CC BY
8
. „ ^ . _ Инженерно-техническое обеспечение
Вестник КургансКОИ ГСХА № 2, 2013 сельского хозяйства
УДК 635.21
А. И. Дерепаскин, М. У. Бусурманов, И. В. Токарев, С. В. Солохин
ОРУДИЕ С КОМБИНИРОВАННЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
КОСТАНАЙСКИЙ ФИЛИАЛ ТОО «КАЗАХСКИЙ НИИ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА»
A. I. Derepaskin, M. U. Busurmanov, I. V. Tokarev, S. V. Solokhin THE TOOL WITH THE COMBINED WORKING BODIES FOR SOIL PROCESSING KOSTANAY AFFILIATE OF LLP "KAZAKH RESEARCH INSTITUTE OF MECHANIZATION AND ELECTRIFICATION IN AGRICULTURE"
Описано разработанное комбинированное орудие, которое может выполнять обработку парового поля на глубину до 22 см с подрезанием сорной растительности и созданием мульчирующего слоя на поверхности стерневого поля с подрезанием и крошением обрабатываемого слоя плоскорежущими рабочими органами на глубину до 25 см или нарезание щелей на глубину до 25 см чизельны-ми рабочими органами с сохранением стерни на поверхности или с заделкой семян сорных растений и соломы в поверхностный слой.
Ключевые слова: технологические и конструктивные параметры, обработка почвы, плоскорез, щелевание.
The developed combined tool which can carry out processing a fallow field on depth to 22 cm with cutting of weed vegetation and creation of a mulching layer on a surface of a stubble field with cutting and dyeing the processed layer by flatcutting working bodies on depth to 25 cm or cutting of cracks on depth to 25 cm by special working bodies with stubble preservation on a surface or with closing up weed plants seeds and straw in a surface layer is described..
Keywords: technological and design data, soil processing, flatcutter, cracking.
Алексей Иванович Дерепаскин
Alexey Ivanovich Derepaskin доктор технических наук, заведующий лабораторией Республика Казахстан, 110011, г. Костанай, пр. Абая, 34 E-mail: celinnii@rambler.ru
Марат Умбеталиевич Бусурманов
Marat Umbetalievich Busurmanov Республика Казахстан, 110011, г. Костанай, пр. Абая, 34 E-mail: celinnii@rambler.ru
Иван Владимирович Токарев
Ivan Vladimirovich Tokarev младший научный сотрудник
Сергей Владимирович Солохин
Sergey Vladimirovich Solokhin инженер
Введение. В почвозащитной и минимальной технологиях возделывания зерновых культур предусмотрено выполнение разноглубинных обработок парового и стерневого поля. Для выполнения таких обработок в советский период были созданы соответствующие почвообрабатывающие орудия. Для поверхностных обработок использовались культиваторы КПЭ-3,8, КТС-10-1, КТС-10-2, ОП-8, для рыхления на глубину 14-16 см - культиваторы-плоскорезы КПШ-9, КПШ-11, для безотвального глубокого рыхления - глубоко-рыхлители КПГ-250А, КПГ-2-150, ПГ-3-100, ПГ-3-5. Вышеназванные почвообрабатывающие орудия выполняли за один проход агрегата одну, присущую этому орудию технологическую операцию, что приводило к необходимости иметь в хозяйстве весь парк почвообрабатывающих машин. В условиях рыночной экономики и высоких цен на сельскохозяйственные машины иметь весь набор необходимых машин экономически не выгодно. В странах дальнего зарубежья
для этих целей выпускаются соответствующие комбинированные орудия, которые за один проход агрегата выполняют несколько технологических операций. Однако такие комбинированные орудия дальнего зарубежья обеспечивают низкое качество работы на почвах Северного Казахстана, не надежны в работе и имеют высокую стоимость. Отсутствие таких комбинированных почвообрабатывающих машин в хозяйствах Республики Казахстан вызывает необходимость использовать имеющиеся орудия, что приводит к многократным проходам агрегатов по полю. В результате возрастает удельный расход топлива, снижается производительность, интенсивно теряется почвенная влага, и, как следствие, значительно падает урожайность возделываемых культур. Поэтому, проблема создания отечественных почвообрабатывающих машин, обеспечивающих за один проход качественную подготовку почвы, является актуальной. Предварительные результаты исследований представлены в [1- 3].
