Культивация, улучшающая режимы

ТЕГИ:

Культиваторы, подготовка к работе, ТО и ремонт

Сергей Карабинеш, Зиновий Ружило, Андрей Новицкий

Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины

Механическая обработка почвы - мощный регулятор плодородия почвы. Интенсивная обработка почвы в течение длительного времени приводит к увеличению интенсивности минерализации органического вещества. Применительно к земледелию: в процессе культивации обрабатывают уже обработанную, вспаханную ранее почву. При культивации рыхлят, вспушивают на определенную глубину пахотный слой с одновременным подрезанием корневой системы сорняков. Кроме борьбы с сорной растительностью культивация улучшает воздушный и водный режимы почвы. Благодаря этому усиливается деятельность почвенных микроорганизмов, создаются благоприятные условия для дружного и более интенсивного прорастания семян культурных растений.

Культивация создает на поверхности почвы рыхлый слой, препятствующий капиллярному поднятию влаги и интенсивному ее испарению с поверхности почвы. Она выравнивает вспаханную почву и является эффективным средством борьбы с сорной растительностью. Проводится прицепными и навесными культиваторами с рабочими органами различных типов.

Культивация может быть сплошная, когда ведут обработку на площади всего поля, и междурядная, когда проводят рыхление лишь междурядий пропашных и других культур.

Культиватор прицепной КПГ-14

Культиваторы позволяют не только рыхлить почву, но и выполняют операции, направленные на окучивание: влагосбережение и т.д. В отличие от плуга, такая машина производит рыхление земли, не переворачивая пласт почвы. Соответственно в одной машине сочетаются функции сразу нескольких видов сельхозтехники: рыхлителя, плуга и ряда других. Эта универсальность делает культиватор совершенно незаменимым инструментом в современном сельском хозяйстве.

Культивация паров особенно важна в засушливых районах, где иные способы обработки почвы, связанные с ее оборачиванием, приводят к большим потерям влаги. Для лучшего выравнивания поверхности почвы весной и эффективного сохранения влаги сплошную культивацию паров и зяби обычно сопровождают боронованием. Первую культивацию пара весной проводят на большую глубину (10-12 см); глубину последующих культиваций (летом) постепенно уменьшают (до 6-8 см).

В Украине эффективно используются культиваторы отечественного и иностранного производства - как новые, так и бывшие в эксплуатации. Среди украинских производителей культиваторов выделим следующие: ОАО «Красная Звезда» (г. Кировоград), ООО НПП «БелоцерковМАЗ», ОАО «Уманьферммаш», ОАО «Хмельниксельмаш», ООО «Завод Проммаш» (г. Краматорск Донецкой области), ОАО «Шепетовский завод сельхозмашин» и другие.

В современном агробизнесе все усилия направлены на достижение максимальной производительности за единицу времени. Great Plains - это одно из самых производительных орудий «одного прохода» в системе почво-обработки, позволяющее комбинировать дискование, культивацию, боронование и внесение удобрений.

Культиватор КПГ-8

Признанный лидер на рынке орудий «одного прохода» компания Great Plains повысила стандарты с представлением новой 8000-й серии линейки дискаторов. Серия дискаторов 8000, включающая в себя семь моделей с рабочей шириной от 7,9 до 15,8 м, является еще более прочной и надежной. Новая конструкция рамы с увеличенной пропускной способностью пожнивных остатков и пятью рядами стоек системы Мах-Mix является образцом в этом сегменте машин. Объединив систему Мах-Mix и опцию режущих дисков (вместо стандартных классических батарей дисков), можно создать высокоскоростное комбинированное орудие одного прохода, способное выравнивать почву на скоростях 11 км /ч и более. Возможные опции включают в себя 5-рядную тяжелую зубовую борону для условий с большим количеством стерневых остатков, 4-рядную пружинную борону, 3-рядную зубовую борону с катками, 3-рядную пружинную борону с катками или 7-рядную тяжелую зубовую борону. Вне зависимости от начальных установок единая точка контроля глубины позволяет быстро отрегулировать рабочую глубину при изменении условий работы. Полная линейка опций и приспособлений для окончательной обработки почвы позволяет получить дискатор, соответствующий оптимальным операционным требованиям (см. табл.).

