Приемы и орудия обработки почвы
Вспашка
— это прием обработки почвы в результате которого почва рыхлится, крошится и оборачивается не менее, чем на 135 о (рис.2.4). Выполняется плугами с отвалами (ПЛН-5-35; ПТК-9-35, ПНИ-8-40 и др.) Глубина обработки до 30 см. Оборачивание пласта необходимо для качественной заделки в почву пожнивных остатков, удобрений (особенно органических), извести.
Рисунок 2.4. Вспашка
Оборачивание пласта необходимо при обработке паров, при разделке почвы после многолетних трав.
Вспашка нецелесообразна:
а) на почвах, подверженных водной или ветровой эрозии во избежание смыва или выдувания рыхлого верхнего слоя;
б) при обработке занятых паров или после непаровых предшественников озимых культур, если в почве недостаточно влаги. В противном случае образуются глыбы, которые быстро высыхают и разработка которых ко времени посева озимых может быть затруднена или даже невозможна.
в) на почвах легкого механического состава после культур, уборка которых связана с рыхлением почвы (корнеплоды, картофель);
г) при подготовке почвы под яровые зерновые культуры, если под предшественник проводилась глубокая вспашка и засоренность незначительна.
Плоскорезная обработка
— производится плоскорежущими орудиями (рис.2.5), в результате чего почва хорошо рыхлится и крошится, но обрабатываемый пласт не оборачивается и потому пожнивные остатки сохраняются на поверхности поля. Стерня обеспечивает накопление снега на полях, и предохраняет поверхность пашни от выдувания или смыва (рис.2.6).
Рисунок 2.5. Плоскорез КПН-4
Поэтому плоскорезную обработку применяют в районах ветровой эрозии, а также на склоновых землях в ЦЧЗ для предотвращения водной эрозии. Обработка плоскорезами может быть предпринята взамен отвальной вспашки на легких слабозасорён-
ных почвах. Основные марки плоскорежущих машин: КПГ-250 (культиватор-плоскорез-глубокорыхлитель) КПГ-2-150, ГУН-4 (глубокорыхлитель-удобритель навесной — глубина обработки до 30 см) КПШ-5 (культиватор-плоскорез широкозахватный), КПШ-9 (глубина обработки 16-18 см).
Агрегаты с плоскорезами более производительны, чем пахотные агрегаты и потому их использование может быть целесообразным тогда, когда основную обработку почвы нужно провести в сжатые сроки.
Чизельная обработка (от англ. chisel — долото, резец) — безотвальное рыхление почвы, выполняемое при помощи стрельчатых или рыхлительных лап (долот) смонтированных на
массивных стойках (рис.2.7). Применяется для основной обработки на склонах с сохранением стерни, при рыхлении плужной подошвы. По сравнению с культурной вспашкой,
Рисунок 2.7. Чизель-глубокорыхлитель фирмы Farmet
чизелевание обеспечивает лучшее крошение почвы и увеличивает производительность. В Центральном Черноземье используют чизельные плуги ПЧ-2,5; ПЧ-4,5. Глубина обработки до 45 см.
Лущение — прием поверхностной обработки почвы, выполняемый после уборки зерновых культур дисковыми или лемешными лущильниками.
Дисковые лущильники: ЛДГ-5А, ЛДГ-10Б, ЛДГ-15А, ЛДГ-20 (рис.2.8) используются для послеуборочного лущения стерни, в
Рисунок 2.8. Дисковый лущильник ЛДГ-10
результате которого почва рыхлится на глубину до 10 см, подрезаются сорняки, создается пористый слой, предотвращающий интенсивное испарение влаги. Выпуклая форма дисков способствует частичному оборачиванию почвы, заделке семян сорняков и их прорастанию (провоцирование с целью последующего уничтожения). Дисковое лущение эффективно при борьбе с корневищными сорняками (пырей, хвощ).
На тяжелых плотных почвах а также при обработке дернины многолетних трав лучше использовать тяжелые дисковые бороны, БДТ-7, БДТ-10, или дискаторы БДМ и др., глубина обработки которых достигает 20 см.
