Машины и орудия для дополнительной обработки почвы 2 страница
5. Режущая кромка (лезвие) может быть прямолинейной к оси
лемешка как у узкорыхлящих лап или клиновидной как у боль
шинства широкорыхлящих с углом раствора клина 2у (по анало
гии со стрельчатыми лапами). Чем меньше угол раствора клина,
тем легче лапа проникает в почву. Однако очень малые значения снижают прочность лезвия. Наиболее рациональный угол 2у= 70°, ‘ но имеются лапы с углом 2у= 43…50°.
6. Форма поперечного сечения наральников может быть прямоугольной или вогнуто-выпуклой.
7. Угол заточки лезвия /’ = 20… 25°.
6.5.4. Размещение лап на культиваторе и их крепление
При подготовке культиваторов к работе в соответствии с ви-Щком работ подбирают соответствующие типы лап и размещают их на культиваторе.
При сплошной обработке почвы подрезные лапы устанавлива-Вот таким образом, чтобы сорняки подрезались по всей ширине ■культиватора и его забиваемость почвой и сорняками была минимальной (рис. 6.6). Лапы устанавливают в два фронта по ходу движения на расстоянии / один от другого. Чем больше расстояние /, 1см меньше будет забиваемость между лапами. Однако в этом слу-■ае увеличиваются габариты культиватора. Оптимальное расстояние между лапами по ходу движения 400… 500 мм. Для предотвращения забиваемости целесообразно устанавливать на культиваторе наименьшее число лап с наибольшей шириной лапы Вл.
Рис. 6.6. Схема расстановки подрезных лап культиватора при сплошной обработке почвы |
В целях полного подрезания сорняков и предотвращения образования огрехов во время работы культиватора след передних Ёап должен перекрываться следом задних, т. е. должно иметь ме-1то перекрытие лап С. Перекрытие лап должно быть достаточным, чтобы не было пропусков при отклонении культиватора от Прямолинейного движения на максимально допустимый угол 1 = 7… 10°.
Исходя из схемы и оптимальных значений / и 5 величину перекрытия лап С можно определить по формуле
C=/tg8,
т.е. Cmill= 50 мм; Стах= 90 мм.
При установке рыхлительных лап на культиваторе (рис. 6.7) следует учитывать ширину зоны рыхления почвы Н, которая оп- ■ ределяется по формуле
гг_ D , 2fltgV|/
« — hn ———— /——— ч>
cos(ct (p)
где Вл — ширина лапы; а — глубина обработки почвы; if/ — угол I скалывания, зависящий от типа почвы; а — угол крошения лапы; Ф — угол трения почвы по металлу.
Максимальное расстояние А между двумя лапами, проводящими соседние борозды должно быть равно Н. Но при такой возмож- j ны пропуски в обработке почвы, поэтому необходимо иметь некоторое перекрытие зон рыхления, т. е. сблизить лапы, уменьшив i величину А, в связи с чем должно быть выдержано условие
I
Из схемы на рис. 6.7 видно, что расстояние L в продольном I направлении можно определить по формуле
L = f / = / arctg(oc ф).
Угол скалывания почвы |/ = = 45… 55°, угол трения почвы по металлу ср= 20…30°.
Из приведенных формул видно, что расстояние между лапами как в поперечном, так и в продольном направлении увеличивается с увеличением глубины обработки, и наоборот. Поперечное расстояние зависит также и от ширины лапы.
Рис. 6.7. Схема размещения рыхлительных лап на культиваторе |
При междурядной обработке подрезные лапы необходимо размещать таким образом, чтобы не происходило подрезания корневой системы при уходе за лесными культурами в посевах или посадках. При этом необхо-
[ Рис. 6.8. Схема расстановки лап культиватора при междурядной обработке лесных культур:
а — двухрядная с односторонними плоскорежущими лапами; б — двухрядная со стрельчатыми лапами; в — трехрядная
иимо придерживаться определенных правил, основными из которых являются следующие:
• крайние лапы культиватора, обрабатывающие почву около Ьядков культур, должны располагаться с определенной защитной (зоной;
• непосредственно около рядков культур, как правило, устанавливаются односторонние бритвы;
• центральная часть междурядий обрабатывается стрельчатыми полольными лапами;
• число лап должно обеспечить обработку почвы по всей ширине захвата в междурядья.
Существует несколько видов расстановки лап для обработки культур в одном междурядьи: двухрядная с односторонними плоскорежущими лапами (рис. 6.8, а), двухрядная со стрельчатыми папами (рис. 6.8, б) и трехрядная (рис. 6.8, в).
Ширину лап в одном междурядьи определяют по следующим [формулам.
1. Двухрядная расстановка с одинаковой шириной лап:
т с — 2е
Вл=—— —— ,
Где Вл — ширина лапы; т — ширина междурядья; с — перекрытие ■an; e — защитная зона.
2. Двухрядная расстановка с различной шириной лап:
В; В» = т с — 2е. 3. Трехрядная расстановка лап:
В^ 2В; = т 2(с- е).
Величина защитной зоны зависит от следующих показателей: биологических особенностей культур, возраста культур, глубины обработки почвы, прямолинейности обрабатываемых рядков (особенно стыковых), постоянства ширины междурядий, конструкции культиваторов, породы культур.
Способ крепления рабочих органов на раме должен обеспечивать постоянство глубины обработки почвы с учетом ее микрорельефа и возможность изменения расстановки лап на раме. Крепление рабочих органов может быть жестким и шарнирным.-
Жесткое крепление предусматривает соединение стоек лап культиватора непосредственно на раме. Однако при простоте конструкции оно не обеспечивает равномерной глубины хода лап плохо копирует микрорельеф отдельными лапами. Поэтому та кое крепление применяют у рыхлителей для глубокой обработ— почвы.
Шарнирное крепление рабочих органов может быть одношар нирным и четырехшарнирным.
Одношарнирное крепление (рис. 6.9, а, б) применяется на куль тиваторах для сплошной обработки почвы. При таком креплени
Рис. 6.9. Способы крепления рабочих органов культиватора:
а_ одношарнирное индивидуально-поводковое; 6 — одношарнирное поперечн рамочное; в — четырехшарнирное
Стоика лапы жестко крепится к заднему концу грядиля, а передний его конец шарнирно присоединяется к поперечному брусу рамы культиватора. В этом случае каждая лапа приспосабливается К микрорельефу обрабатываемого участка. Недостатком одношар-нирного крепления является изменение угла вхождения лапы в Почву в зависимости от глубины хода, т. е. нарушается правильная установка лап.
Четырехшарнирное крепление рабочих органов (рис. 6.9, в) применяется на пропашных культиваторах. Лапы, установленные На грядиле, с поперечным брусом рамы соединяются при помощи шарнирного четырехзвенника. Такое крепление обеспечивает Востоянство угла вхождения лапы в почву при изменении глубины обработки и лучшее копирование микрорельефа обрабатываемого участка, так как в вертикальной плоскости лапы перемещается параллельно горизонтальной плоскости.
Для предупреждения поломок рабочих органов при встрече с препятствиями на некоторых типах культиваторов устанавливают Пружинные, штифтовые и другие типы предохранительных меха-Измов.
: 6.5.5. Особенности устройства дисковых культиваторов
I У дисковых культиваторов рабочими органами являются сфе-Ьческие диски. Как и у дисковых борон, диски могут быть с глад-пм лезвием и вырезные. Диски, установленные на общую ось, Вразуют батарею.
I Батареи могут располагаться на культиваторе под разным уг-■>м к направлению движения. В результате будет изменяться угол ■аки дисков.
г Крепление дисковых батарей к основной раме культиватора Осуществляется посредством двух горизонтальных плит, одна из Вторых жестко соединена с рамой культиватора, другая — с ба-Иреей. При изменении угла атаки поворачивается дисковая бата-Ня вместе с соединенной с ней плитой относительно неподвижной плиты, соединенной с рамой культиватора. После установки ■ла атаки положение плиты фиксируется специальными болта-Ми.
I Дисковые батареи располагаются симметрично относительно Ьодольной оси культиватора.
[ При движении культиватора сферические диски, разрезая по-fcy, разрыхляют, перемешивают ее и отваливают в сторону. Степень воздействия диска на почву зависит от радиуса кривизны R иска, массы G орудия и угла атаки. Диски с меньшим радиусом Ьивизны интенсивнее перемешивают и разрыхляют почву. Увеличение массы дискового орудия способствует заглублению дисков. С этой целью на раме дисковых культиваторов устанавливают
балластные ящики. С увеличением угла атаки дисков улучшается крошение и перемешивание обрабатываемого слоя почвы, расширяется зона деформации почвы и увеличивается глубина обработки.
При работе культиватора каждый диск, вращаясь, оставляет I почве эллипсовидный след. Расстояние между вершинами гребней S зависит от расположения дисков на оси батареи и от величины утла атаки.
Расстояние между дисками b определяют по формуле
Ъ = 2tga J h(D-h),
где а — угол атаки; h — высота гребней; D — диаметр диска.
Задаваясь высотой гребней и углом атаки, определяют расстояние между дисками Ь.
Расстояние между вершинами гребней определяется из выражения
S = 2sayaJh{D-h).
Высоту гребней h определяют по упрощенной формуле
А = (0,4…0,6)я,
где а — глубина обработки почвы.
Чтобы обеспечить минимальное значение высоты гребней и избежать забивание батарей глыбами почвы, расстояние междл дисками увеличивают вдвое, а дисковые батареи располагают ш два ряда так, чтобы диски второго ряда проходили между рядами дисков первого ряда.
6.5.6. Конструкции культиваторов
Культиватор паровой навесной КПН-4Г (рис. 6.10) предназначен для сплошной обработки почвы перед посевами или посадками, ухода за парами, а также использования на лесосеках после корчевки и вычесывания корней.
Рама культиватора прямоугольная сварная и состоит из двух] поперечных брусьев: переднего 5 трубчатого и заднего <?уголково-] го, соединенных шестью продольными желобчатыми полосами.] На переднем брусе рамы 5 имеется навесное устройство 7, вклю-1 чающего вертикальную стойку с растяжками и два пальца для соединения с механизмом навески трактора. На заднем брусе рамы 8 имеются отверстия, в которые проходят штанги с нажимными! пружинами 3. Нижние концы штанги с нажимными пружинами J| соединены с грядилями 4. На переднем брусе рамы 5 смонтированы два опорных колеса 2 с винтовыми механизмами 6для регулировки глубины обработки почвы. Система крепления лап одно-шарнирная поводковая. На культиваторе установлены грядили
Рис. 6.10. Культиват
1 — лапа; 2 — опорное колесо; 3 — В — передний брус рамы; 6 — винт
задн
различной длины: короткие длиной 855 мм и длинные длиной ■280 мм. В комплект рабочих органов входят подрезные полольные ;И универсальные лапы 1 с захватами 270 и 330 мм и рыхлящие широкозахватные пружинные с захватом 45 мм. Подрезные лапы ■станавливают по одной на каждом грядиле, а пружинные — по ■ной на коротких и по две на длинных грядилях.
| Ширина захвата регулируемая (за счет изменения числа гряди-Вей), может быть 3 и 4 м; глубина обработки 5… 12 см; масса 490 кг. шрегатируется с тракторами класса 0,9 и 1,4 — Т-40М, Т-40АМ, Веларусь» (МТЗ-50/52, МТЗ-80/82).
I Культиватор-растениепитателъ навесной КРН-2,8МО предназначен для междурядной обработки и подкормки минеральными удобрениями низкостебельных пропашных культур, высеянных ■трехрядными машинами с междурядьями 0,45; 0,6 и 0,7 м.
I Основными сборочными единицами культиватора являются: ■ма-брус с кронштейнами автосцепки для соединения с механизмом навески трактора; два опорных пневматических колеса; кханизм рулевого управления; семь секций рабочих органов; четыре комплекта туковысевающих аппаратов с тукопроводами и ■одкормочными ножами; привод, включающий цепную передачу И валы с закрепленными на них зубчатыми колесами, для переда-
чи вращения к тарелкам аппаратов. Привод осуществляется от опорных колес культиватора. Система крепления каждой секции четырехшарнирная.
Каждая секция (рис. 6.11) состоит из переднего кронштейна 3, закрепленного хомутом на раме-брусе культиватора; нижнего звена четырехзвенника 2; верхнего регулируемого (по длине) звена 4’А заднего кронштейна 6. К заднему кронштейну б прикреплен грядиль 77, на переднем конце которого установлено опорное колесо 1, а на заднем конце — призмы с накладками 7, в которых закрепляются стержни с держателями 8 и 9. В держателях. 8 и Я закрепляются рабочие органы 10. Для удержания заднего кронштейна 6 с грядилем и рабочими органами 10 от провисания при подъеме культиватора в транспортное положение и его транспортировке служит транспортная тяга (цепь) 5. Требуемая величина защитной зоны и перекрытия между лапами осуществляется путем передвижения стержней держателей на призмах с накладками 7. Глубину обработки изменяют, передвигая стойки лап в пазах держателей.
Ширина захвата культиватора составляет 2,8 м; глубина обработки при прополке 4…8 см, при рыхлении почвы — 10… 15 см| при подкормке — 10… 16 см; масса 640 кг. Агрегатируется с тракторами тягового класса 0,6 и 0,9 — Т-25А, Т-40М, Т-40АМ.
Рис. 6.11. Секция рабочих органов культиватора КРН-2,8МО:
/ — опорное колесо; 2 — нижнее звено четырехзвенника; 3 — передний кронш!
тейн; 4— верхнее регулируемое звено; 5— транспортная тяга; 6— задний кропим
тейн; 7 — призмы с накладками; 8 — задний держатель; 9 — боковой держатели
10 — рабочие органы; 11 — грядиль
Культиватор лесной бороздной КЛБ-1,7 (рис. 6.12) служит для [ухода за лесными культурами, созданными на вырубках по дну плужных борозд и по полосам.
Он состоит из рамы 7 сварной конструкции, представляющей собой поперечный брус с приваренным в его середине навесным устройством 1. Две дисковые батареи 14 закреплены на поперечном брусе рамы. В каждой батарее имеются четыре сферических: диска диаметром 510 мм, насаженных на квадратную ось, вращающуюся в подшипниках стоек. Стойки каждой батареи приварены к нижней плите 12, соединенной с верхней плитой 77 с помощью йцарнирного <?и фиксирующего 10болтов. К верхней плите 77 прижарены проушины, которые с помощью оси 9 шарнирно соединены с кронштейнами 13, приваренными к задней вертикальной Плите 6. К этой же плите приварена рамка 3, к которой с поморью амортизационных пружин 4 присоединена верхняя плита 77 В сборе с дисковой батареей. Задняя плита 6 соединена с переиней плитой 5 так же, как и нижняя плита 12 с верхней 77. В свою
а б
Рис. 6.12. Культиватор лесной бороздной КЛБ-1,7:
■— вид сбоку; б — вид сверху; 1 — навесное устройство; 2 — подставка; 3 — ■емка;4 — амортизационная пружина; 5 — передняя плита; 6 — задняя плита; 7 — рама;8 — шарнирный болт; 9 — ось; 10 — фиксирующий болт; 11 — верхняя ■лита;12 — нижняя плита; 13 — кронштейн; 14 — дисковая батарея; 15 — балластный ящик; 16 — хомут
очередь, передняя плита 5 с помощью хомутов 16 крепится к поперечному брусу рамы 7. Дисковые батареи 14 расположены симметрично относительно ряда седлающих им культур. Регулировка глубины обработки осуществляется изменением угла атаки в пределах от 0 до 30° через каждые 10°, что достигается поворотом нижних плит относительно шарнирного болта и фиксацией установленного угла фиксирующим болтом 10. На тяжелых почвах необходимая глубина достигается не только увеличением угла атаки, но и загрузкой балласта в балластные ящики 75. При уходе за культурами в бороздах обрабатывают пласты и дно борозды около ряда растений. Для этого дисковые батареи устанавливают с наклоном в вертикальной плоскости в сторону ряда под углом до 20° через каждые 5° поворотом задней плиты относительно передней. Так как лесные культуры в первый год роста имеют невысокую надземную часть, первые уходы проводят вразвал. В этом случае батареи устанавливают выпуклой частью дисков внутрь (к ряду культур). В последующие годы такие уходы, а также уходы за культурами, посаженными в микроповышения, проводят всвал, для чего правую и левую дисковые батареи меняют местами. Для облегчения навешивания культиватора на трактор и обеспечения устойчивого положения его при хранении служит подставка 2. Величина защитной зоны регулируется передвижением дисковых батарей по поперечному брусу рамы.
Ширина захвата культиватора составляет 1,7 м; глубина обработки 6… 12 см; масса 580 кг. Агрегатируется с тракторами класса 0,9; 1,4; 3 — Т-40А, «Беларусь» (МТЗ-80/82), ДТ-75М, ЛХТ-55М.
Культиватор дисковый для склонов КДС-1,8 предназначен для проведения агротехнических уходов за однородными лесными культурами, посеянными или посаженными по горизонтальным полосам на вырубках горных склонов крутизной до 12°. Он состоит из рамы, двух передних и двух задних дисковых батарей, предохранительного механизма передних батарей и механизма автоматического управления углами атаки рабочих органов. Передние батареи имеют по три сферических диска и работают вразвал, задние — по четыре диска и работают всвал. Изменение углов атаки от 0 до 30° обеспечивается их поворотом вместе с нижними плитами относительно верхних (как и у культиватора КЛБ-1,7) и закреплением болтов в соответствующих отверстиях. Устойчивую работу культиватора поперек склона обеспечивает механизм автоматического управления углами атаки рабочих органов, смонтированных на передних батареях. При сползании культиватора вниз по склону угол атаки увеличивается, происходит перераспределение действующих сил и культиватор выравнивается относительно продольной оси трактора. Ширина защитной зоны в пределах 25… 40 см устанавливается путем передвижения передних батарей по переднему, а задних — по заднему брусам рамы.
Ширина захвата культиватора составляет 1,8 м; глубина обработки 8… 10 см; масса 880 кг. Агрегатируется с тракторами тягового класса 3 — ДТ-75М, ЛХТ-55М.
