Знаряддя для додаткового, міжрядного та інших видів обробітку ґрунту Загальні відомості

До додаткового обробітку ґрунту належать такі види робіт:розпушування орного шару, недостатньо розпушеного під час основного обробітку плугом,очищення поля від бур'янів після обробітку плугом (підрізання, вирівнювання та вичісування бур'янів);поверхневе розпушування ущільненого та вкритого кіркою ґрунту,перемішування верхніх горизонтів грунту для загортання насіння та добрив;ущільнення верхніх горизонтів ґрунту для закріплення схилів і підняття вологи з нижніх шарів у верхні;вирівнювання поверхні обробленого ґрунту для забезпечення якісної сівби та збирання врожаю;глибоке роз­пушування ґрунту без перевертання скиб для зменшення його висушування та ерозії;лущення стерні.

Міжрядний обробіток ґрунту передбачає роботи з догляду за ґрунтом у міжряддях при однорядному та стрічковому роз­міщенні лісових культур. Такий догляд зводиться до знищення бур'янів між рядами культур, розпушування ґрунту та підгор­тання культур.

У лісогосподарській практиці часто застосовують й інші ви­ди обробітку ґрунту, наприклад, при сприянні природному від­новленню лісу, при смуговій підготовці ґрунтудля висівання насіння під пологом лісу, на галявинах та зрубах.

Для сприяння природному відновленню лісу на зрубах і під пологом лісу проводять розпушування ґрунту(суцільне, сму­гами або площадками),згрібання підстилки, здирання мохово­го покривутощо. Знаряддя, що використовують для цих робіт, мають відповідати таким вимогам: їх робочі органи повинні що­найменше розпилювати ґрунт, добре пристосовуватися до рельєфу місцевості, забезпечувати рівномірну глибину обробітку ґрунту, менше забиватися бур'янами, землею і легко очищатися.

Робочий захват знаряддя для міжрядного обробітку ґрунту (культиватора) має відповідати робочому захвату сівалок, які

використовуються для сівби. Ці знаряддя мають забезпечувати міжрядний обробіток відповідно до прийнятих схем розмі­щення культур (стрічками, рядками). Робочі органи таких знарядь повинні повністю підрізати бур'яни у міжряддях без пошкодження і засипання культур, але не заходити у захисні зони рядків культур.

Знаряддя, призначені д ля сприяння природному відновленню лісу, повинні мати підвищену міцність, добру прохідність і манев­реність у лісових умовах. Робочі органи таких знарядь мають добре розпушувати грунт по всій ширині захвату завглибшки 6—8 см і пристосовуватися до рельєфу місцевості. Оскільки ці знаряддя часто працюють на захаращених і задернілих ґрунтах, ітри розробці конструкцій їх робочих органів необхіднд перед­бачати можливість самоочищення від кореневищ та ґрунту.

Класифікація знарядь. Для виконання робіт у лісовому господарстві застосовують борони, культиватори, культивато- ри-розпушувачі, ротаційні мотики, котки, грядкостворювачі, шлейфи та інші знаряддя і машини.

Боронипризначені для поверхневого обробітку ґрунту. Во­ни мають зубові або дискові робочі органи зі слабко виявленою спеціалізацією.

Культиваторимають більш спеціалізовані робочі органи, які можна використовувати не тільки для поверхневого, а й для глибокого обробітку ґрунту. За призначенням розрізняють три групи культиваторів. До першої групи належать знаряддя, призначені для спеціального обробітку ґрунту, до другої — міжрядного, до третьої — універсальні культиватори, присто­совані для суцільного і міжрядного обробітку ґрунту.

Розпушувачізастосовують для розпушування ґрунту з ме­тою сприяння природному відновленню лісу, а також для роз­пушування ґрунту з одночасним висіванням насіння або внесен­ня у ґрунт пестицидів. Розрізняють розпушувачі зубові і дискові.

Коткивикористовують для ущільнення і вирівнювання по­верхні ґрунту,шлейфи— для вирівнювання верхнього горизон­ту розпушеного ґрунту.