Лемешные (лаповые) лущильники
(рис.2.9)используют на уплотненных или задернелых полях, а также для борьбы с корнеотпрысковыми сорняками (осоты, вьюнок). Глубина обработки до 16-18 см.
Рисунок 2.9. Лущильник лаповый Farmet
Лущение стерни необходимо проводить сразу после освобождения поля от соломы, пока почва достаточно влажная и хорошо крошится. Задержка ведет к ухудшению качества обработки и потерям влаги.
Дискование — прием обработки почвы дисковыми орудиями (лущильниками или боронами). Дискование проводят для рыхления почвы после уборки зернобобовых и пропашных культур (нестерневых), для
разделки пласта многолетних трав, измельчения глыб (рис. 2.10).
Дискование применяют и для обработки чистых паров (рыхление, подрезание сорняков), однако в годы с засушливым летом этот прием следует заменить культивацией, так как при дисковании почва частично оборачивается и верхний слой может быть окончательно иссушен.
Рисунок 2.10. Дискование пахоты (а) и стерни (б)
Культивация
предназначена для рыхления перемешивания и выравнивания почвы, а также подрезания сорняков. Этот прием проводят,
Рисунок 2.11. Культиватор для сплошной обработки почвы КПО-9
как правило, на уже обработанных полях при уплотнении почвы и появлении сорной растительности.
При сплошной культивации обрабатывается вся поверхность поля; при междурядной культивации обрабатывается почва в междурядьях пропашных культур (рис.2.12).
Конструкция рабочих органов культиваторов самая различая; чаще всего для сплошной обработки применяют культиваторы со стрельчатыми лапами: КПС-4; КШУ-12 и КПО-9 (рис.2.11). Глубина обработки колеблется от 5-6 см до 10-12 см и даже 18 см.
При возделывании пропашных культур используют культиваторы КРН-4,2; КРН-5,6; КРН-8,4 (кукуруза, подсолнеч-
ник); УСМК-5,4Б (сахарная свекла).
Рисунок 2.12. Культивация предпосевная и междурядная
Культивация является обязательным приемом предпосевной подготовки почвы, так как в результате уничтожаются проросшие сорняки, создается рыхлый посевной слой и плотное семенное ложе на глубине посева.
Под ранние яровые культуры проводят, как правило, одну предпосевную культивацию; под поздние яровые культуры поле культивируют 2-3 раза по мере отрастания сорняков, что существенно снижает засоренность посевов.
Сплошные культивации проводят чаще всего одновременно с боронованием (в одном агрегате) для лучшего крошения и выравнивания почвы.
Боронование почвы проводят боронами различных конструкций — зубовыми, сетчатыми, игольчатыми, лаповыми, шлейф-боронами (рис.2.13 и 2.14). Наиболее распространены зубовые бороны, которые используют как отдельно, так и в агрегате с плугами, культиваторами, сеялками для крошения и выравнивания почвы.
Ранневесеннее боронование зяби, тяжелыми или средними зубовыми боронами — самый первый прием предпосевной подготовки почвы практически под все яровые культуры, а также при обработке черного пара. Проводят его при физической спелости почвы. Марки борон БЗТС-1,0; БЗСС-1,0. Глубина обработки 5-8 и 4-6 см соответственно. Цель обработки –
Рисунок 2.13. Бороновальный агрегат
измельчить глыбы и выровнять почву, разрушить почвенную корку, создать рыхлый слой для закрытия влаги.
Боронование средними (БЗСС-1,0) и легкими (ЗБП-0,6; 30Р-0,7) боронами применяют на посевах многих культур до и после появления всходов для разрушения почвенной корки и уничтожения проростков сорняков. С этой же целью можно бороновать пары после выпадения обильных осадков, когда прорастающие сорняки находятся в фазе белых нитей.