Культиватор ротационный лесной КРЛ-1М (рис. 6.13) служит для уничтожения сорняков и рыхления почвы в рядах лесных культур высотой от 0,1 до 1,0 м. Культиватор состоит из рамы 1, двух опорных колес 4 и рабочих органов 3 в виде двух каркасно-прово-лочных или двух многолопастных крыльчаток, закрепленных на вертикальных осях с наклоном 9° во внутреннюю сторону. Для обработки культур высотой 0,1…0,4 м устанавливают каркасно-проволочные рабочие органы, а более высоких — многолопастные. Каждый тип рабочего органа имеет 12 лопастей и свободно вращается в стойке 2 вместе с осью. Расстояние между лопастями рабочих органов устанавливается в пределах 25… 70 см перемещением осей рабочих органов по поперечному брусу рамы. Глубина обработки регулируется с помощью опорных колес с винтовыми механизмами. Трактор и культиватор проходят над рядом культур, пропуская их между рабочими органами. При движении агрегата и заглублении рабочих органов за счет их наклона к горизонту они приводятся во вращение и за счет сдвигания почвы около ряда культур, вырывают сорняки и засыпают их почвой.
Ширина захвата культиватора 0,5…0,8 м; глубина обработки 1…8 см; масса 380 кг. Агрегатируется с тракторами тягового класса 0,9 и 1,4 — Т-40М и «Беларусь» всех модификаций.
Рис. 6.13. Культиватор ротационный лесной КРЛ-1М: / — рама; 2 — стойка; 3 — рабочий орган; 4 — опорное колесо |
Культиватор фрезерный лесной КФЛ-1,4 (рис. 6.14) предназначен для ухода за лесными культурами, рыхления почвы, уничто-
жения сорной растительности и мелкой древесной поросли на полосах, микроповышениях и в бороздах.
Он состоит из коробки передач 5, левой и правой полуосей 8, боковых поводков 2, двух фрезерных барабанов 77, опорных лыж 10 и тележки с опорными колесами 3. Коробка передач 5 обеспечивает изменение частоты вращения, передаваемой от ВОМ трактора через карданный вал 7 и цепные передачи к фрезерным барабанам 11. Каждый фрезерный барабан 11 состоит из вала с жестко установленными дисками, на которых закреплены Г-об-разные ножи 13, и свободно сидящих на валу дисковых ножей 12. Рама фрезерного барабана 77 с помощью штанги 7 с пружиной крепится к раме тележки 4. Сверху фрезерные барабаны закрыты кожухом 9, а сзади них присоединены грабли 14. В передней части рамы тележки приварено навесное устройство 6 для навешивания культиватора на навесную систему трактора. Опорные лыжи 10 служат для изменения глубины фрезерования. Крутящий момент на валу фрезерных барабанов передается от ВОМ трактора через карданный вал, коробку передач, полуоси, цепные передачи и сдвоенные шарнирные муфты.
При заезде культиватора на ряд культур тракторист включает ВОМ трактора и, опустив культиватор в рабочее положение, начинает движение агрегата. При этом ножи фрезерных барабанов рыхлят почву в междурядьях культур, уничтожая сорняки и мелкую поросль, перемешивают ее. Грабли предотвращают разбрасы-иание почвы и дополнительно измельчают ее.
Ширина захвата культиватора составляет 1,4 м; глубина обработки 5… 15 см; частота вращения фрезерных барабанов 3 и 44 с»1; масса 815 кг. Агрегатируется с тракторами тягового класса 1,4 — «Беларусь» всех модификаций.
Рис. 6.14. Культиватор фрезерный лесной КФЛ-1,4:
/ — штанга; 2 — боковой поводок; 3 — опорное колесо; 4 — рама тележки; 5 —
коробка передач; 6 — навесное устройство; 7 — карданный вал; 8 — полуось; 9 —
кожух; 10 — опорная лыжа; 11 — фрезерный барабан; 12 — дисковый нож; 13 —
Г-образный нож; 14 — грабли
ГЛАВА 7 ПОСЕВНЫЕ МАШИНЫ
7.1. Лесотехнические требования,
предъявляемые к посеву. Способы посева
и классификация сеялок
Основной задачей посева является равномерное распределение семян по площади с принятой нормой высева, заделка их на определенную глубину, установленную агролесотехническими требованиями для данной культуры, и обеспечение контакта семян с влажными слоями почвы, что является решающим условием для дружных и равномерных всходов.
К посевам и посевным машинам предъявляются следующие агролесотехнические требования.
1. Посевные работы должны проводиться в наиболее благоприятные для семян сжатые агротехнические сроки.
2. Должна быть обеспечена равномерность высева семян по площади и в рядах с установленной нормой высева. Отклонение от нормы высева не должно превышать 3… 4 %.
3. Должна быть обеспечена необходимая площадь питания семян.
4. Должна быть обеспечена равномерность заделки семян на заданную глубину. Отклонение по глубине заделки не должно превышать 15%.
5. Укладка семян должна производиться во влажную почву, на дно уплотненной борозды.
6. Должна быть обеспечена прямолинейность высеваемых рядков и сохранение ширины установленных междурядий. Отклонение от ширины междурядий ±1 см, стыковых ±2 см.
7. Семена при посеве не должны повреждаться. Повреждаемость семян не должна превышать 1 %.
8. Не должно быть огрехов и пересевов.
9. Засеянные участки не должны иметь гребнистости.
10. Посевные машины должны быть универсальными, особенно их высевающие аппараты.
11. Для обеспечения посевов в оптимальные агролесотехнические сроки посевные машины должны обладать высокой производительностью.
При выращивании посадочного материала, создании лесных культур посевом, содействии естественному лесовозобновлению,
CTpoflcTBe газонов, создании полезащитных полос применяются азличные способы посева, основными из которых являются: Ь • рядовой — семена высеваются непрерывной струей с одинаковым расстоянием между рядами и одинаковой глубиной заделки. Существует несколько видов рядового посева: обычный с междурядьями шириной 12… 15 см, узкорядный — 5…8 см, широкорядный — 30… 100 см;
• ленточный — является разновидностью рядового. Он пред
оставляет собой сочетание нескольких рядов обычного или узко-
грядного рядового посева с широкорядным. В ленточном способе
расстояние между рядами семян в ленте значительно меньше, чем расстояние между центрами лент. Этот способ может быть двух-, трех-, четырех-, многострочный;
• строчно-луночный (гнездовой) способ — семена высеваются
по несколько штук (граммов) в одну лунку (гнездо), при этом
■расстояние между лунками остается одинаковым. Это расстояние
■Называется шагом посева. Гнездовой способ посева имеет следую-
нцие разновидности: квадратно-гнездовой, при котором семена рас
полагаются по углам воображаемого квадрата; прямоугольный —
Семена располагаются по углам воображаемого прямоугольника; конвертный (шахматный) — семена располагаются по углам воображаемого квадрата (прямоугольника) и на пересечении их [диагоналей;
§
I • разбросный способ — семена разбрасываются хаотично по площади. Для этого способа используются разбросные сеялки, установленные на тракторах, вертолетах, самолетах.
В питомниках наибольшее распространение нашли рядовой и ■енточный способы посева; на вырубках, при защитном лесоразве-■ении — строчно-луночный и луночный способы; разбросный — ■ри создании газонов, лугов, пастбищ и т. п. Сеялки классифицируются по следующим основным признакам:
i • назначению — сельскохозяйственные, питомниковые, спеиальные (лесные, газонные, желудевые, для защитного лесоразведения и т.п.);
I • свойству высеваемых семян — для сыпучих и несыпучих семян;
I • способу образования посевных борозд — с сошниками лемешного типа, дисковыми сошниками, бороздообразующими катками;
• числу высеваемых рядов — однорядные и многорядные;
I • способу посева — рядовые, гнездовые, луночные, группоповые, разбросные;
I • способу передвижения — ручные, конные, тракторные, устанавливаемые на вертолетах и самолетах (аэросеялки). Трактор-Ные сеялки по способу соединения с тракторам бывают прицепные и навесные.
7.2. Общее устройство сеялки. Рабочие органы сеялки
Общее устройство сеялок определяется свойствами посевного материала и способами посева.
Лесные семена очень разнообразны по форме, размерам, сыпучести и другим внешним показателям, от которых зависит схема рабочего процесса посевной машины.
По форме семена бывают: круглые (липа, лещина, фундук, грецкий орех); эллипсовидные (ель, сосна, дуб, кедр); плоские (акация желтая, фасоль). По размерам семена подразделяются: на мелкие (ель, сосна, береза); средние (кедр, пихта, калина, липа); крупные (дуб, лещина, фундук, грецкий орех).
По степени сыпучести семена подразделяются на следующие категории: сыпучие — с углом естественного откоса ф= 28 …40° (сосна, ель, акация, калина, кедр, пихта, дуб, лещина) и несыпучие — с углом естественного откоса ср = 70… 90° (береза, ясень, клен, ильма). Сыпучие семена с углом естественного откоса ср = 25… 27° — семена повышенной сыпучести, а с углом ф = 41 …69° — пониженной сыпучести.
Рабочий процесс посева семян сеялками предусматривает образование посевных углублений (борозд, лунок), подачу семян из бункера, равномерное распределение семян по площади и заделку их почвой. При разбросном способе первая и последняя опера- I ции могут отсутствовать.
Схема сеялки представлена на рис. 7.1. Основными частями сеялки являются: ящик для семян 7, высевающий аппарат 3 с клапаном 4 для регулировки зазора выхода семян, семяпровода 5, сошника 6, заделывающего устройства 7(загортачи, катки, шлейфы и др.), опорных (или опорно-ходовых) колес 8 с приводом 10 к высевающим аппаратам и ворошилке 2, подъемно-установочные механизмы 11. Все части сеялки установлены на раме 9 с навесным или прицепными устройствами.
При движении сеялки с включенными при помощи подъемно-установочных механизмов 11 сошниками 6 семена из ящика / поступают в высевающий аппарат 3, приводимый во вращение приводом 10 от опорных колес 8. Для лучшего поступления семян в высевающий аппарат 3 производится их ворошение с помощью ворошилки 2, также приводимой во вращение от опорных колес 8. Из высевающих аппаратов 3 определенная норма семян поступает в семяпроводы 5, из которых они попадают на дно бороздок, открытых сошниками 6. Предварительная заделка семян осуществляется почвой, осыпающейся со стенок борозд, а окончательная — заделывающими устройствами 7.
К рабочим органам сеялок относятся ящики для семян, высевающие аппараты, семяпроводы, сошники, заделывающие рабочие органы.
Рис. 7.1. Схема сеялки: — ящик для семян; 2 — ворошилка; — высевающий аппарат; 4 — клапан; 5 — семяпровод; 6 — сошник; 7 — заделывающее устройство; 8 — опорное колесо; 9 — рама; 10 — привод; 11 — [ подъемно-установочные механизмы
Ящики для семян. Ящики для семян являются емкостью для семян или мульчи и обеспечивают Их подачу в высевающие аппараты. Форма ящика должна обеспе-иивать поток семян из отверстий в его дне или стенке. Угол накло-Вна боковых стенок ящика должен быть больше угла трения семян по материалу, из которого изготовлен ящик. Для лучшего истечения семян из ящика, особенно семян с пониженной сыпучестью ■и несыпучих семян, в ящиках предусматривается принудительная ■юдача семян в высевающие аппараты. Для этой цели применяются ворошилки, которые устанавливаются над высевающими аппаратами и вращаются вместе с ними.
Высевающие аппараты. Высевающие аппараты обеспечивают дозированную подачу семян из ящика в семяпровод и обеспечиваают распределение семян по площади в зависимости от способа посева. Типы высевающих аппаратов зависят от свойств семян, в вязи с чем их создано достаточно много. Основными типами высвающих аппаратов являются катушечный, дисковый, ячеистый, лабиринтный, ячеисто-бункерный, транспортерный.
Катушечный высевающий аппарат бывает двух видов: катушечо-желобчатый и катушечно-лопастной.
Кату шечно-желобчатый высевающий аппарат (рис. 7.2, а) служитдля дозированной подачи мелких и средних сыпучих семян при рядовом иленточном способах высева. Рабочая катушка насаженана вал 2 квадратного сечения. Рядом с рабочей катушкой На этом жевалу установлена холостая муфта 3 с верхним и нижним крыльями, которая не вращается исвоими крыльями пре-Иггствуетвыходу семян. Они помещены в высевающую коробку 4. ■местес валом 2 рабочая катушка / и холостая муфта 3 могут Передвигаться в осевом направлении. Перемещением вала 2изме-■етсярабочая длина /р катушки, т.е. та ее часть, которая нахо-втсявнутри высевающей коробки 4. Таким образом, регулирует-Ш норма высева семян. Кроме того, норма высева может осуще-Ивлятьсяизменением частоты вращения вала высевающих аппаратов.
[Катушечно-лопастной высевающий аппарат предназначен для рядового посева крупных семян. Устройство егоаналогично кату-
Рис. 7.2. Основные типы высевающих аппаратов сеялок:
а — катушечно-желобчатый; 1 — рабочая катушка; 2 — вал; 3 — холостая муфта; I 4 — высевающая коробка; б — дисковый; 1 — вертикальный вал; 2 — нижний диск; 3 — неподвижный диск (дно бункера); 4 — верхний диск; 5 — паз верхнего диска; 6 — ползунок; 7 — винт; 8 — отсечное окно; 9 — паз нижнего диска; / -заполнение дозировочного окна; II— высев; в — лабиринтный; 1 и 4 — высевающие аппараты; 2 — перегородка; 3 — бункер; 5 — крышка; 6 — паз; г — ячеисто-бункерный; 1 — семенной барабан; 2 — перегородка; 3 — регулировочная заслонка; 4 — дозировочная коробка; д — транспортерный; 1 — ведомая звездочка; 2 — транспортер; 3 — бункер; 4 — щетка; 5 — ведущая звездочка
шечно-желобчатому, только катушка и холостая муфта имеют большие размеры и вместо желобков имеют лопасти, между которыми размещаются семена.
Катушечные высевающие аппараты могут производить как нижний, так и верхний высев. При нижнем высеве семена проходят в
«ысевающей коробке под катушкой (направление вращения катушки совпадает с направлением вращения приводного колеса). При верхнем высеве — семена в высевающей коробке проходят Шад катушкой (направление вращения катушки противоположно Направлению вращения приводного колеса). Нижний высев применяется для мелких и средних трудноповреждаемых семян; верх-ний — для крупных, яровизированных и легкоповреждаемых семян. При нижнем высеве семена распределяются более равномерно, чем при верхнем.
Дисковый высевающий аппарат (рис. 7.2, б) предназначен для |строчно-луночного способа посева мелких сыпучих семян хвой-иых пород. Он состоит из неподвижного диска 3, служащего одновременно дном бункера и двух (верхнего 4 и нижнего 2) вра-Вцающихся дисков, закрепленных на вертикальном валу 1. Во вра-■цающихся дисках имеются пазы 5 и 9, смещенные друг относи-■»сльно друга на угол 90°. Привод вала осуществляется от колеса, катка или дискового сошника. При движении сеялки вращение от дискового сошника через коническую передачу передается на исртикальный вал 7, верхний 4 я нижний 2 вращающиеся диски. Нз находящихся в бункере семян пазом верхнего диска 5 (положение I) отделяется порция и перемещается до совпадения паза Ьерхнего диска 5 с отсечным окном 8 и находится там, пока ■ижний диск 2 пазом нижнего диска 9 не откроет его. Порция ■смян проваливается через паз нижнего диска 9 (положение Н) ■ семяпровод и попадает в бороздку, подготовленную сошником. Количество высеваемых семян (норма высева) регулируется из-■енением объема отсечного окна 8 с помощью винта 7 и политика 6, а шаг посева — установкой дисков с большим и мень-BtM числом пазов.
I Ячеистый высевающий аппарат представляет собой валик, име-Ьщий на своей наружной поверхности ячейки определенного раз-Ьера, расположенные равномерно по окружности валика. При Ьащении валика, находящегося под бункером, семена заполня-Вт ячейки и переносятся в них в семяпровод.
Лабиринтный высевающий аппарат (рис. 7.2, в) применяется Нв строчно-луночного способа посева мелких семян хвойных Пород.
[ На семенном вращающемся бункере J устанавливается несколь-■о высевающих аппаратов (7 и 4). Каждый аппарат представляет Ьбой коробку с крышкой 5 прямоугольной формы с внутренней ■ерегородкой 2 и двумя входными окнами (боковыми) и одним мходным (отверстие в крышке 5). При нахождении аппарата в ■ижнем положении происходит заполнение семенами из бункера ■Ежовых окон (положение 1—1). При повороте бункера на 180° ■сть семян отсекается перегородкой 2 (положение II— II) и че-К выходное отверстие высевается на лоток и далее поступает в
разрыхленную почву. Норма высева регулируется перемещением перегородки 2 по пазу 6, а шаг посева — изменением числа высевающих аппаратов (1 и 4).
Ячеисто-бункерный высевающий аппарат (рис. 7.2, г) служит для строчно-луночного способа посева крупных семян (желудей, лещины, фундука), в том числе с микоризной землей.
Он состоит из семенного барабана 1 приводимого во вращение от опорных колес сеялки, перегородки 2, разделяющей бункер на две части (для семян и микоризной земли), дозировочной коробки 4 и регулировочных заслонок 3. Принцип работы аналогичен работе лабиринтного высевающего аппарата. Заполнение дозировочной коробки 4 семенами и микоризной землей производится при нахождении ее в нижнем положении /, отсечка—в верхнем положении /7, а высев — при повороте приблизительно на 360°. Число семян (штук в одну лунку) регулируется передвижением заслонок 3, а шаг посева — числом дозировочных коробок 4.
Транспортерный высевающий аппарат (рис. 7.2, д) применяется для рядового посева несыпучих семян.
Высевающий аппарат состоит из ведущей 5 и ведомой 1 звездочек, крючковой цепи с прикрепленными к ней гребенками, перекинутой между звездочками 1 и 5. Над транспортером 2 в его верхней части расположена щетка 4 с регулировочным устройством. Аппарат располагается около наклонной передней стенки бункера 3. Норма высева регулируется изменением скорости движения транспортера с помощью клиноременного вариатора. Равномерность подачи семян, а также их число устанавливается изменением величины зазора между транспортером 2 и щеткой 4. Щетка 4 выравнивает слой семян на транспортере, обеспечивая равномерность их подачи.