Научный журнал
Вестник Курганской ГСХА
Методика. Проведены научные исследования по обоснованию технологической схемы, технологических и конструктивных параметров универсального комбинированного орудия, создан опытный образец и проведены его приемочные испытания.
Опытный образец орудия состоит из центральной рамы и боковых крыльев, механизма перевода боковых крыльев из рабочего положения в транспортное, прицепного устройства, опорных колес, транспортных колес, механизма перевода транспортных колес из рабочего положения в транспортное, стрельчатых и дисковых рабочих органов, прикатывающего катка (рисунок 1).
Центральная рама и боковые крылья рамы представляют собой сварную прямоугольную конструкцию и состоят из продольных лонжеронов и поперечных брусьев. К переднему брусу крепится прицепное устройство, связанное с рамой при помощи пальцев. На поперечных лонжеронах центральной рамы и боковых крыльях устанавливаются опорные колёса с механизмом бесступенчатой регулировки глубины обработки. Далее располагаются в два ряда стрельчатые рабочие органы. За стрельчатыми рабочими органами установлены секции дисковых рабочих органов, каждая секция содержит по четыре рабочих органа, расположенных под углом к направлению движения. Транспортные колеса крепятся шарнирно к продольным лонжеронам и с помощью гидроцилиндров, имеют возможность изменять свое положение. Разработанное ком -бинированное орудие может выполнять обработку парового поля на глубину до 22 см с подрезанием сорной растительности и созданием мульчирующего слоя на поверхности стерневого поля с подрезанием и крошением обрабатываемого слоя плоскорежущими рабочими органами на глубину до 25 см или нарезание щелей на глубину до 25 см чизель-ными рабочими органами с сохранением стерни на поверхности или с заделкой семян сорных растений и соломы в поверхностный слой.
Результаты. Технологический процесс на обработке парового поля осуществляется следующим образом. Стрельчатые рабочие органы, установленные по двухрядной схеме, производят подрезание сорных растений и крошение обрабатываемого слоя. Дисковые рабочие органы, установленные в один ряд за стрельчатыми лапами, производят рыхление поверхностного слоя и уничтожение сорной растительности, а установленный за дисками двухбарабанный прутковый прикатывающий каток выравнивает и уплотняет обработанную поверхность, создавая при этом ветроустойчивую ребристую поверхность.
Технологический процесс на обработке стерневого поля осуществляется следующим образом.
Рисунок 1 - Опытный образец комбинированного орудия для основной обработки почвы.
Плоскорежущие лапы, установленные на места крепления стрельчатых рабочих органов, производят подрезание сорных растений и крошение обрабатываемого слоя. При необходимости сохранения стерни на поверхности поля дисковые рабочие органы с помощью винтовых механизмов поднимаются в верхнее крайнее положение. Если необходимо заделать в поверхностный слой семена сорняков и пожнивные остатки, то дисковые рабочие органы с помощью винтовых механизмов опускаются вниз на требуемую глубину обработки. Прутковый прикатывающий каток выравнивает и уплотняет обработанную поверхность, создавая при этом ветроустойчивую ребристую поверхность (рисунок 2).
Рисунок 2 - Опытный образец комбинированного орудия на обработке парового поля в агрегате с трактором К-701.
Высокая твердость и плотность стерневого поля в засушливую осень не позволяет получить качественную обработку плоскорежущими лапами. В этих условиях целесообразно провести обработку по
. „ . _ Инженерно-техническое обеспечение
Вестник Курганской ГСХА № 2, 2013 сельского хозяйства
методу щелевания. Для этого на место плоскорежущих лап устанавливают чизельные рабочие органы, которые нарезают щели через 50 см.
