Машины для основной обработки почвы

МАШИНЫ  ДЛЯ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Плуги 

 

Классификация плугов и агротехнические требования

Рабочий процесс  плуга. Обработку почвы с оборотом пласта называют вспашкой. Ее выполняют  плугами, на раме которых смонтированы рабочие органы: нож 1 (рис. 1.1, а), предплужник 2 и отвальный корпус 3. Нож отрезает пласт почвы в вертикальной плоскости и отделяет ее от непаханого массива. Предплужник отделяет задернелую (верхнюю) часть пласта ОСМЕ и сбрасывает ее на дно борозды. Корпус отрезает Г-образный пласт ABOEMD (при работе с предплужником) шириной b и толщиной а, оборачивает и рыхлит его. В результате объем обработанной почвы увеличивается на 25...50 %, а пористость- на 10...15%. При вспашке подрезаются и заделываются в глубь почвы сорняки и их семена, удобрения, пожнивные остатки; выносятся в верхние слои пахотного горизонта коллоидные почвенные частицы, вымытые осадками в нижние слои. Отвальная вспашка -эффективный способ борьбы с вредителями и болезнями растений (фузариозом, бурой ржавчиной, мучнистой росой, корневой гнилью). Поэтому ее можно рассматривать как основу экологически безопасных технологий, позволяющих существенно сократить применение химических средств защиты растений и удобрений. 

 
Рис. 1.1. Технологический процесс  оборота пласта корпусом плуга: 

 

Глубокая вспашка  в зонах радиоактивного поражения  существенно снижает интенсивность  накопления растениями продуктов радиоактивного распада. Запашка минеральных удобрений, содержащих калий и кальций, препятствует поступлению в растения радиоактивных  цезия и стронция.

Отвальная вспашка  земель, расположенных вблизи промышленных городов и автомобильных дорог, позволяет очистить верхний слой почвы от загрязнения тяжелыми металлами.

При необходимости  плугами можно проводить безотвальную обработку почвы на глубину до 40 см. Для этого вместо демонтированных отвальных корпусов 3 (см. рис. 1.1) на раме монтируют безотвальные корпуса или рыхлительные стойки.

Классификация плугов. По конструкции корпусов различают  лемешные, дисковые, чизельные, ротационные и комбинированные плуги. Лемешные плуги наиболее распространены, дисковые - используют для вспашки тяжелых почв и при лесовосстановительных работах; ротационные и комбинированные – в зависимости I от условий и требований агротехники.

Лемешные плуги  подразделяют на плуги общего назначения для вспашки старопахотных земель и специальные (кустарниково-болотные, плантажные, садовые, виноградниковые, лесные и ярусные).

По способу агрегатирования плуги делят на прицепные, полунавесные и навесные, а по технологическому процессу на плуги для свально-развальной и гладкой вспашки. Последние снабжены право- и левооборачивающими корпусами, попеременно включаемыми в работу, и не образуют свальных гребней и борозд.

К плугам для гладкой  вспашки относятся фронтальные, челночные, клавишные, балансирные  на канатной тяге и поворотные. По конструкции рамы плуги бывают с постоянной или регулируемой шириной захвата. Последние снабжены шарнирной рамой и механизмом изменения ширины захвата.

Вспашку проводят в  агротехнические сроки при достижении физической спелости почвы (дляглинистой - 50...65% наименьшей влагоемкости, суглинистой - 40...70 %). Неследует пахать влажную почву, так как она не крошится, а налипает на колеса и рабочие органы, вследствие чего увеличиваются тяговое сопротивление плуга изатраты энергии на вспашку.

Зяблевую вспашку  старопахотных земель и первичную  вспашку целинных выполняют лемешными  плугами с предплужниками. Перепашку  пара и запашку навоза проводят без  предплужников. Задернелые почвы обрабатывают с оборотом, но без рыхления пласта (для рыхления применяют другие орудия). На почвах, засоренных камнями, используют плуги с предохранителями.