Центробежный высевающий аппарат применяется для поверхностного высева сыпучих материалов (семена газонных трав и трав сидеренатов, гранулы минеральных удобрений, песок и т.п.).
Высевающий аппарат выполнен, как правило, в виде диска с разбрасывающими лопастями. Сыпучий материал из бункера попадает на вращающийся диск и под действием центробежной силы и лопастей разбрасывается по поверхности. Основным недостатком высевающего аппарата является неравномерность высева.
Семяпроводы.Семяпроводы предназначены для подачи семян от высевающих аппаратов к сошникам. Верхний конец их закрепляется на корпусе высевающих аппаратов, а нижний устанавливается в воронки сошников и направляет семена непосредственно на дно посевных бороздок. Семяпроводы должны быть подвижными и гибкими.
Воронкообразный семяпровод (рис. 7.3, а) состоит из нескольких воронок, соединенных между собой цепочками. Он обладает хо-
рошей подвижностью и гибкостью, легко ремонтируется, но непрочен.
Спирально-ленточный (рис. 7.3, б) и спирально-проволочный семяпроводы (рис. 7.3, в) представляют собой навитые из металлической пластины или проволоки трубки, к верхней части которых прикреплены воронки для крепления к высевающим аппаратам. | Они достаточно гибки и удобны в работе, однако сравнительно дорогостоящи и сложны в ремонте.
Телескопический семяпровод (рис. 7.3, г) состоит из отдельных трубок, вдвигаемых друг в друга. Он более равномерно по сравнению с другими направляет семена, так как имеет гладкие стенки, но быстро ржавеет, легко забивается почвой, поэтому имеет небольшой срок службы.
Резиновый семяпровод (рис. 7.3, д) представляет собой трубку из гладкого или гофрированного прорезиненного материала. Он наиболее дешевый и наиболее простой, однако быстро портится от сырости, солнца и мороза.
Сошники.Сошники сеялок предназначены для образования в почве бороздок для укладки в них семян.
Анкерные сошники служат для глубокой заделки семян на выровненных, разрыхленных и мелкокомковатых почвах без крупных растительных остатков. Они могут быть наральниковыми и коробчатыми.
Наральниковый сошник (рис. 7.4, а) состоит из наральника «рабочей части) 7, который прикреплен к корпусу 2. В работе тарой сошник может опираться на носок (беспяточный сошник) илина специальную опорную поверхность (пяточный сошник).
Рис. 7.3. Основные виды семяпроводов:
I — воронкообразный; б — спирально-ленточный; в — спирально-проволочный;
г — телескопический; д — резиновый
Пяточный сошник обеспечивает большую устойчивость хода и хорошую работу на мягких почвах.
Коробчатый сошник (рис. 7.4, б) состоит из груди сошника 1 для внедрения в почву и раздвигания ее в стороны, стойки 2, к которой крепится коробка, и боковых пластин 4, предохраняющих осыпание почвы при укладке семян на дно бороздки. Сошник своей стойкой 2 на раме сеялки крепится стопорным винтом 3. Расстояние между боковыми пластинами 4 должно соответствовать заданной агротехническими требованиями ширине посевной строчки.
Килевидный сошник (рис. 7.4, в) имеет наральник 1 с тупым углом вхождения в почву, который прикреплен к воронкообразному корпусу 2. Такой сошник используется для мелкой заделки семян трав на хорошо обработанных почвах. Посевная бороздка таким сошником производится за счет его вдавливания в почву.
Рис. 7.4. Основные типы сошников сеялок: а_ анкерный наральниковый; / — наральник; 2 — корпус; б — анкерный коробчатый; 1 — грудь сошника; 2 — стойка; 3 — стопорный винт; 4 — боковые пластины; в — килевидный; / — наральник; 2 — корпус; г — однодисковый; д — двухдисковый; е — бороздообразующий каток; / — каток; 2 — реборда (кольцо)
Дисковые сошники могут быть однодисковыми и двухдисковыми. Преимуществом их является хорошая работа на влажных почвах, так как на них можно устанавливать чистики, счищающие с сошника налипшую почву.
Однодисковый сошник (рис. 7.4, г) представляет собой сферический диск, установленный под углом к направлению движения (углом атаки) и к вертикали.
С выпуклой стороны диска установлена воронка, по которой I семена поступают в бороздку. Такой сошник применяется на сеялках, предназначенных для работы в тяжелых условиях вырубок или под пологом леса.
Двухдисковый сошник (рис. 7.4, д) представляет собой два плоских диска, установленные симметрично под углом ф = 10…23° друг к другу и соприкасающиеся в передней части в точке т. На Внешних боковых поверхностях дисков могут быть установлены раздвижные реборды для регулировки глубины. Диски крепятся на оси, закрепленной на корпусе сошника. В корпусе имеется [воронка для установки семяпровода. Диски свободно перекатыва-■отся в почве, разрезают ее, раздвигают в стороны, образуя бороздки.
Бороздообразующий каток (рис. 7.4, е) представляет собой цилиндрический каток 1 с прикрепленными к нему ребордами (кольтами) 2. Они образуют посевные бороздки за счет уплотнения почвы, чем обеспечивается подъем влаги с нижних слоев почвы к семенам. Для обеспечения нужной схемы посева изменяют положение реборд на катке.
Заделывающие рабочие органы.Заделывающие рабочие органы оужат для полного засыпания семян почвой, а также разравнивания поверхности почвы по всей ширине захвата сеялки. К ним ■тносятся лемешные загортачи, катки, шлейфы.
Лемешные загортачи представляют собой два лемешка, устанавливаемые сзади сошника под углом к направлению движения. Поперечное расстояние между загортачами должно быть больше, ‘чем ширина бороздки.
Такие загортачи обеспечивают заделку семян при большой ширине посевной бороздки.
Катки могут быть одиночными с вогнутым ободом, двойными с наклонным ободом или с плоским ободом и наклонными осями. Они засыпают почвой семена в борозде и одновременно уп-Ьотняют ее.
[ Их конструкция более сложная, что увеличивает массу сеялки. Поэтому катки применяют в сеялках для посева семян, нуждаю-шихся в мелкой и тщательной заделке.
Шлейфы бывают цепные, планчатые, в виде боронок. Волочась кзади сошников, они засыпают бороздки и выравнивают поверхность почвы.
7.3. Установка сеялки на заданную норму высева семян
Перед установкой многорядных сеялок на заданную норму высева семян проверяют высевающие аппараты на равномерность высева ими семян. Для этого замеряют рабочую длину катушки всех высевающих аппаратов. Допустимое отклонение рабочей длины катушки 0,5 мм, а отклонение от нормы высева одним аппаратом не должно превышать 4… 5 %. Рабочую длину катушки одного высевающего аппарата изменяют с помощью специальных регулировочных шайб. При их установке со стороны холостой муфты катушка выдвигается из корпуса высевающего аппарата на толщину шайбы. При этом ее рабочая длина уменьшается, а следовательно, снижается число высеваемых аппаратом семян. Помещая шайбу со стороны катушки, число высеваемых семян увеличивают.
Для изменения числа высеваемых семян сеялка снабжена регуляторами. Деления и цифры на шкале показывают, на сколько миллиметров выдвинуты рабочие части катушки аппаратов. Для получения требуемого числа высеваемых семян подбирают необходимое передаточное отношение и длину рабочей части катушек. Это предотвращает дробление семян в аппаратах и обеспечивает равномерный их высев.
Чтобы установить сеялку на заданную норму высева семян, необходимо поднять ее так, чтобы приводные колеса свободно вращались. Для обеспечения устойчивости сеялки в поднятом состоянии под ее раму следует установить специальные подставки. Затем засыпают семена в семенной ящик. Рычаг регулятора необходимо установить на нулевое деление и убедится, что торцы катушек находятся на уровне с плоскостью розеток. Под сошники укладывают брезент и измеряют длину обода приводного колеса сеялки.
Число семян, которое должно быть высеяно за один оборот ходового колеса сеялки, определяют по формуле, кг,
я — QBl
Чх10 000′
где Q — заданная норма высева, кг/га; В — ширина захвата сеялки; / — длина обода колеса, м.
При установке сеялки ее приводное колесо обычно поворачивают 25… 50 раз. При этом скорость вращения колеса должна приблизительно соответствовать скорости движения сеялки в процессе ее работы. Массу высеянных семян исходя из заданной нормь можно определить по формуле, кг,
QBln
?и~10 000′ где п — число оборотов приводного колеса сеялки.
Затем взвешивают высеянные семена и сравнивают их массу с расчетным значением. Если окажется, что масса фактически высеянных семян меньше полученного при расчетах значения, то рычаг регулятора переставляют в новое положение, увеличивая при этом захват катушек.
Установку нормы повторяют несколько раз и добиваются такого положения, когда фактическое значение массы высеянных [семян будет соответствовать расчетному с отклонением не более 2…3%.
При необходимости массу высеянных семян можно регулировать изменением частоты вращения вала высевающих аппаратов путем установки сменных звездочек и шестеренок.
7.4. Вспомогательные части и конструкции сеялок
Рама служит для размещения всех элементов сеялок, а также шля соединения с трактором при помощи навесного или прицеп-того устройств. Рамы, как правило, опираются на металлические шли пневматические колеса, на осях которых закреплены ведущие звездочки, передающие вращение на валы высевающих аппаратов, а при наличии ворошилок — и на них. В сеялках с бороз-Вообразующими катками рама опирается на них и ведущие звез-Вочки устанавливаются на валу катка. В целях увеличения сцепления с почвой на катках устанавливаются почвозацепы.
Подъемно-установочные механизмы служат для подъема сошников у прицепных сеялок из рабочего положения в транспортное и Ьбратно с помощью гидроцилиндра, соединенного с гидросистемой трактора. При подъеме сошников специальная муфта производит автоматическое отключение привода высевающих аппаратов, а при их опускании — включение привода. Навесные сеялки и транспортное положение приводятся вместе с опорными колесами, поэтому они не нуждаются в муфтах отключения высевающих аппаратов.
Передаточные механизмы служат для привода высевающих аппаратов и ворошилок семян. Привод может осуществляться от хо-■ового или опорного колес, дискового сошника или от вала отбо-ра мощности трактора через зубчатые, цепные или ременные передачи. Для изменения передаточного числа трансмиссии сеялок на вал колеса устанавливают зубчатые колеса с различным числом зубьев (обычно прилагаются к сеялке) или при помощи кли-Иоременного вариатора.
, Маркеры и следоуказатели служат для ориентирования трактористу при последующем проходе и гарантируют точную стыковку междурядий и прямолинейность движения агрегата.
Маркер представляет собой раздвижную штангу, шарнирно соединенную с рамой сеялки и диском или другим рабочим органом на другом конце, оставляющим след на почве. Маркер движется по почве в стороне от агрегата на определенном расстоянии, при втором заезде колесо или гусеница трактора движется по оставленному следу.
Следоуказатель — это укрепленная на тракторе штанга, на конце которой подвешен груз, который позволяет трактористу вести агрегат, направляя грузик по следу крайнего колеса или гусениц от предыдущего прохода.
7.5. Конструкции лесных сеялок
Сеялка лесная универсальная СЛУ-5-20 (рис. 7.5) служит для посева мелких сыпучих семян в открытом грунте и теплицах. Сеялка может поставляться в двух модификациях: в навесном варианте к тракторам тягового класса 0,6; 0,9 и 1,4 — Т-25А, Т-40М и МТЗ-80/82 и в варианте к самоходному шасси Т-16М.
В навесном варианте сеялка снабжается поперечным брусом 1, ответным звеном автосцепки 2 и двумя тягами — нижней 4 и верхней 5, устанавливаемых на раму. Поперечный брус 1 рамы с ответным звеном автосцепки 2 соединен шарнирно, чем обеспечивается лучшая приспосабливаемость бороздообразующего катка 12 к неровностям почвы.
Ограничение поворота бороздообразующего катка 12 вокруг шарнира обеспечивается ограничителем шарнира 3.
На раме сеялки к боковинам 7 закреплен семенной бункер 6, внутри которого размещены катушечно-желобчатые высевающие аппараты с цепным приводом 8 от бороздообразующего катка 12, снабженного почвозацепами.
Под семенным бункером 6 установлен регулятор нормы высева рычажного типа. В задней части сеялки расположены шлейф 9 в виде цепей и загортачи 10. Под высевающими аппаратами расположены семяпроводы 11, через которые семена поступают в подготовленные бороздообразующим катком 12 бороздки.
Бороздообразующий каток 12 представляет собой цилиндрической формы каток диаметром 410 мм, на котором размещены 20 колец трапецеидального сечения. Ширина колец, а следовательно и посевных бороздок для хвойных пород, составляет 20 мм, для лиственных — 30 мм.
Сеялка может производить рядовой посев с размещением посевных строчек в ленте: 5-, 10-, 20-строчный с шириной междурядий соответственно 25, 10 и 5 см, ленточный посев семян по схеме 10 — 30—10 — 30 — 10. При использовании сеялки в теплицах на наконечники семяпроводов надевают делители, каждый из
§
Рис. 7.5. Схема сеялки лесной универсальной СЛУ-5-20:
И— поперечный брус; 2 — ответное звено автосцепки; 3 — ограничитель шарнира; ■— нижняя тяга; 5 — верхняя тяга; 6 — семенной бункер; 7 — боковина; 8 — ■епной привод; 9 — шлейф; 10 — загортач; 11 — семяпровод; 12 — бороздообразующий каток
Которых разделяет выходящий из семяпроводов поток семян на ■ве части и направляет их в две соседние бороздки. Таким образом Ьбеспечивается 20-строчный посев.
Для работы в агрегате с самоходным шасси Т-16М сеялка укомплектовывается двумя понизителями, двумя кронштейнами и четырьмя звеньями параллелограммного механизма, устанавливаемыми между понизителями и рамой сеялки. Кронштейны служат для присоединения двух цилиндров подъема сеялки в транспорт-иое положение.
Вместимость бункера для семян составляет 0,05 м3; ширина захвата, включая одностыковое междурядье, 1,5 м; масса сеялки 300 кг. ,
Сеялка «Литва-25» (рис. 7.6) служит для посева мелких сыпу-■Их семян, в основном, хвойных пород в лесных питомниках. Она ■остоит из рамы 1, бункера 2 для семян, в нижней части которого 1асположен пятисекционный ячеистый высевающий аппарат 3, кронштейна 4 крепления сеялки на самоходное шасси, цепной ■ередачи 5привода высевающего аппарата Jot бороздообразующе-|о катка б с почвозацепами. Впереди бородообразующего катка б расположен грейдерный выравниватель почвы 7, который можно Шстанавливать под разными углами к направлению движения аг-■гата.
1 За бородообразующим катком 6 расположены прутковые чистки 8 канавок катка, служащие одновременно регуляторами глу-
Рис. 7.6. Схема сеялки «Литва-25»:
1 — рама; 2 — бункер; 3 — высевающий аппарат; 4 — кронштейн; 5 — цепная передача; 6 — бороздообразующий каток; 7 — выравниватель почвы; 8 — чистики; 9 — семяпровод; 10 — уплотняющий каток; 11 — гребенка; 12 — волокуша; 13 — рычаг подъема сеялки
бины бороздок, семяпроводы 9, пятисекционный уплотняющш каток 10, гребенка 11 и волокуша 12. Подъем и опускание сеялки производятся при помощи рычага 13.
При движении агрегата колеса самоходного шасси формируют и маркируют грядку. Грейдерный выравниватель почвы 7 смещает срезанную почву в пониженные места, выравнивая поверхност! гряды, образовавшуюся между колесами шасси. Каждая из пяти секций бороздообразующего катка б, перемещаясь по грядке сво-, ими ребордами, создает пять посевных бороздок, составляющих пятистрочную ленту. Семена из бункера 2 попадают в ячейки высевающих аппаратов 3, которые перемещают их в семяпроводы 9 и через наконечники укладывают на дно бороздок. Секции уплотняющего катка 10 вдавливают семена в почву, а гребенка 11 и волокуша 12 засыпают семена рыхлой почвой и разравнивают поверхность грядки.
Емкость бункера составляет 0,08 м3; диаметр бороздообразующего катка 0,31 м; ширина захвата 1,5 м; ширина ленты 12 см; масса сеялки 180 кг. Сеялка может быть настроена на 5-, 4- и 3-ленточный посев. Агрегатируется с самоходным шасси Т-16М.
Сеялка питомниковая навесная СПН-3 (рис. 7.7) служит для, высева несыпучих семян, а также семян, высеваемых с материалом стратификации или в смеси с торфом, опилками и т. п.
Сеялка состоит из рамы 1 с навесным устройством, бункера J с тремя высевающими аппаратами транспортерного типа, клино-ременного вариатора 3 для привода транспортера и щеточного устройства 4, состоящего из щеточного барабана и регулировочного болта 5, цепной передачи 6, получающей вращение от звездочки, закрепленной на ступице опорно-приводного колеса 7.
Рабочие органы сеялки — уплотняющие катки 8 цилиндрической формы, загортачи 9, сошники 11, семяпроводы 10 и опорные колеса 12. Сошники 11с опорными колесами 12 установлены на! параллелограммной подвеске 13, закрепленной на кронштейне 14, и придавлены пружиной 15 в целях копирования рельефа почвы. Загортачи 9 и уплотняющие катки 8 установлены на общих тягах, которые шарнирно присоединяются к коробчатому сошнику. Се-
Рис. 7.7. Схема сеялки питомниковой навесной СПН-3:
/ — рама; 2 — бункер; 3 — вариатор; 4 — щеточное устройство; 5 — регулировочный болт; 6— цепная передача; 7— опорно-приводное колесо; 8 — уплотняющий Каток; 9 — загортач; 10 — семяпровод; 11 — сошник; 12 — опорное колесо; 13 — параллелограммная подвеска; 14 — кронштейн; 15 — пружина
■лка оснащена выносным гидроцилиндром для подъема сошниковой группы в транспортное положение.
Во время работы сеялки транспортеры гребенками выбирают Йемена из бункера и направляют их в семяпроводы, по которым они поступают в сошники. Через сошники семена попадают на ■но борозд, заделываются загортачами и прикатываются уплотняющими катками.
Сеялка желудевая универсальная СЖУ-1 служит для высева желудей и других семян подобной формы и размеров. I Сеялка состоит из рамы с навесным устройством, бункера для Ьемян, высевающего аппарата, кулочково-копирного механизма, Еошника с черенковым ножом, волокуши, опорно-приводных Колес.
