Розробка комбінованого ґрунтообробного агрегату

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Факультет механізації сільського господарства

Розробка комбінованого ґрунтообробного агрегату

Пояснювальна записка

до дипломного проекту за спеціальністю

6.091902-Механізація сільського господарства

06 - 17.ДП.12.С - 78.00.00.000.ПЗ

Розробив: студент гр. 42- М

Півторак М.І.

Керівник проекту: асистент

Зінєв М.В

Вінниця 2012

Рецензія

на дипломну роботу Ярового Олександра Олександровича «Розробка блочно-порційного відокремлювача консервованих кормів до фронтального навантажувача», поданої на здобуття освітньо-кваліфікаційного рівня бакалавр зі спеціальності 6.091900-Механізація сільського господарства

Тема роботи присвячена одному з найбільш актуальних питань в механізації тваринництва, а саме механізації процесу виїмки консервованих кормів зі сховищ.

Зміст роботи відповідає темі та завданню і складається із чотирьох розділів.

В першому розділі визначено роль та місце консервованих кормів у годівлі ВРХ. Розглянуто способи заготівлі та зберігання стеблових кормів. Визначено джерела втрат при вивантаженні консервованих кормів. Проаналізовано основні фізико-механічні властивості кормових монолітів.

В другому розділі дипломної роботи проведено аналіз існуючих конструкцій машин для виїмки консервованих кормів зі сховищ.

В третьому розділі роботи проведено розрахунки основних конструктивних параметрі розробленої машини.

Четвертий розділ присвячено охороні праці при вивантаженні консервованих кормів зі сховищ.

По роботі можна зауважити наступне: робота надто перенасичена громіздкими розрахунками, однак в цілому робота виконана на досить високому рівні, за змістом, обсягом та структурою відповідає вимогам методичних вказівок по виконанню дипломних робіт у Вінницькому національному аграрному університеті, і заслуговує оцінки “відмінно”, а студент присвоєння освітньо-кваліфікаційного рівня бакалавр зі спеціальності 6.091900 - Механізація сільського господарства.

Рецензент: к. т. н професор зав. Кафедри «Машин та обладнання сільськогосподарського виробництва» ВНАУ М.І. Іванов

АНОТАЦІЯ

Дипломний проект студента Вінницького національного аграрного університету, факультету механізації сільського господарства Півторака М.І. «Розробка комбінованого ґрунтообробного агрегату».

Вінницький національний аграрний університет.

В дипломному проекті проведено аналіз систем обробітку ґрунту, визначені основні якісні показники розглянутих систем. Проведено аналіз існуючих конструкцій комбінованих ґрунтообробних агрегатів вітчизняного та зарубіжного виробництва. Проведено аналіз технологічних процесів і робочих органів для комбінованих ґрунтообробних агрегатів.

Диплом включає в себе такі основні розділи:

- аналіз існуючих систем обробітку ґрунту;

- аналіз існуючих конструкцій комбінованих ґрунтообробних агрегатів;

- конструкторська частина;

Проект містить необхідні розрахунки.

Креслення додаються.

ВСТУП

В Україні ситуація з обробітком ґрунту доволі складна. З одного боку, це понад сторічний досвід науково-виробничих напрацювань, величезна кількість довготривалих стаціонарних дослідів, безперечні фундаментальні досягнення, усталена система впровадження через дослідні станції, семінари, зональні та регіональні рекомендації. З іншого, -- нинішня гостра криза в сільському господарстві, що найбільше вразила технологію вирощування культур і, зокрема, обробіток ґрунту.

На сьогодні в землеробстві більшу частину земель обробляють плугами. Модельний ряд плугів поповнюється новими типами: обертовими, поворотними, плугами зі змінною шириною захвату та з кількістю корпусів від 2 до 16. Але оранка як була, так і залишається найбільш енергоємним і витратним процесом і шкідлива для ґрунтового середовища. При цьому після неї слід проводити додатковий обробіток ґрунту (на який щороку витрачається величезна кількість кіловат-годин енергії), внаслідок якого істотно погіршуються його водно-фізичні властивості, з'являється схильність до висушування та розвитку ерозії. Відбувається порушення екологічної рівноваги ґрунтових систем, що призводить до втрати гумусу. Все це свідчить про потребу у створенні нових систем ґрунтообробних машин і знарядь. Нині обробіток ґрунту зазнає істотних змін. Скорочується кількість операцій, підвищуються вимоги до якості, дотримання строків проведення робіт і збереження родючості ґрунту. Тому сучасні ґрунтообробні машини мають відповідати вимогам гнучкої різноглибинної технології обробітку ґрунту. У своєму прагненні не відставати від світових тенденцій і використовувати досвід провідних фірм, що виготовляють ґрунтообробну техніку, низка машинобудівних заводів України почала виробництво ґрунтообробної техніки з повторенням застарілих конструкцій, яка за технічним рівнем (досконалістю, надійністю, зносостійкістю робочих органів тощо) відстає від кращих зарубіжних зразків на одне-два покоління. Україна стала залежною від імпорту техніки, що недоцільно з економічної та соціальної позицій, оскільки призводить до втрати виробничого й науково-технічного потенціалу. З огляду на це слід докорінно переглянути агротехніку та всі машинні технології щодо їхньої відповідності проблемі ресурсозбереження. Вкрай важливо відтворити машинно-тракторний парк аграрних підприємств, наповнити його машинами високого технічного рівня, тобто ґрунтообробні машини мають набувати інших якостей, мати ґрунтозахисний характер, сприяти відновленню родючості ґрунту і одночасно з енергозбереженням значно знижувати собівартість вирощеної продукції, не знижуючи врожайності сільгоспкультур.

Україна без визначення економічної доцільності закупила значну кількість дорогої різноманітної зарубіжної техніки, в тому числі ґрунтообробної. Її використання не поліпшило загального стану сільгоспвиробництва. Внаслідок цього вітчизняні заводи сільгоспмашинобудування зазнали великих збитків і практично не задіюють свої наявні технологічні можливості. Зменшення валу їхньої продукції призвело до збільшення виробничої вартості машин і, як наслідок, до підвищення реалізаційної ціни товару.

Тому виникла потреба в докорінному перегляді всієї агротехніки та виробленні й реалізації стратегії відтворення машинно-тракторного парку аграрних підприємств, “відновленні” його машинами високого технічного рівня для забезпечення істотного підвищення продуктивності праці, економії ресурсів і створення оптимальних умов для формування високої продуктивності рослин [1].

