Дисковые агрегаты типа T-allAr производства ЧП «ПФ «ПОЛИМАШПРОЕКТ»

Share

Tweet

Share

Share

Email

Comments

Новинка отечественного машиностроения. Дисковые агрегаты типа  T-allAr производства ЧП «ПФ «ПОЛИМАШПРОЕКТ»

 Обработка почвы — это механическое воздействие на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий, чтобы оптимизировать почвенные условия для выращивания культур. Она является одной из важнейших составляющих в системе агротехнических мероприятий в производстве продукции растениеводства. Для его выполнения приходится около 25% трудовых и 40% энергетических затрат от общих затрат на выращивание и уборку сельскохозяйственных культур (1). Поэтому выбор технологии выращивания и комплекса почвообрабатывающих орудий имеет значительное влияние на трудовые и энергетические затраты и вообще на показатели экономической эффективности производства сельскохозяйственной продукции.

Как правило, этот выбор зависит от ряда факторов, главными из которых являются: почвенно-климатическая зона, имеющийся машинно-тракторный парк, финансовая состоятельность хозяйств доступа к новой технике, заложенные в технике технико-технологические возможности, тип и физико-механические свойства почвы, условия работы в том числе характеристика поля (засоренность сорняками, наличие на поле растительных остатков, наклон поверхности поля и т.п.), влажность, твердость, состав почвы и другие. Выбор обязательно должен происходить с учетом этих факторов, и обеспечивать наиболее благоприятные условия для протекания биологических и физико-химических процессов в почве.

Наиболее известными и применяемыми в Украине системами обработки традиционная — на базе вспашки плугами с глубиной до 32 см; консервирующая — глубокорыхлителями или чизелями на глубину до 40 см; мульчирующая — дисковыми или лаповыми рабочими органами на глубину 15 см; минимальная обработка почвы на глубину посева с одновременным посевом; No-Till — нулевая обработка почвы и прямой посев и другие.В начале перестройки и одновременного реформирования сельского хозяйства в 90-е годы в Украине был ощутимый дефицит техники. В то время в стране было распространено использование дисковых борон импортного и отечественного производства, которые динамично наращивали их выпуск и, какие из причин широкозахватности и приемлемого качества, смогли составить конкуренцию машинам, которые имели традиционное использование. Благодаря этому в переходный период была обеспечена возможность обработки на больших массивах, что дало определенный резерв времени и возможность накопления средств для привлечения других систем обработки и более совершенных орудий. Однако накопленный опыт работы и совершенствования самих дисковых орудий оставил этим орудиям во многих хозяйствах Украины возможность их дальнейшего использования. Прогнозируется, что дисковая обработка будет занимать около 25% обрабатываемых земель Украины.

Дисковая обработка производится тяжелыми дисковыми боронами, вариодисковыми орудиями, дисковыми лущильниками. При этом каждое из этих орудий имеет свои особенности обработки по глубине и интенсивности воздействия на почву. В последнее время большое распространение получили дисковые орудия с рабочим органом расположенным на отдельной стойке. Эту категорию орудий обозначено как дисковые агрегаты или дискаторы.

Дискаторы работают на глубину от 6 до 16 см, выполняя рыхление, крошение и частичное переворачивания, перемешивание почвы и подрезание сорняков. При этом решают вопросы борьбы с сорняками, вредителями и возбудителями болезней культурных растений; сохранения и накопления почвенной влаги, активизации микробиологических процессов; заделки в верхнюю часть почвы пожнивных остатков и удобрений.Основными рабочими органами дисковых борон и дискаторов есть сферические диски со сплошными заострёнными лезвиями по круговой образующей, а также модели дисков с вырезной кромкой. Классические дисковые бороны с групповым (батарейным) размещением дисков позволяют устанавливать и регулировать только величину атаки расположения дисков к направлению движения агрегата, чего не всегда достаточно для качественной работы техники и уменьшение силы сопротивления почвы в зависимости от их физико-механических свойств. В дискаторах использован принцип крепления диска на индивидуальной стойке, при этом на отдельной стойке закреплена наклонная ось вращения, за счет чего появилась возможность устанавливать диск в наклоненной или одновременно наклоненной и повёрнутой плоскости.   Усовершенствование дискаторов производилось во многих направлениях: размера диска, кривизны поверхности диска, месту установки подшипникового узла (извне или внутри сферы), жесткости крепления диска, оптимизации шага установки дисков и разнесения рядов дисков, количества рядов дисков, нагрузке дисков и исключении воздействия вредных колебаний всего агрегата местом установки сложенных рабочих колес, оптимизации линии тяги, выравниванием агрегата от боковых сносов, выбором дополнительных опций — катков, гребенок и тому подобное.   Среди отечественных заводов, предлагающих на рынке техники дискаторы следует    отметить продукцию нового на этом направлении предложений производителя -ЧП «ПФ «ПОЛИМАШПРОЕКТ». Этот производитель, исследовав все преимущества и недостатки существующих дискаторов, ввёл в собственную конструкцию несколько довольно существенных инноваций — высокая переменная нагрузка на диск от 100 кг до 130 кг, что прогнозирует лучшие свойства перерезания растительных остатков; разный диаметр дисков от 520 мм до700 мм; патентованную конструкцию оперативного, дискретного изменения угла атаки дискового рабочего органа (16 °, 21 ° и 25 °) и размещения рабочих органов на универсальной раме с улучшенными прочностными характеристиками путем использования ее как модуля, чем возможно существенно сократить инвестиции с.х. производителя. Например, в хозяйствах, использующих обработку почвы дисковыми орудиями или плугами целесообразно проводить чизелевание почвы раз в три года. Универсальная модульная рама обеспечивает переоборудование машины под дисковую борону, культиватор или чизель изменением рабочих органов, что актуально для малых и средних хозяйств, путем минимизации капиталовложений высвобождают оборотные средства.
Кроме этого модульная рама позволяет вводить в конструкцию дополнительные опции катков, например шпоровый, тандемного; колесный ход, сницу; трансформировать навесной чизель в прицепной.