Высевающий аппарат сеялки ячеисто-бункерного типа состоит ■з пустотелого цилиндра-барабана и девяти дозировочных коровок. При вращении барабана дозировочные коробки высевают семена с шагом 0,3 м. Число высеянных семян можно регулировать ■аслонками, установленными во внутреннюю полость дозировочных коробок. Шаг посева семян можно изменять путем перекрытая заслонок выходных отверстий дозировочных коробок. Высева-аощий аппарат приводится во вращение от опорно-приводных колес сеялки.
Кулачково-копирный механизм обеспечивает высев семян группами с разным расстоянием между ними.
Сошник с черенковым ножом образует бороздку, в которую укладываются высеянные семена. Волокуша заделывает семена влажной почвой, поднятой на поверхность сошником.
Агрегатируется с тракторами Т-25А, Т-40М.
Сеялка зернотуковая травяная СЗТ-3,6 применяется для высева сыпучих, среднесыпучих и несыпучих семян трав с одновременным внесением в почву гранулированных минеральных удобрений.
Сеялка состоит из ящика для семян, туков и семян трав, высевающих аппаратов, дисковых и наральниковых сошников, семяпроводов, опорных колес, рамы с прицепным устройством, механизма привода высевающих аппаратов и гидроцилиндра подъема.
Ящик сеялки, изготовленный из листовой стали, разделен на два отделения: переднее — для семян и заднее — для гранулированных удобрений. Для мелких сыпучих семян имеются два ящика меньшего объема.
Высевающие аппараты катушечного типа установлены на дне ящиков. Чтобы обеспечить постоянный приток семян к высевающим аппаратам, над ними располагают нагнетатели и ворошилки. При посеве сыпучих семян нагнетатели и ворошилки можно отключать.
Высевающие аппараты приводятся во вращение от опорных колес через механизмы привода. Норму высева семян и дозу внесения удобрений регулируют путем изменения частоты вращения катушечных аппаратов, заменой звездочек в системе привода и длиной рабочей части катушек высевающих аппаратов.
На сеялке установлены резиновые гофрированные и спирально-ленточные семяпроводы. Для высева семян трав предназначены спирально-ленточные семяпроводы и наральниковые сошники.
Агрегатируется с тракторами Т-40М и МТЗ-82.
ГЛАВА 8 МАШИНЫ ДЛЯ ПОСАДКИ ЛЕСА
8.1. Способы посадки. Лесотехнические требования к посадке. Классификация лесопосадочных машин
Посадка является основным технологическим приемом закладки лесных культур при лесоразведении и лесовосстановлении и осуществляется в различных климатических и почвенных усло-
ВИЯХ.
В лесном хозяйстве в зависимости от вида лесокультурной площади и почвенных условий посадку леса или отдельных деревьев ведут разными способами.
На вырубках с дренированными почвами культуры сажают на дно борозды, проделываемой двухотвальным плугом.
На избыточно увлаженных почвах посадку культур ведут по | отваленным пластам или микроповышениям.
В декоративных и плодово-ягодных отделениях питомников и Отделениях цветоводства посадку растений ведут рядовым способом на хорошо разделанной почве.
| В садово-парковом строительстве широко применяют посадку Высокорослых деревьев с комом почвы в предварительно подго-■юленные траншеи или ямы.
Площади, на которых производится посадка лесных культур Подразделяются на следующие категории:
I • школьные отделения питомников — для выращивания крупномерного посадочного материала;
I • открытые площади — для создания полезащитных, придорожных, прибалочных и приовражных лесных полос;
I • вырубки — для создания культур на лесокультурных площа-1ях различных категорий и различной влажности, а также под ■ологом леса; [ • овражно-балочные и горные склоны — для выращивания лесомелиоративных насаждений; | • площади с барханными и подвижными песками — для создания лесных культур в целях закрепления песков.
При создании лесных культур к механизированной посадке ■редъявляется ряд требований, от соблюдения которых зависит качество выполняемых работ. Основными лесотехническими требованиями являются следующие:
• при посадке лесных культур должны выдерживаться заданные междурядья, особенно на открытых площадях и на раскорчеванных вырубках;
• должен выдерживаться заданный шаг посадки; Отклонение не должно превышать 10… 20 %;
• при посадке не должна повреждаться надземная часть посадочного материала;
• заделка корневых систем культур должна быть плотной на всей глубине их расположения без значительных деформаций и повреждений;
• корневые шейки культур должны заделываться на заданную глубину относительно поверхности почвы;
• корневая система должна располагаться в почве без повреждений и загибаний;
• посадка должна производиться на одинаковую глубину;
• надземная часть культур после посадки должна располагаться вертикально как в продольном направлении, так и в поперечной плоскости. Отклонение не должно превышать 20… 30°.
В зависимости от способов посадки лесопосадочные машины классифицируются по следующим основным признакам.
• почвенным условиям и образованию посадочных мест:
для школ питомников;
посадки на вырубках с дренированными почвами в борозды или разрыхленные полосы;
посадки на площадях и вырубках с дренированными почвами без предварительной обработки почвы;
посадки по пластам и микроповышениям на площадях с временно увлажненными, переувлажненными и сырыми почвами;
посадки на горных и овражно-балочных склонах;
посадки в поливных условиях;
посадки на каменистых и песчаных почвах;
посадки и пересадки крупномерного посадочного материала в зеленом строительстве;
• выполнению рабочего процесса (принципу действия ма
шин):
для непрерывной посадки, при которой посадочное место готовят в виде непрерывной щели, а посадочный материал устанавливают в нее с определенным шагом посадки;
точечной (дискретной) посадки, при которой посадочное место в виде лунки готовится отдельно для каждого растения;
• расположению посадочного материала:
для вертикальной посадки, когда растения в посадочной щели или лунке располагаются вертикально;
наклонной посадки, когда растения в посадочной щели располагаются под наклоном к горизонту;
• способу соединения с трактором — навесные и прицепные;
• числу одновременно высаживаемых рядов — однорядные и многорядные;
• способу привода посадочных аппаратов:
с пассивным приводом (от прикатывающих катков, опорно-ходовых или ходовых колес и т.п.);
активным приводом (от вала отбора мощности трактора).
8.2. Общее устройство лесопосадочных машин
Рабочий процесс посадки, выполняемый лесопосадочными машинами, включает подготовку посадочного места, вкладывание посадочного материала в захваты машины, перемещение его и посадочное место и заделку посадочного материала почвой с ее уплотнением. Для выполнения рабочего процесса любая лесопо-■вдочная машина имеет рабочие и вспомогательные органы.
Рис. 8.1. Схема лесопосадочной машины МЛУ-1:
— рама; 2 — ограждение; 3 — сиденье; 4 — ящик для посадочного материала;
— посадочный аппарат; 6 — балластный ящик; 7 — уплотняющий каток; 8 — сошник; 9 — пружина
К рабочим органам относятся: сошники, посадочные аппараты, заделывающие механизмы.
К вспомогательным органам относятся: рама, навесные или прицепные устройства, ящики для посадочного материала, сиденья для сажальщиков, механизмы регулировки, ограждения или тенты, сигнальные устройства.
Общее устройство лесопосадочной машины рассмотрим на примере машины, широко используемой в лесном хозяйстве, МЛУ-1 (рис. 8.1). Она предназначена для посадки сеянцев и 4…5-летних саженцев хвойных и лиственных пород на вырубках с Дренированными почвами и других площадях с числом пней до 600 шт. на 1 га, по предварительно расчищенным полосам при большем числе пней, а также без предварительной подготовки почвы на чистых незадернелых вырубках. Основными частями машины являются: сошник 8 посадочный аппарат 5, уплотняющие катки 7, ящики для посадочного материала 4, балластный ящик 6, ограждение 2. Все части машины смонтированы на раме 1 с навесным устройством.
При движении агрегата сошник 8 образует посадочное место в виде непрерывной посадочной щели. Посадочный аппарат 5, приводимый во вращение от уплотняющего катка 7 через зубчатую передачу, захватывает поданный саж&тыциком сеянец или саженец в захват посадочного аппарата 5, который и подает его в посадочную щель. В нижнем положении захват открывается, сеянец или саженец освобождается, одновременно с этим его корневая система заделывается почвой, осыпающейся с боковин сошника 8 в щель. Уплотняющие катки 7 уплотняют почву с обеих сторон растения. Степень уплотнения регулируется при помощи пружины 9 и засыпкой балласта в балластный ящик 6. Для предупреждения сажальщиков от ударов ветвями растущих деревьев, ветвей кустарников на машине установлено ограждение 2.
8.3. Рабочие органы лесопосадочных машин
Основными рабочими органами лесопосадочных машин явля ются сошники, посадочные аппараты и заделывающие рабочи органы.
Сошники. Сошники предназначены для образования посадоч ного места с целью размещения корневой системы сеянцев или саженцев при посадке. К сошникам предъявляются следующие требования: стенки посадочного места должны быть без значительного уплотнения и замазывания; должно быть обеспечено рыхление почвы в зоне расположения корневой системы; в начале движения заглубление в почву сошника должно быть обеспечено на расстоянии 1,0… 1,2 м (±0,02 м); должны преодолеваться твердые включения, находящиеся в почве; сошники не должны
•вбиваться растительными остатками; должны противостоять абразивному износу.
В связи с большим разнообразием почвенных условий создано немало типов сошников: коробчатые, дисковые, ножевидные ка-Вающиеся, лункообразующие.
Коробчатый сошник с острым углом вхождения в почву (ан-Верный) образует посадочное место в виде непрерывной щели и Вредставляет собой коробку из листовой стали, установленную на стойке, заостренную в передней части и полую — в задней (рис. 8.2, а). Такие сошники применяют на машинах, работающих на хорошо обработанных почвах без наличия в них твердых включений. Частицы почвы будут двигаться вверх при условии, когда Вгол вхождения сошника а < 90° — ср, где ф — угол трения почвы В материал сошника. Под действием вертикальной составляющей Вил сопротивления почвы Rz, направленной вниз, сошник быстро заглубляется. Для уравновешивания этой силы и обеспечения Устойчивости сошника по глубине в конструкциях машин предусматривается установка опорных элементов, обычно опорных ко-■ес. Преимуществом такого сошника являются устойчивость глу-Вины хода и быстрая заглубляемость; недостатками — забивае-Вость растительными остатками, уплотнение почвы на стенках Восадочной щели, плохая преодолеваемость включений.
Коробчатый сошник с тупым углом вхождения в почву (рис: В.2, б) также образует посадочное место в виде непрерывной щели. щ такого сошника частицы почвы и растительные остатки перемещаются по груди сошника вниз, обеспечивая его самоочищае-Вость. Частицы почвы будут перемещаться вниз при соблюдении Всловия а>90° ф. Под действием вертикальной составляющей сил
опротивления почвы Rz, направленной вверх, сошник стремит-и выглубиться. Сила Rzуравновешивается силой тяжести, прихо-ящейся на сошник. Такой сошник не забивается почвой и расти-бльными остатками, хорошо преодолевает включения, находящиеся в почве. Однако этот тип сошника плохо заглубляется в очву и имеет более высокое тяговое сопротивление. Коробчатый комбинированный сошник представляет собой В>четание сошников с острым и тупым углами вхождения в почву ! (рис. 8.2, в). Нож 1 с тупым углом вхождения в почву щ имеет ^рачительно меньшую толщину по сравнению с коробкой 2, по-Итому создает и меньшее сопротивление. Коробчатая часть имеет ■ртрый угол вхождения а2, поэтому обладает преимуществами В(керного сошника. Для рыхления уплотненных стенок на щеках Воробки установлены рыхлители 3 с острым углом вхождения в ■очву сс3. За счет рыхлителей обеспечивается более устойчивый Вод сошника. Этот тип сошника нашел наибольшее распространение на лесопосадочных машинах, работающих в тяжелых услови-Вх (вырубках, горных склонах и т.п.).
Рис. 8.2. Типы сошников лесопосадочных машин: а — коробчатый анкерный; б — коробчатый с тупым углом вхождения в почву; в — коробчатый комбинированный; 1 — нож; 2 — коробка; 3 — рыхлитель; г ■ коробчатый асимметричный; / — сошник; 2 — посадочная щель; д — однодиско-вый; 1 — сферический диск; 2 — устройство для изменения угла наклона; е —двухдисковый; / — диск; 2 — оградитель; ж — ножевидный качающийся; з -лункообразующий; / — сошник; 2 — рычаг; 3 — кулачок
Коробчатый асимметричный сошник (рис. 8.2, г) установлен с циклоном в правую сторону и образует непрерывную посадочную щель 2 с наклоном вправо левой стенки на 7°, правой — на 15°. I) передней части сошника 1 установлен нож с переменным углом цхождения в почву, что уменьшает забиваемость растительными ■статками. Этот тип сошника обеспечивает заделку корневой системы растения влажной почвой, поднятой из нижних горизонтов Посадочной щели. Такие сошники применяются на машинах, предназначенных для создания защитных лесных насаждений на почках низкой влажности.
Однодисковый сошник представляет собой сферический диск 1 (рис. 8.2, д), установленный под углом наклона к вертикали на угол р= 5…25°, с углом атаки, равным 4…20°. Сошник образует непрерывную посадочную щель, стенки которой имеют наклон ■В угол р. Такой тип сошника применяется для наклонной посадки сеянцев или саженцев по пластам.
Двухдисковый сошник (рис. 8.2, ё) состоит из двух сферичес-Пх или плоских дисков 1, установленных на полуосях или на Ьной изогнутой оси под углом друг к другу i|/= 12… 14° так, что-■Ы их режущие кромки смыкались в передней части на некоторой иысоте в точке т. Высаживаемые растения подаются в простран-щъо между вращающимися дисками. Для предохранения корней ■г повреждений сверху сошника между дисками установлен огра-■тель2 (коробка) из листовой стали.
| Дисковые сошники хорошо работают на влажных и торфяных Ьчвах, меньше забиваются растительными остатками, хорошо Преодолевают препятствия. Однако они имеют большую массу и ■баритные размеры, неустойчивы по глубине хода. Их применя-Щ[ на посадочных машинах, предназначенных для посадки куль-■урпо пластам, которые необходимо сохранить от разрушения.
[ Ножевидный качающийся сошник (рис. 8.2, ж) образует поса-Ьчноеместо в виде лунки. Сошник совершает качающиеся дви-■рниявокруг оси 0 при помощи гидропривода. Место образования лунки и шаг посадки выбираются сажальником, который уп-■шляетгидроприводом. Этот тип сошника имеет меньшую энер-■емкость, может работать на необработанной почве и нераскор-■ванной вырубке.
I Лункообразующий сошник (рис. 8.2, з) представляет собой i типик /, установленный жестко на качающемся рычаге 2, которым поднимается вверх под действием кулачка 3, приводимого во Вращение от вала отбора мощности трактора через редуктор. При Повороте кулачка 3 рычаг 2 освобождается от его опоры, под дей-■виемсилы тяжести падает, сошник / внедряется в почву. При днижении агрегата силой тяги трактора сошник перемещается ииеред по ходу движения машины, сдвигая почву и образуя при Номлунку. Достоинством такого сошника является его универ-
сальность, так как он может работать на различных лесокультур ных площадях. Недостатками являются сложность конструкци привода, большие динамические нагрузки в нем, сложность из*| менения шага посадки.
Посадочные аппараты.Посадочные аппараты предназначены дл подачи посадочного материала в посадочное место и удержания его во время первоначальной заделки почвой.
К посадочным аппаратам предъявляются следующие основные агролесотехнические требования: повреждение посадочного материала должно быть в допустимых пределах; шаг и глубина посадки должны быть равномерными; скорость движения посадочного материала относительно почвы в момент заделки корней должна быть равна нулю; в момент заделки корневой системы необходимо обеспечивать вертикальное положение посадочного материала.
Для выполнения этих требований на лесопосадочных машинах применяется несколько типов посадочных аппаратов, основными из которых являются: ротационные (лучевые и дисковые); рычажные (с качающимся и перемещающимся по сложной кривой зах-j ватами); конвейерные (ременные, цепные, гусеничные); гравитационные.
Ротационный лучевой посадочный аппарат (рис. 8.3, а) имеет! наибольшее применение в лесопосадочных машинах. Он состоит] из вала с жестко установленной ступицей и диском 4, на котором установлены держатели 3 с захватами 2. При вращении вала cd ступицей ролики 1 набегают на верхний раскрыватель 5 и, взаимодействуя с ним, раскрывают захват в верхней части для заклад-J ки в него посадочного материала. После схода с раскрывателя зах-н ват 2 при помощи пружины закрывается, удерживая растение и перенося его в посадочную щель. При нахождении захвата 2 арастением в нижнем положении ролик 1 наталкивается на ниж-| ний раскрыватель 6 и открывает захват, освобождая растение. Pe-j гулировка момента раскрытия и закрытия захватов осуществляет-; ся перемещением раскрывателей, а шаг посадки — изменением! числа держателей с захватами на диске.
Ротационный дисковый с эластичным кольцом (рис. 8.3, 6Л представляет собой жесткий диск 7, закрепленный на ступице 2, которая установлена на оси. Эластичное кольцо 4, являющееся захватом, прижимается к жесткому диску 1 пружинящими спицами 3, вставленными в углубления ступицы. На раме машины в верхней и нижней частях жесткого диска 1 установлены раскрывающие и прижимные ролики. При движении машины вращений передается на жесткий диск 1 с эластичным кольцом 4. При вращении жесткого диска 1 раскрывающие ролики отделяют эластичное кольцо 4 от жесткого диска 1 в местах захвата и высадки посадочного материала. На остальных участках пути посадочный материал удерживается между жестким диском 1 и эластичный
Pnc. 8.3. Типы посадочных аппаратов лесопосадочных машин: ротационный лучевой; 1 — ролик; 2 — захват; 3 — держатель; 4 — диск; 5 — Ьрхний раскрыватель; 6 — нижний раскрыватель; б — ротационный дисковый с ■астичным кольцом; / — жесткий диск; 2 — ступица; 3 — спица; 4 — эластичное Вльцо; в — рычажный с качающимся захватом; 1 — верхний упор; 2 — захват-к рычаг-кулиса; 4— ползун; 5- нижний упор; 6- кривошип; г — ременный^ — эластичная подушечка; 2 ~ плоский ремень; 3 — клиновидный ремень- 4 —■кииклиновидного ремня; 5 — шкив плоского ремня; д — цепной; 1 — дёржа-Ш'< 2 — Чепь; 3 — направляющая планка; е — гусеничный; 1 — направляющий «шок;2 — гусеница; 3 — держатель; 4 — верхний раскрыватель; 5 — нижний
раскрыватель
кольцом 4 спицами 3 и прижимными роликами. Момент отделения эластичного диска осуществляется изменением положения раскрывающих роликов, шаг посадки — произвольный.