Орудие выполнено прицепным, ширина захвата его 7,4 м, ширина захвата стрельчатой и плоскорежущей лапы принята - 480-500 мм, лапы расположены с перекрытием 50 мм. Диаметр дисковых рабочих органов - 440-450 мм. Прикатывающий каток состоит из наружного и внутреннего прутковых барабанов диаметром 420 мм и 330 мм соответственно.
Приемочные испытания проводились в ТОО «Шеминовска» на обработке пара и на обработке стерневого фона в ТОО «Север-Птица» Костанайско-го района, Костанайской области (рисунок 3). По результатам агротехнической оценки установлено, что при обработке пара крошение обрабатываемого слоя после прохода орудия на скорости 7,6 км/ч составило 88 %, при этом содержание агрономически ценных фракции 1-25 мм было 81 %. Содержание фракций менее 1мм не превышало 8,4 % и после прохода орудия снизилось на 1,3 %, по сравнению с исходным состоянием.
Рисунок 3 - Опытный образец комбинированного орудия на обработке стерневого поля
На обработке стерневого поля крошение обрабатываемого слоя после прохода орудия на скорости движения 7,2 км/ч достигало 71 %, при этом агрономические ценные фракции 1-25 мм составили 82 %.
Скоростной режим работы 7-10 км/ч на обработке пара достигнут на передачах 2-1, 2-2 и 3-2. В данных почвенных условиях рациональным является режим движения 3-2, на котором достигнута наибольшая производительность за час основной работы при допустимом уровне буксования колес трактора.
На обработке стерневого поля рекомендуемый режим работы опытного образца обеспечивается при скорости 8,7-10,2 км/ч.
По результатам эксплуатационно-технологической оценки установлено, что на обработке пара и стерневого поля средняя рабочая скорость движения агрегата К-701с опытным образцом орудия составила 8,7-8,8 км/ч, при этом его производительность за час основного времени составила 6,2-6,3 га. Удельный расход топлива составил на обработке пара и стерни 6,0 и 7,0 кг/га соответственно.
За период испытаний в объеме наработки 159 ч. отмечено 3 отказа 2-й группы сложности. Отказов 1-й и 3-й групп сложности не было. Наработка на отказ 2-й группы сложности составила 53 ч.
В ходе испытаний установлено, что проверенные параметры безопасности соответствуют требованиям нормативной документации.
Сравнительные испытания опытного образца и лучшего зарубежного орудия для обработки почвы «Смарагд» фирмы ЬЕМКЕК показали, что производительность опытного образца выше в 1,3 раза, чем у орудия «Смарагд», а качество обработки выше на 25 %.
Выводы. Таким образом, по результатам испытаний установлено, что разработанная конструкция комбинированного орудия, в агрегате с трактором К-701, устойчиво выполняет все операции технологического процесса и по качеству работы и производительности превосходит показатели лучшего зарубежного орудия для обработки почвы «Смарагд» фирмы ЬЕМКЕК
Список литературы
1 Дерепаскин А. И., Полищук Ю. В., Бинюков Ю. В. Современные методики и технические средства замера тягового сопротивления навесных и полунавесных почвообрабатывающих машин // Аграрная наука - основа инновационного развития АПК: матер. междунар. научно-практ. кон-фер. 19-20 апреля 2011 г. - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2011. - Т. 1. - С. 331-335.
2 Сравнительная агротехническая и энергетическая оценки рабочих органов для щелевания многолетних трав / А. И. Дерепаскин, Ю. В. Полищук, Ю. В. Бинюков [и др.] // Аграрная наука
- основа инновационного развития АПК: матер. междунар. научно-практ. конфер. 19-20 апреля 2011 г. - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2011.
- Т. 1. - С. 335-339.
3 Обработка почвы в почвозащитной и минимальной технологиях возделывания зерновых культур орудием с комбинированными рабочими органами / А. И. Дерепаскин, Ю. В. Полищук, Ю. В. Би-нюков [и др.] // Аграрные регионы: тенденции и механизмы развития: матер. междунар. научно-практ. конфер. 17-18 мая 2012 г. - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2012. - С. 369-372.