Грядкостворювачізастосовують у лісових розсадниках для створення грядок.

Робочі органи знарядь та машин для додаткового, міжряд­ного та інших видів обробітку ґрунту поділяють на зуби, лапи, диски, підгортальники, котки, бруси.

Зуби, що встановлюють на боронах, мають форму прямих стрижнів (рис. 3.1). Прямі зуби у поперечному перерізі мають

форму квадрата і вста­новлені на рамі верти­кально ребром уперед, з нахилом уперед або на­зад. Зуби, встановлені вертикально, руйнують ґрунтові грудки і частину рослин, але при цьому значна частина корене­вищ чіпляється за них і ускладнює роботу й рух знаряддя. При встанов­ленні зубів з нахилом уперед борона більше заглиблюється у грунт. Кореневища бур’янів по похилих зубах потрапляють на поверхню ґрунту, але забивають при цьому борону. Зуби, встановлені з нахилом назад, самі очищаються від кореневищ бур'янів і надають знаряддю лег­ший, але неспокійний та поверхневий хід. Таке встановлення зубів зручне для мілкого боронування та загортання насіння.

У виробництві також використовують борони, зуби яких у поперечному перерізі мають круглу та овальну форми.

Рис. 3.1, Зуби, що встановлюють на боронах

Найбільш різноманітні робочі органи культиваторів, виго­товлені у вигляді лап (рис. 3.2, а-к) і закріплені на жорстко­му або пружинному стояку. Лапи використовують для підрізу­вання бур'янів (плоскорізальні) або розпушування ґрунту (розпушувальні).

У стрілчастих плоскорізальних лап кут нахилу крила до горизонту не перевищує 10-15“. При більш крутому встанов­ленні крила лапа може не тільки підрізувати бур'яни, а й кри­шити і розпушувати ґрунт. Тому стрілчасті лапи, у яких цей кут становить 20—30", називають стрілчастими універсальними. Лапи для середнього і глибокого розпушування ґрунту можуть бути вузькимидолотоподібними (2см завширшки),одно­бічними, оборотними (4-5 см завширшки) ісписоподібними (10-15 см завширшки).

Однобічні плоскорізальні лапи (рис. 3.2,а) підрізують бур'яни безпосередньо біля рядків культур. При цьому верти­кально відігнута частина лапи відіграє роль ножа та щитка, за­побігаючи пошкодженню культур у рядку. Такі лапи ставлять ближче до рядка і обробляють ґрунт у міжряддях, не ушкод-

Рис. 3-2. Основні типи лап культиваторів та способи заточки їх лез: а - плоскоріжуча однобічна лапа;

б — стрілчаста лапа; в — універсальна стрілчаста лапа;

г — розпушувальна оборотна лапа;

д — розпушувальна однобічна лапа;

е — розпушувальна долотопо­дібна лапа; є — підгортальник; ж — верхня заточка; з — нижня заточка; к — комбінована заточка

жуючи культури. Всі бур’яни, зрізані такою лапою, падають осторонь, до середини міжряддя, залишаючи незасміченою за­хисну зону культур. Вертикальна частина лапи запобігає заси­панню ґрунтом слабких молодих сіянців на початковій стадії їх розвитку під час першої культивації. Форма і розміщення різальної частини однобічної плоскорізальної лапи забезпечує очищення її від бур'янів. Тільки зрідка такі лапи забиваються сухими бур'янами або неперепрілим гноєм.

Стрілчасті плоскорізальні лапитак само, як і однобічні, повністю підрізують бур'яни при правильному куті розхилу ла­пи2у,відповідному куті нахилу її крила до горизонту р та вда­ло підібраному куті заточування лезаі(рис. 3.2). Розхил ла­пи повинен бути таким, щоб при переміщенні її у ґрунті стебло і коріння ковзали по лезу (у=28°). Це полегшує перерізування стебел і коренів та запобігає забиванню лапи бур'янами.

