CC BY
9в
№ 2(6), 2012
Агроинженерия
55
УДК 631.316.4
Руденко Н. Е., Ляхов А. П., Кулаев Е. В., Горбачев C. П. Rudenko N. E., Lyakhov A. P., KuIaev E. V., Gorbachev S. P.
ИННОВАЦИОННЫЙ ПРОПАШНОЙ КУЛЬТИВАТОР
INNOVATIVE ROW-CROP CULTIVATOR
Рассмотрена разработка рабочих органов пропашных культиваторов, обеспечивающих сохранение влаги, исключение выноса влажной почвы на дневную поверхность, тщательное ее выравнивание, эффективное уничтожение сорняков как в междурядьях, так и в защитных зонах рядков, поскольку для благоприятного роста растений необходимо наличие в почве влаги, особенно в засушливый период.
Ключевые слова: культиватор пропашной, междурядная обработка, секция, лапа, ротационный зубовый диск, четырехзвенник.
For favorable growth of plants existence in the moisture soil, especially during the droughty period is necessary. Therefore one of tasks is development of workers of bodies of the row-crop cultivators providing preservation of moisture, an exception of carrying out of the damp soil on a day surface, its careful alignment, effective destruction of plants, both in row-spacings, and in protective zones of line.
Keywords: row-crop cultivator, interrow processing,
section, arm, rotary toothed disc, four-link chain.
Руденко Николай Ефимович -
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор кафедры процессов и машин в агробизнесе
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел. 8 (8652) 35-94-10
E-mail: bratin@rambler.ru
Ляхов Антон Павлович -
кандидат технических наук,
доцент кафедры процессов и машин в агробизнесе
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел. 8-918-745-04-07
E-mail: bratin@rambler.ru
Кулаев Егор Владимирович -
кандидат технических наук,
доцент кафедры процессов и машин в агробизнесе
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел. 8-962-450-77-79
E-mail: bratin@rambler.ru
Горбачев Семен Павлович
аспирант кафедры процессов и машин в агробизнесе
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел. 8-961-484-54-61
E-mail: g.semen26@mail.ru
Rudenko Nikolay Efimovich
Doctor in Agriculture, Professor of Department
of Processes and Machines in Agribusiness
Stavropol State
Agrarian University
Tel. 8-918-745-04-07
E-mail: bratin@rambler.ru
Liahov Anton Pavlovich
Ph.D. in Technical Sciences, Docent of Department of Processes and Machines in Agribusiness Stavropol State Agrarian University Tel. 8-8652-359410.
E-mail: bratin@rambler.ru
Kulaev Egor Vladimirovich
Ph.D. in Technical Sciences, Docent of Department of Processes and Machines in Agribusiness Stavropol State Agrarian University Tel. 8-962-450-77-79.
E-mail: bratin@rambler.ru
Gorbachev Simeon Pavlovich
Ph.D. Student of Department of Processes and Machines in Agribusiness Stavropol State Agrarian University Tel. 8-961-484-54-61,
E-mail: g.semen26@mail.ru
Технология ухода за пропашными культурами включает в себя культивацию после появления всходов, междурядную обработку с рыхлением почвы и уничтожением сорняков, окучивание растений, внесение удобрений [1]. Именно на этом этапе закладывается будущий урожай.
Секция применяемого в настоящее время культиватора КРН-5,6 [2] представляет собой четырехзвенный параллелограмный механизм, включающий верхнее регулируемое звено 6 и нижнее П-образное звено 3 (рис. 1), грядиль 14, копирующее колесо 1 и устройство для регулировки высоты установки колеса, состоящее из сектора 7 и рукоятки 8 с защелкой.
На грядиле 14 размещены: центральный держатель 9, задний держатель 12 и на квадратном стержне 11 два боковых держателя 15. В держатели устанавливают стойки рабочих органов. Центральный держатель может перемещаться в продольном направлении, а боковые держатели как в продольном, вдоль грядиля, так и в поперечном — по квадратному стержню, изменяя тем самым расстояние между рабочими органами.
