МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра с.г. машин

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Машини для обробітку ґрунту

Дніпропетровськ 2013

УДК 631.354

Машини для обробітку ґрунту: Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт

/Дніпропетр. держ. агр ун-т. Дніпропетровськ, 2013. -38с.

Методичні вказівки описують конструктивні особливості регулювання та підготовку до роботи машин для обробітку ґрунту. Призначені для студентів очної та заочної форми навчання за напрямами підготовки: 6.030507 «Маркетинг», 6.030508 «Фінанси і кредит», 6.030509 «Облік і аудит», 6.030601 «Менеджмент».

Укладачі: доцент, к.т.н.Теслюк Г.В, асистент Кузьменко О.Ф.

Рецензент: доцент, к.т.н. Колбасін О.О.

Методичні вказівки розглянути і узгоджені на засіданні кафедри сільськогосподарських машин, протокол № від 2013 р.

Розглянути і ухвалені на засіданні науково-методичної ради факультету механізації с.г протокол № від 2013 р.

Вступ

Обробіток ґрунту — це зміна стану ґрунтового середовища внаслідок механічного впливу на нього робочих органів машин і знарядь для задоволення потреб вирощуваних культурних рослин у певних ґрунтово-кліматичних умовах.

На сучасному етапі розвитку агротехніки основними завданнями механічного обробітку ґрунту є:

• створення у ґрунті сприятливих водно-повітряного та теплового режимів для відповідних культурних рослин;

• забезпечення та адаптація у часі й просторі умов раціонального живлення вирощуваних культурних рослин;

• боротьба з бур’янами, шкідниками та хворобами культурних рослин;

• відповідне переміщення шарів ґрунту, органічних і мінеральних добрив та рослинних решток;

• попередження вітрової та водної ерозій на посівних площах, забезпечення загальної та локальної екологічної безпеки агротехнічних прийомів.

Інтенсифікація аграрного виробництва передбачає вирішення завдань обробітку ґрунту комплексно, з урахуванням усіх вагомих чинників, для повного задоволення потреб вирощуваних сільськогосподарських культур.

Залежно від агротехнічних функцій та термінів виконання обробіток ґрунту поділяють на такі види:

• основний;

• передпосівний (поверхневий);

• спеціальний.

0. Призначення, загальна будова машин для основного обробітку грунту

Основним вважають найглибший за всю ротацію культури обробіток ґрунту. Це найбільш енергоємкий (10…30 % пального) елемент технологій вирощування польових культур.

Основний обробіток ґрунту виконують, як правило, такими ґрунтообробними машинами: лемішно-полицевими плугами, дисковими і чизельними знаряддями.

1. Агротехнічні вимоги до лемішно-полицевого обробітку грунту

Агротехнічні вимоги до лемішно-полицевого обробітку грунту.

Плуг повинен забезпечувати обробіток на глибину 20...35 см; а його робочі органи повністю підрізати пласт, перевертати його, кришити на структурні агрегати розміром 5...10 мм із вмістом не менше 75%, укладати на дно борозни.

Рослинні рештки та добрива приорюють на глибину 12...15 см.

Після проходу плуга кількість пилоподібних часток (розмір менше 0,5 мм) не повинна зростати, а кількість глиб (розмір 5...100 мм) - не перевищувати 5%.

Плуг повинен забезпечувати задану глибину обробітку з допустимим відхиленням не більше ±2 см. Пожнивні рештки, добрива повинні бути повністю приорені; допускається неприорених рештків на поверхні зораного поля не більше 5% по масі від первинної кількості.

Пласти на поверхні поля повинні бути прямолінійними і щільно прилягати один до одного, поверхня зораного поля - рівною, без глибоких борозен і високих гребенів. Допустима глибина борозен і висота гребенів не більше 5 см.

Ширина захвату всіх корпусів має бути однаковою.

Допустиме відхилення від заданої ширини захвату кожного корпуса і всього плуга ±10 %. Передплужники підрізають % ширини пласта і укладають верхній шар ґрунту на дно борозни; глибина занурення передплужників у грунт 8... 12 см.