РОЗДІЛ І. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМИ. МЕТА Й ЗАДАЧІ МЕХАНІЗАЦІЇ КОМБІНОВАНОГО ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ

1.1 Вплив технології обробітку ґрунту на його якість

Чим більше людство пізнає механізми, що протікають у кореневмісному шарі ґрунту, тим кардинальніше змінюються підходи як до всього ґрунтотворного процесу, так і до уявлення про родючість зокрема. Вважалося, що родючість істотно визначається наявністю в ґрунті гумінових кислот, не останню роль відіграють фізико-механічні (будова кореневмісного шару ґрунту, структура), агрохімічні (рН, вміст доступних елементів живлення, сума увібраних основ, ємність вбирання) та біологічні (біологічна активність, фітосанітарний стан) властивості ґрунту. З огляду на останні чинники з'явилося досить потужне уявлення про агротехнічні заходи, що ведуть до поліпшення згаданих властивостей ґрунту. Мінімальні, а потім нульові технології покликані істотно поліпшити оструктуреність ґрунту, наблизивши її до природної. При цьому оголошується, що покращується водно-повітряний та тепловий режими, а за рахунок мінералізації пожнивних решток та нетоварної частини рослин суттєво компенсується винос основних елементів живлення. Все це веде до поліпшення родючості ґрунту і, що ще важливіше, до її екологічного збереження. Основна ідея, що пропагується поборниками безполицевого обробітку ґрунту, звучить з вуст апологета даного напрямку М.К. Шикули наступним чином: «Природа ніколи не орала, а лише сіяла. Точка зору» досить емоційна, проте фундаментальними науковими дослідженнями не обґрунтована і виробництвом не підтверджена. При цьому автори не врахували, що природа «не збирає» врожай. Вона не рахується з нашими потребами і живе своїми законами.

Альтернативний підхід базується на поглядах В.І. Вернадського, який висунув вчення про землю як біокосне тіло, показав, що йому притаманні ті процеси, які протікають у живих організмах або в термодинамічних системах відкритого типу. Саме метаболізм (здатність поглинати зовнішню енергію, використовувати ЇЇ для протікання внутрішніх процесів з виділенням утилітів) відрізняє ці системи від систем закритих, яким притаманна лише одна тенденція -- до збільшення внутрішньої ентропії, тобто спрощення. В.І. Вернадський, розвиваючи свої погляди, говорить, що завдяки відкритості термодинамічні системи мають тенденцію до розвитку (еволюції, ускладнення). Отже, чим відкритіша та чи інша термодинамічна система, тим активніше протікають в ній метаболічні процеси, тим швидший кругообіг біогенних атомів у біосфері.

Тривалий час йшли пошуки відповідей на це запитання. Одні дослідники вважали, що у відношенні рослин ключову роль відіграє наявність в кореневмісному шарі ґрунту гумусу -- комплексу органічних кислот, які є своєрідним «плавильним цехом», де рештки органічних та мінеральних комплексів розщеплюються до фрагментів, що поглинаються кореневою системою рослин. Проте на потужність «плавки», надто на утворення нових субструктур після плавки, впливають неконтрольовані чинники [2].

Екстраполюючи вищесказане на процеси, що відбуваються в кореневмісному шарі ґрунту, можна сказати, що саме активне перемішування ґрунту (розпушування) утворює хаотичне середовище, яке в подальшому і стимулює активізацію протікання метаболічних процесів. Це можна сказати й про ґрунтову біоту -- мікроскопічні організми, що мешкають у верхньому шарі і визначають ферментативні процеси мінералізації. Дослідженнями встановлено, якщо одразу після механічного обробітку відбувається зменшення (загибель) мікроорганізмів у ґрунті, то через короткий період їх чисельність не лише відновлюється, а й істотно переважає гомеостазисну кількість і визначає більш активну ґрунтову діяльність. Наша біосфера -- це низка потрясінь, збурень, перестановок, що не дають можливості спроститися природі, а навпаки, стимулює поступальний рух вперед у напрямку ускладнення. Протилежний же процес спрощення, існування в умовах гомеостазису так само притаманний нашій біосфері і є важливою передумовою підтримання стабільності та передбачуваності. З огляду на останнє, сучасне інтенсивне землеробство повинно ґрунтуватися на технологіях обробітку ґрунту, які так чи інакше здійснюють механічне перемішування оброблюваного шару ґрунту, змушують його активізувати процеси метаболізму.

Є ще інший вельми важливий фактор, який безпосередньо пов'язаний з обробітком ґрунту і впливає не тільки на ґрунтотворчі процеси, а й на економічні показники вирощування товарної продукції -- це витрати палива на 1 га, які на 60-70% нижчі при безполицевому основному обробітку, чим при оранці. Не зважати на цю обставину в умовах гострої енергетичної кризи ніяк не можна.

Цілком очевидно, що лише вдале поєднання заходів з активного перемішування ґрунту та поступове зменшення втручання робочих органів у ґрунт у межах ротації може бути задовільним. Стає закономірне питання з вивчення поєднання заходів активного обробітку ґрунту та заходів, що здійснюють мінімальне механічне втручання, а також повного невтручання (тобто за. No-till).

У 1981 році на Агрономічній дослідній станції НАУ (Київська область, Васильківський район, с. Пшеничне) у полях 10-пільної зерно-бурякової сівозміни (конюшина -- озима пшениця -- цукрові буряки -- кукурудза на силос -- озима пшениця -- кукурудза на зерно -- горох -- озима пшениця -- цукрові буряки -- ячмінь з підсівом конюшини) був закладений стаціонарний тривалий двофакторний дослід. Вивчали такі системи основного обробітку ґрунту:

-- диференційовану (контроль),

-- полицеву,

-- плоскорізну,

-- полицево-плоскорізну (комбіновану),

-- поверхневу,

-- чизельну,

-- полицево-чизельну.

Дослідження відбулися на чорноземах типових мало-гумусних крупнопилувато-суглинкових за гранулометричним складом. Вміст гумусу в орному шарі -- 4,34-4,68%; рН -- 6,8-7,3; ємність вбирання -- 30,7-32,5 мг-екв. на 100 г ґрунту [1].

Найсприятливіші умови для хімічних, фізико-хімічних і біологічних процесів створювалися при оптимальній будові оброблюваного шару ґрунту. Встановлено, що для ґрунтів, рівноважна щільність яких не перевищує оптимальної для даної культури, необхідність у щорічних обробітках відпадає.

Оптимальна щільність оброблюваного шару для більшості польових культур становить 1,1-1,3 г/см куб.

Щільність ґрунту -- величина динамічна. Під впливом ряду факторів ґрунт ущільнюється, а тому періодично необхідно повторювати його розпушування. Інтенсивність обробітку для створення оптимальних умов на різних ґрунтах у значній мірі залежить від показника різниці між оптимальною і рівноважною щільністю (стан щільності, до якого ґрунт доходить під впливом зовнішніх і внутрішніх факторів) та швидкості переходу до останньої.