§
Рычажный посадочный аппарат с качающимся захватом (рис. 8.3, в) представляет собой кривошипно-кулисный механизм с качающейся кулисой, преобразующей вращательное движение кривошипа б в качательное движение рычага-кулисы 3. При движении машины вращается кривошип 6, от которого через ползун 4 движение передается на рычаг-кулису 3 с захватом 2, который совершает качательное движение в продольно-вертикальной плоскости. При подходе к верхнему положению одна из створок захвата 2 набегает на верхний упор 1 и раскрывается. Направление движения рычага меняется на обратное и при сходе с верхнего упора / захват 2 закрывается и зажимает поданное сажальщиком растение. При дальнейшем движении рычаг-кулиса 3 набегает на нижний упор 5, захват 2 раскрывается и растение падает в посадочную щель. Нижний упор 5 должен быть установлен в точке, где скорость захвата V3равна скорости машины VM, т. е. V3 = VM. Преимущества такого механизма: удобство подачи посадочного материала в захват; недостатки — непостоянное значение скорости движения захвата, что усложняет место установки нижнего упора 5, где V3 = Vw; ограничение возможности изменения шага посадки; кулиса-ползун требует определенных условий для нормальной и надежной работы.
Рычажной посадочный аппарат с захватом, перемещающимся по сложной кривой, имеет сложную конструкцию и низкую надежность, поэтому он не получил распространения.
Ременный посадочный аппарат (рис. 8.3, г) состоит из ведущего и направляющих шкивов 4 клиновидного ремня 3, ведущего и направляющих шкивов 5 плоского ремня 2 и эластичных подушечек 1, укрепленных на клиновидном ремне 3 на расстоянии друг от друга, равном шагу посадки. В передней части плоскости шкивов и оба ремня почти подходят друг к другу, а в задней — расходятся на некоторое расстояние. Поданный сажальщиком посадочный материал в промежуток между движущимися ремнями удерживается в них и в подушечке. Зажатый посадочный материал перемещается до нижней горизонтальной ветви, где заделывается почвой. В этот момент ремни расходятся и посадочный материал освобождается.
Цепной посадочный аппарат (рис. 8.3, д) состоит из цепи 2, надетой на три звездочки. На цепи 2, имеющей контур треугольника, с интервалом, равным шагу посадки, установлены держатели 1 с постоянно раскрытыми захватами. После укладки посадочного материала в захват держатель / попадает в зазор между направляющими планками 3, расположенными параллельно вертикальной и горизонтальной ветвями цепи 2, где захваты закры-
ваются и удерживают посадочный материал. При нахождении захвата в посадочной щели на горизонтальном участке цепи 2 растение заделывается почвой прикатывающими катками. После заделки корней держатель 1 выходит из направляющих планок 3, зах-I Ват раскрывается и освобождает посадочный материал.
Гусеничный посадочный аппарат (рис. 8.3, ё) состоит из бес-Конечной гусеницы 2, натянутой на направляющих катках 1, по (Краям которого закреплены держатели 3 с постоянно закрытыми [захватами на расстоянии, равному шагу посадки. Привод посадочного аппарата осуществляется за счет сцепления гусеницы 2 с [‘Почвой. При подходе держателя 3 к верхнему раскрывателю 4зах-|Ват раскрывается и захватывает поданный сажальщиком посадоч-Ьшй материал. После схода с раскрывателя захват закрывается, и ■ержатель 3 перемещает растение в посадочную щель. На горизонтальном участке гусеницы корневая система заделывается почвой и при подходе держателя 3 к нижнему раскрывателю 5 захват освобождает посадочный материал.
Достоинством посадочных аппаратов конвейерного типа является наличие горизонтального участка, где скорость посадочного «атериала относительно движения машины равна нулю и время ■аделки больше. Недостатки — забивание нижней ветви почвой, Ьастительными остатками из-за близкого расположения их к по-■е, а также сложность изменения шага посадки.
Гравитационный посадочный аппарат представляет собой зас-■онку, при открытии которой посадочный материал под собствен-||ой силой тяжести, свободно или по направляющим падает в лунку ■ заделывается почвой. Он нашел применение при посадке куль-рур с закрытой корневой системой.
I Заделывающие рабочие органы. Заделывающие рабочие органы ■ссопосадочных машин служат для заделки и уплотнения корне-Hft системы высаживаемых растений почвой.
| Загортач представляет собой изогнутую в вертикальной плоскости пластину, поставленную под углом к направлению движения. При работе машины загортачи, двигаясь рядом с посадочной щелью, перемещают поднятую сошником почву и сдвигают ее в посадочную щель, фиксируя корневую систему в момент раскрытия ■хватов. Кроме того, загортачи могут устанавливаться за уплотняющими катками для разравнивания колеи, образованной катками. Каток перемещает почву в посадочную щель или лунку и уплотняет ее с целью обжатия корневой системы растений почвой. I Существует несколько видов уплотняющих катков лесопоса-■очных машин: конические с горизонтальной осью (рис. 8.4, а), ■илиндрические с наклонной осью (рис. 8.4, б), конические с ■аклонной осью (рис. 8.4, в), комбинированные с наклонной осью (рис. 8.4, г), а также пневматические. Во всех случаях оси враще-Ния катков расположены перпендикулярно к направлению дви-
Рис. 8.4. Виды уплотняющих катков лесопосадочных машин:
а — конические с горизонтальной осью; б — цилиндрические с наклонной оськ в — конические с наклонной осью; г — комбинированные с наклонной осью
жения машины, а сами катки устанавливаются по обе сторонь посадочной щели на некотором расстоянии 0,5/min от ее оси.
Необходимая величина заглубления катка зависит от твердо сти, влажности почвы в момент посадки, формы и размеров катка и других факторов. Катки с большим диаметром обеспечивают лучшее уплотнение почвы. Меньший радиус конического катка i?min определяется углом конусности р и шириной рабочей повер хности Ьк, измеряемой по образующей конуса:
Дшп = Дпах _ ^KCOS(3.
Ширина рабочей поверхности Ькопределяет возможное погру жение катков в почву при данной нагрузке и интенсивности уп лотнения.
В современных лесопосадочных машинах, в основном, приме няются конические катки с большей или меньшей степенью ко нусности, обеспечивающие зажатие корневой системы с боков уплотнение почвы вокруг них в вертикальном направлении. Уго. конусности в некоторых лесопосадочных машинах можно изме нять на некоторую величину, изменяя положение оси вращения катка в поперечно-вертикальной плоскости.
Почва считается нормально уплотненной катками при условии, если на выдергивание посаженого растения требуется ус лие не менее 20…50 Н.
8.4. Вспомогательные органы лесопосадочных машин
Все рабочие органы машин установлены и закреплены на рамах. Прицепные машины имеют двухколесный ход. Рамы навесных машин во время посадки также опираются на опорные коле
i а или ограничительные полозья. Опорные колеса служат для ре-^Гулировки глубины посадочной щели и приведения в движение гПосадочного аппарата. Ограничительные полозья служат для опоры машины о почву во время работы и ограничения глубины посадочной щели.
Прицепные и навесные устройства устанавливаются на рамах И служат для соединения лесопосадочных машин с трактором. Переводиз рабочего положения в транспортное прицепных машин (Осуществляется при помощи автоматов или выносных гидроци-■индров,а навесных — при помощи навесной системы трактора.
Передаточные механизмы устанавливаются на машинах, имеющих посадочные аппараты. По конструкции они могут быть зубчатыми, цепными и комбинированными.
Привод на передаточные механизмы может осуществляться от колес, уплотняющих катков или от вала отбора мощности ■рактора.
Для создания запаса посадочного материала на специальных кронштейнах устанавливаются ящики или бункеры различной ■мкости и такого размера, чтобы человек мог свободно поднимать и устанавливать наполненный бункер.
В целях обеспечения нормальной и безопасной работы сажаль-шиков на лесопосадочных машинах устанавливаются сиденья, ограждения, тенты, ремни безопасности и т.п. Для связи сажаль-Ьиковс трактористом машины снабжаются электросветовой или юуковой сигнализацией.
[ Механизмы регулировки обеспечивают регулирование лесопо-Ьадочныхмашин на глубину, шаг посадки, моменты раскрытия «хватов, степени уплотнения и т.п. Для предотвращения рабочих 1ргановот поломок применяются различные предохранительные Муфты.
8.5. Конструкции лесопосадочных машин,
§
и садово-парковом строительствеЛесопосадочная машина грядковая СЛГ-1 (рис. 8.5) предназна-енадля посадки сеянцев хвойных пород по микроповышениям в Иде гряд на вырубках с временно переувлажненными и влажными почвами.
Основными частями машины являются: неподвижная рама 1, ■одвижнаярама, комбинированный сошник 9, стабилизирующие колеса8, посадочный аппарат 5 с механизмом привода, уплотняющие катки 6, балластный ящик 7, ящики для посадочного материала 4, ограждение 2, сиденья для сажальников 3 с ремнями ■езопасностии амортизаторами, сигнализация для сообщения
Рис. 8.5. Лесопосадочная машина грядковая СЛГ-1:
1 — неподвижная рама; 2 — ограждение; 3 — сиденье; 4 — ящик для посадочного
материала; 5 — посадочный аппарат; 6 — уплотняющие катки; 7 — балластный
ящик; 8 — стабилизирующие колеса; 9 — сошник; 10 — пружина
сажальщиков с трактористом, опорные стойки для удержания машины при хранении.
Неподвижная рама 1 предназначена для крепления на ней сошника 9, стабилизирующих колес 8, двух сидений 3 для сажальщиков, подвижной рамы, ограждения 2, механизма навески, балластного ящика 7, опорных стоек, кронштейнов для ящиков для посадочного материала 4.
К продольным брусьям подвижной рамы приварены кронштейны, на которых установлены уплотняющие катки 6, посадочный аппарат 5, промежуточная шестерня, стойки верхнего и нижнего раскрывателей и чистики уплотняющих катков. В передней части рамы имеются отверстия для шарнирного соединения с неподвижной рамой, а также кронштейны с отверстиями для установки пружин 10.
Комбинированный сошник 9 состоит из плоского дискового ножа с углом атаки 3° в горизонтальной и 5° в вертикальной плоскостях и боковины с рыхлительным клином в нижней задней ее части. В передней части боковина прижата к дисковому ножу.
Стабилизирующие колеса 8 удерживают машину на середине гряды, предотвращая ее разрушение. Стабилизирующие колеса 8 имеют устройство для регулировки по ширине гряды. Посадочный аппарат 5 ротационный лучевого типа.
Шаг посадки регулируется изменением числа захватов посадочного аппарата, момент раскрытия захватов — перемещением верхнего и нижнего раскрывателей; степень уплотнения — изменением натяжения пружины 10 и засыпкой балласта в балластный ящик 7.
Шаг посадки может быть равным 0,5; 0,75; 1,0; 1,5 м. Глубина хода сошника до 30 см; масса 950 кг. Обслуживают машину два сажальщика и один оправщик. Агрегатируется с тракторами ЛХТ-55М, ТДТ-55А, ЛХТ-100, ТДТ-100.
Автоматическое лесопосадочное приспособление ПЛА-1А (рис. 8.6) к двухотвальному плугу ГТКЛ-70 предназначено для автоматической посадки сеянцев хвойных пород на вырубках с дренированными почвами по дну борозд с одновременной их подготовкой.
Перед двухотвальным корпусом плуга ПКЛ-70 вместо дискового ножа смонтирован черенковый нож с тупым углом вхождения в почву, оборудованный лобовиком и опорными полозьями для ограничения глубины хода. Основными частями приспособления являются: сошник, посадочный аппарат, автомат для подачи сеянцев, загортачи и уплотняющие катки. Сошник коробчатой |юрмы с двойным углом вхождения в почву (полозовидный нож Н тупым, а сошник — с острым углом вхождения) жестко закреп-Вен на продольной балке рамы плуга за двухотвальным корпусом. В нижней части сошника имеются рыхлительные крылья, а сзади В обеих сторон установлены почвозаделывающие клинья (загор-Вачи) для первоначальной заделки посадочной щели после по-Вадки. За сошником к раме приспособления шарнирно присоединена подвижная рама с ротационным лучевым посадочным аппа-Ватом и уплотняющими катками.
Автомат для подачи сеянцев (см. рис. 8.6) состоит из огражде-I ния, кассеты 2 с заряженными сеянцами и механизма ее протяж-Ви, работа которого осуществляется синхронно с работой поса-Вочного аппарата 7. Кассета 2 состоит из отдельных пластмассовых Ввеньев, соединенных между собой в гибкую ленту в виде крюч-Вовой цепи. При зарядке кассеты 2 стебли сеянцев укладывают в Воперечные разрезы резиновых накладок звена, в которых стебли Виксируются благодаря упругим свойствам резины.
1 Заряженные кассеты 2 послойно укладываются в ящики 1, раз-I мещенные внутри ограждения. Одна из кассет через окно выво-Вится через окно ящика 1 по направляющему валику 3, две пары Водпружиненных роликов 4 и поступает на профильный ролик 13, Вгибая который кассета 2 разворачивается веером для облегчения Выборки сеянцев захватами посадочного аппарата 7. Установленная за профильным роликом ведущая звездочка 12 с прижимны-Ви роликами 11 обеспечивает прерывистое перемещение кассеты В и сбрасывает ее в приемный бункер 10. Прерывистое движение I ведущей звездочки 12 осуществляется упорами 9, закрепленными
Ми катками. Освободившаяся от сеянцев кассета 2 поступает в приемный бункер 10, а в кабине тракториста загорается сигнальная лампочка, сигнализирующая об окончании сеянцев в кассете. Шаг посадки составляет 0,5; 0,75; 1 м; глубина хода сошника 25…30 см; число кассет 4 шт.; вместимость одной кассеты 1000 Ирянцев; масса 520 кг. Агрегатируется с тракторами ЛХТ-55М, »(Т-100.
Сажалка школьная СШ-3/5 служит для посадки в лесных питомниках стандартных сеянцев хвойных и лиственных пород. Мо-1 жет применяться в трех- и пятирядном вариантах.
В пятирядном варианте сажалка состоит из рамы, четырех опорных колес, пяти посадочных секций, двух стеллажей для ящиков с сеянцами, каркаса с тентом.
Рама сажалки сварной конструкции состоит из двух поперечных, двух продольных брусьев и ответного звена автосцепки. К раме приварены кронштейны для присоединения опорных ко-■ес и двух универсальных лап, размещаемых на переднем брусе ■рамы для рыхления следов, оставляемых трактором.
Посадочная секция СШ-3/5 (рис. 8.7) состоит из рамы 8, сотника 2, посадочного аппарата 3, кронштейна с лекальными плавиками 4, двух прикатывающих катков 5, механизма привода 9 с Ьедохранительным устройством, двух подножек 6 и сиденья для ■Ькалыцика 7. Рама секции с рамой сажалки соединяется при помощи кронштейна 1 шарнирно, благодаря чему обеспечивается виспособляемость к микрорельефу поля.
Рис. 8.6. Автоматическое лесопосадочное приспособление ПЛА-1А:
1 — ящик; 2 — кассета; 3 — направляющие валики; 4— подпружиненные ролики; 5 — ведомая коническая шестерня; 6 — ведущая коническая шестерня; 7 — посадочный аппарат; 8 — крыльчатка; 9 — упор на захвате посадочного аппарата; 10 — приемный бункер; 11 — прижимные ролики; 12 — ведущая звездочка; 13 — прон
фильный ролик
на захватах аппарата, которые поворачивают на некоторый угол крыльчатку 8 приводного механизма. Крыльчатка #закреплена на промежуточном валу, на другом конце которого установлена ведущая коническая шестерня 6, находящаяся в зацеплении с ведомой конической шестерней 5 вала ведущей звездочки 12. Поворот крыльчатки 8 упором захвата перемещает кассету 2 на расстояние, соответствующее шагу между ее звеньями. На валу ведущей звездочки 12 со стороны ведомой конической шестерни 5 установлена предохранительная муфта, отключающая вращение ведущей звездочки 12 в случае заклинивания кассеты 2. Сеянцы из кассеты 2 по одному берутся захватами и при дальнейшем его движении извлекаются из кассеты 2 и переносятся в посадочную щель, где их корни заделываются загортачами и уплотнительны-
Рис. 8.7. Посадочная секция сажалки шкальной СШ-3/5: кронштейн; 2 — сошник; 3 — посадочный аппарат; 4 — кронштейн с лекаль-и пластинами; 5 — прикатывающие катки; 6 — подножки; 7 — сиденье; 8 — рама; 9 — механизм привода
Сошник 2 коробчатой формы с острым углом вхождения в почву. В его стойках имеются три пары отверстий, позволяющих устанавливать три положения сошника по глубине.
Посадочный аппарат 3 ротационный дискового типа состоит из диска с 24 захватами, двух кронштейнов с лекальными пластинами 4 и предохранительного устройства. Диск установлен на валу свободно, передача вращения осуществляется через храповыи механизм, образованный храповым колесом, закрепленным жестко на валу, и подпружиненной собачкой, установленной на диске. Каждый захват образован флажком с хвостовиком и осью с пружиной. Флажки размещаются на правой стороне диска, а их хвостовики через отверстия в диске располагаются по другую его сторону. Под действием пружин флажки прижимаются к диску и открываются при скольжении хвостовиков по лекальным пластинам.
Прикатывающие катки 5 — цилиндрические — установлены на полуосях с наклоном к продольно-вертикальной плоскости. На левом катке, являющемся приводным, приварены почвозацепы, а к его ступице прикреплена ведущая шестерня привода.
Механизм привода 9 включает ведущую, паразитную и ведомую шестерни. Паразитная шестерня установлена свободно на оси между ведущей и ведомой звездочками, а ведомая — жестко крепится на валу посадочного аппарата.