2. Плуг лемішний начіпний ПЛН-3-35

Начіпний трикорпусний плуг ПЛН-3-35 призначений для оранки грунтів з питомим опором до 9 Н/см², не засмічених камінням, під зернові, овочеві та технічні культури. Агрегатується з тракторами класу 1,4.

Рис. 1. Плуг лемішний начіпний ПЛН-3-35:

1 — рама; 2 — причіп для борін; 3 — дисковий ніж; 4 — розкіс; 5 — замок автозчіпки ; 6 — опорне колесо; 7 — передплужник; 8 — корпус

Плуг ПЛН-3-35 (рис.1) складається з корпуса 8, передплужника 7, дискового ножа 3, рами 1, механізму опорного колеса 6 і начіпки. Ширина захвату плуга 3х35=105 см (або 90 см). Глибина оранки 18…30 см.

Робоча швидкість 6 – 10 км/год. Глибину оранки регулюють гвинтовим механізмом опорного колеса.

Корпус плуга (рис.2,а) складається з лемеша 1, полиці 2, польової дошки 5, що встановлені на башмаку, який прикріплений до стояка 3.

Леміш призначений для підрізання скиби ґрунту й спрямування її на полицю. На плугах установлюють трапеціє- і долотоподібні лемеші.

Полиця призначена для перевертання і розпушування скиби.

Рис. 2. Робочий процес корпуса плуга ПЛН-3-35:

а — лемішно-полицевий корпус (1 - леміш; 2 - полиця; 3 - стояк; 4 - передня частина полиці; 5 - польова дошка); б - робочий процес корпуса з передплужником (1 - дисковий ніж; 2 - поли­ця;

3 - корпус плуга; а - глибина оранки; b - ширина скиби); в - схема перевертання скиби

Польовою дошкою корпус плуга спирається на дно і стінку борозни. Під час оранки польові дошки запобігають зміщенню корпусів унаслідок дії бокових сил.

Стояки плугів бувають литими, штампованими і зварноштампованими.

Передплужник — це невеликий корпус з робочою поверхнею культурного типу, який підрізує маленьку скибу з боку польового обрізу корпусу (завтовшки 8-12 см; шириною захвату 2/3 ширини захвату корпусу), обертає й скидає її на дно борозни, забезпечуючи краще перевертання скиби основним корпусом.

Ніж відрізує скибу у вертикальній площині. Ножі бувають дискові і череслові. Дискові ножі встановлюють на плугах загального призначення, череслові — на спеціальних плугах. Робочою частиною ножа є стальний диск із загостреним лезом, який, перекочуючись по полю, розрізає ґрунт.

Технологічний процес обробітку ґрунту лемішно-полицевим плугом (рис.2,б) відбувається за рахунок основних робочих органів (леміш, полиця), та допоміжних: (польова дошка, стояк). Леміш підрізує пласт ґрунту на заданій глибині знизу і разом з полицею відділяє його збоку (від стінки борозни).

Переміщуючись по робочій поверхні, пласт кришиться, перевертається та відкидається в бік зораного поля. Ступінь подрібнення визначається формою грудини полиці, а ступінь перевертання - формою крила відвалу. У кінцевому підсумку якість обробки залежить від типу полиці, механічного складу ґрунту, його вологості та задернілості. Пласт, зруйнований на структурні агрегати розміром 1...3 мм та повернутий на 180°, відповідає уявленню про ідеальний обробіток ґрунту. Полиця перевертає та кришить пласт. Польова дошка запобігає зміщенню плуга вбік. Зминаючи стінку борозни, дошка збуджує реакцію, що зрівноважує бічний тиск пласта, викликаний несиметричністю корпуса плуга.

Таким чином, технологічний процес оранки лемішно-полицевими плугами включає чотири технологічні операції: різан­ня, перевертання, розпушення та відкидання пласта.

3. Плуг дев’ятикорпусний ПТК-9-35

Плуг напівначіпний дев’ятикорпусний ПТК-9-35 (рис.3) призначений для оранки грунтів під різні культури.

