8-ми РЯДНЫЙ КУЛЬТИВАТОР-РАСТЕНИЕПИТАТЕЛЬ К ТРАКТОРУ 2-КЛАССА

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена современному решению вопросов междурядной обработке сельскохозяйственных культур в частности хлопчатника. Представлено инновационное решение увеличения производительности и компактности транспортировки пропашного культиватора-растениепитателя посредством увеличения ширины захвата орудия и складывания рамы при сохранении его качественных показателей работы.

ABSTRACT

The article is devoted to the modern solution of the problems of inter-row cultivation of agricultural crops, in particular, cotton. An innovative solution of increasing productivity and compactness of transporting a row crop cultivator by increasing the working width of the tool and folding the frame while maintaining its qualitative performance is presented/

Ключевые слова: культиватор-растениепитатель, междурядья, рыхление, удобрения, обработка, пропашные культуры, широкозахватный, маневренность, агрегат, агротехнический, туковысевающий аппарат.

Keywords: cultivator-crop feeder, row spacing, loosening, fertilizer, tillage, row crops, wide-cut, maneuverability, unit, agrotechnical, fertilizer.

Механическая междурядная обработка сельскохозяйственных культур является одним из важных агротехнических приёмов борьбы с сорняками и качественного рыхления верхних горизонтов почвы. Данные приёмы необходимы для улучшения аэрации и предотвращения потерь почвенной влаги, что обусловливает повышение жизнедеятельности полезной микрофлоры в почве, что улучшает в свою очередь питание растений [3, с. 219].

Культиваторы для междурядной обработки почвы пропашных культур активно востребованы и достаточно перспективны, которые должны быть «на вооружении» практически в каждом хозяйстве. Мировая практика показывает, что только с помощью культиваторов можно эффективно бороться с сорняками, выполнять прикорневое (ленточное) внесение минеральных удобрений, а также путем рыхления насыщать почву кислородом, что способствует активизации его микрофлоры и сохранению имеющейся влаги. Многолетние наблюдения показывают, что даже те хозяйства, где для борьбы с сорняками применяют гербициды, для сложных случаев используют машины для механического (физического) рыхления почвы и внесения минеральных удобрений.

Результаты зарубежных и отечественных научно-экспериментальных исследований показывают, что одним из наиболее эффективных мер при возделывании сельскохозяйственных культур является внесение органических и минеральных удобрений в подготовленную почву.

В наших условиях предлагаемый культиватор для междурядной обработки сельскохозяйственных культур вносит минеральные удобрения в середину междурядья, а также непосредственно под корневую систему растения. Рекомендуемая технология и технологическая схема культиватора предотвращает переуплотнения почвы и минерального дефицита. Данный подход является важным шагом к органическому земледелию, поскольку помогает существенно уменьшить внесение пестицидов и в свою очередь сохранить плодородие на необходимом уровне и сделать его бездефицитным.

Анализ существующих и настоящих предварительных исследований показал, что культиваторы для междурядной обработки почвы пропашных культур, необходимо дополнительно оснастить механическими или пневмомеханическими туковысевающими аппаратами.

Основными недостатками существующих в республике отечественных культиваторов междурядной обработки, является их малая ширина захвата на распространённую мощную энергетику, что приводит к большим материальным затратам при малой производительности.

В настоящее время отечественные учёные и конструктора разрабатывают широкозахватные машины для возделывания сельскохозяйственных культур с максимальной нагрузкой современных тракторов. Одним из этих направлений является создание 8-ми рядного культиватора-растениепитателья для междурядной обработки с шириной междурядий 90 см, в частности, хлопчатника.

Преимуществом разработанного культиватора, в сравнении существующим серийным 4-рядним культиватором-растениепитателем КХУ-4Б является его высокая рабочая производительность (в 1,5 раза) и полная загрузка трактора 2-класса, например «Класс Арион 630», (Рисунок 1).