Основными недостатками данного культиватора являются:
- регулируемое верхнее звено превращает параллелограмм в трапецию;
- колесо копирующее является ведущим элементом по отношению к рабочим органам,
56
И > Станроиолья
научно-практическии журнал
лапам: при наезде на комок почвы лапы вы-глубляются, при попадании в ямку - заглубляются, тем самым увеличивается вариабельность глубины обработки; стрельчатая лапа отбрасывает в стороны почву, выносит влажный слой на дневную поверхность, образует бороздку, создает неровный микрорельеф, увеличивая площадь испарения;
на отбрасывание почвы расходуется дополнительная энергия, находящаяся в квадратичной зависимости от скорости рабочего движения [3]; для выполнения всех технологических операций по уходу за растениями культиватор оснащают набором рабочих органов: боронок, щитков, отвальчиков, окучивающих корпусов, лап разной ширины захвата, что усложняет его эксплуатацию; колебания культиватора в поперечной плоскости приводит к подрезанию культурных растений, что ограничивает скорость рабочего движения не более 7,6 км/ч (2,1 м/с) [4]. Требуется стабилизация хода.
Рисунок 1 - Секция пропашного культиватора КРН-5,6:
1 - колесо копирующее; 2 - пластина; 3 - П-образное звено; 4 - кронштейн; 5 - брус культиватора; 6- регулируемое звено; 7 - сектор; 8 - рукоятка; 9 - держатель центральный; 10 - накладка с призмой; 11 - стержень квадратный; 12 - держатель задний; 13 - лапы; 14 - грядиль; 15 - держатель боковой; 16 - болт стопорный
винами. Вдоль передней грани стойки 4 размещено долото 7, имеющее возможность перемещаться вверх-вниз. Стойка 4 вставляется в отверстие грядиля 3 и фиксируется болтом. К концу грядиля 3 приварена поперечная труба 8 с двумя клеммовыми зажимами 9, 10, в которые вставляются выдвижные кулаки 15, 16. Стойки ротационных зубовых дисков 13, 14 вставляются в клеммовые зажимы 11, 12, чем обеспечивается их регулировка по глубине.
Ротационные зубовые диски 13, 14 установлены шарнирно на осях. Поворот ротационных зубовых дисков осуществляется как направо (I) от направления движения, так и налево (II). Выдвижные кулаки 15, 16 имеют возможность перемещаться в трубе 8 влево-вправо и поворачиваться вокруг своей оси, фиксируясь с помощью клеммовых зажимов 9, 10, тем самым устанавливая ротационные зубовые диски 13, 14 под углом 5 к вертикальной плоскости.
Рисунок 2 - Секция культиватора пропашного влагосберегающего скоростного КПВС-5,6:
1 - четырехзвенник; 2 - брус; 3 - грядиль; 4 - стойка; 5, 6 - лево- и правосторонняя плоскорежущая лапа; 7 - долото; 8 - поперечная труба; 9,10, 11, 12 - клеммовые зажимы; 13,14 - ротационные зубовые диски; 15,16 - выдвижные кулаки; 17 - концевик тукопрово-да; 18 - пружина
У предлагаемого культиватора каждая секция включает параллелограммный четырехзвенник 1 (рис. 2), соединенный с брусом 2, грядиль 3, стойку 4, в нижней части которой закреплены лево- и правосторонние плоскорежущие лапы 5 и 6 шириной захвата 220 мм каждая.
Щеки лап 5 и 6 расположены в углублениях стойки 4 и установлены заподлицо с ее боко-
К стойке 4 крепится трубчатый концевик 17, соединяющийся с гофрированным тукопрово-дом туковысевающего аппарата [5] (на рис. не показано).