Рисунок 2.14. Боронование пружинной бороной
Выравниваниепочвы проводится для равномерной заделки семян, облегчения ухода за посевами и уборки сельскохозяйственных культур. С этой целью применяют шлейф-бороны (ШБ-2,5) и выравниватели (рис.2.15).
Шлейфы применяют перед посевом сахарной свеклы, а также мелкосеменных культур (клевер, люцерна и др.). Чаще всего выравнивающие элементы устанавливают на комбинированных культиваторах и иных почвообрабатывающих машинах (рис.2.16).
Выравнивание почвы эффективно перед посевом гороха, чечевицы и других культур, имеющих полегающие стебли, и, уборку которых необходимо проводить на низком срезе.
Рисунок 2.15. Машины для выравнивания почвы: а – волокуша; б – шлейф- борона ШБ-2,5
Рисунок 2.16. Комбинированный предпосевной агрегат
Прикатывание почвы проводят для уплотнение ее перед посевом мелкосеменных культур с тем, чтобы обеспечить неглубокую заделку семян; после посева различных культур для обеспечения лучшего контакта семян с почвой их дружного набухания и прорастания; для дробления глыб и выравнивания поверхности поля.
Для прикатывания используют катки, имеющие различную форму поверхности и массу: кольчато-шпоровые (ЗККШ-6), кольчато-зубчатые (ККН-2,8; КЗК-10), гладкие водоналивные (ЗКВГ-1,4) и др. (рис.2.17).
https://www.youtube.com/watch?v=nAsZcBUrtEI
Не следует прикатывать переувлажненную почвы, так как это ведет к разрушению ее структуры, распылению, ухудшению физических свойств.
Технологическая часть — культивация
Культивация агрегатами Т-150К и КПС-4
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Агротехнические требования
Агротехнические требования к культивации следующие. Сохранение 90% стерни за один проход агрегата при обработке на глубину до 16 см и до 75% стерни при обработке на глубину до 30 см.
Обеспечение заданной глубины рыхления и равномерности глубины хода рабочих органов. Допускается отклонение средней глубины от заданной не более ±1 см при обработке на глубину до 16 см и ±2 см — на глубину до 30 см; колебания глубины от средней не более 3—4 см при обработке до 16 см и 4—5 см при глубине до 30 см.
Поверхность поля после обработки должна быть без глубоких разъемных борозд и высоких гребней. На стыках проходов лап машин допускаются гребни (валики) высотой не более 5 см, а в местах прохождения стоек — борозды шириной поверху не более 15—20 см;
Корни сорных растений должны быть полностью срезаны на глубину хода рабочих органов. Огрехи на стыках смежных проходов не допускаются. После вспашки загонки должны быть обработаны поворотные полосы.
Обработку нужно проводить в установленные агротехнические сроки, желательно при влажности почвы 16—22%, когда пласт хорошо крошится, а рабочие органы идут устойчиво как по глубине, так и по ширине захвата. При этом происходит наименьшее распыление почвы без образования мелких, легко выдуваемых фракций.
3.2 Аналитический расчет агрегата
Устанавливает оптимальное соотношение между тяговым усилием трактора и сопротивление машины можно разными способами: практическим, аналитическим, графическим, при помощи таблиц и тп.
В курсовом проекте производят аналитические расчеты состава машинотракторного агрегата выполнения заданной операции определенной маркой агрегата.
Таблица 3.1 – Техническая характеристика трактора Т-150К
Показатели | Ед. измерения | Значение |
1 | 2 | 3 |
Мощность двигателя Вес трактора Часовой расход топлива | КВт КН Кг/час | 121,4 76 30 |
Таблица 3.2 – Техническая характеристика культиватора КПС-4
Показатели | Ед. измерения | Значение |
1 | 2 | 3 |
Ширина захвата Вес Удельное сопротивление Допустимая скорость | М КН КН/м Км/ч | 4,0 6,0..7,4 1,8-2,3 9-10 |
3.2.1 Расчет тягово-приводного агрегата для посева.
