книги из ГПНТБ / Экономическая эффективность почвозащитной технологии и комплекса противоэрозионной техники (сборник научных трудов)

временно удовлетворять агротехническим требованиям, предъявляемым к различным технологическим операци­ ям. Поэтому для предпосевной обработки почвы при от­ вальной технологии паровые культиваторы укомплекто­ ваны сменными рабочими органами для работы на раз­ личной глубине хода.

Следовательно, для предпосевной культивации при почвозащитной технологии обработки почвы необходи­ мы специальные машины-орудия или -сменные рабочие органы к культиваторам-плоскорезам с меньшим углом крошения и формой рабочей поверхности, удовлетворяю­ щей агротехническим требованиям.

Посев семян зерновых культур по стерневым фонам производится комбинированной сеялкой-культиватором СЗС-2,1, выполняющей за один проход четыре техноло­ гических операции. В основу разработки комбинирован­ ного агрегата или машины положены следующие техно­ логические принципы:

1) возможность совмещения агротехнических сроков выполнения технологических операций;

2) совместимость операций по агротехническим тре­ бованиям;

3)возможность технологического обслуживания комбинированного агрегата;

4)возможность конструктивного объединения раз­ личных рабочих органов или различных машин в агре­

гате; 5) более высокая эксплуатационно-экономическая

эффективость комбинированного агрегата (машины) по сравнению с простыми.

Анализ работы стерневой сеялки-культиватора СЗС-2,1, проведенный кафедрой эксплуатации машиннотракторного парка Целиноградского СХИ в 1972—73 го­ дах на полях учебно-опытного хозяйства показал, что основные качественные показатели сеялки не соответ­ ствуют в достаточной мере агротехническим требовани­ ям к посеву зерновых культур по стерневым фонам. Ос­ новным недостатком качества работы сеялки-культива­ тора СЗС-2,1, является неравномерность заделки семян на глубину, вызывающая неравномерность всходов, многоярусность и неодновременное созревание зерновых культур. Глубина заделки семян при установке на 6 см колеблется в диапазоне от 3 до 9 см с коэффициентом вариации 37,5 процентов.

112

Причиной этого является несоответствие параметров выхлящей лапы агротехническим требованиям к предпо­ севной обработке почвы, а следовательно, и ее конструк­ тивной несовместимостью с высевающими и прикаты­ вающими рабочими органами сеялки-культиватора СЗС-2,1. Рыхлящая культиваторная лапа сошника с уг­ лом крошения 23—25 градусов и вертикальной стойкой семяпровода сгруживает почву и отбрасывает ее в сто­ роны. При расстановке в три ряда, сошники каждого предыдущего ряда, отбрасывая почву, нарушают рельеф для сошников последующего ряда, которые из-за этого заделывают семена на большую глубину. Идущие за сошниками катки не устраняют, а создавая гребнистую поверхность поля, лишь маскируют этот недостаток.

Другим существенным недостатком сеялки-культива­ тора СЗС-2,1 является совмещение технологических опе­ раций посева семян и внесения гранулированных мине­ ральных удобрений, при котором:

а) увеличивается количество технологических оста­ новок, за счет остановок на заправку сеялок удобрения­ ми (количество остановок увеличивается с увеличением нормы внесения удобрений);

б) увеличивается потребное количество транспортно­ погрузочных средств и обслуживающего персонала;

в) снижаются коэффициент использования времени смены и сменная производительность агрегата.

Совмещение посева семян с внесением минеральных удобрений в установленные агротехнические сроки тре­ бует увеличения количества посевных агрегатов. Поэто­ му' основным способом, по-видимому, является внесение минеральных удобрений машинами со специальными рабочими органами во время обработки пара. Припосевное внесение удобрений экономически целесообразно, если прибавка урожая окупает дополнительные затраты на совмещение этих операций.

При оценке соответствия качества работы машинорудий агротехническим требованиям, наряду с физико­ механическими свойствами почвы, следует учитывать качество предшествующей обработки почвы. Так, если при осенней обработке зяби плоскорезами или глубокорыхлителями получается большая глыбистость почвы, то во время ранневесеннего боронования борона БИГ-3 мо­ жет не обеспечить требуемую структуру почвы и выравненность рельефа. Для этого потребуется либо много­

кратная обработка, либо применение других более тя­ желых орудий (дисковая борона).