Для защиты рабочих от атмосферных осадков и солнечных лучей на сажалке устанавливается тент, а для обеспечения безопасной работы машина оборудована сигнальной связью сажальщиков с трактористом.
Шаг посадки составляет 9 см для хвойных пород и 18 см для лиственных; глубина хода сошника до 25 см; число высаживаемых рядов 3 или 5; обслуживающий персонал 3 или 5 сажальщиков и 1 или 2 оправщика; масса 700 кг. Агрегатируется с тракторами тяговых классов 1,4 и 3 — МТЗ-80/82, ДТ-75М, снабженными ходо-уменыиителями.
Машина для посадки крупных саженцев МПС-1 предназначена для посадки саженцев плодовых культур при закладке или уплотнении садов, также может быть использована при озеленительных работах для посадки других древесных пород. Одновременно с посадкой саженцев машина производит порционный полив места посадки.
Машина МПС-1 состоит из следующих основных узлов: рамы, сошника, опорных колес, водополивной системы, водополивно-го бачка, загортачей, ящиков для посадочного материала, сидений, следоуказателей и маркеров.
Сошник сварной конструкции клинообразной формы с острым углом вхождения в почву. Внутри сошника установлен водополивной бачок.
Водополивная система состоит из двух сообщающихся между Собой металлических бочков для воды, установленных на тракторе. Для заправки водой машина снабжена заборным шлангом и Выпускным устройством (эжектором), действующим от выхлоп-Ной трубы коллектора двигателя.
Загортачи засыпают корни растений почвой в посадочной борозде. Опорные колеса обеспечивают устойчивость движения марины и позволяют регулировать глубину посадки саженцев.
Агрегатируется с тракторами ДТ-75М или Т-74, оборудованными ходоуменыиителями.
ГЛАВА 9 ДОЖДЕВАЛЬНЫЕ МАШИНЫ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛИВА
9.1. Способы полива и агролесотехнические требования, предъявляемые к поливу
Полив (орошение) необходим для регулирования влажности почвы и воздуха, что позволяет создавать благоприятный для растения режим в течение всего вегетационного периода. Даже в зонах с достаточным и избыточным среднегодовым увлажнением почвы в отдельные периоды для оптимального развития растений естественной влаги бывает недостаточно.
Одним из важнейших агротехнических приемов уходов за насаждениями является интенсивный послепосевной и послепоса-дочный полив. При недостатке влаги в корнеобитаемом слое возникает состояние, при котором посевы и насаждения не получают достаточного количества элементов минерального питания. Это приводит к ослаблению роста и развития насаждений, потери их декоративности, ранней гибели. Однако растениям вреден не только недостаток влаги, но и ее избыток. Оптимальная влажность почвы составляет примерно 60 % от ее полной полевой влагоемкости. На почвах с разным механическим составом критическая влажность находится в пределах от 15 % (среднесуглинистые) до 2% (песчаные).
Нормы и кратность полива растений зависят от их биологических и экологических особенностей, фазы развития, разветвленно-сти корневой системы, реакции на избыток или недостаток влаги, физико-механических свойств почвы и других факторов. Городские насаждения развиваются в условиях, резко отличающихся от условий естественного местообитания. Почва вокруг них покрыта, как правило, водонепроницаемым слоем асфальта, городское подземное хозяйство препятствует нормальному развитию корневой системы. Возможный весенний запас влаги в почве частично попадет за пределы лунок на тротуар и проезжую часть и уходит в ливневые водостоки. Поэтому уже в конце мая влажность почвы становится ниже оптимальной, что определяет необходимость систематического полива насаждений, особенно на городских улицах.
По характеру подачи воды к растениям на орошаемый участок различают два способа полива: поверхностный и внутрипочвен-ный.
Поверхностный полив. Поверхностный полив подразделяется на самотечный, дождеванием, аэрозольный, капельный.
Самотечный полив применяется при сравнительно ровном рельефе и осуществляется путем подачи воды к растениям по специальным бороздам, полосам, каналам и т.д. Наибольшее распространение данный способ получил в сельском хозяйстве.
Одной из разновидностей самотечного полива является подача воды в приствольные лунки городских насаждений. Техника тако-Во полива обладает своими особенностями. Приствольные лунки, Как правило, из шланга заполняют водой до краев. По мере впи-■ьгвания заполнение повторяется несколько раз, лунка после это-Во засыпается свежей землей. Площадь полива должна быть не мень-Hjie, чем площадь проекции кроны, глубина полива — 60…70 см. I Количество воды, необходимой для поддерживания оптимальной I влажности на 1 м2 площади лунки, называется нормой полива.
На практике для определения площади полива городских насаждений можно использовать данные, приведенные в табл. 9.1.
Дождевание — это наиболее распространенный способ полива. ■1рименяется в зонах неустойчивого увлажнения, при орошении Вчастков со сложным рельефом и водопроницаемыми почвами с ■лизким залеганием грунтовых вод. Искусственное дождевание, ■Юдобно естественному дождю небольшой интенсивности, но достаточной длительности, создает наилучшие условия для роста ■астений; уменьшается испарение вследствие высокой теплоем-Июсти воды; температура околоземного слоя воздуха снижается в
Таблица 9.1 Площадь полива городских насаждений и глубина увлажнения почвы
Насаждения | Высота насаждений, м | Глубина увлажнения почв, см | Площадь увлажнения, м2 | |
супесчаных | суглинистых | |||
Деревья В лунках на тротуаре | До 5 | 60…80 | 50…70 | Из расчета на 0,4 м больше диаметра лунки |
Более 5 | 80… 100 | 70…90 | На ширину кроны, но не менее 1 м2 | |
Деревья В полосах газона | До 5 | 40… 50 | 40…50 | По проекции общего контура группы крон |
На улицах | Более 5 | 50…60 | 40…50 | То же |
Деревья | До 5 | По проекции кроны | ||
на газоне | Более 5 | По проекции общего контура группы крон |
жаркое время суток и повышается в прохладные ночные часы. Дождевание позволяет легко регулировать норму и глубину про-мачивания почвы, подавать воду часто и в небольших количествах. Забор воды для дождевания может производиться из открытых или закрытых каналов, водоемов, городских водопроводных систем с последующим разбрызгиванием дождевальными машинами и установками.
Аэрозольный (мелкодисперсный) полив применяют в основном при выращивании посадочного материала под пленкой и в теплицах. Этот способ основан на покрытии растений туманом, когда капли воды, осаждаясь на листьях растений, не скатываются, а находятся на них до полного испарения.
Капельное орошение заключается в подаче воды к корневой системе растений малыми дозами через специальные точечные микроотверстия. Преимуществами этого способа являются: значительная экономия расходуемой воды, подаваемой к корневой системе, поддержание почвы у корневой системы во влажном состоянии, а в междурядьях — в полусухом, что облегчает обработку насаждений. Однако такое орошение предъявляет повышенные требования к очистке воды.
Прикорневой полив. Прикорневой полив — подача воды непосредственно в корневую зону с помощью гидробуров, инъекторов и систем индивидуального ухода за зелеными насаждениями. Подобные устройства обеспечивают строго дозируемую норму полива, практически исключая образование корки на поверхности почвы, не допускают образования дискомфортных зон на пешеходных и проезжих частях в процессе полива, могут быть использованы для внесения жидких минеральных удобрений и аэрирования.
По способу подачи воды на участок орошения полив может быть:
• ручным;
• механизированным;
• автоматизированным.
Как правило, ручной и механизированный полив применяют в открытом грунте питомников, в городских, лесных и лесопарковых насаждениях. Автоматизированный полив применяют в закрытом грунте и современных системах автономного полива и подкормки городских насаждений.
К поливу предъявляются следующие требования:
• распределение воды по участку должно быть равномерным и соответствовать норме полива. Норма полива выбирается с учетом влажности почвы и потребности растений во влаге в данной фазе вегетационного периода;
• полив не должен вызывать эрозию почвы, ухудшение ее структуры и плодородия;
• при доставке воды к участку и при выполнении полива не
опускаются потери на стоки и избыточное увлажнение;
• затраты ручного труда на выполнение операции полива дол
жны быть наименьшими.
9.2. Классификация дождевальных машин и установок для полива. Системы подачи воды
Дождевальные установки и специальные машины, применяемые при поливе, классифицируются по способу перемещения и типу разбрызгивателей.
По способу перемещения дождевальные установки подразделяются на стационарные, полустационарные и передвижные. I Стационарные установки позволяют, как правило, полностью автоматизировать процесс полива, так как дождеватели устанавливаются на весь сезон полива. Такие установки обычно питаются от одного устройства (насос, забирающий воду из поблизости расположенного водоема, водопроводная магистраль и т.п.). Недостатком стационарных установок является их низкий коэффициент использования во времени. Число установок зависит от их производительности, дальности выброса струи воды, размера орошаемой площади.
Полустационарные установки обычно выполняются в виде пе-Ьсдвижных полуавтоматических агрегатов для шлангового полива.
Передвижные установки более маневренны, однако они тре-руют специально закрепленного для их обслуживания персонала.
По типу разбрызгивателей (насадок) дождевальные остановки подразделяются на веерные и струйные.
Веерные насадки образуют поток воды в виде тонкой пленки, разрушающейся на мелкодисперсные капли. На орошаемом объекте насадки устанавливают неподвижно.
Струйные насадки создают направленный поток жидкости в виде асимметричной струи. В момент полива насадки вращаются ■округ вертикальной оси, орошая при этом всю прилегающую к Остановке площадь в зависимости от соответствующего радиуса Васпыла. Насадки подразделяются на короткоструйные (радиус до 20 м), среднеструйные (радиус до 30 м) и дальнеструйные (радиус более 40 м). I Система подачи воды к дождевальным машинам и установкам Включает следующие элементы: источники воды, насосную станцию, трубопроводы или подводящие каналы и оросительную сеть на обрабатываемом участке. Различают открытые, закрытые и комбинированные системы подачи воды.
В открытой системе вода на участок поступает по магистральным, распределительным и участковым каналам. При поверхност-
ном поливе вода в поливные борозды, на полосы или чеки поступает самотеком.
Закрытая система образована сетью стационарных или временных трубопроводов, проложенных от насосной станции до участка, а также на самом участке. Стационарные трубопроводы укладывают на глубину 0,6… 1,0 м (ниже границы промерзания грунта). Временные трубопроводы (на один поливочный сезон) размещают на поверхности почвы.
Комбинированная система включает в себя как открытые ка- I налы, так и сеть трубопроводов.
9.3. Элементы дождевальных установок
Основными элементами дождевальной установки являются: I насос, сеть трубопроводов, дождевальные насадки, поддерживающие конструкции, двигатель.
Простейшая схема расположения элементов дождевальной ус- I тановки представлена на примере полустационарной дождеваль- I ной установки (рис. 9.1). Вода из водоема по всасывающему трубо- I проводу поступает к насосной станции 1. От нее по уложенному I магистральному трубопроводу 2 вода через гидранты 3 и перенос- I ной подводящий трубопровод 7 подается в дождевальное крыло 4. I Обычно установка имеет два крыла трубопроводов, работающие I поочередно. В то время как одно крыло 4 производит дождевание, I другие (5 и 6), окончившие дождевание на данном месте, перено- I сят на новое место, параллельно прежнему, и через переносной I подводящий трубопровод /присоединяют к гидранту 3. Гидранты I к магистральному трубопроводу присоединяются через расстоя- I ние, кратное длине дождевальных крыльев.
Передвижная дождевальная установка применяется на участ- I ках, расположенных вдоль водоема. При этом ширина участка не I должна превышать длины дождевального крыла.
Насосные станции служат для подачи воды из открытых водо- I емов в оросительную сеть. Они бывают стационарными и пере- I движными. В рабочее оборудование станций входят водяной насос I и источник энергии (двигатель внутреннего сгорания или элект- I родвигатель). В передвижных устройствах насос смонтирован на I одном шасси с источником энергии. В навесных устройствах насос I установлен на тракторе и соединен с валом отбора мощности.
Электрические передвижные станции питаются от сети высо- I кого напряжения (6… 10 кВ) через понижающий трансформатор. I Пусковая аппаратура и система защиты обеспечивают работу этих I станций в автоматическом режиме.
Плавучие насосные станции подают воду в оросительную сие-1 тему при значительных (4… 5 м) колебаниях уровня воды в источ- I
Вике. Их рабочее оборудование смонтировано на металлических ■Понтонах.
Насосные станции различаются мощностью источника энергии, расходом воды и создаваемым напором.
В дождевальных машинах и установках для обеспечения необходимого давления (напора) воды обычно применяется центро-|Ч5ежный насос, который вместе с двигателем и заборным (всасывающим) шлангом входит в состав насосной станции. Насосную (станцию с насосом устанавливают как можно ближе к водоисточнику с превышением над уровнем воды не более 5 м. Геометрическая высота h подъема воды насосом равна превышению орошаемого участка над уровнем воды в водоисточнике. Полный (манометрический) напор Н, создаваемый насосом, состоит из геометрической высоты подъема и сопротивления от трения в трубопроводах (потерь напора). Манометрический напор измеряется ■нанометром, установленным на корпусе насоса или на магистральном трубопроводе.
Наиболее удобным приводом насоса является электродвигатель, но так как не везде возможно его использование, применяют дви-
Рис. 9.1. Схема полустационарной дождевальной установки:
/ — насосная станция; 2 — магистральный трубопровод; 3 — гидрант; 4, 5 и 6 — I дождевальные крылья с насадками; 7 — переносной подводящий трубопровод
гатели внутреннего сгорания, включенные в конструкцию насосной станции. Привод насоса может осуществляться также и от двигателя трактора через его вал отбора мощности. Мощность двигателя для привода в работу насоса рассчитывается по следующей формуле, кВт:
Nш е#
№60-102л„л„ех’
где Q — подача воды, л/мин; Н — полная высота подъема воды (полный напор), м; л„ — коэффициент полезного действия насоса; г)мех — механический коэффициент полезного действия.
Подача воды Q — это расход воды в единицу времени, необходимый для обеспечения качественного орошения участка.
Полная высота подъема воды рассчитывается по формуле, м,
Я » h hi h{ h» h2,
где h — геометрическая высота подъема воды, м; hx— потери напора в трубопроводах, м; h — потери напора в трубопроводе с насадками, м; h» — потери напора в фасонных частях трубопровода, м; h2 — необходимый дополнительный напор воды, м.
Потери напора в трубах дождевальной установки можно устанавливать по справочным таблицам или вычислить по формуле, м,
2gd
где | — коэффициент шероховатости труб; V — скорость движения воды в трубах, м/с; / — длина трубопровода, м; g — ускорение свободного падения, м/с2; d — диаметр трубопровода, м. Коэффициент шероховатости труб определяется по формуле
5 = 0,02 ^. I
У труб загрязненных, с отложениями, наростами, покрытых внутри ржавчиной, коэффициент шероховатости трубопровода увеличивается в 1,5…2 раза.
Скорость движения воды рассчитывается по формуле, м/с,
г_4-ю-зе
60га/2 Потери напора в трубопроводе с насадками рассчитываются по формуле, м,
/г[ = А(л 1)(я 2)^1,
4/чпа
где X — коэффициент потерь, равный 0,00025…0,0003; п — число насадок на трубопроводе; /н — расстояние между насадками, м.
Потери напора в фасонных частях трубопровода (крестовины, Муфты, переходники и т.п.) принимают равными 10 % от потерь напора, вычисленных для прямых участков трубопровода, м:
h’;=Q,(hx h[).
Дополнительный напор h2— это напор воды у дождевальных Насадок для обеспечения разбрызгивания воды. Для короткост-руйных дождевальных насадок И2= Юм.
Коэффициент полезного действия насоса г|н учитывает все потери, связанные с его работой: гидравлические потери, потери, (Связанные с работой центробежных колес, и т.п.; ги= 0,5…0,7.
Механический коэффициент полезного действия г)мех показывает потери в приводе при передаче вращения от двигателя к на-locy. Привод к насосу, как правило, осуществляется при помощи ременной передачи, для которой можно принять г)н = 0,9.
Трубопроводы дождевальной установки образуют систему, состоящую из всасывающего шланга с клапаном на конце, опущен-■ого в воду или соединенного с водопроводной магистралью, Магистрального патрубка, магистрального трубопровода, переносного подводящего трубопровода и дождевальных систем. Магистральный трубопровод может быть стационарным и переносным. Переносной трубопровод изготовляют из листовой стали толщи-[ной 1,5…2,5 мм и диаметром ПО…150 мм или алюминиевого сплава. Длина каждой трубы 6 м. Для магистрального трубопровода целесообразно применять асбоцементные трубы. Из-за легкого повреждения таких труб при ударе асбоцементные трубы рекомендуется [укладывать в землю на глубину 70… 80 см. Магистральный трубопровод из стальных труб можно устанавливать на поверхности Ьрошаемого участка. Трубопровод для присоединения отдельных Ьлементов имеет фасонные части: крестовины, тройники, коле-■а, переходы и задвижки.
Крестовины применяют при монтаже установки, когда к Ьбеим сторонам основной магистрали присоединяются ответвле-иия. Тройник вместе с задвижкой служит для присоединения переносных металлических труб к магистрали. Переходник служит для соединения двух труб разного диаметра. Трубы одинакового диаметра соединяют друг с другом при помощи специальных муфт. Муфты бывают с принудительным уплотнением и самоуплотняющиеся. Муфта принудительного уплотнения применяется ■ля соединения асбоцементных труб, а самоуплотняющиеся муф-Щй — для соединения металлических труб.
I Дождевальные насадки предназначены для получения искусственного дождя и выполняются в виде специальных элементов (кры-Вьев, брансбойтов и т.п.). Они бывают вращающиеся и неподвижные. Вращающиеся насадки применяются в основном в дождевальных аппаратах. Вращение насадок осуществляется под дей-
ствием водяной струи, но могут использоваться и механические системы поворота («Радуга», «Роса» и др.) а также и дефлекторы («СК-16»).