Технологический процесс, выполняемый рабочим органом культиватора, осуществляется следующим образом. При движении агрегата лево- и правосторонние лапы 5 и 6 заглубляют-
в
№ 2(6), 2012
Агроинженерия
57
ся в почву, осуществляя рыхление и подрезание сорняков. Долото 7 нарезает в почве щель, причем глубина ее может регулироваться. Ротационные зубовые диски 13, 14 от взаимодействия с почвой начинают вращаться. Величина заглубления лап зависит от угла наклона нижнего звена четырехзвенника р. Чем больше угол р, тем меньше глубина обработки. Изменение угла происходит путем подъема и опускания стойки 4, для каждой секции или стоек опорноприводных колес сразу для всех секций. Зубья вычесывают подрезанные лапами сорняки, перемешивают их с почвой и создают тем самым мульчирующий слой, сохраняющий почвенную влагу. По данным опытной проверки, степень крошения почвы до фракций менее 10 мм составляет 72,1 %, степень выравненности поверхности - 93,2 %.
Для окучивания растений на пропашном культиваторе ротационные зубовые диски 13, 14 перемещают в поперечном направлении и располагают под углом к рядкам растений. Установленные положения фиксируются с помощью клеммовых зажимов. Происходит окучивание защитных зон рядков мелкокомковатой почвой без применения дополнительных рабочих органов.
При необходимости подкормки растений при междурядной обработке тукопроводы от ту-ковысевающего аппарата (АТП-2) соединяют с концевиками 17. Гранулированные и кристаллические минеральные удобрения попадают в щель, образованную долотом 7. Глубина заделки регулируется глубиной хода долота 7 в пределах от 70 до 120 мм. Корневая система расте-
ний достигает середины междурядья, используя тем самым всю площадь питания.
На четырехзвеннике секции установлены пружины растяжения 18, обеспечивающие стабильность заглубления рабочих органов и устойчивость их хода.
Вместо опорно-приводных колес с пневматическими шинами на культиватор установлены дисковые колеса - стабилизаторы, каждая секция оснащена долотом - стабилизатором. Все это позволяет работать на скорости до 3,0 м/с, исключая подрезание культурных растений. Существенно повышается производительность.
Тяговое сопротивление культиватора снижается на 18...21 %.
Предлагаемый культиватор по сравнению с существующими имеет следующие преимущества:
- расширяются функциональные возможности: вычесываются подрезанные лапами сорняки, рыхлится почва до мелкокомковатой структуры, выравнивается поверхность, заделываются бороздки от стоек лап;
- осуществляется активное окучивание растений без уплотнения и оголения дна;
- ведется уничтожение сорняков в защитных зонах рядков;
- создается мульчирующий слой, консервирующий почвенную влагу;
- упрощается конструкция за счет исключения копирующих колес, секций, дополнительных рабочих органов;
- осуществляется работа на повышенных скоростях.
Литература
1. Основы систем земледелия Ставрополья : учебное пособие / под общ. ред. В. М. Пенчукова, Г Р Дорожко. Ставрополь : АГРУС, 2005.
2. Руденко Н. Е. Механизация ухода за пропашными культурами. Ставрополь : АГРУС,
2005.
3. Система использования техники в сельскохозяйственном производстве. М. : ФГНУ «Росинформагротех», 2005.
4. Таркивский В. Е. Определение оптимальной скорости движения МТА по критерию управляемости // Результаты испытаний и исследований сельскохозяйственных технологий и машин : сб. тр. РосНИИТиМ. Новокубанск, 2002.
5. Халанский В. М., Горбачев И. В. Сельскохозяйственные машины. М. : Колос,
2006.
References
1. Bases of systems of agriculture of Stavropol Territory : teaching manual / Ed. V. M. Penchukov, G. R. Dorozhko. Stavropol : AGRUS, 2005.
2. Rudenko N. E. Care mechanization of row-crop cultures. Stavropol : AGRUS, 2005.
3. Equipment using system in agricultural production. M. : FGNU «Rosinformagrotekh», 2005.
4. Tarkivsky V. E. Definition of optimum movement
rate of MTA by criterion of controllability // Tests results and researches of agricultural technologies and machinery : collection of papers of ROSNIITIM. Novokubansk, 2002.
5. Halansky V. M., Gorbachev I. V. Agricultural machinery. M. : Kolos, 2006.