Благодаря передовой конструкторской мысли и высокому качеству используемых материалов пропашные культиваторы Gaspardo отличаются высокими производственными мощностями. Всю гамму характеризуют следующие общие свойства: прочность, простота в управлении и универсальность. Пропашной аппарат может быть сконфигурирован в соответствии с рабочими потребностями для наилучшей адаптации к типу почвы и типу желаемой обработки.

Техническая характеристика дискатора Great Plains

Культиваторы КШУ-6 и КШУ-12

Держат марку и отечественные культиваторы, имеющие меньшую долговечность, связанную с качеством металла, из которого они изготовлены. Культиваторы КШУ-6 и КШУ-12 относятся к секционным широкозахватным машинам. По назначению они сходны с культиватором КПС-4. Культиватор КШУ-12 состоит из центральной, двух средних и двух крайних секций, соединенных между собой шарнирно. В рабочем положении секции располагают в одной плоскости.

Центральная секция опирается на спаренные колеса. Для транспортировки культиватора на дальние расстояния крайние и средние секции гидроцилиндрами поворачивают относительно центральной и располагают вертикально.

На секциях устанавливают в три ряда универсальные лапы шириной захвата 330 мм или рыхлительные лапы на упругих подвесках, пружинную боронку или прутковый каток. Глубину хода всех лап изменяют вращением винта регулятора, а отдельных лап -перестановкой стойки в держателях. Ширина захвата культиватора КШУ-12 - 12 м, КШУ-6 - 6 м.

Культиваторы КШП-8 и КПЗ-9,7

применяют для предпосевной обработки почвы с рыхлением на глубину 6-12 см и выравниванием поверхности, а также для обработки паров. Машины секционные, складывающиеся, снабжены рыхлительными лапами на Б-образных стойках, расставленными в четыре ряда, выравнивающим брусом, прутковыми катками или дубовыми боронками. На влажных и тяжелых почвах используют зубовые боронки, на легких почвах - катки. Культиватор КШП-8 агрегатируют с тракторами МТЗ-80 и Т-150К. Ширина его захвата - 8 м, рабочая скорость - 7-12 км/ч. Ширина захвата КПЗ-9,7 - 9,7 м, производительность - 8,7 га/ч, рабочая скорость - до 6 км/ч.

В процессе подготовки к работе осуществляют проверку исправности культиватора, расстановку его рабочих органов и установку их на заданную глубину хода, подготовку трактора и соединение его с культиватором. У культиватора, очищенного от грязи и растительных остатков, проверяют комплектность деталей, прочность креплений, наличие болтов и гаек, разводку шплинтов, исправность грядилей, стоек лап, вилок подъема и нажимных штанг.

Неисправные детали заменяют, ослабленные крепления подтягивают. Проверяют наличие смазки в подшипниках колес и давление в шинах, при необходимости смазывают подшипники и подкачивают шины. Толщина лезвий лап не должна превышать 1 мм. Для обработки слабозасоренных полей на грядили переднего ряда устанавливают стрельчатые лапы с захватом 270 мм, а на грядили заднего ряда - с захватом 330 мм. Если поворотная лапа медленно отклоняется влево от рабочего положения, гайку на тяге завинчивают и уменьшают зазор между гайкой и ухом рычага. Если лапа медленно поворачивается вправо в рабочее положение, регулировочную гайку отвинчивают на несколько оборотов, а пружину на тяге включателя поджимают гайкой. Щуп включателя возвращается в исходное положение натяжением пружины на кулачке включателя. Для нормальной работы механизма отвода поворотной лапы удаляют из гидросистемы воздух. У трактора класса тяги 14 кН следоуказатель монтируют на бампер хомутом, а у тракторов класса тяги 30 кН - на правый кронштейн возле радиатора дополнительным переходным кронштейном. Конец резинового шланга следоуказателя устанавливают на 100-150 мм короче вылета поворотной лапы.

Подготовка к работе садового культиватора КСМ-5 включает в себя проверку правильности сборки и технического состояния всех узлов и механизмов, а также настройку на заданные условия работы.

Расстановка рабочих органов. Для обработки междурядий шириной 6 и 10 м в молодых плодоносящих садах в переднем ряду ставят восемь стрельчатых лап шириной захвата 250 мм, а в заднем - девять лап шириной захвата 330 мм.

