ОРУДИЯ ДЛЯ ОСНОВНОЙ И СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

К орудиям основнойобработки почвы относятся:

· плуги общего назначения;

· культиваторы – плоскорезы длябезотвальной вспашки по методу Т.С. Мальцева;

· орудия специального назначения - плуги для горных склонов и каменистых почв, кустарниково-болотные, ярусные, лесные, дисковые, фрезы для обработки почвы на осушенных болотах и др.

Тракторные плуги классифицируют по следующим признакам:

· по назначению – общего назначения и специальные;

· по числу корпусов – одно-, двух-, трёх-, …девятикорпусные;

· по форме отвала корпуса – с культурными отвалами (плуги общего назначения, лемешные лущильники), решетчатыми (для работы на влажных почвах), полувинтовые и винтовые (для вспашки залежных земель);

· по способу соединения с трактором – прицепные, полунавесные и навесные.

Выполняют вспашку на глубину 20…35 см после предшествующей культуры плугом с оборотом почвенного пласта и последующим его рыхлением. Почву, подверженную ветровой эрозии, рыхлят без оборота пласта на глубину 25…40 см.

При этом корпус – основной рабочий орган плуга. В его с о с т а в (рис. 26) входят: стойка 1 с башмаком 2, на которой закреплены лемех 4, отвал5 и полевая доска 3. Рабочими частями корпуса плуга являются лемех и отвал, а служебными – полевая доска и стойка.

Лемех подрезает пласт почвы и направляет на отвал. Он воспринимает большое давление пласта и быстро изнашивается: теряет первоначальную форму и затупляется, это может привести к нарушению технологического процесса вспашки. Кроме того, по мере затупления лемеха возрастают тяговое сопротивление плуга и расход топлива.

1–стойка; 2 – башмак; 3– полевая доска; 4 – лемех; 5 – отвал   Рисунок 26 – Корпус отвального культурного плуга

Существуют различные формы и конструкции лемехов. Трапецеидальный лемех (рис. 27, а) п р и м е н я ю т для вспашки лёгких по гранулометрическому составу почв. Он наиболее прост в изготовлении по сравнению с другими, но быстро изнашивается. Долотообразный лемех (рис. 27, б) с л у ж и т для вспашки средних и тяжёлых по гранулометрическому составу почв. Он имеет вытянутый носок в виде долота, который обеспечивает устойчивую работу всего корпуса и уменьшает износ режущей части.

а – трапецеидальный; б – долотообразный;

в – зубчатый; г – с выдвижным долотом

1 – носок; 2 – лезвие; 3 – пятка; 4 – магазин; 5 – долото; 6 – зуб

Рисунок 27 – Лемехи плугов

Зубчатый лемех (рис. 27, в) п р и м е н я ю т при вспашке пересохших почв. У него вырезана половина лезвия, благодаря чему он одной частью подрезает пласт, а другой – отрывает. Так как во втором случае требуется меньше усилия, то тяговое сопротивление при работе агрегата снижается. Лемех с выдвижным долотом (рис. 27, г) с о с т о и т из собственно лемеха и выдвижного долота, изготовленного из стальной полосы. Его рекомендуется использовать при работе на средних и плотных почвах, засорённых камнями.

Отвал отрезает пласт от стенки борозды, деформирует его, сдвигает в сторону и оборачивает верхним слоем вниз. По форме рабочей поверхности различают отвалы цилиндрические, культурные, полувинтовые и винтовые.

Цилиндрический отвал п р и м е н я ю т на предплужниках. Его рабочая поверхность представляет собой часть цилиндра. Такая отвальная поверхность не годится для основных корпусов из-за недостаточного крошения и оборота ими пласта почвы.

Культурный отвал чаще всего устанавливают на плугах общего назначения (ПЛН-5-35, ПЛП-6-35 и др.). Он хорошо сочетается с предплужником. Полувинтовые и винтовые отвалы обычно крепят на специальных плугах.

Для придания отвалам достаточной прочности их изготовляют двух- и трехслойными. Твёрдые наружные поверхности обеспечивают достаточную износостойкость, а мягкий внутренний слой придаёт прочность – устойчивость от изгибающего момента и ударов почвы.

Полевая доска обеспечивает устойчивый ход корпуса, разгружает стойку от боковых усилий, предупреждает осыпание стенки борозды. Полевой доской корпус опирается на стенку борозды, поэтому она испытывает большие усилия и сильно истирается, особенно у заднего корпуса. Её крепят к стойке с тыльной стороны под углом 2…3° к стенке борозды. Иногда у заднего корпуса устанавливают удлиненную полевую доску или к концу доски крепят сменную пятку.