Для интенсивного крошения пласта почвы вспашку совмещают  с дополнительной обработкой почвы  приспособлениями ПВР-2,3 и ПВР-3,5, прицепленными  к плугу. При высокой влажности  почвы (более 70 %) вместо этих приспособлений к плугу присоединяют зубовые  бороны. Глубина обработки почвы  определяется требованиями возделываемой культуры, строением и толщиной пахотного слоя и другими факторами. Для большинства культур оптимальная глубина вспашки 20...22 см, сахарной свеклы 25...27 см, кукурузы 28...32 см. Почвы с недостаточным

пахотным слоем  пашут на полную его толщину, постепенно увеличивая ее (для дерново-подзолистых  почв на 4...5 см ежегодно) почвоуглубителями.

В результате ежегодной  вспашки плужная подошва уплотняется. Чтобы ее разрушить, периодически увеличивают  глубину вспашки до 25...27 см или  проводят рыхление чизельными плугами. Качество вспашки должно соответствовать установленным нормативам. Коэффициент выравненное™, характеризующий равномерность вспашки по глубине, должен быть не менее 95%.

Отклонение среднего арифметического значения фактической  глубины вспашки от заданной не должно превышать ±5% на неровных участках и ±10% на ровных. Отклонение фактической ширины захвата плуга от конструктивной допускается ±10%.

При вспашке добиваются, чтобы ширина и толщина пластов  были одинаковыми, растительные остатки, сорные растения и удобрения полностью (не менее 95 %) заделаны, а гребни пластов  имели одинаковую высоту (не более5 см). Не допускаются высокие свальные гребни, глубокие развальные борозды  между отдельными проходами и  скрытые огрехи (непропаханные участки).

Глыбистость, т.е. суммарная площадь, занимаемая комками размером более10 см, допускается не более 15% от площади пашни. Безотвальная вспашка должна обеспечить сохранение на поверхности поля 40...50% стерни и пожнивных остатков. При этом не допускается крошение почвы на частицы размером менее 1 мм. Скорость вспашки должна соответствовать скорости, установленной для используемых корпусов: 1,4...2,2 м/с для обычных и 2,2...3,3 м/с для скоростных.

Общее устройство, основные типы плугов

Общее устройство плугов. Плуг состоит из рабочих, вспомогательных  органов и механизмов. Рабочими органами сельскохозяйственных машин называют те органы, которые взаимодействуют  с обрабатываемым материалом и видоизменяют его, т. е. выполняют технологический  процесс. К рабочим органам плуга  относятся корпус, предплужник, нож  и почвоуглубитель.

Корпус предназначен для отделения пласта почвы, оборота  его и крошения. У безотвальных плугов корпус обеспечивает рыхление почвы без оборота пласта. Корпуса  бывают лемешно-отвальные, вырезные, безотвальные, комбинированные, дисковые, чизельные. Лемешно-отвальные делят на полувинтовые (для вспашки целинных почв с оборотом пласта) и культурные (для неполного оборота пласта). Вырезные (почвоуглубительные) корпуса используют для вспашки почв с небольшим плодородным слоем, дисковые - для вспашки тяжелых переувлажненных или пересушенных почв, комбинированные - для вспашки тяжелых и обычных почв с одновременным интенсивным рыхлением пласта.

Предплужник (рис. 1.2, а) предназначен для срезания верхнего слоя и укладки на дно борозды. На плугах специального назначения вместо предплужника устанавливают углосним. К стойке предплужника крепят лемех и отвал. 

 
Рис. 1.2. Установка предплужника и дискового ножа (а), углоснима (б), черенковых (в, г) и плоского (д) ножей: : 

 

1- корпус; 2-предплужник; 3 - дисковый нож; 4 - углосним; 5-черенковый нож; 6-черенковый нож с криволинейным лезвием; 7- плоский нож; 8- опорная лыжа

Н о ж 3 разрезает пласт в вертикальной плоскости, обеспечивая лучшее отделение его от стенки борозды, снижение сопротивления плуга и получение ровной стенки и чистого дна борозды. Нож устанавливают перед последним корпусом плуга. На плугах для вспашки задернелых почв ножи могут быть размещены перед каждым корпусом. На плугах общего назначения и некоторых специальных применяют дисковые ножи, а на плугах специального назначения - черенковые или плоские с опорной лыжей.