Поворотную лапу устанавливают с правой стороны на приставной раме культиватора. Подвеску культиватора располагают на основной раме в среднем положении. Для обработки междурядий такой же ширины в садах с деревьями, имеющими поникшую крону, подвеску переставляют влево на 355 мм. На левой стороне приставной рамы культиватора устанавливают вертикальный нож. Ширина захвата культиватора при такой расстановке лап будет 5 м. Для обработки междурядий шириной 5 и 8 м в садах с деревьями, имеющими поникшую крону, ставят по семь лап в каждом ряду. Левую приставную раму снимают, а на левой стороне основной рамы устанавливают вертикальный нож.

Поворотную лапу располагают на приставной раме. Для обработки в садах междурядий шириной 4 и 6 м поворотный нож устанавливают на основной раме справа, а подвесное устройство - в середине рамы культиватора. В каждом ряду ставят по пять стрельчатых лап, ширина захвата культиватора при этом будет 3 м. Культиватор КСМ-5 используют также для рыхления вспаханной и уплотнившейся почвы на глубину 14-20 см и для нарезки борозд.

Резкое сокращение государственных закупок и льготных кредитов привело к недостатку материальных средств для приобретения новой техники у производителей сельхозпродукции. В этой связи неуклонно уменьшается парк машин, а нагрузка на оставшуюся технику возрастает, что ведет к увеличению износа деталей и необходимости их замены. Запасными частями, поступающими в торговую сеть, часто оказываются отбракованные при сборке новой машины детали и узлы. Установка таких деталей на место изношенных не позволяет достичь ресурса нового сопряжения. Кроме того, изготовление деталей не обходится без горнодобывающих и металлургических процессов, оказывающих вредное воздействие на экологию.

Фото 1. Культивация, улучшающая режимы

Восстановление деталей - это технически обоснованное и экономически оправданное мероприятие. Оно позволяет предприятиям сокращать время простоя, повышать качество технического обслуживания и ремонта, положительно влиять на улучшение показателей надежности и использования машин. Изучение состояния деталей ремонтируемых машин показывает, что во многих случаях доля пригодных для дальнейшей эксплуатации составляет 20-45%, восстанавливаемых - 40-60 и непригодных - 9-20%. В настоящее время доля восстанавливаемых деталей составляет не более 15% ремонтного фонда. Это говорит о значительном размере неиспользуемого ремонтного фонда, содержащем большое количество остаточного общественного труда, пренебрегать которым нецелесообразно.

Особый интерес представляют рабочие органы почвообрабатывающих машин, техническое состояние которых в большой степени влияет на урожайность сельхозкультур. Как правило, они подвержены интенсивному абразивному изнашиванию почвой. К таким деталям относятся стрельчатые лапы культиваторов. Лапы культиваторов подвержены сильному износу, заключающемуся в притуплении их лезвий. При затуплении лезвий лап нарушается нормальная работа культиватора. Лапы культиваторов имеют различную конструкцию и размеры: плоскорежущая стрельчатая, универсальная, рыхлительная жесткая и рыхлительная пружинная.

Основные дефекты культиваторов: износ и затупление рабочих органов (стрельчатых, рыхлительных и окучников); износ втулок, осей колес, сальников, резьб на деталях; перекос и скручивание деталей рамы; перекос грядилей; износ механизмов подъема рабочих органов и механизмов управления колесами, износ деталей соединительного шарнира и др.

Рыхлительные лапы изготовляют из стали марок Ст. 5 и Ст. 6 толщиной 5-7 мм с твердостью 42-52 HRC на ширине лезвия 25-30 мм. Стрельчатые лапы различных типов и окучники изготовляют из стали 65Г или 70Г. Лапы крепятся на жестких или пружинных стойках болтами или заклепками. Стойки жесткие высотой 330-367 мм изготовляют из стали марки МСт. 5 или из ковкого чугуна не ниже марки КЧ 33-8; при высоте 402-460 мм их изготовляют из стали не ниже марки МСт. 6. Стойки пружинные выполняют из стали марок 65Г или 70Г.