Для оранки важких грунтів плуг переобладнують у восьмикорпусний. В цьому разі знімають дев’ятий корпус з передплужником, а дисковий ніж встановлюють проти восьмого корпусу.

Рис.3. Плуг напівначіпний ПТК – 9-35:

1 – основний брус; 2 – транспортний механізм; 3 – маслопроводи;

4 – поздовжній брус; 5 – поперечний брус; 6 – начіпний пристрій;

7 – корпус; 8 – передплужник.

Транспортний механізм призначений для переведення плуга з робочого положення у транспортне і навпаки. До механізму входять два пневматичних колеса, колінчасті осі та гідроциліндри. Переведення плуга у транспортне положення забезпечується двома гідроциліндрами. При роботі плуга праве колесо підняте над зораним полем, а ліве рухається по незораній поверхні поля.

Глибину оранки регулюють механізмом глибини лівого пневматичного колеса, а глибину оранки переднього корпуса – гвинтовим механізмом переднього правого опорного колеса.

Плуг ПТК-9-35 агрегатують з тракторами К-700, К-700А і К-701.

4. Глибокорозпушувач-підживлювач КПГ-2,2

Глибокорозпушувач-підживлювач КПГ-2,2 (рис.4) призначений для основного обробітку ґрунту (розпушення на глибину до 30 см) без обертання скиби в умовах вітрової ерозії з одночасним внесенням мінеральних добрив. При цьому на поверхні поля залишається 75% стерні.

Рис. 4. Культиватор-глибокорозпушувач-підживлювач КПГ-2,2:

1 – причіпний пристрій; 2 – гідроциліндр; 3 – регулятор глибини; 4 – піввісь; 5 – вентилятор;

6 – бункер; 7 – туковисівний апарат; 8 – тукопровід; 9 – повітропровід; 10 – змішувач;

11 – розподільник; 12 – лемеш; 13 – долото; 14 – плоскорізальна лапа;

15 – карданний вал; 16 – опорно-приводне колесо; 17 – рама.

КПГ-2,2 складається з двох плоскорізальних лап 14 шириною захвату 110 см, бункера 6 місткістю 450 кг, туковисівних апаратів 7, вентилятора 5, рами 17, причіпного пристрою 1 та двох опорно-приводних коліс 16.

Плоскорізальна лапа 14 має два лемеша 12, долото 13, розподільник 11 і змішувач 10. Туковисівні апарати дискового типу і змонтовані в днищі тукового ящика. Вентилятор приводиться в рух від гідромотора.

Плоскорізальні лапи підрізують і розпушують грунт на глибину 25 см.

Під час руху агрегату від опорно-приводних коліс приводяться в рух диски висівних апаратів. Вони подають добрива в тукопроводи 8 до кожного робочого органа.

По повітропроводу 9 в змішувач лапи 10 подається повітря, яке захоплює добрива і подає їх до розподільника 11. Останній спрямовує добрива на дно борозни рівномірно по всій ширині захвату лапи. Грунт, що сходить із лемешів лапи, пристпає добрива, повітря частково заповнює простір між частинками у грунті, а решта виходить в атмосферу.

Глибина обробітку регулюється гвинтовим механізмом причіпного пристрою. Із робочого положення в транспортне культиватор переводять за допомогою гідро циліндра 2.

Ширина захвату культиватора 2,15 м. Робоча швидкість до 10 км/год. Агрегатують с тракторами класу 3 і 4.

5. Плуг оборотний VN-Euromat

Оборотний плуг фірми Vogel & Noot (рис.5) має чотири пари корпусів зі змінною шириною захвату одного корпусу 32…44 см. Призначений для виконання полицевої гладенької оранки ґрунту на глибину до 30 см під культури І та ІІ технологічних груп. Агрегатується з тракторами класу 2 та 3.

Він складається з рами 1, встановлених на ній парами (ліво- та право-обертальних) корпусів 2 та передплужників 3, механізму для приєднання плуга до трактора й обертання рами (башту) 4 та опорно-транспортного колеса 5.