Н о ж 3 разрезает пласт в вертикальной плоскости, обеспечивая лучшее отделение его от стенки борозды, снижение сопротивления плуга и получение ровной стенки и чистого дна борозды. Нож устанавливают перед последним корпусом плуга. На плугах для вспашки задернелых почв ножи могут быть размещены перед каждым корпусом. На плугах общего назначения и некоторых специальных применяют дисковые ножи, а на плугах специального назначения - черенковые или плоские с опорной лыжей.

Почвоуглубитель , устанавливаемый сзади корпуса, служит для рыхления дна борозды без выноса почвы на поверхность поля. К вспомогательным органам плуга относятся рама, навеска или прицеп, опорное колесо. Механизмы плуга обеспечивают перевод его из рабочего положения в транспортное, изменение глубины обработки и ширины захвата. При движении плуга предплужник срезает верхний пласт почвы глубиной 100... 120 мм и шириной 2/3 ширины захвата корпуса, а затем сбрасывает его на дно борозды. Корпус плуга отделяет оставшийся пласт, оборачивает его и крошит. Нож, установленный перед последним корпусом, разрезает пласт в вертикальной плоскости, образуя ровную стенку борозды. При оборудовании плуга почвоуглубителями последние рыхлят дно борозды без выноса почвы на поверхность поля.

Плуг  лемешный навесной ПЛН-5-35 предназначен для обработки старопахотных почв с удельным сопротивлением до 90 кПа (0,9 кг/см2). Плуг оборудован пятью культурными корпусами 2 (рис. 1.4), предплужниками 1 и дисковым ножом 5. Для работы на скоростях 9... 12 км/ч он укомплектован скоростными корпусами. На плуг можно устанавливать полувинтовые, безотвальные или вырезные корпуса. При установке безотвальных или полувинтовых корпусов с углоснимами предплужник не используют. 

 
Рис. 1.2. Навесной плуг ПЛН-5-35: 

 

1- предплужник; 2-корпус; 3 - прицепка для борон; 4- рама; 5 -дисковый  нож; 6 -опорное колесо; 7- навеска

Плуг  навесной ПНИ-8-40с регулируемой шириной захвата предназначен для тех же целей, что и плуг ПЛН-5-35. Плуг ПНИ-8-40 комплектуют культурными корпусами с углоснимами для работы на скоростях 7... 10 км/ч. На раме плуга можно устанавливать культурные, полувинтовые, безотвальные, вырезные корпуса. Конструкция рамы позволяет бесступенчато регулировать ширину захвата каждого корпуса от 350 до 450 мм, а плуга - от 2,8 до 3,6 м

Плуг  полунавесной ПЛП-6-35 предназначен для вспашки почв, не засоренных камнями и другими твердыми включениями, под зерновые и технические культуры. Плуг состоит из сварной рамы б (рис. 1.5), навески 9, опорного колеса 4 с механизмом подъема 5, колеса механизма глубины 8, корпусов 2, предплужников 7 и дискового ножа 7. 

 
Рис. 1.4. Полунавесной плуг ПЛП-6-35: 

 

1-предплужник; 2 - корпус; 3 - прицепка для борон; 4 - опорное  колесо; 5 -механизм подъема; 6- рама; 7-дисковый нож; 8-колесо механизма  глубины; 9 - навеска

На плуге установлено  шесть культурных корпусов. По заказам  потребителей плуг может быть оборудован скоростными (7...9 и 9...12 км/ч), полувинтовыми, безотвальными, вырезными и другими  корпусами.

