабочая скорость до 12 км/ч. Его агрегатируют с тракторами тягового класса 3. Модификации культиваторов КШУ-12-01 и КШУ-12-02 имеют ширину соответственно 8,2 и 6,6м.
Контрольные вопросы
1. При каких условиях применяют зубовые (легкие, средние и тяжелые), дисковые и сетчатые бороны? Как они взаимодействуют с почвой?
2. Какие машины применяют для лущения почвы после уборки зерновых культур, кукурузы, подсолнечника, а также участков, засоренных корневищами и корнеотпрысковыми сорняками?
3. Как отрегулировать культиватор, чтобы подготовить его к работе для мелкого и глубокого рыхления, подрезания сорняков, выравнивания поверхности?
4. Какие операции может выполнять орудие, оборудованное рыхлительными и стрельчатыми лапами?
5. Какие машины применяют для предпосевного прикатывания почв в условиях недостатка или избытка почвенной влаги?
Источник
Условие перемещение пласта по клину без сгруживания.
При больших значениях угла крошения β пласт перестает скользить вверх по рабочей поверхности клина и начинает сгруживаться впереди клина. Такое явление возникает в тех случаях, когда сумма углов трения и крошения превышает 90°, β+ 
. При малых значениях угла крошения β: β+ 
это способствует деформированию почвы впереди клина путём отрыва, а не сдвига.
11. Характер изменения угла ɣ по высоте.
Если углы α,β,ɣ непрерывно изменять по высоте, то плоский трёхгранный клин преобразуется в криволинейную поверхность. Воздействие этой поверхности на пласт зависит от изменения углов α,β,ɣ по высоте. Если развить угол α, пласт интенсивно крошится; если развить угол ɣ, пласт сдвигается в сторону; если развить угол β, поверхность хорошо оборачивает пласт.
Особенность взаимодействия с пластом скоростной отвальной поверхности.
Скоростной плуг снабжен отвалом для работы на больших скоростях(8 – 12км/ч). Он более короче, чем у обычных плугов. Это сделано для того, чтобы корпус плуга не отбрасывал почву далеко. Бороздной обрез отвала скоростного корпуса срезан по кривой, чтобы не задирался повёрнтыйй пласт почвы. Отвал оснащён сменной грудью из-за высокого износа. Полевая доска шире, так как она воспринимает большее усилие.
Оборот пласта корпусом плуга. Соотношение размеров пласта.
Оборот – это вращение почвенного пласта в поперечной плоскости и изменение взаимного расположения по вертикали верхних и нижних слоёв почвы. Оборот пласта может быть полным β= 180°, и частичным 90° 
β 
180° .
16. Тяговое сопротивление плуга. Формула академика В.П.Гарячкина.
Усилие, необходимое для перемещения плуга при вспашке, называют тяговым сопротивлением. Общее тяговое сопротивление: P = 
. Где 
коэффициент пропорциональности, зависящий от типа почвы, 
масса плуга, 
коэффициент характеризующий сопротивление пласта различных почв деформации (20 – 50 кН/ 
), 
глубина вспашки, 
ширина захвата одного корпуса, 
число корпусов, 
коэффициент учитывающий форму рабочей поверхности корпуса плуга и свойств почвы Н 
, 
скорость движения агрегата м/с.
Деформация почвы зубьями, лапами, ножами.
При движении рыхлительного зуба, его передняя рабочая грань периодически отрывает от почвы глыбу, по мере продвижения зуба глыба раскрашивается. Рыхлительные лапы работают на глубине до 15 см, имеют заострённый вид. При движении в почве ножа, возникают две зоны деформации: деформация верхнего слоя почвы, подобная деформации рыхлительного зуба, а деформация почвы, производимая нижней частью ножа, заключается в уплотнении стенок прорези без выпучивания почвы наружу.
Ширина захвата рыхлительных лап культиваторов.
Различают – универсальные стрельчатые и рыхлительные лапы. Ширина захвата универсальных стрельчатых лап 270 – 330 мм. Они хорошо рыхлят почву и подрезают сорняки. Их используют для обработки почвы на глубине до 12 см. Рыхлительные лапы с пружинными стоками , с шириной захвата 20 – 50 мм служат для рыхления почвы на глубине до 16 см. Рыхлительные лапы с жёсткими стойками шириной захвата 35 – 65мм применяются для обработки почвы на глубине до 25 см в садах, виноградниках.
Выбор параметров стрельчатых лап.
Ширина захвата универсальных стрельчатых лап 270 – 330 мм. Они хорошо рыхлят почву и подрезают сорняки. Их используют для обработки почвы на глубине до 12 см. Они различаются не только шириной захвата но и углом 2ɣ раствора крыльев и углом крошения β. По углу крошения стрельчатые лапы делятся на плоскорежущие ( β = 12° -18°), и универсальные (β = 25°- 30°). Последние не только подрезают сорняки но рыхлят почву. На глинистых и других клейких почвах угол раствора крыльев и ширина захвата лапы должны быть уменьшены, чем на супесчаных и песчаных почвах.
Расстановка рыхлительных лап на раме культиватора.
Рыхлительные лапы культиватора размещают в трёх поперечных рядах. На коротких грядилях по одной лапе, а на длинных по две. Расстояние между соседними бороздами 167 мм. Глубина обработки изменяют винтами регулятора перемещая опорные колёса относительно рамы.
Расстановка стрельчатых лап при сплошной обработке.
Стрельчатые лапы располагаются в шахматном порядке в двух рядах. Для обработки слабо засоренных земель в переднем ряду на коротких грядилях закрепляют лапы с шириной захвата 270 мм, а в заднем ряду на длинных грядилях лапы с шириной 330 мм. Концы режущих кромок задниц лап должны с каждой стороны перекрывать кромки передних лап на 40 – 50 мм, чтобы обеспечить полное подрезание корней сорняков. При обработке сильно засорённых полей на коротких и длинных грядилях устанавливают лапы с шириной захвата 330 мм.
Источник