Уявимо собі лезо (рис. 3.3), що рухається у ґрунті в нап­рямі V. При цьому умова різання з ковзанням визнача­ється співвідношенням кутау і кута тертя<рстебла по ле­зу. Якщо сила соб?, що намагається зсунути стебло по лезу, більше сили тертяТ=Ь1ідц),то буде різання з одночасним ковзанням, при цьому

у<(90^о-<р). (3.1)

Рис. 3-3. Схема сил, що діють на лезо культиваторног лапи

Якщо сила Тбуде біль­шою за У⁷, то може бути на­громадження стебел на ножі, а перерізування їх утруднить­ся або стане неможливим.

Стебла і коріння ковза­тимуть, по лезу лише тоді, коли сила і? буде поза кутом тертя <р(рис. 3.3). Оскільки за дослідними даними кут тертя ер не перевищує 45^е, то кут роз­хилу плоскорізальної лапи повинен бути меншим за 90°* Ґрунт, що насипається на лапу (зокрема вологий), утруднює ковзання стебел, що перерізуються лезом, тому кут розхилу лапи2у за­лежить від стану і типу ґрунту: на чорноземних ґрунтах — 55-60°; на піщаних ґрунтах — 75-80°.

Кут нахилу крила підрізувальних лап до горизонту $(див. рис. 3.2), що визначає ступінь кришення ґрунту лапою, зале­жить від призначення лапи. Отже, у плоскорізальних лап, приз­начених для роботи на піщаних ґрунтах, він становить10-20% в універсальних лап — 20-30“. Іноді для роботи на важких чор­ноземних ґрунтах можна рекомендувати кут нахилу 45-50“.

Кут заточування та форма заточування залежать від кута нахилу крила /3 і фізичних властивостей ґрунту. При малому куті нахилу леза можна застосувати верхнє заточування, при великому куті — нижнє або комбіноване. Вибираючи форму за­точування, слід враховувати, що верхнє заточування на лип­ких ґрунтах сприяє залипанню лап внаслідок верхнього пере­лому біля леза крила. При верхньому заточуванні на піщаних

ґрунтах кут заточування може становити 15-20°, при нижньо­му та комбінованому заточуванні в середніх умовах роботи — 28-30“, на чорноземі — 45-50°.

Розпушувальні долотоподібні лапи (див. рис. 3.2,е)призна­чені для розпушування ґрунту на глибину до 16 см. Така лапа яв­ляє собою стовбу з нижньою частиною у вигляді долота або різця.

Розпушувальні оборотні та однобічні лапи для розпушуван­ня ґрунту і вичісування на поверхні ґрунту бур'янів встановлю­ють на жорстких або пружинних стовбах. Кут розхилу розпу­шувальних лап коливається від 45 до 70^е. Конструкція стовб, що застосовують для підрізувальннх і розпушувальних лап, наведена на рис. 3.4.

Форма жорсткої стовби визначається вильотом верхньої її частини /, радіусом кривизни Я,висотоюНі поперечним пе­рерізом стовби. Щоб стовба менше забивалася бур’янами, ра­діус кривої встановлюють не менше як100мм, а передню грань стовби роблять округлою. Загальна висота стовби — 350-550 мм.

Жорстка стовба першого типу (рис. 3.4, а)випускається двох розмірів і призначається для середніх умов роботи. Стов­бу другого типу (рис. 3.4,6)застосовують для роботи з пру­жинним запобіжником у більш важких умовах, тому вона має підсилену конструкцію.

Пружинні стовби поділяються на два типи. Перший тип (рис. 3.4, в), зігнутий у вигляді літери 5, призначений для се­редніх умов роботи, другий тип підсиленої конструкції — для важких умов при глибині розпушування до 16 см (рис. 3.4, г). Пружинні стовби за певних умов роботи мають перевагу перед жорсткими: внаслідок нерівномірного опору ґрунту вони набу­вають коливального руху, що сприяє розбиванню грудок землі, а також вичісуванню коренів бур'янів. При роботі на кам'янис­тих і лісових ґрунтах пружинні стовби запобігають поломкам лап і подовжують термін їх роботи.