Плуг  кустарниково-болотный прицепной ПКБ-75 предназначен для вспашки болотистых почв, покрытых кустарником высотой до 2 м. На раме плуга 3 (рис. 1.5), опирающейся на три колеса, установлены корпус 1 и плоский нож 10 с опорной лыжей 9 и гидроцилиндр 4 для перевода плуга в рабочее и транспортное положения. На плуге может быть установлен дисковый или черенковый нож. Колеса имеют широкие ободья, что уменьшает давление на почву и позволяет работать на переувлажненных участках. При работе плуга передние колеса перемещаются по невспаханному полю, а задние - по дну борозды. Глубину обработки можно изменять штурвалом 5 винтового механизма 

 
Рис. 1.5. Прицепной кустарниково-болотный плуг ПКБ-75: 

 

1- корпус; 2, 7, 8 - опорные  колеса; 3 - рама; 4 - гидроцилиндр; 5 - штурвал; 6 - прицеп; 9 - опорная лыжа; 10 - плоский  нож

Типы  корпусов плугов

Качество вспашки  зависит от конструкции корпуса  плуга, геометрической формы и расположения его рабочей поверхности относительно дна и стенки борозды. По конструкции  различают корпуса отвальные, безотвальные, вырезные, с почвоуглубителем, с  выдвижным долотом, дисковые и комбинированные.

Отвальный корпус применяют  для вспашки с оборотом и рыхлением  пласта. Корпус состоит из стойки, на которой закреплены лемех, отвал и полевая доска. Линия, параллельная стенке борозды, образованная кромками лемеха и отвала, называется полевым обрезом. Отвал и лемех, прикрепленные к стойке, образуют рабочую поверхность.

Корпус плуга  характеризуется шириной захвата h, глубиной обработки а, углами установки  лемеха к дну а и стенке у  борозды, а также формой рабочей  Поверхности. Плуги общего назначения снабжены корпусами шириной охвата 25, 30, 35 и 40 см, специальные - шириной  захвата 45, 50, 60, 75 и 100 см

При глубокой вспашке  плантажными плугами срезают  верхнюю часть пласта специальным корпусом-предплужником и сбрасывают на дно борозды, а оставшуюся часть поднимают и оборачивают основным корпусом. Поэтому для плантажных плугов принимают К= 0,83...0,9. Чтобы исключить засыпание борозд и обеспечить хороший оборот почвы, при обработке участков, расположенных на склонах свыше 5°, пашут, отваливая пласты под уклон. 

 
Рис. 1.5. Типы корпусов плуга:

а - культурный, б- полувинтовой, в - безотвальный; г -вырезной, д – с накладным долотом; е - с почвоуглубителем, ж - дисковый; з - комбинированный,; 1, 10 – лемеха; 2, 9 – отвалы; 3 - стойка; 4- перо отвала, 5- полевая доска; 6-грудь отвала, 7 – щиток; 8 - уширитель; 11 - углосним, 12- нож; 13 -долото; 14 - почвоуглубительная лапа, 15 - диск 16-шпиндель, 17- корпус ротора; 18- вал, 19- ротор, 20 - лопатки 

 

Корпус  с накладным долотом рис. 1.5, д) предназначен для вспашки твердых почв, засоренных камнями. К носку лемеха 1 прикреплено долото 13, рабочий конец которого выступает за носок лемеха на З...4см. Долото обеспечивает хорошее заглубление корпуса и предохраняет лемех от поломок при встрече с камнями. Изношенное долото заменяют новым. Корпус снабжен углоснимом 11 и вертикальным ножом 12.

Корпус  с почвоуглубителем(рис. 1.5, е) используют для отвальной вспашки подзолистых, каштановых почв и маломощных черноземов с одновременным углублением пахотного слоя на 6... 15 см. Стрельчатая почвоуглубительная лапа 14, установленная позади корпуса и ниже лемеха, рыхлит дно вскрытой корпусом борозды, что исключает перемешивание пахотного слоя с подпахотным. Отверстия в стойке позволяют переставлять лапу по высоте и изменять глубину рыхления. Ширина захвата почвоуглубительных лап 26 или 30 см. Их используют с корпусами шириной захвата соответственно 30 и 35 см. Корпуса с почвоуглубителями устанавливают на плугах общего назначения и специальных.