Отвал, лемех и полевую доску плотно крепят к стойке болтами с потайными головками. Стойки корпусов представляют собой литые, штампованные или сварно-штампованные детали, в нижних частях которых расположено седло (башмак), по форме соответствующее прикрепляемым к нему поверхностям лемеха и отвала.

Пятикорпусный навесной плуг ПЛН-5-35 п р е д н а з н а ч е н для вспашки почв с удельным сопротивлением до 0,09 МПа, не засоренных камнями, на глубину до 30 см. Агрегатируют с тракторами типа Т-150, Т-150К. Плуг с о с т о и т из рабочих и вспомогательных органов. Рабочие органы (рис. 28) – корпус 2, предплужник 1 и плоский нож (на рис. не показан). Вспомогательные органы – рама с прицепным или навесным устройством, опорное колесо 7, механизм заглубления и выглубления корпусов.

1 – предплужник; 2 – корпус; 3 – прицепка для борон; 4- главная балка;

5 – кронштейн дискового ножа; 6 – винт регулирования глубины вспашки;

7 – опорное колесо; 8 – раскос; 9 – присоединительная проушина;

10 – продольная балка; 11 – подкосы навески; 12 – кронштейны

присоединительных пальцев; 13– присоединительные пальцы;

14 – поперечная балка

Рисунок 28 – Плуг ПЛН-5-35

Предплужник устанавливают впереди каждого корпуса плуга так, чтобы он снимал 8…12 см верхнего слоя почвы. Снятый пласт шириной, равной 2/3 ширины захвата корпуса плуга, укладывается предплужником на дно борозды позади идущего корпуса. Предплужник с о с т о и т из лемеха, отвала и стойки.

Ножи с л у ж а т для отрезания пласта в вертикальной плоскости с целью получения гладкой стенки и чистого дна последней борозды. Применяют ножи трёх типов: дисковые, черенковые и плоские с опорной лыжей.

Дисковый нож (рис. 29, а) устанавливают на тракторных плугах общего назначения и некоторых специальных, предназначенных для вспашки связных почв, не содержащих крупных включений (камней и древесных остатков). Он п р е д с т а в л я е т собой стальной диск толщиной 4 мм и диаметром 390 мм, свободно вращающийся на подшипниках качения. Для лучшей устойчивости хода лезвие диска затачивают с двух сторон.

Черенковый нож (рис. 29, б) п р и м е н я ю т на плугах специального назначения: плантажных, ярусных, лесных и др. Он разрезает пласты и мелкие корни, а крупные корни и древесные остатки выворачивает на поверхность. Толщина лезвия – не более 0,5 мм, угол заточки 10…15°. Нож прост по конструкции и достаточно прочен, однако хуже дискового перерезает растения и пожнивные остатки, чаще забивается, кроме того, оказывает большее сопротивление при движении машины.

а – корпус плуга с дисковым ножом; б – корпус плуга с черенковым ножом;

в – корпус болотного плуга с плоским ножом и опорной лыжей

1 – диск; 2 – вилка; 3 – корончатая гайка; 4 – ось; 5 – накладка; 6 – лезвие черенкового

ножа; 7 – спинка; 8 – черенок; 9 – плоский нож; 10 – лыжа; 11 – опорная пластина

Рисунок 29 – Ножи плуга

Плоский нож с опорной лыжей (рис. 29, в) устанавливают на кустарниково-болотных плугах.

Рама с л у ж и т для крепления всех рабочих органов плуга, а также для приложения тягового усилия. У плуга ПЛН-5-35 рама плоская, сваренная из пустотелых балок: главной 4, продольной 10 и поперечной прямоугольного профиля 14. К главной балке приварены угольники для крепления стоек корпусов и кронштейнов предплужника. Вынос предплужника относительно корпуса регулируют перемещением хомута по кронштейну, а глубину его хода – перемещением стойки по высоте. Дисковый нож закреплён на кронштейне 5. Рама плуга во время работы опирается на колесо 7, положение которого по высоте можно изменять винтовым механизмом 6. Так регулируют глубину вспашки.

Производительность плуга 0,87…1,75 га/ч при скорости движения агрегата до 10 км/ч, масса 800 кг.

Навесные плуги ПЛН-3-35, ПЛН-4-35, ПЛН-8-40 и другие, выпускаемые промышленностью, различаются числом корпусов и шириной захвата.

Плуги для гладкой вспашки п р е д н а з н а ч е н ы для вспашки без свальных гребней и развальных борозд. Вспаханное поле имеет выровненную поверхность, что создаёт более благоприятные условия для роста растений и работы агрегатов, выполняющих следующие за вспашкой технологические операции. Урожайность возделываемых растений повышается на 5…10%, а производительность машины на 10…15%. На гладко вспаханных участках снижаются потери при уборке урожая. Промышленность выпускает для гладкой вспашки различные по конструкции и принципу действия: оборотные, фронтальные, челночные, поворотные, клавишные и балансирные плуги.

На рис. 30 представлена схема оборотного плуга марки ПНО-4-30 и поворотного плуга марки ПНП-3-35.

Оборотный плуг ПНО-4-30 (рис. 30, а) п р е д н а з н а ч е н для гладкой вспашки почв с удельным сопротивлением 0,09МПа на глубину 22 см.

У с т р о й с т в о (рис. 30, а) : плуг снабжён симметричной рамой 2, поворачивающейся относительно продольной горизонтальной оси на угол 180° под воздействием механизма поворота. На раме установлены парами правооборачивающие 12,15,16 и левооборачивающие 1,3,5 корпуса, снабженные вертикальными ножами 11, углоснимами 10 и перьями 13. Пар корпусов может быть три или четыре. Корпус гидроцилиндра 7 закреплён шарнирно на кронштейне навески 6, а его шток кинематически связан со звеньями механизма поворота.

П р и н ц и п р а б о т ы : при подаче РЖ в верхнюю полость гидроцилиндра шток перемещается вниз и поворачивает раму плуга в положение, при котором правооборачивающие корпуса устанавливаются в нижнее (рабочее) положение, а левооборачивающие – в верхнее (нерабочее) положение. При подаче РЖ в нижнюю (штоковую) полость гидроцилиндра шток перемещается вверх и переводит в рабочее положение левооборачивающие корпуса. Глубину вспашки регулируют с помощью болтов, изменяя положение опорного колеса.

а – оборотный ПНО-4-30; б – поворотный ПНП-3-35

1,3,5 – левооборачивающие корпуса; 2,22 – рамы; 4 – накладка; 6,28 – навески;

7,27 – гидроцилиндры; 8 – кулак; 9 – болт; 10 – углосним; 11 – нож;

12,15,16 – правооборачивающие корпуса; 13,24 – перья отвала; 14,19 – опорные колёса;

17 – стойка; 18 – трактор; 20 – винтовой механизм; 21 – поперечный брус; 23 – шарнир;

25 – симметричный корпус; 26 – поворотный брус

Рисунок 30 – Плуги для гладкой вспашки

Оборотным плугом поле пашут челночным способом без разбивки на загоны. В конце поля раму плуга поворачивают на угол 180°. При вспашке на склонах плуг движется поперёк склона, а пласты отваливают вниз по склону. Ширина захвата плуга ПНО-4-30 составляет 120 см. Его агрегатируют с трактором МТЗ-80. Рабочая скорость агрегата достигает 9 км/ч.

Поворотный плуг ПНП-3-35такжеп р е д н а з н а ч е н для гладкой вспашки почв. У с т р о й с т в о (рис. 30, б): плуг снабжён отвальными симметричными корпусами 25 жестко закрепленными на поворотном брусе 26.

Корпус с о с т о и т из стойки, лемеха, цилиндрического отвала, с двух сторон которого закреплены перья 24. Левая и правая сторона отвала имеют одинаковый профиль и служат для отрезания почвенного пласта ромбической формы. Ширина захвата корпуса 35 см. Поворотный брус 26 соединен с рамой 22 шарнирно и фиксируется в рабочем положении гидроцилиндром 27. Рама опирается на поперечный брус 21, имеющий левое и правое колёса 19 с механизмами вертикального перемещения 20.

П р и н ц и п р а б о т ы : гидроцилиндром 27 брус 26 поворачивают на шарнире 23 и устанавливают его в положение I или II. В первом случае корпуса оборачивают отрезанные пласты влево, во втором - вправо. При работе в левостороннем режиме оборота пласта левые колеса трактора и плуга движутся по дну борозды, а правые колёса – по необработанному полю. В правостороннем режиме положение колес изменяется на противоположное.

Вспашку проводят челночным способом. Глубину вспашки до 27 см регулируют вращением винта механизма 20. Ширина захвата плуга 105 см. Его агрегатируют с трактором МТЗ-80. Рабочая скорость агрегата до 9 км/ч.