Підгортальники використовують для знищення бур'янів на дні борозен, присипання рослин розпушеною землею, прокла­дання у міжряддях поливних борозен. За принципомдії вони нагадують двополицевий корпус лісового плуга. Підгорталь­ник (див. рис. 3.2, є) є змінним робочим органом культивато­ра для міжрядного обробітку ґрунту. Він складається з леме­ша, груди, крил та п'ятки.

Робоча поверхня підгортального корпуса характеризується шириною захвату в площині лемешів, кутом 2уміж лезами

Рис. 3.4. Основні типи стовб культиваторних лап: а — жорстка стовба; б — підсилена жорстка стовба; в — пружинна стовба; г — підсилена пружинна стовба

лемешів та іншими параметрами. Ширина захвату становить 300 мм, кут 2у»52°.

Сферичні диски цільні та вирізні (рис. 3.5 та 3.6,6) вико­ристовують у боронах, лущильниках і культиваторах. Між діа­метром сферичного дискуОі глибиною його ходу існує певне співвідношення (рис. 3.5):

Кут а,названий кутом атаки, для борін дорівнює 15-20°, для лущиль­ників — 30-35°. Кут загострення за­лежить від призначення знаряддя і становить 10-25°. Затилковий кут 5, що запобігає викочуванню диска на поверхню ґрунту на щільних ґрун­тах, дорівнює 3-5°.

Між діаметром диску і радіусом його сфери Я дотримують відношення

Рис. 3.5. Схема сферичного диску

я —, (3.3)

2зіп(а -у)

де у- і+ 5.

Сферичні вирізні диски (рис. 3.6, 6)застосовують за важ­ких умов роботи. Ними розробляють скиби, підняті чагарнико* во-болотним плугом, і здійснюють первинне розпушування

ґрунту під пологом лісу і на лісових зрубах. Такі диски вико-

ристовують також для догляду за луками і пасовищами. Зви­чайно насаджують по п’ять-шість вирізних дисків на вал квад­ратного перерізу і вони під час руху знаряддя обертаються разом з валом.

Плоскі голчасті диски призначені для розпушування ґрун­тової кірки до з'явлення сходів і на перших стадіях розвитку сільськогосподарських культур, їх також використовують під час догляду в рядках лісових культур у перші два роки життя сіянців і саджанців.

Голчасті диски насаджують на вал вільно.

Котки використо­вують для вирівню­вання та ущільнення верхніх шарів ґрун­ту, що забезпечує підняття вологи по капілярах і тим са­мим прискорює про­ростання висіяногоРис. 3.6. Диски: а — зірчасті;

насіння. б— сферичні вирізні

Рис. 3.7. Котки та шлейф-борони: а — гладкий коток; б — батарея кільчасто-гипорового котка; в — шлейф-борона

Котки бувають гладкими і кільчастими (рис. 3.7, а, б). Гладкі котки використовують для вирівнювання поверхні поля, поверхневого ущільнення ґрунту і частково для руйну­вання великих грудок.

Кільчасті котки ефективніше діють на ґрунт і добре розбивають великі грудки ґрунту. Для більшої рухливості од­норядний гладкий коток роблять з трьох циліндрів, вільно на­саджених на загальну вісь.

Відповідні розміри і маса котків дають змогу мати на 1 м довжини котка навантаження 2000-3000 Н. У водоналивних котках навантаження на одиницю довжини можна змінювати, заповнюючи їх водою.

Шлейф-борони (рис. 3.7, в) використовують для вирівнюван­ня гребенів зораного поля, а також для утворення рівної розроб­леної поверхні ґрунту, здатного запобігати випаровуванню воло­ги. Шлейф-борона складається з рами, на якій закріплено косинець-гребінку, та кількох рухомоз'єднаних дерев'яних брусків або металевих стрижнів, розміщених послідовно один за одним.