Для посева берем трактор Т-150К и культиватор КРН-4
1. Выбор диапазона агротехнической скорости 8-12 км/ч
2.Такому диапазону соответствуют передачи: 4 и 5.
Vт на 2 передаче = 10,08 км/ч
Vт на 3 передаче =11,4 км/ч
1. Согласно с нормативами агротехнических скоростей на этой операции
движение агрегата допускается в пределах 6… 12 км/год.
2. Такому диапазону скоростей отвечают вторая и третья передачи
тракторов.
(3.2.1)
Тяговое усилие тракторов на этих передачах
(3.2.2)
Тяговое усилие трактора на второй и третьей передачах с учетом конкретных условий, кН
З. Определям рабочую скорость на соответствующих передачах за формулой
4. Определяем максимальную ширину захвата на второй и третьей передачах
Где Ртк — тяговое усилие трактора, кН;
Я„ — сопротивление сцепления, которое определяем за такой формулой:
Где G34— Масса сцепки (G34= 7500H );
F — коэффициент сопротивления качения (f = 0,2);
I — Величина подъема (I = 0,06).
Kv— Удельное сопротивление грунта (Ко= 1800 Н/м,).
Удельное сопротивление с поправкой на скорость определяют за формулой
Где Ко — Удельное сопротивление при скорости 5 км/год (берем Ко =1,8кН/м);
П — коэффициент прироста удельного сопротивления П = 0,025;
Vp — Рабочая скорость агрегата;
Vo— Скорость, 5 км/год.
Следовательно,
Тогда
5. Определяем количество культиваторов в агрегате
Где Вк — Конструктивная ширина захвата одного культиватора, м (Вк=4).
(принимаем 2 культиватора)
(принимаем 2 культиватора)
6. Определяем тяговое сопротивление агрегата, кН
7. Определяем коэффициент использования тягового усилия трактора
8. определяем сменную продуктивность
Где Вр— Рабочая ширина захвата агрегата, м
Де Вк — Конструктивна ширина захвату машини, м;
F! — Коефіцієнт використання ширини захвату (для культиваторного агрегату F! = 0,96);
П — Кількість машин в агрегаті.
Тр— Рабочее время смены
Тсм— Время изменения (Тсм -1 год.);
T — Коэффициент использования времени смены (для культивации Т = 0,8)
Следовательно
9. Определяем затрату топлива за формулой, кг/га
Где Qр ;Qx ; Q3— Соответственно часовая затрата топлива при выполнении работы, холостом движении, на остановках с работающим двигателем, кг/год
Qр = 25 кг/Год; Qx = 16Кг/Год; Q3– 4 кг/Год;
Тр ;Тх;Тз — соответственно время работы, холостых движений, остановок, час.
Тогда,
Анализируя результаты, берем агрегат, что состоит из трактора Т-150К, культиваторов КПС-4 — 2 шт. и сцепки СП-11. Трактор выполняет данную работу на третьей передаче, дополнительная вторая.
3.3 Подготовка агрегата к работе
При подготовке агрегата к работе надо не забывать, что от этого зависит качество выполнения работ на высоком уровне.
Подготовка трактора к работе: а) проверяют комплектацию трактора; б) проверка наличия дополнительных устройств, если такие имеются; в) проведение технического обслуживания; г) осмотр технического состояния.
Подготовка культиватора: а) наладка рабочих органов на глубину обработки; б) установление вылета маркера или следоуказателя; б) проверка технического состояния; в) проведение технического обслуживания.
Расчет вылета маркера по формуле
Lм=Bp±A Ш/2
Bp-ширена захвата агрегата
Ш — ширена междурядий посевов
A — расстояние между серединами колес
» »-для левого колеса
»-»-для правого колеса
Lм=4 1,4 0,7/2=3,15
Lм=4-1,4 0,7/2=2,95
3.4 Подготовка поля к работе
Эффективное использование агрегатов и качество выполняемой работы зависит от правильной подготовки поля, поэтому следует выполнить следующие операции:
1-произвести осмотр поля и освобождение от посторонних предметов;
2-участок разбивают на загоны, отбивают поворотные полосы;
3-выбирают способ движения в данном случае – гоновый петлевой;
4-опасные участки ограждают.