Устройство и работу насадок с механической системой поворота (рис. 9.2, а) рассмотрим на примере широко используемых дождевальных аппаратов «Роса-3». Он состоит из корпуса 18 с во-допроводящими соплами 13, 16 и 17, коромысла 14, механизма вращения аппарата и механизма секторного полива. Механизм вращения включает в себя коромысло 14, возвратную пружину 10 и фиксатор 9 со штифтом. Концы пружины закреплены в коромысле 14 и фиксаторе 9. Фиксатор 9 посажен на ось коромысла 8. Зазор между корпусом 18 и коромыслом 14 обеспечивается шайбой 11. Основание 19 изготовлено в виде шестигранной втулки с наружной резьбой в ее нижней части для крепления аппарата. Бронзовая втулка 20, запрессованная в основание 19, служит подшипником скольжения при вращении аппарата. Между буртиком
Рис. 9.2. Дождевальные насадки:
а — вращающаяся; 1 — упорное кольцо; 2 — стержень; 3 — рычаг; 4 — винт; 5 — пружина; 6 — подвижный упор; 7 — ось упора; 8 — ось коромысла; 9 — фиксатор; 10 — возвратная пружина; 11 — шайба; 12 — упор; 13 — верхнее вспомогательное сопло; 14— коромысло; 15— ствол; 16— основное сопло; 17— нижнее вспомогательное сопло; 18 — корпус; 19 — основание; 20 — втулка; 21 — стакан; 6 — неподвижная; / — стояк; 2 — корпус; 3 — ножка; 4 — дефлектор
бронзового стакана 21, ввернутого в корпус 18, и торцом основания 19 размещены две фторопластовые шайбы как опорные подшипники и две герметизирующие резиновые прокладки.
В механизм секторного полива входят пружинные упорные кольца 1, подвижный упор 6 и рычаг 3, насаженные на одну ось и соединенные пружиной 5. В отверстие рычага 3 вставлен стержень 2, застопоренный винтом 4. Подаваемая под давлением в аппарат вода разбрызгивается через ствол 15 и сопла 13, 16 и 17. При поливе по кругу струя воды из верхнего вспомогательного сопла 13 попадает на лопатку коромысла 14 и перемещает его влево (против часовой стрелки). Коромысло 14 поворачивается на ггол 30…90°, закручивая при этом возвратную пружину 10. После остановки коромысло 14 под действием упругих сил этой пружины движется в обратном направлении и рассекателем входит в струю. Струя воды воздействует на плоскость рассекателя, с помощью возвратной пружины 10 толкает коромысло 14 и заставляет его двигаться в обратном направлении до подвижного упора 6, акрепленного на корпусе 18. Одновременно возвратная пружина 10поворачивает аппарат на угол 2…3″ по часовой стрелке. В следующий момент струя, минуя рассекатель, вновь попадает на лопатку, перемещает коромысло 14 и цикл повторяется. При поливе [10 кругу полный оборот аппарат обеспечивает за 2… 4 мин. Часто-ty вращения регулируют в зависимости от нормы полива, закручивая возвратную пружину с помощью фиксатора и штифта. Для полива по кругу стержень рычага секторного полива закрепляется Винтом 4 в верхнем положении.
Для полива по сектору стержень рычага перемещается в нижнее положение, при этом угол полива устанавливают усиками упорных колец 1. Наименьший угол составляет 45°. Во время полива аппарат вращается по часовой стрелке до упора в усик упорного кольца 1. При дальнейшем движении стержень 2 и рычаг 3 поворачиваются на оси упора 7, отжимая пружину 5. Когда рычаг 3 ройдет среднее положение, пружина 5 сделает толчок и повер-[ет подвижный упор 6, стопорящий коромысло 14. Удар воды о опатку передается на упор 12, и аппарат поворачивается в обрат-ую сторону (против часовой стрелки). Возвратное движение ап-арата продолжается до момента соприкосновения рычага 3 с уси-ами второго упорного кольца; упор занимает первоначальное положение и освобождает коромысло, после чего цикл по сектору повторяется. Частота колебаний коромысла велика, поэтому корость вращения аппарата при поливе в 5… 10 раз ниже, чем фи вращении в обратном направлении.
Неподвижные насадки (рис. 9.2, б) устанавливаются на дожде-альных установках с радиусом действия до Юм. Они крепятся на тояках 1 при помощи корпуса 2. К корпусу 2 крепятся ножки 3, [а которых установлен дефлектор 4. Струя воды под давлением
выходит через конусное отверстие и дефлектором 4 разбрызгивает воду в виде мелких капель, равномерно покрывая орошаемую площадку.
В городских зеленых хозяйствах, как правило, применяют насадки, имеющие небольшой радиус распыла (до 10 м), позволяющий им эффективно работать на относительно малых площадях. В качестве таких насадок чаще всего используют щелевые, деф-лекторные и центробежные (рис. 9.3).
Щелевая насадка (см. рис. 9.3, а) выполнена в виде трубы со щелевым вырезом 1 и заглушённым верхним концом. Вода под давлением вытекает из надреза трубы, создавая тонкий распыл с дисперсностью капель в пределах 300…400 мк.
Дефлекторная насадка (см. рис. 9.3, б) устроена так, что перед выходным соплом установлен специальный отражатель — дефлекторная пластина 2. Вытекающая под давлением струя воды, ударяясь о поверхность дефлектора, образует пленку. В свою очередь, пленка распадается на мелкодисперсные капли размером 200…300 мк.
Центробежная насадка (см. рис. 9.3, в) имеет по продольной оси винтообразный канал, в котором струя воды закручивается перед выходом из сопла, создавая мелкодисперсный распыл.
Поддерживающие конструкции служат для монтажа и поддержания дождевальных установок на высоте около 0,5 м от поверхности земли. Они бывают в виде металлических ножек или двухколесных тележек. Тележки придают большую подвижность всей установке. При монтаже трубопровода на тележках отпадает необходимость в разборке при переходе на новое место полива. Передвижение может осуществляться при помощи двигателя внутреннего сгорания (дождевальный трубопровод ДКШ-64 «Волжанка»), электрических мотор-редукторов (дождевальная машина средне-
Рис. 9.3. Типы дождевальных насадок:
а — щелевая; б — дефлекторная; в — центробежная; 1 — щелевой вырез; 2 —
дефлекторная пластина
Втруйная многоопорная ДФ-120 «Днепр») или с гидравлическим [Приводом за счет энергии давления воды в трубопроводе (дождевальная машина «Фрегат»).
9.4. Конструкции дождевальных машин и установок
Передвижная насосная станция СНП-50/80 (рис. 9.4) предназначена для подачи воды из открытых водоисточников к дождевальным установкам или в открытую оросительную сеть. На стан-щии установлен двухсекционный центробежный насос 3, секции Которого могут быть включены на последовательную или параллельную работу с помощью золотникового регулятора. Вал колес Насоса 3 с коленчатым валом дизельного двигателя 6 соединен [При помощи регулируемой соединительной муфты 4. Насос 3 и Ьвигатель 6 крепятся через резиновые амортизаторы 7 к сварной Ьаме 8 одноосного прицепа 9 с тремя откидными опорами 11. Для ■аполнения водой полости насоса перед его пуском выхлопная ■руба двигателя 6 снабжена эжектором 5. Всасывающая магистраль насоса представляет собой тонкостенную короткую стальную всасывающую трубу 1 с сеткой. Лебедка 2, на барабан которой иаматывается трос, поднимает всасывающую трубу 1 в транспортное положение или изменяет высоту сетки всасывающей трубы 1 в зависимости от уровня воды в водоеме. Электрооборудование Втанции включает в себя устройства для запуска двигателя и ап-
Рис. 9.4. Передвижная насосная станция СНП-50/80:
Ш- всасывающая труба; 2 — лебедка; 3 — насос; 4 — соединительная муфта; 5 — рсектор; 6 — двигатель; 7— амортизаторы; 8— рама; 9— прицеп; 10— нагнетательная труба; 11 — опора
паратуру для автоматической защиты. Она останавливает двигатель 6, перекрывая поступление воздуха в его цилиндры при выходе из строя системы охлаждения и смазочной системы и при неисправности нагнетательной трубы 10. Сигналом отключения служит повышение температуры охлаждающей жидкости выше 95 °С или давления в масляной магистрали двигателя до 0,2 МП а (2,0 кг/см2), воды в нагнетательной трубе до 0,3 МПа (3,0 кг/см2). Мощность двигателя А-41 составляет 65,2 кВт; расход воды: при последовательном режиме работы 30… 50 л/с, при параллельном 70… 125 л/с; напор воды: при последовательном режиме работы 853…784 кПа (87…80 м), при параллельном 412…294 кПа (42…30 м); высота всасывания 4 м; масса 2680 кг.
Комплект ирригационного оборудования КИ-50 «Радуга» (рис. 9.5) предназначен для орошения дождеванием овощных, кормовых и технических культур, лугов, пастбищ, садов, плодовых и лесных питомников.
В состав комплекта входят: магистральный трубопровод 2 с гидрантами 3, два распределительных трубопровода с гидрантами 6 и 9 и четыре дождевальных крыла 4, 7, 8 и 10, на каждом из которых установлены по четыре среднеструйных дождевальных аппарата 5 («Роса-3»). Водой комплект снабжает насосная станция / (СНП-50/80).
Магистральный трубопровод 2 собирают из трех гидрантов 3 и
труб, которые укладывают на поверхности участка на весь сезон.
По разные стороны от него к двум гидрантам присоединяют рас
пределительные трубопроводы с
восемью гидрантами (6 и 9). К
крайним гидрантам перпендику
лярно распределительному тру
бопроводу подключают дожде
вальные крылья 4, 7, 8 и 10. Дож
девальные аппараты 5закрепля
ют на расстоянии 36 м друг от
друга с помощью хомутов. Для
полива высокостебельных куль
тур дождевальный аппарат уста
навливают на стойке с треногой.
Каждая труба имеет опору, зак-
Рис. 9.5. Схема комплекта иррига- репленную около быстроразъем-
ционного оборудования КИ-50 ногосоединения со стороны
«Радуга». сферического патрубка.
1 — насосная станция; 2 — магистраль- При ПОЛИВе одновременно ра-
ный трубопровод; 3 — гидранты маги- ботают например 4 И
стрального трубопровода; 4, 7, в и 10 , „
— дождевальные крылья; 5 — дожде- 10> находящиеся ПО разные СТО-
вальный аппарат; 6 и 9 — гидранты РОНЫ ОТ магистрального Трубо-
распределительного трубопровода провода. В ЭТО время два других
ыла (7и 8) отсоединяют от гидрантов, разбирают, переносят и
одсоединяют к следующим гидрантам навстречу работающим
, ождевальным аппаратам. После выдачи поливной нормы крылья
4и 10 отключают и включают крылья 7 и 8. За один полив каждый
распределительный трубопровод используется на трех позициях.
Площадь, поливаемая с одной позиции, составляет 50 га; расход воды 47,2 л/с; напор у дождевального крыла 442 кПа (45 м), у [Магистрального трубопровода 784 кПа (80 м); средняя интенсивность дождя 0,28 мм/мин; обслуживают комплект моторист и двое рабочих; масса 5680 кг.
Дальнеструйная дождевальная машина ДДН-70 (рис. 9.6) предназначена для орошения дождеванием овощных и технических культур, садов, лесопитомников, лугов и пастбищ. Работает пози-ционно, забирая воду из водоемов, открытой оросительной сети или закрытых трубопроводов. Комплектуется тремя основными стволами.
Основными частями машины являются: центробежный насос 15 с всасывающей трубой 14, дальнеструйный дождевальный аппарат с механизмом вращения, привод насоса, гидроподкормщик
Рис. 9.6. Дальнеструйная дождевальная машина ДДН-70:
‘ — карданный вал; 2 — шарнирный валик; 3 и 4 — конические зубчатые колеса; Г— эжектор; 6— счетчик-водомер; 7— эксцентриковый вал; 8 — четырехзвенный юханизм; 9 — тормоз; 10 — основной ствол; 11 — храповое колесо; 12 — гидро-юдкормщик; 13 — водозаборник; 14 — всасывающая труба; 15 — насос; 16 — червяк; 17 — червячное колесо; 18 — зубчатое колесо; 19 — редуктор
12 и эжектор 5. В дождевальном аппарате под основным стволом 10установлен малый ствол, перед которым установлен дефлектор. Изменением положения дефлектора достигается равномерный полив на близком расстоянии. Аппарат приводится во вращение от вала отбора мощности трактора через карданный вал 1, червячный редуктор с червяком 16 и червячным колесом 17, шарнирный валик 2, эксцентриковый вал 7, четырехзвенный механизм 8 и храповый механизм, храповое колесо 11, которое жестко соединено со стаканом основного ствола 10. Положение основного ствола 10 во время холостого хода собачки храпового механизма фиксируется тормозом 9. Для работы по сектору в отверстия фланца основного ствола 10 устанавливают упоры. Когда при вращении основного ствола 10 вместе с упором последний достигнет собачки, упор нажимает на ее переключатель. Собачка поворачивается, и направление вращения меняется на обратное. Счетчик-водомер 6, получающий вращение от шарнирного валика 2 через конические зубчатые колеса 3 и 4 фиксирует частоту вращения колеса насоса 15, по которой определяется расход воды. Колесо центробежного насоса получает вращение через повышающий редуктор 19 от зубчатого колеса 18. Оно вращается с частотой 35 об/с.
Всасывающая линия насоса 15 состоит из водозаборника 13 и тонкостенной стальной всасывающей трубы 14, которая к корпусу насоса 75 присоединена шарнирно, что позволяет забирать воду по обе стороны от трактора. В транспортное положение всасывающая труба 14 поднимается при помощи ручной лебедки.
Насос 75 перед включением заполняют водой с помощью эжектора 5, который устанавливают на выхлопную трубу трактора, и соединяют с полостью насоса гибким шлангом.
Для подкормки растений к потоку воды может подмешиваться раствор с удобрением. Он находится в баке гидроподкормщика 12, оборудованном мешалкой с ручным приводом. Бак соединен с всасывающей и нагнетательной трубами насоса 75. Количество поступающей в бак воды и масса раствора, выходящего из бака, регулируются вентилями.
Площадь полива с одной позиции составляет 0,94 га; диаметр семенных основных сопел 55; 45 и 35 мм; расход воды в зависимости от диаметра основного ствола соответственно 65; 50; 37 л/с; напор 510; 539; 568 кПа (52, 55, 58 м); радиус действия по крайним каплям 69,5; 65; 60 м; частота вращения ствола 0,2 об/мин; масса 700 кг. Агрегатируется с трактором ДТ-75М.
Дождевальная установка СК-16 (рис. 9.7) предназначена для работы на городских газонах, радиус действия 10 м.
Струйный насадок 5, неподвижно закрепленный на треножном штативе 2, вращается под действием реактивной силы, возникающей при попадании части струи 4, выбрасываемой из насадка, на дефлекторную пластину (дефлектор) 3. В зависимости от угла
| Рис. 9.7. Дождевальная установка СК-16:
/ — подводящий рукав; 2 — тренож-[ный штатив; 3 — дефлекторная пластина (дефлектор); 4 — струя воды; 5 — струйный насадок
I установки дефлектора насадок 5 ! может совершать вокруг оси до 60 об/мин. Распределение воды |,По поверхности определяется двумя положениями: полив осуществляется одной или одновременно несколькими установками. В первом случае желательно | иметь такой дождеватель, который позволял бы равномерно орошать всю оперативную площадь установки. Во втором слу-hae равномерное распределение
Ьсадков нежелательно, так как в зоне перекрытия двух соседних
остановок будет наблюдаться переувлажнение почвы, поэтому в
Ътой зоне выгодно уменьшение интенсивности подачи воды. Кон-
трукция дождевальной установки СК-16 позволяет изменять ин-
нсивность увлажнения в зоне полива.
В городских хозяйствах используют дождевальные насадки с :естко закрепленным относительно струи дефлектором. [ Для полива газонов, деревьев, кустарников, цветочных куль-тур в парках, скверах, на бульварах и улицах города применяются Специальные поливные машины. Такие машины могут использо-1аться также для очистки асфальтированных дорожек и площадок от пыли и грязи. Наибольшее распространение получили поливочные прицепы к тракторам и специальные машины на автомобильных шасси.
Поливомоечный прицеп УСБ-25ПМ входит в комплект сменных рабочих агрегатов универсальной машины УСБ-25 для содержания скверов и бульваров (рис. 9.8). Он предназначается для полива ■еленых насаждений, мойки и полива дорожных покрытий, а также ■одкормки корневых систем деревьев и кустарников. В последнем ртучае применяются специальные растворы.
В качестве базовой машины — тягача УСБ25-Т — используется дернизированный трактор Т-25А. Трактор оборудован рядом полнительных узлов и механизмов.
Поливомоечный прицеп представляет собой цистерну 2 вмес-мостью 2000 л, установленную на одноосном шасси. Шасси снаб-но тормозной системой. Для всасывания воды при заполнении
Рис. 9.8. Поливомоечный прицеп УСБ-25ПМ:
1 — трактор; 2 — цистерна; 3 — насадок (сопло)
цистерны водой из водоемов, а также для нагнетания жидкости в трубопроводную систему при рабочих операциях на прицепе смонтирован редуктор с насосом. Привод насоса осуществляется от вала отбора мощности тягача через карданный вал и редуктор.
Трубопровод водяной системы снабжен кранами и присоединительными патрубками. Для мойки и поливки установлены сопла 3. Поливать можно также напорным рукавом, присоединенным к одному из патрубков. К этому же патрубку присоединяют распределитель гидробуров, необходимых при подкормке растений специальным раствором.
Сопла 3, через которые происходит разлив воды, расположены сзади водителя — на прицепе. Для облегчения контроля водителя за работой сопел 3 с двух сторон кабины трактора установлены зеркала, улучшающие обзорность рабочей зоны. Левое сопло машины может направлять поток воды как в правую, так и в левую стороны, что расширяет возможности полива. Регулировать расход воды из сопла при поливе и мойке можно с помощью сменных прокладок, изменяющих размеры щели сопла.
Аналогично работает односопловый прицеп КО-705ПМ с поливочным оборудованием, смонтированным на специальном шасси, соединенным с трактором Т-40А.
Из поливочных машин, установленных на автомобильном шасси наибольшее распространение получили ПМ-130 на шасси автомобиля ЗИЛ-130 и машины АКПМ-3 и КПМ-64 на том же шасси.