Почвозащитный комплекс машин-орудий создан для обработки почв, подверженных ветровой эрозии. Однако предупреждение возникновения и развития ветровой эрозии почвы при ее отвальной обработке •— задача более простая, но не менее важная, чем борьба с эро­ зией. Для этого при отвальной технологии на предпо­ севной обработке почвы и при посеве следует применять машины-орудия с рабочими органами, не измельчающи­ ми почву до эрозионноопасного состояния. Так, вместо зу­ бовых борон целесообразно применять ротационные ра­ бочие органы типа «БИТ», дисковые сошники сеялок — заменить анкерными, вместо культиваторов КПП-2,2 и КПН-4 для предпосевной обработки почвы — создать одно универсальное орудие. Создание универсальных машин позволит сократить разномарочность и повысить степень унификации выпускаемых сельскохозяйственных машин.

Врезультате анализа работы почвообрабатывающих

ипосевных машин для почвозащитной системы земледе­ лия можно сделать следующие выводы:

1.Существующий комплекс противоэрозионных поч­

ным показателям не отвечают агротехническим требова­ ниям к работе.

2. В связи с этим необходимы дальнейшие исследова­ ния по уточнению параметров рабочих органов почво­ обрабатывающих и посевных машин и совершенствова­ нию конструкций машин в целом.

3. Для сохранения влаги в почве в период уборки урожая зерновых культур необходимо разработать ору­ дия для поверхностного рыхления почвы с сохранением стерни и способа его агрегатирования с уборочными аг­ регатами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Система машин для комплексной механизации сельско­ хозяйственного производства МСХ СССР, Москва, 1970 г.

2. Зайцева А. А. Борьба с ветровой эрозией почвы. Изд. «Колос», Москва, 1970 г.

114

3.Саакян Д. Н. Система показателей комплексной оценки мобильных агрегатов. Над. «Машиностроение», Москва, 1969 г.

4.Доценко В. М. К -исследованию зависимости надежности

качества работы сеялки-культиватора СЗС-2,1 от параметров ее конструкции. «Тезисы докладов областной научной конфе­ ренции по повышению надежности и качества работы машин». Целиноград, 1973 г.

5, Могильченко В. И. Об устойчивости культиваторов плоскорезов КПП-2,2 на малых глубинах обработки почвы. «Тезисы -докладов областной научной конференции по повыше­ нию надежности и качества работы машин».

К ОБОСНОВАНИЮ КОМБИНИРОВАННЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПЛОСКОРЕЗНОЙ

ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

верхности почвы. Поэтому положительной оценкой ору­ дия обработки почвы является показатель того, сколько'

почвы к ветру определяется комковатостью ее верхнего слоя.

Однако следует иметь в виду, что комковатость верх­ него слоя почвы и количество пожнивных остатков на поверхности поля являются такими параметрами шеро­ ховатости поверхности почвы, которые изменяются в процессе механического воздействия на почву. По дан* ным многих исследований, приведенных А. Л. Шенявским [4], применение многократных обработок почвы на одном поле с использованием современных тяжелых машин приводит к чрезмерному уплотнению почвы и разрушению ее структуры.

115

Особенно большой вред приносят излишние обработ­ ки в засушливых районах с почвами, подверженными

распылению почвы и повреждению стерни не только ра­ бочими органами машин и орудий, но и ходовыми систе­ мами тра/кторов. А. И. Бочаров и Г. А. Абрамова [2] указывают, что при возделывании пшеницы с использо­ ванием всех противоэрозиовных мероприятий суммар­ ная площадь под следами колес и гусениц агрегатов и транспортных средств оказывается в 1,72 раза больше, чем полезная площадь участка. При обработке пара по противоэрозионной технологии площадь смятия почвы еще больше — 189%.

По данным лаборатории борьбы с сорняками ВНИИЗХ, количество условных стернино-к на 1 м2 после пяти обработок пара снижается до 37 шт., а содержа­ ние ветроустойчивых фракций почвы с 52,6 % до 38,8 %.

Из сказанного следует, что разработку новых образ­ цов и совершенствование существующих конструкций орудий противоэрозионного комплекса необходимо вес­ ти в направлении снижения числа механических воздей­ ствий на почву.

Одним из способов снижения числа механических воздействий на почву является сокращение числа про­ ходов агрегатов по полю путем совмещения нескольких технологических операций в одном проходе. Такое объе­ динение ряда операций позволит не только уменьшить неизбежное разрушение почвенных агрегатов и заделку стерни в почву, но и повысить экономическую эффектив­ ность от использования машин.

В почвозащитной системе земледелия важное место принадлежит применению удобрений и гербицидов. Удо­ брения позволяют не только увеличить валовые сборы зерна, но и, что очень важно для условий зоны, способ­ ствуют накоплению в верхнем слое почвы большего коли­ чества пожнивных остатков. Наибольший эффект от применения минеральных удобрений, как известно, на­ блюдается в том случае, если они заделываются в почву на глубину 15—20 см. Поэтому с целью сокращения про­

ходов агрегата по полю, целесообразно совместить без­ отвальное рыхление почвы и внесение минеральных удобрений в одном проходе агрегата.

116

существенную роль играет применение гербицидов. Р а­ ботами многих авторов П, 4] установлено, что в зонах недостаточного увлажнения наиболее эффективным спо­ собом внесения гербицидов в почву является такой, когда препарат вносится непосредственно в зону залега­ ния основной массы корней сорняков. И в этом случае сочетание в одной машине рабочих органов, выполняю­ щих рыхление почвы с подрезанием сорняков и внесение химикатов наиболее полно соответствовало бы требова­ ниям почвозащитной технологии обработки почвы.

В настоящее время орудия плоскорезной обработки созданы и находятся в производстве. Параметры их ра­ бочих органов выбраны на основании теоретических и экспериментальных исследований. Произвольное изме­ нение этих параметров приведет к нарушению техноло­ гического процесса рыхления почвы с оставлением стер­ ни на поверхности поля и увеличению тягового сопро­ тивления орудия.

Поэтому наиболее удачным решением вопроса сов­

новых комбинированных рабочих органов, а разработку приспособлений к существующим рабочим органам куль­ тиваторов-плоскорезов и глубокорыхлителей.

Приспособления для внесения минеральных удобре­ ний и гербицидов в почву одновременно с обработкой могут размещаться в подлапной полости, заключенной между плоскостью лезвий лемехов и нижней частью подлапника. Размеры полости целиком обусловлены гео­ метрическими параметрами рабочего органа. При выбо­ ре параметров распределительных устройств и места их размещения под лапой необходимо знать величину подлапного пространства.

При движении плоскорежущей лапы элементы раз­ рушения пласта, в виде отдельных глыбок сходящие с верхней кромки рабочей поверхности лапы, переходят в свободный полет по направлению их абсолютной ско­ рости. Свободнолетящие частицы почвы как бы догоня­ ют рабочий орган и «застилают» дно борозды на неко­ тором расстоянии от задней кромки подлапника. Сово­ купность точек падения почвенных частиц на дно бороз­ ды в определенный момент времени по ширине захвата

117

рабочего органа является линией падения почвы. Меж­ ду задней кромкой подлапника и линией падения частиц почвы на дно борозды образуется дополнительное «подлапное пространство», которое нами названо пассивной зоной. В целом подлапное пространство включает подлапную полость и пассивную зону. Величина пассивной зоны определяется параметрами рабочего органа, физи­ ко-механическими свойствами почвы и режимами рабо­ ты агрегата. При работе орудий на небольших скорос­ тях движения почвенный пласт при с.уоде с лапы не ле­ тит, а пересыпается на дно борозды. В этом случае под­ лапное пространство практически равно подлапной по­ лости.

Из-за ограниченности подлапного пространства предъявляются жесткие требования к конструкции рас­ пределительных устройств минеральных удобрений и гербицидов.

Расстояние от лезвия лемехов до линии падения поч­ вы на дно борозды в плоскости, параллельной направле­ нию движения агрегата определяется по формуле:

где LK— конструктивный размер, мм;

VM— скорость движения агрегата, мм/сек;

t — время свободного полета почвы до падения на дно

верхности лапы можно рассматривать как движение ма­

Решение задач о движении материальной точки под вли­ янием силы тяжести производят по так называемой па­ раболической теории.

Составим дифференциальные уравнения частицы поч­ вы и определим Sn и t.

Начало координат принимаем в точке схода частицы почвы с лемеха так, чтобы ее движение совпало с коор­ динатной плоскостью ХОУ (рис. 1).

В начальный момент при t= 0 имеем:

118