Дисковые агрегаты типа T-allAr

Результаты испытаний дисковых агрегатов типа T-allAr (3) в институте испытаний техники УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого) приведены ниже.

Дисковые агрегаты типа T-allAr (модельный ряд T-allAr-2,5; T-allAr-3,0; T-allAr-3,5) представляют собой типоразмерный ряд машин, которые имеют одинаковое назначение, однотипные рабочие органы — сферические диски типа «Ромашка», а также одинаковую регулирующую систему глубины обработки «палец-отверстие». Отличаются дисковые агрегаты только габаритными размерами, шириной захвата, массой, количеством дисков по классу энергосредства для агрегатирования (таб. 1).

Таблица 1 — Технические характеристики дисковых агрегатов

Название параметра	Значение параметра
1 Название и марка	Дисковый агрегат T-allAr-2,5	Дисковый агрегат T-allAr-3,0	Дисковый агрегат T-allAr-3,5
2 Тип машины	Навісна
3 Агрегатирование с тракторами мощностью, л.с.	120-130	150-200	200-240
4 Конструкционная ширина захвата, м	2,8	3,0	3,5
5 Робочая ширина захвата, м, не менее	2,5	2,7	3,2
6 Глубина обработки, см	5,0-18,0
7 Робочая скорость, км/ч	14,0-8,0
8 Транспортная скорость, км/ч, не больше	20,0
9 Количество рядов дисков, шт.	2	2	2
10 Количество дисков, шт.	14	18	22
11 Ширина пластинчатого катка, мм	2300	2800	3300
12 Наружный диаметр пластинчатого катка, мм	450
13 Габаритные розмеры в транспортном положеннии, мм, не больше: — длина — ширина — высота	2300 2800 1600	2300 3300 1600	2300 3800 1600
14 Габаритные размеры в робочем положении, мм, не больше: — длина — ширина — высота	2500 2800 1400	2500 3300 1400	2500 3800 1400
15 Конструкционная маса в навесном варианте, кг, не больше	1600 +350 в прицепном	1700 +380 в прицепном	1800 +380 в прицепном
16 Удельная материалоемкость на 1 м ширины захвата, кг, не более	571,4	566,6	514,3
17 Дорожный просвет, мм, не менее	300
18 Удельный расход топлива за час сменного времени, л / га, не более	15

Дисковый агрегат T-allAr-2,5 (далее — агрегат) (рис. 1) предназначен для обработки почв разного механического состава с измельчением и заделкой растительных остатков в почву при влажности почвы до 25% и твердости почвы до 3,5 МПа.