Звідси, розпушування ґрунту повинно бути спрямоване на створення і підтримання заданої оптимальної будови ґрунту, і цілком зрозуміло, що інтенсивність розпушування різних ґрунтів повинна бути неоднаковою. Безструктурні дерново-підзолисті ґрунти ущільнюються сильніше, ніж структурні чорноземи, тому потребують більшої кількості обробітків. Суглинкові ґрунти швидше ущільнюються, ніж піщані та супіщані.

Дійсно, ґрунт є саморегулюючою системою, яка забезпечує в певних межах природне відтворення родючості. Проте ця властивість не гарантує повного збереження продуктивності ріллі і тим більше її підвищення. В природних умовах на цілинних і перелогових землях родючість ґрунту має тенденцію до підвищення за рахунок використання енергії сонця. Зелені рослини забезпечують себе поживними речовинами не тільки із ґрунту, але й з повітря, залишаючи після себе в ґрунті більше енергетичного матеріалу, ніж було витрачено під час вегетації. Але це природне підвищення родючості ґрунту відразу зупиняється, коли людина починає забирати органічну речовину у вигляді врожаю (зерна, соломи, коренеплодів тощо). Збалансована рівновага порушується, і в силу вступає закон повернення: необхідно повернути ґрунту, як мінімум, ту кількість поживних речовин, яку було винесено з урожаєм. Закон повернення -- це по суті фрагмент закону збереження речовин. Дослідженнями встановлено, що диференціація орного шару ґрунту за родючістю особливо чітко виявляється на чорноземах. Гетерогенна його будова -- причина мілкого розміщення кореневої системи при безполицевому обробітку, що відзначалося в усіх дослідах. У посушливі роки така особливість призводить до посиленої негативної дії засухи за рахунок пересихання верхнього (0-10 см) шару ґрунту. В нижніх шарах (10-30 см) волога зберігається до середини літа (така ситуація спостерігалася в цьому, 2007 році). За таких умов у ґрунті створюється несприятливе співвідношення: найбільші запаси доступних форм поживних речовин містяться у верхньому шарі, а більш сприятливий водний режим -- у нижньому.

Аналіз продуктивності сівозміни, залежно від систем основного обробітку ґрунту, констатує підвищення продуктивності ріллі порівняно з контролем (диференційований обробіток) у варіантах полицево-плоскорізного і полицево-чизельного обробітку на 3,9%. Застосування постійних безполицевих обробітків, особливо без застосування гербіцидів, веде до істотного зниження продуктивності сівозміни.

Глобальне потепління, яке зараз відбувається на планеті, є реальним фактом, що суттєво впливає на умови ведення землеробства. Так, у 2007 році в 17 областях України період з відсутністю ефективних опадів коливався в межах 47-62 днів, при цьому максимальна температура повітря в цих областях сягала 35°-39°С. Температура поверхні ґрунту, обробленого за традиційною системою, досягала 62°-67°С. Це ще раз свідчить про те, що основним фактором життя рослин, який є і буде в дефіциті в землеробстві України в майбутньому, є волога та сума активних температур. В традиційних технологіях обробітку ґрунту неможливо одночасно забезпечити накопичення додаткової вологи і захистити ґрунт від надмірного перегрівання. На рис. 1.1 представлено основні показники основного обробітку ґрунту на продуктивність ріллі [2].

Рис. 1.1 Вплив основного обробітку ґрунту на продуктивність ріллі

Світова практика доводить, що за екстремальних жарких та посушливих умов найбільш доцільно застосовувати технологію No-till. Сьогодні на нашій планеті за технологією No-till вирощують сільськогосподарські культури на площі майже 96 млн. га. Найбільше дана технологія поширена в таких країнах, як США -- 25,8 млн. га ( 23% площі ріллі), Бразилія -- 23,6 млн. га (60% площі ріллі), Аргентина -- 18,3 млн. га (60% площі ріллі ), Канада -- 12,5 млн. га. Ці країни сьогодні є основними експортерами зерна.

В наступній таблиці приведені дані, які дають змогу оцінити наявні переваги тої чи іншої технології обробітку ґрунту [3].

Таблиця 1.1 Оцінка переваг та недоліків систем обробітку ґрунту

Існуючі технології обробітку ґрунту	Основний обробіток ґрунту (докладніше)	Передпосівний обробіток ґрунту (докладніше)	Посів (докладніше)	Догляд за посівами (докладніше)	Результат
Звичайна	38 л/га 1 год./га	12 л/га 0,36 год./га	3,5 л/га 0,23 год./га	11,52 л/га 1,5 год./га	ПММ 65,09 л/га Роб.час 3,09 год./га
Безполицева	25 л/га 0,75 год./га	9,4 л/га 0,26 год./га	3,5 л/га 0,23 год./га	9,72 л/га 1,46 год./га	ПММ 47,62 л/га Роб.час 2,7 год./га
Мінімальна	16 л/га 0,4 год./га	8 л/га 0,21 год./га	3,5 л/га 0,23 год./га	9,72 л/га 1,46 год./га	ПММ 37,22 л/га Роб.час 2,3 год./га
No-till	0 л/га 0 год./га	0 л/га 0 год./га	7,8 л/га 0,25 год./га	1,2 л/га 1 год./га	ПММ 9 л/га Роб.час 1,25 год./га

Узагальнюючи численні зарубіжні наукові дослідження та результати виробництва у багатьох країнах світу, переваги технології нульового обробітку ґрунту можна згрупувати утри блоки:

1. Сільськогосподарські (агрономічні) переваги:

-- підвищення родючості ґрунту;

-- поліпшення структури ґрунту;

-- захист ґрунту від водної та вітрової ерозії;

-- підвищення вологості ґрунту і збільшення стійкості до посухи;

-- поновлення ґрунтової біоти;

-- підвищення біологічної активності ґрунту;

-- зменшення навантаження на ґрунт сільськогосподарськими тракторами та машинами.

2. Економічні переваги:

-- зниження витрат І трудомісткості;

-- підвищення стійкості та конкурентно-спроможності господарства;

-- збільшення рівня доходів від землеробства;

-- зменшення витрат палива до 50-70 %.

3. Суспільні переваги:

-- поновлення ґрунтових вод і збільшення рівня води річок і озер;

-- скорочення замулювання річок та озер при скороченні ерозії ґрунту пропорційно до 70-90%;

-- зниження витрат на очистку води;

-- зменшення проблем із забрудненням територій та водоймищ;

-- зниження втрат пестицидів;

-- зменшення надходження в атмосферу парникових газів (вуглекислого газу);

-- зменшення рівня глобального потепління, секвестрація вуглецю в землеробстві;

-- збереження біологічного різноманіття агроландшафтів.

Землеробство -- це та галузь, де в залежності від переважання способу обробітку ґрунту (рихлення чи No-till) відбувається або зв'язування вуглекислого газу в сільськогосподарську продукцію, або його інтенсивні викиди в атмосферу. Масштаби викидів CO2 при оранці прирівнюються до роботи потужних заводів. Нині у світі формується світовий ринок вуглекислого газу. Сільськогосподарські виробники США, Канади вже сьогодні отримують додаткові грошові надходження від промислових підприємств за впровадження No-till, яке забезпечує секвестрацію вуглекислого газу на рівні 2,5 т за рік.

Отже, сьогодні в Україні повинен домінувати найбільш вивчений і адаптований до конкретних ґрунтово-кліматичних умов комбінований обробіток ґрунту, що включає раціональне поєднання глибоких обробітків з обертанням скиби, безполицевих рихлень та широкого впровадження мінімальних обробітків зі зменшенням глибини і кількості операцій. Для впровадження по - No-till - технологій і переходу галузі землеробства України на нові економічно обґрунтовані та екологічно безпечні системи обробітку ґрунту необхідно розгорнути більш широкі стаціонарні польові дослідження з метою їхньої адаптації до конкретних ґрунтово-кліматичних умов України.

1.2 Сучасна ґрунтообробна техніка та ефективність її використання

Пріоритетним напрямом створення досконалої ґрунтообробної техніки є перехід від одно операційних енергоємних знарядь до багатофункціональних комбінованих широкозахватних машин і агрегатів, які за один прохід полем виконують кілька технологічних операцій і цим забезпечують високу якість обробітку, зберігають вологу і вдосконалюють родючість ґрунтів, істотно зменшують терміни польових робіт, скорочують витрати паливно-мастильних матеріалів і трудомісткості. Потрібно використовувати досвід зарубіжних фірм у забезпеченні надійності техніки та якісного сервісного обслуговування і створювати спільні з ними підприємства.

В Україні вже існують спільні підприємства. Наприклад, підприємство ВАТ “Дніпроагромаш”, основна спеціалізація якого -- ґрунтообробна техніка, виготовляє багато машин у співпраці з відомими в усьому світі фірмами RabeWerk, BBG (Німеччина) та Moreau (Франція). Ця техніка не поступається якістю зарубіжним аналогам і водночас учетверо-вп'ятеро дешевша. ВАТ “Червона зірка” спільно з фірмою Lemken (Німеччина) спроектували посівний агрегат “Солітер-12”, який вигідний нашому сільгоспвиробникові, бо він отримує техніку доволі високого рівня за прийнятними цінами. Спільне підприємство Horsch -- “Агро-Союз” взагалі є провідним виробником техніки для обробітку грунту та сівби і відповідає сучасним вимогам якості, надійності й довговічності, а також пропонує широку палітру різноманітної техніки для всіх грунтово-кліматичних зон України.

АТЗТ “Агро-Союз”, що в Дніпропетровській області, для обробітку ґрунту та сівби використовує середньо та широкозахватну багатофункціональну комбіновану техніку Horsch -- “Агро-Союз”, яка відповідає всім параметрам вимог інноваційних технологій. Порівняно з традиційними, ґрунтозахисні технології потребують у 2,9 рази менше мотогодин із середньозахватною технікою й уп'ятеро менше із широкозахватною. Відповідно, зменшились витрати пального в 2,3 й 3,2 рази. Тут значну роль відіграли як глибина обробітку, так і ширина захвату ґрунтообробних машин, -- відповідно, в 1,7 і 2,5 рази. А витрати на вирощування озимої пшениці, порівняно з традиційними технологіями, з ґрунтозахисними із середньозахватною технікою зменшилися в 6,3 рази, а із широкозахватною -- в 16,4 рази.

Сьогодні в Україні виробляють широку гаму ґрунтообробних машин і знарядь, багато з яких, на жаль, одного функціонального призначення. Виготовляють їх десять, а то й більше підприємств, кожне на своїй елементній базі. Через це технологічний рівень машин, особливо надійність і зносостійкість їхніх робочих органів, невисокі.

Розробка нових ґрунтообробних машин має здійснюватися з урахуванням вимог перспективних технологій, із максимальним урахуванням властивостей і характеристик середовища, де вони функціонуватимуть. Одноопераційні ґрунтообробні машини та агрегати слід замінювати на багатофункціональні, універсально комбіновані, здатні адаптуватися до змінних умов виробництва сільськогосподарської продукції завдяки швидкій заміні робочих органів в усіх зонах України. Створення й використання комбінованих багатоопераційних ґрунтообробних машин і посівних агрегатів дають змогу зменшити затрати праці, витрати пального, зберегти структуру ґрунту, запобігти ерозії завдяки збереженню на поверхні ґрунту рослинних решток, скоротити строки сівби, зберегти вологість ґрунту, зменшити потребу сільськогосподарських підприємств у тракторах.

Тому важливою умовою є концентрація зусиль і фінансових ресурсів на розробці та впровадженні у виробництво сучасної елементної бази та складових конструкцій машин із зосередженням їхнього виготовлення на машинобудівних заводах, що вже застосовують сучасні технології. Крім того, важливо здійснити техніко-технологічне переоснащення, глибоку реконструкцію; підвищити технічний рівень машинобудівних підприємств, що мають застаріле обладнання, забезпечити освоєння нових видів конкурентоспроможної техніки, яка відповідала б світовим стандартам.

Хоча широке впровадження нових підходів до обробітку ґрунтів зумовлює труднощі фінансового, організаційного та наукового характеру, в Україні є підприємства, які випускають ґрунтообробну й посівну техніку для ґрунтозахисних технологій і зарекомендували себе якнайкраще. Це такі виробники, як: ВАТ “Галещина, машзавод”, ВАТ “Хмільниксільмаш”, ВАТ “Точмаш”, ТОВ “НВП “БілоцерківМАЗ”, ТОВ “Краснянське СП “Агромаш” тощо, -- які спільно з провідними вченими-аграріями розробляють і серійно виготовляють ґрунтообробну техніку для економічного та екологічного землеробства, адаптовану до ґрунтово-кліматичних і економічних умов усіх зон України. Ця техніка значно дешевша за імпортні аналоги і за якістю обробітку не поступається їм. Вона сприяє зменшенню надмірного ущільнення ґрунту, створює умови для накопичення вологи в ґрунті, зменшує енергетичні витрати та затрати праці на одиницю продукції.

Лабораторія систем економічних нормативів на нову техніку НДІ “Украгропромпродуктивність” провела дослідження згідно з ДСТУ 4397:2005 і визначила показники ефективності застосування комбінованого агрегату ККП-6 виробництва ВАТ “Галещина, машзавод” із зарубіжним аналогом Europak-6000 виробництва фірми BBG (Німеччина) в агрегаті з трактором ХТЗ-17221.