Разметка поворотных полос. Для гонового способа движения на концах загонов нужно оставлять полосы для холостого заезда. Ширина поворотных полос зависит от состава агрегата и видов поворотов.
Примерную длину поворотной полосы определяем по формуле
E=3·Rmin la
Rmin-минимальный радиус поворота
La-кинематическая длина агрегата
E=K·Bp
K=E/Bp
K-количество проходов агрегата
К=32/5,6=5,71 ≈ 6
Eопт=6*5,6=33,6 м Принимаем 33 м.
Разбиваем поле на загоны
Cопт=10000*2*Wсм/L
L-длина загона, 800 м;
Wсм — сменная производительность агрегата, 20,5 га/см;
2- продолжительность работы в загоне, смен.
Conm=10000*2*20,5/800=512,5 м
Ширину загона принимаем кратной ширине захвате культиватора:
Conm=К*Bp
К=Сопт/Вр=512,5/5,6=91,5 ≈ 92.
Определяем Сопт =92*Вр = 92*5,6 = 515,2 м.
Количество загонов
Nз=10000·F/L·Conm
F-площадь культивации
L-длина гона
Nз=10000·90/800·515,2=2,23
Берем два полных загона, в которых Сопт = 515,2 м и один неполный, в котором Сопт = 219,6 м. Остаток вполне достаточный для работы агрегата.
C = 515,2*2 219,6 = 1250 м.
3.5 Робота агрегата в загоне и контроль качества
Перед началом работы агрегат устанавливают на поворотной полосе и при выезде на контрольный участок приводят в рабочее положение. После контрольного прохода если все требования соблюдены, то начинают посев, способ движения выбирают гоновый петлевой.
При первом проходе, проехав 20…30м, останавливаются и проверяют качество выполнения операций соответственно с агротехническими условиями, при дальнейшей работе следят за состоянием рабочих органов.
В конце загона, на поворотной полосе проверяют агрегат для дальнейшей его работы. При необходимости рабочие органы очищают от земли и бурьяна.
После окончания работы производят посев поворотных полос.
Для лучшего использования техники надо: загружать трактора чтоб небыли недогруженных тракторов, совмещать операции тем самым экономить топливо, используемая техника должна отвечать нормам.
3.6 Охрана труда и противопожарные средства
При работе надо соблюдать технику безопасности.
На культиваторах должны быть предусмотрены приспособления для контроля с места водителя за работой высевающих аппаратов и уровнем семян в ящиках.
На прицепных сеялках, сажалках должны быть предусмотрены поручни на семенных ящиках, подножные доски шириной 350 мм с передним предохранительным бортиком высотой 100 мм, перила высотой 900мм, чистики для очистки рабочих органов и лопатки разравнивания семян.
Рабочие органы разрешается очищать только после остановки трактора. При использования прицепной машины, то между прицепщиком и трактором устанавливают двухсторонняя сигнализация. Тракторист не имеет право начинать движение не получив ответного сигнала.
Перед началом работы посевных машин необходимо убедится в их исправности, соответствуют ли они требованиям безопасности и есть в наличие: защитные очки, рукавицы, респираторов, лопаток для разравнивания протравленного зерна в сеялках и средств очистки рабочих органов. Во время движения посевных агрегатов запрещается заправлять вручную машины посевным материалом, садится на семенные ящики, опускать и поднимать маркеры. Маркеры должны подниматься и опускаться с рабочего места тракториста.
3.7 Охрана окружающей среды
Охрана окружающей среды это значит надо следить за выхлопами, производить постоянно наладку выхлопной системы, устанавливать дополнительные фильтры для лучшей доочистки выхлопных газов в атмосферу. Так же чтоб не происходили утечки горюче смазочных материалов из-за этого резко происходит потеря почвой плодородного слоя. Связи с этим надо все наладки производить на отведенном участке, а не на поле.