Большинство рабочих органов культиваторов (кроме рыхлительных лап) выполняются самозатачивающимися, наплавленными с тыльной стороны сплавом «Сормайт-1». Их не восстанавливают кузнечным способом. Только рыхлительные лапы восстанавливают заточкой сверху до толщины режущих кромок не более 1 мм. При наличии значительного износа, затупления, трещин и сколов металла на лезвии стрельчатые лапы могут восстанавливаться постановкой сменных лезвий на потайных заклепках (5 шт. 5 мм) или приваркой. Сменную лапу закаливают в воде, предварительно нагревая до 820°С. Лапы из стали 70Г калят в масле.

Культиваторные лапы после нескольких заточек уменьшаются по ширине захвата. Ремонт культиваторных лап, изношенных по ширине захвата, производится с применением кузнечной оттяжки лап до первоначальных размеров, заточки лезвий и их термической обработки. Для оттяжки лапу нагревают в кузнечном горне до 850-900°С (светло-красный цвет каления). Каждую лапу при оттяжке приходится нагревать в горне несколько раз, сообразуясь с длиной ее нагреваемой части, которую можно оттянуть до остывания металла ниже ковочной температуры. Оттяжка лап производится ударами молота. Нагретую лапу вынимают из горна и подают к молоту кузнечными клещами. При оттяжке плоскорежущей лапы вначале нагревают и оттягивают одно крыло, затем ее среднюю часть и, наконец, второе крыло.

При оттяжке лапы пользуются шаблоном, которым проверяют правильность ее формы и размеров. При проверке рабочей поверхности лапы просвет между шаблоном и лапой должен быть не более 1,5 мм. Как только лапа остынет, затачивают лезвия на наждачном станке. Толщина лезвий должна быть в пределах 0,3-0,5 мм. Лезвия тоньше 0,3 мм быстро выкрашиваются во время работы. После заточки лезвия должны быть равными по величине; местные просветы между отдельными участками лезвия и плитой допускаются не более 2 мм. Затем лапа подвергается термической обработке, то есть закалке и отпуску. Для закалки лапу нагревают в кузнечном горне до 820°С (светло-вишнево-красный цвет каления).

В Украине с началом 1990-х годов начали интенсивно использовать зарубежную почвообрабатывающую технику. Она имеет узлы и механизмы, подвергающиеся интенсивному абразивному изнашиванию. К таким узлам можно отнести лемехи, лапы культиваторов, дисковые бороны и др. Срок их службы невелик, а стоимость ремкомплектов, с учетом того, что в Украине их не выпускают, достаточно высока. Для решения проблемы разработана самозащитная порошковая проволока ПП-АН-192 для наплавки режущих кромок почвообрабатывающего инструмента электродуговым способом. Применение этого материала для наплавки позволяет в 2-3 раза увеличить срок службы деталей почвообрабатывающих машин.

Технологический процесс восстановления изношенной лапы состоит из очистки, дефектации, фрезеровки крыльев лап, изготовления компенсационных деталей (полос), приварки полосы к профрезерованным поверхностям лап, обрубки по шаблону, наплавки нижней части стеллитоподобным сплавом «Сормайт-1», заточки верхней части лезвия. Наплавленные стрельчатые лапы при износе носка восстанавливают приваркой накладки, изготовленной из выбракованных сегментов жаток и косилок или из дисков сошников сеялок. После приварки на выступающую часть накладки с тыльной стороны наплавляют газовой сваркой слой «Сормайта-1» толщиной 0,7-1 мм, затем зачищают наплавы и затачивают лезвие.

Колеса сельхозмашин весьма разнообразны по конструкции и размерам. Колесо состоит из трех основных частей: обода, ступицы и спиц. Наиболее распространены колеса с литыми чугунными ступицами. Обод колеса может иметь различное сечение. Концы спиц закрепляют в ступице разными способами: они могут быть отлиты заодно со ступицей, установлены на резьбе или расклепаны. С наружной стороны обода выступающие концы спиц расклепывают в виде выпуклой или потайной головки. Некоторые сельхозмашины имеют чугунные литые колеса или колеса с пневматическими баллонами. Изогнутые и скрученные стойки лап подвергают правке в нагретом виде. Стойки лап и окучников прочно закрепляют в кронштейнах грядилей и держателей. Потайные головки крепления лап к стойкам должны утопать на глубину до 1 мм. Стойки закрепляют так, чтобы носки лап при проверке на плите не имели зазора более 1 мм, а кромки лезвия - 3 мм. Носок стрельчатой лапы может смещаться от вертикальной оси симметрии грядиля в пределах ±3 мм. При определении перекоса рам культиваторов замеряют их диагонали. Разница в длине диагоналей допускается до 10 мм, а прогиб отдельных брусьев - не более 8 мм. На контрольной плите проверяют перпендикулярность угольников стойки прицепа и осей грядилей прицепных культиваторов к брусу рамы. Отклонение - не более 5 мм в крайних точках. Радиальное и осевое биение опорных колес допускается не более 6 мм.

