CC BY
109
A COMBINED UNIT FOR INTRA SOIL ENTERING OF HERBICIDES TOGETHER WITH CORN SEEDING T.S. Baibulatov
Summary. The structure, principle of operation and results of experimental researches of the combined unit for intra soil entering of herbicides together with corn seeding which is economically effective and ecologically safe are presented.
Key words: the combined unit, herbicide, corn, seeding, soil.
УДК 631.313.5:635.21
МОДЕРНИЗАЦИЯ РОТАЦИОННОЙ БОРОНЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ГРЯДЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КАРТОФЕЛЯ
М.С. ЧЕКУСОВ, директор
ФГУП «Омский экспериментальный завод» Рос-сельхозакадемии
А.А. КЕМ, кандидат технических наук, зав. отделом Сибирский НИИСХ E-mail:director@okb-sibniish.ru
Резюме. Отражены основные недостатки использования существующих конструкций борон для обработки поверхности картофельных гряд. Предложена модернизированная ротационная борона, у которой для повышения качества обработки поверхности крепления рабочих органов опорных дисков выполнены посредством установки цилиндрических пружин. Представлены результаты лабораторно-полевых исследований. Установлено, что крепление цепей пассивной ротационной бороны к опорным дискам при помощи цилиндрических пружин, обеспечивает копирование поверхности почвы не зависимо от боковых неровностей гряды, увеличение площади обрабатываемой поверхности гряды на 15. ..35 % и снижение тягового сопротивления на 12 %.
Ключевые слова: грядовая технология, ротационная борона, опорные диски, колебания.
На сегодняшний день при возделывании картофеля на грядах особое значение придаётся их поверхностной обработке, как одному из важнейших элементов системы агротехнических мероприятий, связанных с созданием условий для благоприятного роста и развития растений. Эту операцию, как правило, выполняют боронами с активными или пассивными рабочими органами. Недостатки существующих конструкций борон с пассивными рабочими органами - невозможность качественной обработки поверхности гребня, что связанно с неустойчивым движением орудия вследствие неровностей почвы и высокой скорости перемещения агрегата, а также с забиваемостью растительными остатками и за-липанием рабочих органов на влажной почве.
72 ----------------------
Рабочие органы серийных ротационных борон, жёстко связаны с опорными дисками и не могут менять своё положение в пространстве, что также существенно снижает качество, а именно, изменяется ее глубина, увеличивается площадь необработанной поверхности.
В целом же качество выполнения технологических процессов рыхления почвы зависит от конструктивного исполнения бороны, её рабочих органов, типа и физико-механических свойств почвы, а также рельефа гряды [1, 2].
Цель наших исследований разработать конструкцию ротационной бороны для качественного выполнения технологического процесса.
Условия, материалы и методы. Мы предлагаем для снижения влияния неровностей поверхности гряды и поперечных колебаний выполнять крепления цепи рабочих органов ротационной бороны в опорных дисках посредством установки цилиндрических пружин (рис. 1). В этом случае колебания рабочих органов будут происходить с частотой, определяемой жесткостью пружины.
Почвозацепы, установленные на опорных дисках погружаясь в почву, обеспечат вращение бороны под действием силы тяжести и тягового усилия трактора. Меньший внутренний диаметр промежуточных дисков, что позволит копировать геометрию гряды, а использование цилиндрических пружин - копировать профиль гряды, что обеспечит плотный контакт зубьев с поверхностью и качество обработки почвы.
Для определения характера движения рабочих органов и их влияния на работу бороны, в зависимо-
Рис. 1. Схема ротационной бороны для обработки гряд: 1 - опора вала; 2 - диск опорный; 3 - цилиндрическая пружина; 4 - почвозацеп; 5 - зуб; 6 - промежуточный диск; 7 - цепь; 8 - вал.
______________________________ Достижения науки и техники АПК, №02-2011
сти от профиля гряды, были приняты следующие допущения: борона обладает продольной плоскостью симметрии; на ровной поверхности отсутствуют наклонные участки и она абсолютно гладкая, то есть без микронеровностей. Пространственное положение ротационной бороны задаём прямоугольной системой координат £, £ и п (рис. 2). Причём ось £ со-
Рис 2. Схема, характеризующая колебания бороны жёсткой конструкции от боковых неровностей гряды: 1 - гряда; 2 - диск опорный; 3 - зуб; 4 - вал.