Рисунок 1 — Общий вид дискового агрегата T-allAr-2,5

T-allAr-2,5- дискатор от ЧП «ПФ «ПОЛИМАШПРОЕКТ»

Дисковый агрегат состоит из рамы, на которой в два ряда расположены стойки с дисками, имеющими вырезы по кромке образующей (тип «Ромашка»), пластинчатого опорного катка, опорно-пальцевой гребенки, навесного устройства и механизма регулировки глубины обработки. Рама представляет собой конструкцию из балок продольных прямоугольного, а поперечных — квадратного сечения, к которым крепятся кронштейны узлов: тяговых осей, установления катков, механизмов регулирования технологического процесса, навесного устройства с точками присоединения к навеске трактора. Кроме того к балкам крепятся подрамники на которых устанавливаются кронштейны крепления рабочих органов. Рабочие органы — стойки с дисками типа «Ромашка» диаметром 630 мм и расстоянием между ними 300-350 мм (регулировка расстояний зависит от диаметра диска). Расположение дисков — в два ряда под углом атаки, лежит в вертикальной плоскости. Угол атаки (угол поворота диска к направлению движения) 18-24 ° возможно регулировать поворотом и фиксацией по соответствующим проточкам внутреннего диаметра втулки хвостовика стойки. Пластинчатый опорный каток имеет ребристую форму. Он собран из дисков и металлических штаб-полос, наклоненных широкой стороной под углом к ​​воображаемой осевой линии диаметра катка, что позволяет разворачивать его в горизонтальной плоскости на 180 ° и выбирать различную активность работы — от агрессивной (рубящей) до щадящей (прикатывающей).

Опорно-пальцевая гребенка, регулируемая по высоте и наклону к почвенной поверхности (в зависимости от твердости и влажности почвы и состояния и свойств растительных остатков) предназначена для дополнительного измельчения, сепарации и отсечения потока почвы от первого ряда дисков к другому, при этом значительно уменьшает возможность забивания большими остатками и почвой второго ряда дисков. Поток грунта, ударяясь о отсекатель, ложится на поле раньше корней( они остаются сверху). Этот факт позволяет использовать стойку только с углом атаки(без угла подреза) и снизить энергозатраты.    Навесное устройство состоит из тяговой оси, которая устанавливается в нижние тяги навески трактора, кронштейнов на раме со специальными гнездами для фиксации тяговой оси, а также кронштейна для закрепления центрального винта навески трактора.Глубина обработки регулируется механически, путем ручной перестановки опорного пальца в соответствующие отверстия на рамной конструкции. За счет этого изменяется величина смещения катка по вертикали, и соответственно величина заглубления дисков. Равномерное углубление первого и второго рядов рабочих органов регулируется центральной тягой навесного устройства трактора.

Рабочий процесс протекает следующим образом. При перемещении по полю, диски уходят в почву, крошат и перемешивают его, одновременно подрезают корневую систему стерни и сорняков и заворачивают пожнивные и растительные остатки в почву (рис. 2). Наличие двух рядов дисков обеспечивает интенсивное крошение почвы, его смещение и возвращение на место. Опорно-пальцевая гребенка дополнительно измельчает и сепарирует почву, пропуская мелкую и средние фракции комков, которые помогает измельчить опорный каток, также дискретно прикатывают верхний слой почвы для сохранения влаги, выравнивания поверхности и доведение ее до предпосевных кондиций.

Оценка работы T-allAr

Испытаниям предшествовала оценка условий работы, которые при работе агрегата по стерне гречки были удовлетворительными, характерными для зоны Лесостепи Украины и отвечали агротехническим требованиям. Так, влажность почвы в слое, обработки (0-20 см), составляла 18,0-18,3%, твердость почвы — 1,22-2,43 МПа. На поле без возделывания масса растительных и растительных остатков составляла 205 г / м2 (по агротребованиям — 500-1500 г / м2), высота стерни — 16,5 см, засоренность сорняками была невысокой — 15 шт / м2, высота сорняков составляла 4,8 см.

Условия работы агрегата по стерне кукурузы полностью не соответствовали регламентированным требованиям. Так, влажность почвы в обрабатываемом слое была в пределах 11,9-12,5%, что не противоречило требованиям нормативных документов, но твердость почвы превышала установленный в ВС показатель (3,5 МПа) и составила — 4,46 МПа. Высота сорняков в 28 см также незначительно превышала допустимый показатель. Несоответствие данных показателей незначительно повлияла на качество дискования стерни кукурузы.

Рисунок 2 — Общий вид дискового агрегата T-allAr-2,5 в агрегате с трактором Deutz Fahr Agrotron X 720 во время выполнения технологического обработки.

В результате агротехнического оценивания качества выполнения технологического процесса агрегатом на стерне гречки и кукурузы (таб. 2) установлено, что по всем исследуемым показателям дисковым агрегатом он отвечал значением удовлетворительного уровня и его рост к отличным значениям в зависимости от количества проходов (один или два следа).