а – образование плужной подошвы при работе лемешного плуга;

б – передвижение воды и поведение корней растений до разрушения плужной подошвы; в – разрушение плужной подошвы при глубокой обработке почвы чизельным плугом; г – передвижение воды и поведение корней растений после разрушения плужной подошвы; д – профиль дна борозды после рыхления почвы чизельным плугом

1 – плужная подошва; 2 – нижний слой; 3 – корпус плуга; 4 – пахотный слой;

5 – разрыхлённый слой; 6 – рыхлитель

Рисунок 31 – Схема образования и разрушения плужной подошвы

Плуги для глубокой обработки почвып р е д н а з н а ч е н ы для разрушения плужной подошвы 1 (рис. 31, а), которая препятствует проникновению корней растений в нижние слои почвы, а также затрудняет поступление грунтовой воды в пахотный горизонт (рис. 31, б). Рыхлением подпахотного горизонта увеличивают мощность корнеобитаемого слоя, улучшают воздушный, водный и тепловой режим почвы, активизируют биологические процессы, способствуют накоплению влаги, предотвращают ветровую и водную эрозию почвы.

Глубокое рыхление проводят плугами общего назначения, снабженными безотвальными корпусами и рыхлительными стойками, чизельными плугами (рис. 31, в) и плугами со специальными рыхлителями.

Чизельный плуг – глубокорыхлитель ПЧ-4,5 п р е д н а з н а ч е н для рыхленияпочвы по отвальным и безотвальнымфонам с углублением пахотного горизонта, безотвальной обработки почвы взамен зяблевой и весенней вспашек, глубокого рыхления почвы на склонах и пахотных полях.

а, б – схемы размещения рабочих органов; в,г – разновидности рыхлителей

1 – рыхлители; 2 – опорные колёса; 3 – навеска; 4 – рама; 5 – регулятор глубины;

6 – стойка; 7 – обтекатель; 8 – долото; 9 – стрельчатая лапа

Рисунок 32 – Чизельный плуг ПЧ-4,5 (размеры указаны в миллиметрах)

У с т р о й с т в о (рис. 32): плуг с о с т о и т из треугольной рамы 4, рабочих органов – рыхлителей 1, опорных колёс 2, регулятора глубины обработки 5, навески 3 и подставки. На раме плуга устанавливают девять или одиннадцать рыхлителей. Составные части рыхлителя: стойка 6, обтекатель 7, долото шириной 60 мм или стрельчатая лапа 9 захватом 270 мм.

П р и н ц и п р а б о т ы : при движении машино-тракторного агрегата по полю долотообразные рыхлители разрыхляют уплотнённую подошву, образовавшуюся после вспашки лемешными плугами на глубину до 45 см, что обеспечивает хорошую аэрацию и инфильтрацию дождевых и талых вод. Чизельный плуг, оборудованный стрельчатыми лапами, рыхлит тяжелые почвы на глубину до 30 см и одновременно подрезает корневища сорной растительности.

Ширина захвата плуга 4,5 м, рабочая скорость до 6 км/ч, производительность 3,2 га/ч. Его агрегатируют с тракторами К-700 и К-701.

Чизельный плуг ПЧ-2,5 шириной захвата 2,5 м агрегатируют с тракторами Т-150 и Т-150 К.

Для рыхления почвы на глубину 0,8…1 м применяют мелиоративные глубокорыхлители, рабочие органы которых оборудованы вибрирующими наконечниками (ножами). Глубокое рыхление улучшает аэрацию сухих почв, исключает застойное переувлажнение и обезвоживание глубоколежащих слоёв подпахотного горизонта.

Контрольные вопросы

1. По каким признакам классифицируют плуги?

2. Как устроен корпус плуга? Назвать его рабочие и служебные части, их назначение.

3. Какие основные и вспомогательные органы входят в состав навесного плуга ПЛН-5-35?

4. На каких почвах применяют для вспашки лемехи трапецеидальной, долотообразной, зубчатой формы и с выдвижным долотом?

5. Указать в каких случаях применяют цилиндрический, культурный, полувинтовой и винтовой отвалы?

6. Какую роль выполняет полевая доска в корпусе плуга?

7. Какую роль выполняет предплужник в плуге?

8. В чём преимущество плугов гладкой вспашки по сравнению с плугами общего назначения?

9. В чём особенности рабочего процесса оборотного и поворотного плугов?

10. На каких почвах применяют плуги глубокой обработки почвы и для какой цели?