впадает с осью симметрии роторной бороны, ось п на ровном поле совпадает с геоцентрической вертикалью, а ось £ совпадает с осью, проходящей через оси опорных дисков. Изменение рельефа и неравномерная деформация почвы под опорными колёсами приводят к поперечному перекосу оси и цепей бороны, при этом ось п отклоняется от геоцентрической вертикали на угол у; поперечные отклонения рабочих органов бороны от нейтрального положения охарактеризуем углом у(0, который ось Оп образует с геоцентрической вертикалью. Влияние воздействий, вызывающих измерения угла у, случайны, поэтому функция у(0 есть случайная функция времени. Колебания рабочих органов (зубьев) зависят от натяжения цепи. При жёстком ее закреплении цепи в опорных дисках рабочие органы свершают колебания в поперечном с движением агрегата направлении с частотой равной частоте собственных колебаний цепи. Ротационная борона, находясь под воздействием случайных возмущений будет усиливать те частоты колебаний рабочего органа, которые наиболее близки к собственной частоте колебаний зуба.
Результаты и обсуждение. Рассмотрим характер боковых угловых перемещений зуба жестко связанного с опорными дисками при прямолинейном поступательном движении бороны по ровной поверхности поля.
Очевидно, что изменение угла у, характеризующего колебания бороны в поперечной плоскости зависит от случайного расположения неровностей почвы под опорными дисками. Наибольшая его величина возможна в том случае, когда один диск будет находиться во
впадине максимальной величины, а второй - на выступе. Из схемы (см. рис. 2) следует, что при колебаниях бороны в поперечной плоскости, при жестком креплении цепи в опорных дисках, рабочие органы со стороны опорного диска, находящегося на выступе выглу-бляются, а со стороны диска расположенного во впадине заглубляются.
Изменение положения у можно выразить следующей зависимостью:
7=0% У^, (1)
где У1, У1 - неровности почвы под опорными дисками.
Экспериментальные полевые исследования для определения у1 и у2, проведенные с применением про-филометра на полях ООО «Тепличное» Омской области после посадки картофеля (количество замеров и повторностей определяли согласно [3]), показали, что распределение неровностей под опорными дисками носит вероятностный характер.
Отклонения составляли 3...4 см, при этом коэффициент вариации не превышал критического значения 35 %.
Для описания характеристик неровностей была использована теория случайных функций [4]. Обработка статистического материала позволила представить распределение неровностей разложением в ряд Фурье:
У\ = ай + X (bk coskt + ck sin kt)
k=\ n
У2 = a0 + X(bk cos(kt + %) + ck sin(kt + %)
k=\
(2)
(3)
где ф0 - угол смещения профилей боковой поверхности гряды под опорными дисками, э0, Ьк, к, ?, ек- коэффициенты.
Сравнительные исследования, проведённые в почвенном канале, по изучению влияния способа крепления цепей к опорным дискам (жёстко и посредством пружины) на качество выполнения технологического процесса показали, что площадь обрабатываемой поверхности гряды модернизированной бороной, по сравнению с серийной, увеличилась на 15.35 % и составила 95.100 %, а тяговое сопротивление снизилось на 12 %.
Выводы. Таким образом, предложена конструкция пассивной ротационной бороны с креплением цепей к опорным дискам при помощи цилиндрических пружин. Ее использование обеспечивает копирование поверхности почвы не зависимо от боковых неровностей гряды и увеличение площади обрабатываемой поверхности гряды до 95.100 % (против 65.80 % у серийной). При этом тяговое сопротивление снижается на 12 %.
Литература.
1. Митрофанов Ю.И., Рогозин А.В., Иудин Г.И. Технология возделывания картофеля на грядах. //Картофель и овощи. - № 1988. - №2. - С.8-11.
2. Чаткин М. Н. Повышение эффективности функционирования комбинированных почвообрабатывающих машин с ротационными активными рабочими органами. Специальность 05.20.01. Реферат д.т.н. Саранск2008. - 40с.
3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.:Колос,1979. - 416 с.
4. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. - Л.: Колос, 1970. - 376с.
MODERNIZING OF ROTATING HARROW FOR TREATMENT OF SOIL BED SURFACE AT POTATO CULTIVATING
M.S. Chekusov, A.A. Kem
Summary. Actuality of ridge surface treatment at potato cultivating is grounded. The principal faults of harrows used today are demonstrated. New author’s construction of rotation harrow supplied with cylinder springs is proposed. The results of laboratory and field experiments are presented.
Key words: soil bed technology, rotating harrow, supporting disks, vibrations.
Достижения науки и техники АПК, №02-2011 _____________________________________________________73