Рис. 5. Оборотний плуг VN-Euromat:

1 — рама; 2 — пара корпусів; 3 — пара передплужників;

4 — башта; 5 — перекидне опорно транспортне колесо

Щодо технологічного процесу гладенької оранки, що здійснюється оборотними плугами, то він принципово не відрізняється від оранки плугом-лущильником або плугом загального призначення. Головною відмінністю оборотного плуга є можливість його роботи човниковим способом, який забезпечує виконання оранки без згонів та розгінних борозен, притаманних загінним плугам.

Оборотний плуг конструктивно має два комплекти корпусів (право- та лівообертальних) на одній рамі, яка може обертатися на 180°. Отже, загальна металомісткість оборотного плуга в 1,3 – 1,6 раза вища, ніж загінного. Водночас гладенька оранка сприяє швидкому вирівнюванню полів, оскільки не залишає на 10…15 % поверхні поля огріхів, притаманних звичайній оранці.

Начіпний (напівначіпний) оборотний плуг прикріплюється до трактора за допомогою башти, до якої шарнірно приєднані гідроциліндр, що повертає раму з корпусами, та власне рама. Плуг повертає тракторист-машиніст із кабіни трактора за допомогою гідросистеми.

6. Культиватор-плоскоріз широкозахватний КПШ-9

Культиватор КПШ – 9 (рис.6,а) призначнен для основного та передпосівного обробітку грунту на глибину до 18 см з максимальним збереженням стерні та інших пожнивних решток, щоб захистити грунт від ветрової ерозіїї. Конструкція культиватора складається із трьох секцій – середньої центральної 9 і двох бокових 4 і 8. Середня секція 9 має раму, в передній частині якої змонтований замок автозчіпки 5, три плоскорізальних лапи шириною захвату 0,97 м кожна і двоє опорних пневматичних коліс 2.

Рис. 6. Культиватор - плоскоріз широкозахватний КПШ – 9:

а – загальний вид; б – плоскорізальна лапа; 1 – лапа; 2 – опорне колесо; 3 – підвіска;

4 – ліва бокова секція; 5 – замок автозчіпки; 6 – гвинтовий механізм; 7 – гідроциліндр;

8 – права бокова секція; 9 – середня секція; 10 – долото;

11 – стояк; 12 – регулювальний болт; 13 – башмак; 14 – леміш.

Плоскорізальна лапа (рис.6.б) складається з лемішів 14, башмака 13, долота 10 і стояка 11 з регулювальним болтом 12.

Глибину обробітку (до 18 см) регулюють гвинтовими механізмами опорних коліс середньої секції. Ширина захвату культиватора 6,4 і 8,2 м. Робоча швидкість до 12 км/год. Агрегатують с тракторами класу 3 і 5.

7. Плуг чизельний ПЧ-2,5

Плуг чизельний ПЧ-2,5 (рис.7) призначений для розпушення ґрунту з поглибленням орного шару, безполицевого обробітку ґрунту та для глибокого схилів.

Робочими органами плуга є стрілчасті і долотоподібні лапи. Розміщують їх на рамі з кроком 40 і 50 см. Глибина обробітку стрілчастими лапами 20 – 30 см, долотоподібними 30 – 45 см.

Рис. 7. Плуг чизельний ПЧ-2,5:

1 – начипний пристрій;

2 – рама;

3 – підставка;

4 – робочі органи;;

5 – опорне колесо

Плуг чизельний ПЧ-2,5 складається з п’яти робочих органів 4, рами 2 з начіпним пристроєм 1, двох опорних коліс 5 та підставок 3. На рамі плуга можуть встановлюватись долотоподібні або стрільчасти лапи. Робочі органи розміщені в два ряди. При роботі плуга долото розпушувача шириною 70 мм підрізує і піднімає вверх шар грунту, а стояк та обтічники розсувають його і розпушують. Стрільчасті лапи мають ширину захвату 270 мм. Встановлюють їх для підрізування бур’янів та більш інтенсивного розпушування грунту. Глибина обробітку регулюється гвинтовими механізмами опорних коліс.

Ширина захвату плуга 2,5 м. Робоча швидкість до 5-8 км/год. Агрегатують с тракторами Т-150, ХТЗ-17221.