Рисунок 1. Разработанный и рекомендуемый 8-ми рядный хлопковый культиватор-растениепитатель в работе, на третьей культивации (хлопковое поле испытательного полигона Центра испытания сертификации и сельскохозяйственной техники, июль 2021 год)

Следующим преимуществом предлагаемого культиватора-растениепитателя КУ-8 является, перевод из рабочего положения в транспортное, которое выполняется одним механизатором при помощи рычага гидросистемы трактора, несмотря на его широкозахватность (7,2 метров) габаритное размеры обеспечивает требования ГОСТ 12,2,019-2005 о том, что культиватор в транспортном положении не превышает по высоте 4 м и 4,4 м по ширине [1, с. 18]. Выполнение этих условий позволяет агрегату передвигаться, по дорогам общего назначения, мостам и под линиями электропередачи, тем самым сокращается время проезда, увеличивается эксплуатационная производительность, улучшается маневренность при транспортировании агрегата (Рис. 2).

Рисунок 2. Разработанный и рекомендуемый 8-ми рядный хлопковый культиватор-растениепитатель в транспортном положении  

Складывающиеся рамы широкозахватных сельскохозяйственных машин позволяют осуществлять перевод в транспортное положение без оцепления трактора, что сокращает время на осуществления операции и, следовательно, повышает производительность [4, с. 31].

В последние годы за рубежом все большее применение в сельскохозяйственных машинах находят пневматические системы, используемые для различных целей, в том числе для высева семян, внесения минеральных удобрений, ядохимикатов и других материалов.

Создание 8-ми рядного культиватора для междурядной обработки на базе складывающейся рамы с установленными на неё механических тукораспределительных устройств приводит к некоторым сложностям. Одной из основных создавшихся сложностей, является специфика гравитационного транспортирования высеваемого материала по тукопроводу, от высевающего аппарата к заделывающему рабочему органу, при этом требующего конструктивно вертикального расположения составляющих элементов (бункер, высевающий аппарат, тукопроводу, туковый сошник, заделывающий рабочий орган и механические приводы) предлагаемого культиватора.

Кроме того пневматическое транспортирование высеваемого материала по тукопроводу требует небольших углов отклонения их от вертикального положения в целях исключения зависания частиц на стенках тукопроводов и обеспечения стабильного технологического процесса, а это возможно обеспечить при достаточной высоте расположения бункера от заделывающих рабочих органов; при ширине бункера, близкой к рабочей ширине захвата агрегата, или при использовании многосекционного бункера с механическим равномерным распределением удобрений по ширине захвата агрегата и доставка минерального удобрения к заделывающим рабочим органам пневмотранспортированием [2, с. 27].

В первом случае высота установки бункера туковысевающего аппарата ограничена техническими возможностями погрузочных средств, поперечной устойчивостью агрегата и технические требования к культиваторам для междурядной обработки при этом расположение туковых бункеров должно быть рациональными для загрузки удобрений с тракторного прицепа. Расстояние от пола прицепа до верхних краев тукового бункера должно быть не более 1 m.

Создание бункера шириной, равной рабочей ширине захвата   широкозахватного (8-ми рядного) культиватора, увеличивается его металлоемкость, и самое главное практически нет возможности складывания рамы.   

Изложенное выше позволяет утверждать, что наиболее перспективным направлением при создании 8-ми рядного широкозаватного культиватора для междурядной обработки с внесением минеральных удобрений является использование туковысевающего аппарата с механической распределительной системой центрального высева и последующей пневмотранспортировкой.

В связи с этим разработка конструкции широкозахватного 8-ми рядного культиватора-растениепитателя с соответствующим повышением производительности, с уменьшением техногенного уплотнения почвы,  сокращением количества проходов МТА (в сравнении с четырехрядным культиватором в 2 раза), с высевающим  аппаратом для централизованного высева удобрений с последующим пневмотранспортированием при междурядной обработки культурных растений представляет важную научную задачу и имеет большое практического значение для сельскохозяйственного производства.

Институт механики и сейсмостойкости сооружении (ИМ и СС) АН РУз совместно с АО «BMKB-Agromash» и Научно-исследовательским институтом механизации сельского хозяйства (НИИМСХ) в текущем 2021 году в рамках Государственной тематики провели НИИ и ОКР по разработке широкозахватных машин на базе универсальной рамы. Выбраны и обоснованы конструкция и основные параметры 8-ми рядного культиватора-растениепитателя для тракторов 2-го класса. Экспериментальный образец широкозахватного культиватора-растениепитателя имеет пневмомеханический туковысевающий аппарат с учетом его компоновки для централизованного высева удобрений с последующим   пневмотранспортированием (Рисунки 1 и 2).  