Для установки колес и рабочих органов на требуемую глубину обработки под колеса культиватора ставят деревянные прокладки, толщина которых на 20-30 мм (величина погружения колес в почву) меньше требуемой глубины обработки почвы. При этом раму культиватора ставят параллельно плоскости контрольной плиты, а задние концы держателей рабочих органов и грядилей располагают на одинаковой высоте от плиты. Затем регулируют положение рабочих органов культиватора. Зазор между плитой и носками лап нерегулируемых в вертикальном направлении рабочих органов для стрельчатых лап не должен превышать 7 мм, для рыхлительных - 20 мм. Сжатие пружин на всех штангах культиватора должно быть одинаковым. Отклонение носков лап от номинального положения по ходу культиватора допускается до 30 мм, а в поперечном направлении - не более 15 мм в обе стороны.

Для регулировки культиватора, установленного на проверочной площадке, оба колеса ставят на подкладки. Толщина подкладки должна быть равна глубине требуемой культивации за вычетом 2 см, то есть в данном случае 8 см.

При установке культиватора середина нижней полки переднего угольника рамы должна находиться от поверхности площадки на высоте 45 см плюс толщина подкладки, носки полольных лап должны соприкасаться с плоскостью площадки, наружный ролик автомата - находиться в гнезде автомата, соответствующем рабочему положению культиватора, а червяк регулятора глубины -посредине зубчатого сектора.

Кроме того, необходимо проверить установку вилок подъема, установку и регулировку пружин нажимных штанг, предохранительных механизмов и полольных лап. Установка полольной лапы должна быть такой, чтобы носок лапы прилегал к поверхности площадки, а задние концы крыльев были приподняты на 7-10 мм.

Фото 2. Культивация, улучшающая режимы

Требования к собранным культиваторам

Проверка технического состояния собранного культиватора должна проводиться на контрольной плите-площадке. При этом односторонние и стрельчатые лапы должны касаться плиты по всей длине лезвия с зазором, не превышающим 3 мм в конце лезвия и 1 мм по носку.

Расстояние между рядами носков лап по ходу машины - одинаковое, с отклонениями для рыхлящих лап от +30 до -20 мм и для стрельчатых - от +30 до -10 мм. Разница же между носками лап в ряду допускается для рыхлящих лап не более 15 мм, для стрельчатых - не более 10 мм.

Грядильная система и механизм подъема и опускания рабочих органов должны обеспечивать опускание последних ниже опорной плоскости колеса культиватора на глубину культивации с отклонением не более ±10 мм.

Стойки лап и окучников прочно закрепляют в кронштейны грядилей и держателей. Потайные головки крепления лап к стойкам утопают на глубину до 0,8 мм. Стойки закрепляют так, чтобы носки лап при проверке на плите не имели зазора более 1 мм, а кромки лезвия - более 3 мм. Смещение носка стрельчатой лапы от вертикальной оси симметрии грядиля находится в пределах ±3 мм.

При определении перекоса рам культиваторов замеряют их диагонали, разница в длине которых не должна превышать 10 мм, а прогиб брусьев рамы - 8 мм. Перпендикулярность угольников стойки прицепа навесных культиваторов и осей грядилей, прицепленных к брусу рамы, допускается с отклонением 5 мм в крайних точках. Перекос рам и перпендикулярность прицепа проверяют угольником, натянутым шнуром и линейкой. Звездочки приводных колес культиваторов КРН-4,2, КРН-2.8А и КСН-5 находятся в одной плоскости с отклонением 5 мм.

Брусья держателей рабочих органов КПС-5,4 и квадратные трубы для держателей рабочих органов КОН-2,8 должны быть расположены на одной высоте.

У правильно отрегулированного культиватора рама должна быть параллельна опорной плоскости, а задние концы держателей рабочих органов и грядилей расположены на одной высоте по линии, параллельной горизонтальной плоскости.