Аналіз результатів досліджень свідчить, що, за показниками економічної ефективності, ґрунтообробний агрегат ККП-6 “Кардинал” має переваги перед зарубіжним аналогом: порівняно з ґрунтообробним агрегатом Europak-6000, прямі експлуатаційні витрати знижуються на 42,6%, а сума приведених витрат менша на 45,7%, при цьому річний економічний ефект становить 57930 грн., витрати на капітальний ремонт зменшуються на 53,2%, амортизаційні відрахування -- на 61,5 відсотка.

Значну роль у підвищенні ефективності сільськогосподарського виробництва та продуктивності праці відіграють також економічні норми та нормативи. Норми продуктивності та витрат палива на механізовані польові роботи на основному й передпосівному обробітку ґрунту розробляють для застосування в усіх категоріях сільськогосподарських підприємств незалежно від їхньої відомчої підлеглості та форми власності. Значний попит у сільськогосподарських виробників мають типові норми продуктивності та витрат палива на сучасну ґрунтообробну техніку, які розробляє НДІ “Украгропромпродуктивність”. Отже, за результатами проведених досліджень, можна зробити висновок, що ґрунтообробний агрегат ККП-6 дещо поступається зарубіжному аналогу у витраті палива й нормах продуктивності, але має перевагу за показниками економічної ефективності, а саме: експлуатаційні витрати менші на 42,6%, витрати на капітальний ремонт -- на 53,2, амортизаційні відрахування -- на 61,5%. Комбінований агрегат ККП-6 “Кардинал” окупиться за рік-півтора, а зарубіжний аналог -- за три-чотири з половиною роки, з терміном служби агрегатів вісім років [1].

Тому, з вище перелічено випливає, що необхідно створити комбінований ґрунтообробний агрегат з високими експлуатаційними та економічними показниками який би зміг конкурувати з зарубіжними аналогами.

Розділ ІІ АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЇ МАШИН ДЛЯ КОМБІНОВАНОГО ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ

2.1 Огляд конструкцій машин для комбінованого обробітку ґрунту

Вітчизняний ринок насичений великою кількістю комбінованих ґрунтообробних агрегатів як зарубіжного так і вітчизняного виробництва. Розглянемо деякі з них.

Агрегат комбінований АК-6 “Георгій” компактний, універсальний, чотирьох операційний культиватор з широким спектром застосування. Використовується як для поверхневого обробітку, так і для інтенсивної культивації з чудовим змішуванням пожнивних залишків на глибину обробітку від 5 до 25 см. Завдяки високій рамі, та відстанню між стійками пожнивні рештки добре змішуються навіть в найскладніших умовах Рис. 2.1.

Рис. 2.1 Агрегат комбінований АК-6 “Георгій”

Передній ряд дисків “ромашка” діаметром 610 виготовлених із сталі 65Г за спеціальною технологією, що забезпечує довговічність і низькі витрати на технічне обслуговування. Диски подрібнюють пожнивні залишки що залишились після збирання урожаю і змішують їх з верхнім шаром ґрунту. Робоча глибина дисків плавно регулюється від 3 до 12 см. Можлива комплектація дисків трьох видів, (гладкі, ромашка, culter), а також може регулюватися і три кути атаки батареї дисків рис. 2.2.

Рис. 2.2 Робочі органи комбінованого ґрунтообробного агрегату АК-6 “Георгій”

Культивуюча частина знаряддя АК-6 “Георгій” складається з чотирьох рядів лап нерухомо закріплених на рамі культиватора, призначених для суцільної культивації нижче рівня роботи дисків, для розпушування ґрунту та підрізування бур'янів. Лапа проникає в ґрунт під кутом 10-15 градусів, цей малий кут (ефект долота) має перевагу, що культиваторні лапи без особливих проблем втягуються навіть при твердих ґрунтах і потрібне лиш незначне тягове зусилля трактора.

Сталевий планчатий барабан розбиває грудки і розрівнює ґрунт після проходження культиваторних лап. Заключною частиною робочої конструкції є ряд важких катків які подрібнюють та ущільнюють ґрунт. У першу чергу ущільнення є важливим чинником при посушливих умовах. Робиться це для того, щоб насіння рослин і бур'янів що залишились сходили швидко і одночасно, а також створюється бар'єр для випаровування вологи .

Стерньовий культиватор KUHN Mixter 100 це комбінований ґрунтообробний агрегат, що є комбінацією з трьох знарядь: лапи (2 ряди), диски (1 ряд) і каток (3 ряд). Стерньовий культиватор MIXTER призначений для управління росту бур'янів шляхом примусового пророщування. Культиватор KUHN Mixter 107 створює в ґрунті сприятливі умови для проростання насіння бур'янів і неприбраного насіння рис. 2.3 [5].

Рис. 2.3 Стерньовий культиватор KUHN Mixter 100

В наступній таблиці представлені основні технічні характеристики стерньового культиватор KUHN Mixter 100 та його модифікацій.

Таблиця 2.1 Основні технічні характеристики стерньового культиватор KUHN Mixter 100 та його модифікацій

	MIXTER 100	MIXTER 109	MIXTER 111	MIXTER 113
Робоча ширина, м	3,00	4,00	4,00	6,00
Кількість лап	7	9	11	13
Кількість дисків	6	8	10	12
Тип рами	жорстка	складна
Транспортна ширина, м	3,00
Кліренс під рамою, см	80
Вага, кг
Зусилля на спрацювання болтових запобіжників, кг	1112	1921	2159	2477
Зусилля на спрацювання болтових запобіжників, кг	1314	2175	2475	2842
Максимальна потужність трактора, кВт/л.с.	103/140	125/170	147/200	169/230

Дисковий чизель Sunflower 4511 рис. 2.4 призначений для основної обробки ґрунту за мінімальною технологією - глибина спушення до 350 мм з одночасним закладенням рослинних залишків на до 150 мм.

Особливості: Глибина обробки 0-350 мм. Передні диски встановлюються на індивідуальній підвісці. Передні і задні диски регулюються незалежно по відношенню один до одного і рамі За один прохід здійснюється руйнування "плугової підошви" неглибокого залягання і поверхнева обробка ґрунту Ексклюзивна система кріплення паралелограма батарей дисків, що дозволяє їм копіювати рельєф як за принципом висівних модулів сівалки точного висіву. Запатентована незалежна система кріплення передніх дисків C-flex - оберігає диски від забивання землею і пожнивними залишками Стійки мають або жорстке кріплення або обладнані запобіжними пружинами із зусиллям спрацьовування 570-630 кг Кронштейни пружинних запобіжників регулюються на кут від 44° до 50° для можливості установки як стрілчастих так і чизельних лап Поверхня залишається рівною завдяки великій кількості дисків на задніх батареях Кронштейни пружинних запобіжників регулюються на кут від 440 до 500 для можливості установки як стрілчастих так і чизельних лап; Полімерні втулки UHMW на складання-розкладання і всіх поворотних осях що не потребують мастила [6].

Рис. 2.4 Дисковий чизель Sunflower 4511

Культиватор комбінований напівпричіпний ККП-6 «Кардинал» рис. 2.5 [7]. Культиватор призначений для передпосівного обробітку ґрунту у всіх сільськогосподарських зонах України. Особливо ефективне його застосування при обробітку ґрунту після зяблевої оранки під посів буряка, гороху, кукурудзи, соняшника, льону та ярих зернових. Культивація проводиться під кутом до напряму оранки.

Характерною конструкційною особливістю культиватора є те, що відповідним набором робочих органів за один прохід він послідовно виконує всі основні технологічні операції передпосівного обробітку, а саме:

? рихлення колії трактора;

? вирівнювання ґрунту першою секцією «вирівнюючих лопат»;

? ущільнення верхнього шару ґрунту та подрібнення великих грудок котками першої секції;

? розрихлення ґрунту та підрізання бур'янів трьома рядами пружинних лап першої секції культиватора;

? додаткове вирівнювання ґрунту «вирівнюючими лопатами» другої секції;

? додаткове подрібнення великих грудок та ущільнення нижніх шарів ґрунту для формування «насіннєвого ложа» малим та великим котком другої секції;

? кінцеве вирівнювання поля та розподіл пожнивних залишків на поверхні поля пружинною бороною другої секції.

Культиватор складається за допомогою гідравліки до ширини 3,15 м, тому легко транспортується по шляхах загального призначення.

Оригінальна конструкція слідорозрихлювача на відміну від аналогічних на інших культиваторах - жорстка, що дає змогу якісно проводити рихлення колії трактора на задану глибину, має зрізний болт, який при перевантаженнях зберігає конструкцію слідорозрихлювача від руйнування, чим продовжує їх строк служби.

Заслуговує уваги також висока надійність підшипникових вузлів котків культиватора, чим він вигідно відрізняється від аналогічних машин, це досягається в першу чергу застосуванням закритих самоцентрованих підшипників, які додатково захищаються ущільненнями під попадання пилу.

Всі рамні конструкції культиватора виготовлені із труб квадратного перерізу які мають товщину стінки 8 мм - тому прогин рами при транспортуванні найменший з усіх культиваторів подібного типу що виготовляються в Україні.

Регулювання кожної групи робочих органів дають змогу виконувати передпосівний обробіток на глибину від 2 до 15 см. Що дуже важливо при посіві дрібно насіннєвих культур.

Крім того при використанні даного культиватора Ви отримаєте:

? швидку дружну появу сходів;

? рівномірний розвиток паростків;

? повне підрізання бур'янів за допомогою трьохрядної установки робочих органів, за рахунок її зміни в залежності від забрудненості;

? витягання кореневих решток бур'яну на поверхню до повного знищення;

? повне рихлення колії трактора;

? збільшення продуктивності та економія пального і затрат праці.

Рис. 2.5 Культиватор комбінований напівпричіпний ККП-6 «Кардинал»

Культиватор широкозахватний навісний КШН-5,6 «Резидент» рис. 2.6 [8]. Культиватор КШН-5,6 «Резидент», призначений для основного обробітку ґрунту без перевертання його поверхневого шару і може використовуватись у всіх сільськогосподарських зонах України.

Культиватор складається з центральної рами обладнаної гідросистемою, двох бокових піврам, опорних коліс, колісної підвіски, робочих органів. Бокові піврами з'єднані з центральною рамою шарнірно, що дозволяє при транспортуванні за допомогою гідравліки складати піврами, зменшуючи ширину культиватора. Шарнірно прикріплена до рами колісна підвіска, з двома колесами на пневматичних шинах, в робочому стані піднімається за допомогою гідросистеми.

Опорні колеса встановлені так, щоб леза лап ішли під основною масою коріння колосових зернових на глибині 10-15см. Тринадцять лап, закріплених у два ряди на рамі і піврамах, при роботі культиватора, підривають і розрізають нижній шар ґрунту. Однією з особливостей робочого органу культиватора є те що він розбирається, і по мірі зносу деяких частин їх можна заміняти.

Найбільш зношувана деталь - розрихлювач, може розвертатися іншою стороною по мірі зношування, що вдвічі подовжує строк його служби. Права і ліва накладки мають наплавлену ріжучу кромку, тому при роботі вони самозаточуються, що покращує якість роботи культиватора в цілому та зменшує витрату палива. Для захисту від пошкодження лапи в кронштейні кріплення встановлено захисний зрізний болт.

Ряд дисків які встановлені за лапами культиватора подрібнюють і розпушують підірваний шар ґрунту, а також частково вирівнюють гребені, які утворюються за лапами культиватора. Котки, додатково подрібнюють, прикочують та остаточно вирівнюють верхній шар ґрунту.

При оптимальній вологості грунту даний агрегат не робить великих грудок землі і зберігає природну структуру ґрунту.

Для попередження ерозії та замулювання ґрунту, багата органічною субстанцією мульча, не повинна бути зароблена на велику глибину. Культиватор КШН-5,6 «Резидент» має ту особливість, що його можна відрегулювати на настільки малу глибину обробітку, що пожнивні рештки перемішуються тільки в межах верхнього шару, товщиною в декілька сантиметрів. Кислоти, які є продуктом мінералізації органічних речовин, при подальшому посіві не будуть перешкоджати розвитку кореневої системи рослин. На поверхні мінералізація соломи проходить оптимально, а внаслідок мілкого обробітку, зернова падалиця та насіння бур'янів проростають одночасно.

Культиватор рекомендується застосовувати на важких ґрунтах після оранки для культивації і передпосівного обробітку ґрунту, а також для передпосівного обробітку ґрунту без оранки, після збирання зернових і просапних культур для підготовки посіву проміжних і озимих культур.

Головними вимогами якісної роботи культиватора є лише рівномірний розподіл пожнивних решток на поверхні поля та оптимальна вологість ґрунту.

Рис. 2.6 Культиватор широкозахватний навісний КШН-5,6 «Резидент»

Культиватор паровий напівпричіпний КПН-8,2 «Вакула» рис. 2.7 [9]. Культиватор КПН-8,2 Вакула призначений для передпосівного обробітку ґрунту у всіх ґрунтово-кліматичних зонах, за виключенням районів з кам'янистими ґрунтами на глибину від 5 до 15 см.

Робочим органом даного культиватора являється звичайна стрілчаста лапа шириною 270 мм. Проте вона встановлена на жорстко закріпленій стійці що дає змогу якісно проводити обробіток ґрунту на задану глибину, робочі органи не виглибляються при потраплянні на більш твердий ґрунт.

Даний культиватор випускається в трьох модифікаціях для всіх тягових класів тракторів.

Шляхом демонтажу двох піврам культиватора КПН-8,2 можна отримати культиватор КПН-5,6, а при демонтажі двох крайніх секцій з культиватора КПН-5,6 можна отримати культиватор КПН-3.

Секції і піврами з'єднані з центральною рамою шарнірно, що дозволяє при транспортуванні складати секції і піврами, зменшуючи ширину культиватора. Шарнірно прикріплена до рами колісна підвіска, з двома колесами на пневматичних шинах, опускається і піднімається за допомогою гідросистеми, тому в робочому положенні культиватор не залишає після себе колії.

Культивація проводиться під кутом до напрямку попереднього обробітку.

При роботі культиватор спирається на передні опорні і задні прикочуючі котки. Положення кожного з них регулюється за допомогою гвинтів, також ними виставляється глибина обробітку.

Лапи культиватора закріплені у три ряди на центральній рамі, пів рамах і секціях, при роботі культиватора, підривають і розрізають нижній шар ґрунту. Вони розміщені так, щоб видержувався принцип перекривання сліду, а збільшена відстань між стійками, в порівнянні з існуючими культиваторами, не дає забиватися робочим органам корінням бур'янів.

Планчастий коток, що йде після секції стрілчастих лап добре розбиває грудки, і створює на поверхні поля рельєф, що зменшує кількість вологи яка випаровується.

Конструкція культиватора відзначається високою жорсткістю та надійністю, в підшипникових вузлах котків використовуються самоцентровані закриті підшипники, що усуває перекоси при роботі із перевантаженням і значно подовжує строк служби котка.

Жорстко закріплена стійка, яка захищена від ударних навантажень зрізним болтом, виготовлена із низьколегованої сталі з послідуючим загартуванням.

До основних переваг, які отримують наші клієнти, використовуючи даний культиватор можна віднести:

? повне підрізання бур'янів; а їх рештки будуть витягнуті на поверхню, що гарантує повне їх знищення;

? збільшення продуктивності за рахунок великої ширини захвату культиватора та його мобільності при транспортуванні;

? економію пального, затрат праці, та високу якість підготовленого під посів ґрунту із сформованим насіннєвим ложем.

Рис. 2.7 Культиватор паровий напівпричіпний КПН-8,2 «Вакула»

Універсальний дисковий агрегат РУБІН для обробки та подрібнення пожнивних залишків, в тому числі довгих стебел кукурудзи та соняшнику, для підготовки ґрунту до посіву рис. 2.8 [10].



Рис. 2.8 Універсальний дисковий агрегат РУБІН

Рубін ідеально підходить для обробки ґрунту на площах із залишками високих стебел кукурудзи і соняшника, з великою масою сидерата, використовуваного на зелене добриво, полеглими хлібами. Рубін забезпечує рівномірне перемішування ґрунту і рослинних залишків навіть на мінімальну глибину від 3 до 15 см. Усі диски витримують рівномірну точно задану глибину. Два ряди дисків розташовані в шаховому порядку по відношенню один до одного на відстані 12,5 см, внаслідок чого досягається суцільна обробка ґрунту по всій поверхні. Завдяки високій рамній конструкції (80 см) виключається забивання органічною масою.

Рубін є універсальним агрегатом, що за один прохід трактора виконує усі функції, необхідні для обробітку ґрунту і передпосівної підготовки по стерні чи неораному полю.

Заміняє і перевершує дискову борону. Завдяки наявності цілого ряду робочих органів, таких як: зубцюваті напівсферичні диски, закріплені на окремі стійки з автоматичним механізмом від перевантажень, пружинні розпушувачі-загортачі (боронки), прикочуючі котки, Рубін є багатофункціональним знаряддям.

Рубін виконує наступні функції:

? підрізання й обробка пожнивних залишків на глибині від 3 см до 15 см,

? подрібнення довгих залишків стебел соняшника й кукурудзи,

? інтенсивне перемішування ґрунту з рослинними залишками,

? розпушування,

? вирівнювання,

? прикочування й ущільнення ґрунту,

? передпосівна підготовка.

Рубін може також використовуватись замість плуга, у так називаній технології безвідвальної обробки ґрунту. Завдяки вище перерахованим функціям після обробки ґрунту Рубіном можна виконувати посів.

Рубін випускається шириною захвата від 3 до 12 м. Гідравлічно складається для транспортування до ширини 3 м (12-метровий - до 4 м). Оптимальна швидкість: 12-15 км/год.

Універсальний агрегат для передпосівної підготовки ґрунту по оранці СИСТЕМ-КОМПАКТОР рис. 2.9 [11].

Випускається шириною захвата від 3-х до 12 м. За один прохід трактора робить усі необхідні для передпосівної підготовки операції по поораній поверхні:

? Подрібнення;

? Вирівнювання;

? Розпушування;

Створення насіннєвого ложа на точно задану глибину (від 2 см і більше).

? Збереження вологи в ґрунті;

? Прикочування ґрунтового шару над насіннєвим ложем4

Робочі органи.

Стрілчасті лапи:

? виконують розпушування по поверхневому шарі ґрунту на точно задану глибину;

? встановлені суворо горизонтально поверхні, в результаті чого вони не зачіпають нижній вологонесучий шар, зберігаючи при цьому вологу під насіннєвим ложем;

Два планчато-пластинчастих котки: подрібнюють і кришать ґрунт.

Два вирівнюючих бруси: вирівнюють посівну площу.

Кросскильний (кільчасто-шпоровий) коток: прикочує й ущільнює ґрунтовий шар над насіннєвим ложем, сортує грудки: дрібні грудки залишаються внизу, великі виносяться на поверхню, захищаючи в такий спосіб насіннєве ложе від розмивання в результаті дощів, вітрів і ерозійних процесів. В результаті знаряддя СИСТЕМ-КОМПАКТОР забезпечує швидку і рівномірну схожість насіння. Гідравлічно складається для транспортування до 3 м (для 12-метрового агрегату - до 4 м). Оптимальна швидкість 10-12 км/год.

Рис. 2.9 Універсальний агрегат для передпосівної підготовки ґрунту по оранці СИСТЕМ-КОМПАКТОР

2.2 Загальні завдання обробітку ґрунту

В системі заходів по підвищенню культури землеробства та врожайності сільськогосподарських культур велике значення має обробіток ґрунту:

- нагромадження і збереження вологи;

- створення правильного співвідношення в ґрунті між водою і повітрям;

- поліпшення умов життєдіяльності мікроорганізмів, які готують елементи мінерального живлення рослин;

- систематичне знищення бур'янів;

- відновлення структурного стану ґрунту в одному шарі;

- своєчасне і старанне загортання в ґрунт післяжнивних решток, органічних і мінеральних добрив, вапна, гіпсу та інших речовин, які поліпшують ґрунт і створюють сприятливі умови для нормального розвитку рослин.

Обробіток ґрунту в поєднанні з іншими заходами слід також спрямовувати на ефективну боротьбу з шкідниками і збудниками хвороб сільськогосподарських культур. Таким чином, механічна дія на ґрунт робочими органами машин і знарядь з метою створення найкращих умов для росту і розвитку вирощувальних культур, називається обробітком ґрунту.

2.3 Технологічні процеси обробітку ґрунту

Під час обробітку ґрунту повинні здійснюватись такі основні технологічні процеси: перевертання, розпушування, кришіння, перемішування, вирівнювання та ущільнення ґрунту.

Перевертання верхнього шару ґрунту потрібне для загортання післяжнивних решток, дернини, добрив, насіння бур'янів, знищення збудників хвороб с/г культур тощо. Періодичне перевертання ґрунту поліпшує фізичні властивості і біологічну активність орного шару, створює кращі умови для живлення рослин.

Розпушуванням і кришінням зменшують розміри ґрунтових частинок та змінюють їх взаємне розміщення, в наслідок чого збільшується пористість і зменшується щільність ґрунту. Розпушування і кришіння ґрунту поліпшує водо і повітропроникність, життєдіяльність автотрофних мікроорганізмів та умови росту рослин.

Перемішування ґрунту застосовується для створення однорідного орного шару та для рівномірного розподілу в ньому мінеральних добрив, вапна, гіпсу тощо. Однорідність орного шару потрібна для рівномірного росту і розвитку рослин та своєчасного їх достигання.

Вирівнювання поверхні ґрунту зменшує випаровування води, створює кращі умови для сівби, догляд за рослинами і збирання врожаю, а в умовах зрошення ще й поливів.

Ущільнення ґрунту збільшує його капілярну пористість і зменшує некапілярну, запобігає надмірно глибокому загортанню насіння під час сівби, збільшує контакт його з ґрунтом. Волога після ущільнення ґрунту краще піднімається по капілярах з нижчих шарів. Ущільнення ґрунту після оранки запобігає пошкодженню коріння і випаданню рослин [12].

2.4 Класифікація знарядь і форм робочих поверхонь комбінованих ґрунтообробних агрегатів

Історично першими знаряддями для обробітку ґрунту були долотоподібні знаряддя типу «соха», що пояснюється їх найменшим тяговим опором. З ростом енергонасиченості виробництва долотоподібні знаряддя трансформувалися у долото-полицеві. Першими знаряддями цього класу були «косуля» або «сабан» - знаряддя конструктивно виконані як долото, оснащене полицею у вигляді косо поставленої дошки. Зміна агровимог і підвищення енергонасиченості виробництва призвели до переходу від долото-полицевих знарядь до лемішно-полицевих.

Підвищення вимог до енергозбереження призвели до того, що подальше вдосконалення полицевих знарядь проходило шляхом створення долото-полицевих розпушувачів вже на новому технічному рівні. Особливістю частини таких знарядь є те, що польовий обріз повторює дугоподібну форму профілю поверхні тріщини зсувів шару ґрунту під дією долота.

Знаряддя з робочими органами різних типів відрізняються споживанням енергії, що пояснюється різним механізмом їх взаємодії з ґрунтом, у тому числі різною долею енергоміских пластичних деформацій, які виникають при проникненні ріжучої крайки в ґрунт. Ця доля максимальна для ножеподібних знарядь типу плоскоріз із довжиною ріжучої крайки близької до ширини захвату робочого органа. Крім того, градієнт напруг, створюваних у ґрунті ножеподібним знаряддям, недостатній для якісного кришення ґрунту [13].

Відома велика кількість різноманітних форм поверхонь робочих органів, що використовуються у комбінованих знаряддях для обробітку ґрунту. Основними робочими органами комбінованих ґрунтообробних машин є: лапи, зуби, штанги, диски, котки: лапи - стрілчасті й універсальні; ; долотоподібні лапи (рис. 2.10 а); оборотні, списоподібні; зуби - розпушувальні (рис. 2.10 б), плоскорізні лапи(рис. 2.11 а); пружинні (рис. 2.11 б); голчасті диски (рис. 2.12 а), підживлювальні лапи або ножі для сухого і рідинного підживлення (рис. 2.12 б) [15].

а б

Рис. 2.10. а - універсальні стрілчасті та долотоподібні лапи; розпушувальні, оборотні та списоподібні лапи, зуби - розпушувальні



а б

Рис. 2.11. а - плоско різна лапа; б - пружинна лапа

А б

Рис. 2.12. а - голчасті диски; б - підживлювальні лапи або ножі для сухого і рідинного підживлення.

Особливість дискових робочих органів полягає в тому, що в процесі роботи вони не лише рухаються поступально разом з рамою машини або знаряддя, але й обертаються під дією реакції ґрунту. На відміну від робочих органів, які поступально рухаються, вони меншою мірою забиваються рослинними залишками. Робочими органами дискових знарядь е: сферичні й вирізні диски (рис. 2.13) [14].

а б

Рис. 2.13. а - вирізні диски; б - сферичні диски

Котки використовують для обробітку ґрунту як до сівби, так і після. До сівби їх застосовують для вирівнювання поверхні поля, руйнування брил і грудок, ущільнення ґрунту; після сівби - для поліпшення контакту насіння з ґрунтом і припливу вологи до них із нижніх шарів.

За формою робочої поверхні котки в рільництві поділяються на гладенькі, гладенькорубчасті, кільчасті, кільчасто - зубчасті, кільчасто - шпорові і борончасті рис. 2.14 [14].

Рис. 2.14. а - кільчасто-шпоровий; б - кільчасто-зубчастий; в - борончатий; г - гладкий водоналивний; 1 і 5 - осі; 2 - диски; 3 і 6 - баластні ящики; 4 і 7 - колеса

РОЗДІЛ ІІІ КОНСТРУКТИВНА ЧАСТИНА

3.1 Конструктивно-технологічна схема комбінованого ґрунтообробного агрегату

Аналіз літературних джерел показав, що способи комбінованого обробітку ґрунту недостатньо ефективні і мають ряд значних недоліків У результаті наукового пошуку була розроблена нова конструкція комбінованого ґрунтообробного агрегату. Вона включає процес подрібнення рослинних решток дискуванням, підрізання шару ґрунту стрілчастими лапами, розпушення плужної підошви глибокорозпушувачами, та подрібнення грудок котками. Принципову схему розробленого агрегату для комбінованого обробітку ґрунту показана на рис. 3.1.