Таблица 2 — Показатели качества выполнения технологического процесса

Покатель	Значение показателя по данным
	Профессиональных рекомендаций	Испытаний
		Агрофон — стерня гречки		Агрофон — стерня кукурузы
Режими работы	Нет данных	1 след	2 следа	1 след	2 следа
Середняя глубина рыхлений слоя, см	5,0-18,0	13,8	11,6	12,2	9,8
Среднее отклонение глубины обработки, ± см	2,5	2,6	1,4	2,6	1,9
Коэффициент вариации,%	Нет данных	18,7	11,8	21,2	19,6
Крошение рыхлений слоя почвы, содержание комков размером,%:- до 50,0 мм — более 50,0 мм	Более 80,0 Нет данных	90,2 9,8	96,8 3,2	81,1 18,9	97,0 3,0
Подрезание растительных остатков, %	Не менее 95	97,0	100	95,1	97,6
Заделки пожнивных остатков в почву,%	Не менее  60	90,2	95,8	75,2	90,6
Измельчения довгостеблевых пожнивных остатков длиной до 28 см,%	Не менее 75	—	—	76,5	—
Профиль дна, ± см	Не более 3*	2,3	1,2	2,7	1,8
Гребенистость повехности обработанной почвы, см	Не более 3,0	1,5	0,9	2,1	1,4

Технологическая операция по обработке почвы осуществлялась по стерне гречки со скоростью 13,0 км / ч и по стерне кукурузы — 12,5 км / ч (таб. 3). При таких условиях производительность за час основного времени составила 3,2 га / ч и 3,1 га / ч соответственно. В структуре баланса времени нормативной продолжительность смены время основной работы составил 76,7%, на повороты — 8,2%.

С учетом затрат времени на операции для обеспечения технологического процесса (ежесменное техническое обслуживание, подготовку и окончания работы, проведения настроек и регулировок, отдых, холостые переезды) производительность за час сменного времени составляла 2,5 га / ч на стерне гречки и 2,4 га / ч на стерне кукурузы (коэффициент использования сменного времени — 0,77).

Таблица 3 — Эксплуатационно-технологические показатели

 

Показатель	Значение показателя по данным
	Профессиональных рекомендаций	Испытаний
		Агрофон — стерня гречки	Агрофон — стерня кукурузы
Рабочая скорость, км/ч	8,0-14,0	13,0	12,5
Рабочая ширина захвата, м	Не менее 2,5	2,5	2,5
Продуктивность, га за Час времени: — основного — сменного — эксплуатационного	2,0-3,5 1,4-2,45 1,3-2,28	3,2 2,5 2,5	3,1 2,4 2,4
Эксплуатационно — технологические коэффициенты:
— надежности технологического процесса	Не менее 0,98	1,00	1,00
— использование сменного времени	Не менее 0,70	0,77	0,77
— использование эксплуатационного времени	Не менее 0,65	0,77	0,77

Инженерная оценка конструкции дискового агрегата позволила отметить его следующие положительные качества:

• использование универсальной рамы модульного типа с улучшенными характеристиками прочности, прогнозирует применение агрегата с сменными рабочими органами в качестве бороны, чизеля или культиватора;
• ресурсосохранение — как производную выполнения за один проход нескольких технологических операций: дисками — подрезание почвы и ее смещения; гребенкой — разбивание комков и их сепарация размера агрономически-ценных агрегатов; катком — дополнительная сепарация комков, выравнивания поверхности почвы и доведение ее до посевных кондиций;
• хорошую проникающую способность дисков в почву как результат высокой нагрузки на диск и наличие на нем вырезов по кромке образующей, что способствует качественному разрезанию растительных остатков;
• обеспечение рациональных под конкретные условия и требования режимов работы как результат потенциального выбора настроек: изменения угла атаки, установки активности работы сепарирующей гребенки, выбора агрессивного или щадящего режима катка его разворота на 180 ° в горизонтальной плоскости.

Таким образом, по результатам испытаний, включающих инженерное, агротехническое и эксплуатационно-технологическое оценки работы дискового агрегата T-allAr-2,5 можно сделать вывод, что его конструкция содержит эффективные инновационные решения, агрегат удовлетворительно выполняет технологический процесс с соответствующими эксплуатационно-технологическими и качественным показателям и может эффективно использоваться в хозяйствах Украины по назначению.

Шустік Л.П., канд. техн. наук (УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого),

Степченко С.В., старший научный сотрудник,

Нілова Н.П., старший научный сотрудник,

Погоріла З.П., ведущий экономист.

Источники информации:

1. Ґудзь В.П. та ін. Землеробство з основами ґрунтознавства і агрохімії. К.: Вища школа. –10 1995. – 310с.
2. Кравченко М.С. та ін. Землеробство К.: Либідь. – 2002. – 494с.
3. Протокол випробувань № 01-47-2018 від “17” грудня 2018 р. Дослідницьке.
   УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого