Среда, 07.12.2016, 11:40
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Техника. Технические науки

Энергосберегающая технология поверхностной обработки почвы

С. Е. Греков, соискатель. А. Н. Цепляев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор. В. Г. Абезин, доктор технических наук, профессор. ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия.

Энергосберегающая технология поверхностной обработки почвы

Традиционная технология возделывания большинства сельскохозяйственных культур предполагает начинать предпосевную обработку почвы с раннего весеннего боронования зубовыми боронами в два следа для рыхления верхнего слоя почвы, обеспечивающего разрушение почвенной корки и сохранение почвенной влаги, накопленной в осенне-зимний период. Предшественники оставляют в почве значительное количество растительных остатков, которые обволакивают зубья борон, увеличивая тяговое сопротивление и энергетические затраты. Качество обработки почвы при этом значительно ухудшается. Бороны при обработке приходится периодически очищать вручную от растительных остатков и уплотнившейся почвы, что снижает производительность, увеличивает затраты ручного труда и энергоемкость обработки почвы. Кроме рыхления, перемешивания и выравнивания поверхности почвы бороны должны производить уничтожение проростков и всходов сорняков. Зубовые рабочие органы выполняют эту задачу только частично, если сорняк попадает в зону действия зуба [2].

Высококачественная подготовка почвы к посеву возможна, если рабочие органы будут отвечать следующим основными агротехническим требованиям [1]:

1 – рыхление верхнего слоя почвы без выноса нижних слоев на поверхность;

2 – выравнивание поверхности поля;

3 – полное разрушение почвенной корки;

4 – крошение крупных комков почвы;

5 – полное уничтожение проростков и входов сорняков;

6 – устойчивое выполнение технологического процесса без обволакивания рабочих органов растительными остатками и забивания уплотненной почвой;

7 – сохранение на поверхности слоя стерневых и растительных остатков;

8 – снижение числа проходов машин по полю и улучшение структурности почвы.

Большинство агротехнических требований может быть выполнено при использовании лаповых рабочих органов, которые обеспечивают качественное рыхление почвы и полное уничтожение сорняков и их проростков.

Разработанная нами конструкция рабочего органа для поверхностной обработки почвы (рис. 1) включает плоский нож 1, имеющий носок 2 с заточенным лезвием 3, которое имеет одностороннюю заточку 4. К нижней части плоского ножа 1 сопряжено с нижней кромкой лезвия 3 закреплена стрельчатая плоскорежущая полулапа 5.

Продолжением плоского ножа 1 служит хвостовик 6. Для крепления рабочего органа к почвообрабатывающему орудию служит держатель 7, закрепленный к плоскому ножу 1. Правая сторона лезвия 3 имеет наплавку 8 твердым износостойким сплавом. С правой стороны плоского ножа 1 к хвостовику 6 закреплена стрельчатая плоскорежущая полулапа 9. Стрельчатые плоскорежущие полулапы 5, 9 имеют верхнюю заточку лезвий и наплавку нижней части твердым износостойким сплавом.

Глубина обработки «а» рабочих органом не должна превышать высоты лезвия 3.

Для отвода нависших стеблей сорняков служит ребро 10.

Передняя часть стрельчатых плоскорежущих полулап 5, 9 установлена под углом α к поверхности поля, обеспечивающим крошение верхней части поверхности почвы без перемешивания и выноса нижних влажных слоев на поверхность. При этом высота Н установки верхней кромки полулапы 5, 6 должна предотвращать оборот слоев почвы при движении пласта к поверхности почвы, что требует теоретического обоснования. Длина l определяется из расчета необходимого угла γ установки лезвия лапы к направлению движения и ширины захвата лапы в, которая находится в рекомендованных практикой пределах: для клейных глинистых почв в≤35 см, для супесчаных в≤45 см.

Рабочий орган для поверхностной обработки почвы работает следующим образом.

При установившемся движении на обработке почвы насыщенных сорняками, первым в работу вступает наклонная к горизонту под углом φ рабочая кромка с лезвием 3.

Стебель и корни сорной растительности за счет угла φ наклона лезвия 3 и поступательного перемещения рабочего органа скользят сверху вниз из-за отсутствия опоры для резания. При достижении поверхности поля стебель притормаживается. За счет силы инерции покоя и трения о поверхность верхнего сухого слоя почвы стебель приобретает упругую опору и разрезается лезвием 3 на две равные или неравные части. В случае нависания корней сорняков или посторонних предметов, последние за счет угла φ наклона лезвия 3 к горизонту увлекаются в нижний слои почвы и попадают под воздействие стрельчатых плоскорежущих полулап 5, 9 перерезаются их режущими лезвиями и размещается в разрыхленном слое почвы для перегнивания и улучшения структуры почвы. Высокорослые сорняки отводятся от стойки ребром 10 и укладываются на поверхность поля.

Размещение стрельчатых плоскорежущих полулап на разном удалении от держателя 7 предотвращает обволакивание рабочего органа растительными остатками, повышает качество крошения, полное механическое уничтожение сорняков, а односторонняя заточка лезвия 3 и лап 5, 9 с наплавкой твердым износостойким сплавом с другой стороны обеспечивает самозатачивание лезвий и упрощает технической обслуживание. Угол установки γ лезвия 3 в горизонтальной плоскости равен углу трения движения почвы с растительными остатками о лезвие.

Угол крошения α определяется положением  заточки лезвия лапы.

Применение наплавки нижней кромки лезвия твердым сплавом предопределяет верхнюю заточку лезвия лапы.

При этом угол крошения α<15º. Угол раствора лапы γ выбирается из условия подрезания сорняков скользящим резанием без обволакивания ими лезвия растительными остатками. Предотвращение обволакивания соблюдается при условии γ<90-φ, где φ – угол трения движения сорняков о лезвие лапы, град.

Известно, что при скольжении вдоль лезвия различных сорняков угол трения φ≈45, при этом он зависит от типа и состояния почвы. Для клейких почв γ=27…30º, для песчаных γ=37…40º.


Стрельчатая плоскорежущая лапа (рис. 2), установленная под углом α к горизонтальной плоскости движется в почве под действием силы тяги  на глубине обработки α переносной скоростью Vn, а частица пласта, находящаяся на поверхности лапы, будет участвовать в относительном движении со скоростью Vо и абсолютной скоростью Va.

Таким образом, частица пласта, сходящего с лапы, движется по параболе, описываемой уравнением (8), при этом определяется необходимая высота Н установки верхней кромки лапы от поверхности подрезанного слоя почвы.

Библиографический список

1. Абезин, В.Г. Ресурсосберегающая почвозащитная технология механизированного возделывания и уборки бахчевых культур : учебное пособие/ В.Г. Абезин. – Элиста: Калм. гос. университет, 1993. – 120 с.

2. Цепляев, А.Н. Агрономические и технические решения по совершенствованию возделывания бахчевых культур в неорошаемом земледелии : дис. д-ра с.-х. наук: 06.01.01./ Цепляев Алексей Николаевич. – Волгоград, 1998. – 375 с.

Категория: Техника. Технические науки | Добавил: x5443 (26.02.2016)
Просмотров: 119 | Теги: бработка почвы | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016