Экспериментальный широкозахватный 8-ми рядный культиватор- растениепитатель навесной и предназначен для междурядной обработки сельскохозяйственных (хлопчатник, овощи, картофель, кукуруза и другие) культур, посеянных 8-ми рядными сеялками на междурядьях шириной 90 см.

 При комплектовании различными рабочими органами экспериментальный культиватор способен выполнять следующие операции:

- уничтожение почвенной корки в защитных зонах рядков;

- рыхление почвы в междурядьях;

- уничтожение сорной растительности путем подрезки сорняков в почве;

- рыхление почвы в междурядьях после вегетационных поливов.

Как правило, перечисленные операции совмещаются за один проход культиваторного агрегата за счет сочетания рабочих органов.

Предлагаемый культиватор-растениепитатель (временно установочная марка КУ-8) состоит из центральной рамы, двух боковых секций, которые шарнирно присоединяются к центральной раме, секции с параллелограммными механизмами и рабочими органами в количестве 9 комплектов, пневмомеханического туковысевающего аппарата, вентилятора, двух опорных колес, автосцепки СА-2 и гидросистемы боковых секций.

Общая техническая характеристика предлагаемого разработанного широкозахватного 8-ми рядного культиватора-растениепитателя для сельскохозяйственных культур приведена в Таблице №1.

Таблица 1.

Техническая характеристика экспериментального широкозахватного 8-ми рядного культиватора-растениепитателя со складывающейся рамой и пневмомеханическим туковысевающем аппаратом

Далее (Таблица №2) приводятся результаты агротехнических показателей разработанного широкозахватного 8-ми рядного культиватора-растениепитателя на полевых испытаниях, проведённых на хлопковом поле испытательного полигона ЦИТТ, в сезоне 2021 года, на третьей культивации, после полива.

Таблица 2.

Агротехнические показатели экспериментального широкозахватного 8-ми рядного культиватора- растениепитателя на полевых испытаниях

Анализ полученных результатов агротехнической оценки экспериментального широкозахватного культиватора-растениепитателя (КУ-8) свидетельствует о следующем, на третьей культивации хлопчатника рабочие органы культиватора устанавливались на глубину, бритв 6,0 cm, рыхлителей на 8,0 см и стрельчатых лап – 10,0 см.

При рабочей скорости агрегата 5,2 км/ч средняя фактическая глубина обработка бритвы составила 5,84 см со среднеквадратическими отклонениями 0,7 см, рыхлителей - 7,52 см со среднеквадратическими отклонениями 1,1 см и стрельчатых лап - 10,6 см со среднеквадратическими отклонениями 1,0 см, что отвечают АТТ.

При этом качество крошения почвы, составили количество фракций размером 25-50 мм – 9,44%, при требуемом количестве не более 20% и размерами 25-10 мм – 90,56%, при требуемом не менее 60%, что соответствует АТТ. Фракции, размером более 50 мм, в пробах отсутствовали.

На основании анализа полевых испытаний  можно сделать вывод, что разработанный культиватор-растениепитатель КУ-8 необходимо с некоторыми доработками поставить на широкие хозяйственные испытания на различных культурах с последующим производственным внедрением.

Список литературы:

1. ГОСТ 12.2.019-2005 Система стандартов безопасности труда. Тракторы и машины самаходные сельскохозяйственные. Общие требование безопасности.
2. Карпенко А.Н. Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. Учеб. Для вузов. – М.: Колс, 1979. – С. 27-32.
3. Курамбаев Б., Туланов И., Тухтабаев М., Юлдашев О. Результаты полевых экспериментальных исследований 8-ми рядного макета культиваторного агрегата с универсальной рамой // Актуальные проблемы и тенденции развития современных исследований, инноваций, техники и технологии: тезисы докл. Республиканская конф. (ЖизПИ, 14 дек. 2018 г.) – Жиззах, 2018. – С. 219-221.
4. Курамбаев Б.Р. Об эффективности хлопковых культиваторов // Сельское хозяйства Узбекистан. – 1998. – Т., -№4.- С.31-32.