На рис. 9.9 представлена схема поливомоечной машины ПМ-130. Основными элементами являются базовые шасси и цистерна 2 с оборудованием. Внутри цистерны 2 установлены волнорезы и контрольная сливная труба 1, а также центральный клапан с фильтром 3. Контрольная труба ограничивает наполнение цистерны 2. Центральный клапан служит для управления из кабины водителя подачей воды в центробежный насос 4.
Система трубопроводов на машине разделена на всасывающий и напорный. Всасывающий трубопровод соединяет горло-
вину центрального клапана с всасывающим патрубком насоса. Напорный трубопровод 7 выведен от центробежного насоса 4 1право и вперед для установки одного насадка 6 с правой стороны машины за кабиной водителя и двух насадков перед маши-рой. Для отключения любого из насадков напорный трубопровод имеет два трехходовых крана. Благодаря шарнирному креплению к трубопроводу насадки можно устанавливать в положение для койки или полива. Цистерна заполняется водой из водопровод-Ной сети или водоема.
Наиболее частыми и трудоемкими операциями ухода за дре-1есно-кустарниковыми породами растений являются внесение в ■очву минеральных удобрений, полив и аэрирование. Использование системы гидробуров (рис. 9.10) позволяет все три операции Объединить в одну. При этом вода, водные растворы минеральных Одобрений и стимуляторов роста равномерно распределяются на ■аданной глубине непосредственно в зоне залегания основной массы корней. При этом, значительно улучшается воздухообмен почвы без ее перештыковки.
Гидробур (см. рис. 9.10, а) представляет собой полую штангу диаметром 22 мм и длиной 1200 мм с острым конусообразным ■аконечником на одном конце, в котором имеется канал, соединяющий полость штанги с внешней средой. Другой конец штанги ■ерез запорный клапан и гибкий резиновый шланг соединен с Воливомоечной машиной, например ПМ-130. При необходимос-ти через распределительное устройство (см. рис. 9.10, б) к машине можно подключить несколько гидробуров.
Гидробур устанавливают наконечником 5 на поверхность пристального круга дерева или кустарника. Затем включают насос ма-
Рис. 9.9. Схема поливомоечной машины ПМ-130:
контрольная сливная труба; 2 — цистерна; 3 — фильтр; 4 — насос; 5 — разведочный трубопровод; 6 — насадок; 7 — напорный трубопровод
Рис. 9.10. Устройство гидробура для ухода за деревьями
а — гидробур; 1 — рукоятка; 2 — штуцер; 3 — мерный стакан; 4 — игла; 5
наконечник; б — распределительное устройство; 1 — соединительная головка; 2 —
труба; 3 — вентиль; 4 — штуцер; в — схема применения гидробура
шины, жидкость под давлением 5… 7 ■ 105 Па поступает через гид робур в почву, промывая в ней скважину заданной глубины. Поел этого давление уменьшают до 1… 2 • 105 Па, почва увлажняется ну ным количеством раствора минеральных солей или чистой водь
Устройство для внутрипочвенного полива, разработанное Ака демией жилищно-коммунального хозяйства, включает в себя ба объемом 6 м3, три гидробура и систему подачи жидкости. Техно логический цикл работы складывается из двух этапов: заглубле ние иглы гидробура с подачей жидкости и насыщение корнеобр таемого слоя.
При работе гидробур заглубляется на глубину до 60 см в зависимости от расположения корневой системы. После этого в кор4 необитаемый слой через иглу гидробура в течении 30 с нагнетает^ ся жидкость.
Расход воды через иглу при заглублении можно подсчитать пс формуле, м3/с,
Q = acxFKvBli = ясж/>ск1/2£#в — 3,2Bd?yflb,
где асж— коэффициент сжатия, асж ~ 1; FH— площадь внутреннего сечения иглы, м2; vBn — скорость струи, вытекающей из иглы] м/с; фск — коэффициент скорости вытекания, фск = 0,94; Нв -А напор воды, м; dr — диаметр выходного отверстия иглы, м.
После подачи жидкости через гидробур в почве наступает вторая стадия — насыщение.
Для определения числа «уколов», необходимых для насыще-иия водой или жидкими минеральными удобрениями корнеоби-[таемого объема почвы, следует найти объем, насыщаемый за один укол.
Жидкость из насадка распределяется по всему окружающему иасадок объему. Объем почвы, насыщаемый одним уколом, опре-Шеляется по формуле
4 Vy* =-1ЩЬ » 4,184л^нР^,
Где Лш — радиус шара, м; ь>фл— скорость фильтрации, м/с; Тнр — коэффициент неравномерности насыщения объема почвы, Рнр ~ 0,8..,0,85; /ук — время укола, с.
Число уколов «ук, необходимое для полного насыщения корне-[обитаемого слоя почвы одного дерева, определяется по формуле
«ук — ^д/^ую
■Где vR— корнеобитаемый объем почвы одного дерева, м3.
Основным условием хорошей работы гидробуров является пол-Ыое поглощение почвой жидкости, подаваемой на заданную глуби-ту. Тогда расход жидкости из наконечника должен быть близок к [объему почвы. Это соотношение учитывается коэффициентом насыщения
■**н — ^о. в / ^ук?
где v0B— объем воды, поглощенной почвой за один укол, м3. I Для практических расчетов можно принять Кн= 0,5… 0,65. Объем жидкости, поглощаемый данным объемом почвы, Qn(Можно определить по формуле
а=^н=4,ш!лзддн.
. Машина «Крона-130» (рис. 9.11) для внутрипочвенного питания, орошения и аэрации древесных насаждений выполнена на ■азе серийно выпускаемой промышленностью поливомоечной Машины ПМ-130Б.
§
10.1. Задачи и способы защиты насаждений от вредителей и болезней
В повышении качества насаждений важное место занимает борьба с сорняками, вредными насекомыми и болезнями леса. Успешное решение этих задач во многом зависит от усовершенствования методов борьбы с ними, а также уровня механизации средств защиты насаждений.
За последние годы в области механизации работ по защите насаждений от вредителей и болезней достигнуты значительные успехи.
Для борьбы с вредителями и болезнями необходимо своевременно и правильно организовывать защитные работы, умело применять пестициды, широко используя имеющуюся технику.
Существуют следующие способы защиты насаждений от вредителей и болезней: лесохозяйственный, физико-механический,) биологический, химический.
Лесохозяйственный способ сводится к созданию здоровых лесных и городских насаждений, хорошо организованному уходу за насаждениями, хранению заготовленного лесоматериала, проведению необходимых мелиоративных мероприятий и т. п|
Физико-механический способ — это истребление вредителей, который сводится к их сбору и ловле с применением простейших приспособлений — капканов, механизированных, электромеханических, электросветовых ловушек, ловчих канав, -4 а также сжигание сорняков, зараженных насекомыми или возбудителями болезней леса.
Биологический способ заключается в искусственном! разведении хищных и паразитирующих насекомых, в использовании насекомоядных птиц.
Химический способ заключается в уничтожении вреди-i телей с помощью химических средств. Этот способ используется очень широко и считается наиболее эффективным.
Химический способ в комплексе с системой агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий позволяет в значительной мере уберечь лесные насаждения от вредителей и болезней.
Пестициды для химического способа борьбы используются в [следующем виде:
• жидкости для опрыскивания — растворы, суспензии, эмуль
сии, экстракты;
• порошки для опыления;
| • газы для фумигации.
Раствор — это жидкость, в которой полностью растворяется иердое вещество, например, водный раствор медного купороса, солей и т.п.
| Суспензия — это механическая смесь сухого порошка и жидкого вещества, в котором порошок не растворяется, а находится во взвешенном состоянии, например, смесь порошка мела или из-нести в воде.
Эмульсия — это механическая смесь жидкостей различной плотности (удельного веса) и вязкости, например смесь масла и воды, керосина и воды, мыла и воды и т. п.
I Экстракт — это вытяжка из ядовитых растений и животных Организмов. Анабазин и никотин — экстракты ядовитых растений |(ромашки, табака).
Рабочая жидкость — это смесь пестицидов с водой в определенной концентрации.
При опрыскивании пестициды на зараженные объекты наносятся в виде рабочей жидкости, а при опыливании пестициды на |араженные растения наносятся в виде сухого порошка или пыли. ‘ При фумигации почвы в нее вводят легкоиспаряемый пестицид, который, испаряясь, насыщает парами верхний горизонт почвы или поступает в корневую систему растений и уничтожает Находящихся в них вредителей.
10.2. Классификация машин и аппаратов
( Машины и аппараты для борьбы с вредителями насаждений классифицируются на следующие виды и способы их агрегатиро-Ьания:
[• опрыскиватели — применяются для борьбы с вредителями и ■олезнями при помощи ядовитой жидкости. Они бывают ранцевые ■мкостью до 20 л; тракторные (прицепные и навесные) и авиационные. Прицепные опрыскиватели работают в соединении с трак-Шорами, навесные могут навешиваться на навесную систему трак-вора или монтироваться на нем. Опрыскиватели, устанавливаемые Ш самолете или вертолете, называются аэроопрыскивателями;
I • опыливатели — применяются для борьбы с вредителями и ■олезнями при помощи сухого ядовитого порошка или пыли. Они ■ывают ранцевые, тракторные (прицепные и навесные) и авиационные;
• аэрозольные генераторы — применяются для борьбы с вредителями и болезнями при помощи ядовитого тумана, создаваемого термомеханическим или механическим способами. Они бывают ранцевые, автомобильные и авиационные;
• комбинированные — могут использоваться и как опрыскиватели, и как опыливатели. Они бывают тракторные (навесные и прицепные);
• фумигаторы — применяются для подачи в почву ядовитой легкоиспаряемой жидкости. Они бывают ручные и механические (тракторные). Механические фумигаторы, как правило, устанавливаются на рабочих органах почвообрабатывающих машин (плугах, культиваторах и т.п.);
• протравливатели — применяются для протравливания семян с целью предотвращения от грибных и бактериальных заболева-1 ний. Они бывают стационарные и передвижные;
• приманочные машины — применяются для разбрасывания ядовитых приманок при уничтожении вредных насекомых. Они бывают автомобильные и на прицепах.
10.3. Опрыскиватели. Их классификация и основные составные части
Рабочую жидкость опрыскиватели на обрабатываемые расте-j ния наносят в распыленном виде, поэтому она хорошо прилипает к ним и длительное время проявляет свои токсические свойства.
Качество опрыскивания зависит от дисперсности, т.е. от сте-| пени механического дробления рабочей жидкости на капли. Дисперсность обусловливает эффективность действия раствора. Чем выше степень распыления жидкости, тем большая поверхность растений соприкасается с ядом.
Различают следующие степени дисперсности с размером ка-1 пель, мкм:
Крупнокапельная………………………………………………. 250…400
Мелкокапельная……………………………………………….. 100…250
Туман низкой дисперсности (редкий туман)……….. 25…00
Туман средней дисперсности…………………………….. 5… 25
Туман высокой дисперсности…………………………….. 0,5…5
К опрыскивателям предъявляются следующие требования:
• они должны равномерно покрывать поверхность растений рабочей жидкостью;
• обеспечивать распыл пестицида без его перерасхода и ожога культурных растений;
• отвечать требованиям техники безопасности;
• быть производительными, надежными в работе и удобными в i эксплуатации;
• норма расхода пестицида должна быть постоянной как по f количеству, так и по концентрации в течение всей работы.
Опрыскиватели классифицируются по следующим признакам:
• по назначению и условиям применения — полевые; садовые;
[лесные; для обработки ягодников, винограда, хлопка, хмеля; для
[работ в лесопарковых, городских насаждениях; для работ в зак
рытом грунте;
• типу распыливающих устройств — гидравлические, вентиляторные, вентиляторные комплексные, аэрозольные;
• способу создания рабочего давления — насосные, безнасосные;
• способу агрегатирования — ранцевые, конно-ручные, кон-
Ьо-моторные, тракторные, авиационные. Ранцевые опрыскивате-
юи имеют емкость резервуара до 20 л. Тракторные опрыскиватели
ташли наибольшее применение. Они могут быть прицепными, на
весными, монтируемыми.
Основными частями опрыскивателей являются резервуары, [насосы, элементы управления, механизмы привода, распылива-■ощие устройства с распыливающими наконечниками, трубопроводы и другие служебные части и механизмы.
Резервуары (баки) служат для запаса рабочей жидкости. Они [бывают различной емкости — от 10 до 2000 л. Их изготовляют из Вистовой стали или пластика. Для уменьшения коррозии металла 1тальные резервуары внутри покрываются антикоррозийным лаком. Рабочая жидкость в резервуаре во время работы должна непрерывно перемешиваться. Для этой цели в резервуаре размещается механические, гидравлические или пневматические мешалки. Механическая мешалка имеет лопатки, закрепленные в резервуаре на валу, получающего вращение от вала отбора мощности трактора или передаточного механизма опрыскивателя. Гидравлическая мешалка представляет собой сопло, укрепленное в ниж-■ей части резервуара. Часть жидкости, идущая на опрыскивание, направляется в сопло мешалки и из него под давлением выбрасывается в жидкость, перемешивая ее. Пневматическая мешалка представляет собой трубку с расположенными на ней соплами или отверстиями. В трубку, установленную в резервуар, под давлением ■одается воздух, который, выбрасываясь из сопел или отверстий и виде струй в рабочую жидкость, перемешивает ее. В верхней ча-ри резервуара размещена заправочная горловина, внутри которой установлена сетка для очистки рабочей жидкости от примени при заправке. Горловина герметично закрывается крышкой. В верхней части резервуара устанавливается уровнемер для контроля за уровнем жидкости в резервуаре. С помощью трубы резер-lyap сообщается с всасывающей магистралью насоса. Все соединения резервуара сделаны герметичными.
Насосы (рис. 10.1) служат для подачи рабочей жидкости под давлением к распиливающему устройству. На опрыскивателях высокого давления до 2,5… 3 МПа (25… 30 кг/см2) применяются пор-1 шневые и плунжерные насосы; на опрыскивателях низкого давления до 0,6 МПа (до 6 кг/см2) — шестеренчатые и вихревые; и ранцевых опрыскивателях — диаграфменные. Основное применение нашли поршневые и шестеренчатые насосы.
Поршневой насос (см. рис. 10.1, а) обеспечивает достаточно высокое (более 2 МПа) давление и решает задачу защиты деталей от коррозийного действия пестицида.
Для получения возвратно-поступательного движения поршня 7 с манжетой и ползуна 3 служит кривошипно-шатунный механизм, который состоит из коленчатого вала 7, приводимого во враще-ние от вала отбора мощности трактора, шатуна 2, соединенного с j ползуном 3. Ползун 3 движется в цилиндре 4, а поршень 7 — и цилиндре 6. Нижняя часть корпуса насоса служит для направления движения, а верхняя — для перекачивания рабочей жидкости из резервуара в распыливающее устройство. Кривошипно-шатун-1 ный механизм от перекачиваемой рабочей жидкости изолирован манжетой поршня и пластмассовым колпаком 5, отводящим кап-1 ли жидкости, просачивающейся между манжетой и цилиндром 6Л Во всасывающей трубе 8 установлен всасывающий клапан (см.|
Рис. 10.1. Насосы опрыскивателей: а — поршневой; б — всасывающий клапан; в — нагнетательный клапан; г шестеренчатый насос; / — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — ползун; 4 и 6 цилиндры; 5— колпак; 7— поршень; 8 — всасывающая труба; 9 — нагнетательна труба; 10 — седло клапана; 11 — тарелка клапана; 12 — пружина; 13 — всасывай щая труба; 14— ведомая шестерня; 15— корпус; 16— нагнетательная труба; 17-
ведущая шестерня
[рис. 10.1, б), а в нагнетательной трубе 9 — нагнетательный клавши (см. рис. 10.1, в). Клапан состоит из седла клапана Юн тарелки клапана 77, прижимаемых друг к другу пружиной 12. При враще-Ьии коленчатого вала ползун 3 с поршнем 7 совершают возврат-Ьо-поступательное движение. При движении поршня 7 с ползуном 3 вниз над поршнем 7 образуется разрежение, рабочая жидкость давит на тарелку всасывающего клапана и, преодолевая силу
Пружины 12, отводит тарелку от седла клапана 10, жидкость поступает в цилиндр 6. В это же время тарелка нагнетательного кла-Ьана пружиной прижимается к седлу клапана 10, не давая жидкости перетекать в нагнетательную трубу. При движении ползуна 3 с Поршнем 7 вверх над поршнем 7 создается давление, пружина 12 Прижимает тарелку всасывающего клапана к седлу клапана 10, клапан закрывается и предотвращает перетекание жидкости во Всасывающую трубу. Одновременно давление жидкости передается на седло нагнетательного клапана и, преодолевая усилие пружины 12, клапан открывается, жидкость поступает в нагнетатель-иую трубу 9 и далее направляется к распыливающему устройству. ■ ак как нагнетание жидкости происходит только при движении ■оршня вверх, давление в нагнетательной магистрали является ■епостоянным. Для обеспечения постоянства давления применяется трехсекционные насосы, состоящие из трех кривошипно-шатунных механизмов, связанных одним общим валом. В этом слу-■е кривошипы расположены под углом 120°.
I Шестеренчатый насос (см. рис. 10.1, г) применяется ■Пя нагнетания малоагрессивных жидкостей. Вращение от веду-Шей шестерни 77передается к ведомой шестерне 14. Рабочая жид-■ость, попавшая в пространство между зубьями шестерен 14 и 17 щ корпусом 15, переносится из зоны А всасывающей трубы 13 из-щ разряжения в зоне А в зону Б нагнетательной трубы 16.
I Элементы управления опрыскивателей (рис. 10.2) предназначе-В для поддержания постоянного давления рабочей жидкости, Ьщиты магистрали от повышенного давления, перекрытия пути 1абочей жидкости к распыливающим устройствам и т.п. Клапаны, устанавливаемые в них, в зависимости от их назначения и ■онструкции называются редукционными и предохранительными.
[ Регулятор давления (редукционно-предохранительный клапан) ■бъединен в одну сборочную единицу с общим корпусом (см. рис. ■0.2, а). Он устанавливается в нагнетательной магистрали между ■Вгнетательной трубой насоса и распыливающим устройством. ■Ходная труба 7 соединяется с нагнетательной трубой насоса, а игнетательная труба 7— с распыливающим устройством. В зави-юмости от положения маховичка редукционного клапана 3 изменяется усилие пружины редукционного клапана 4 на тарелку редукционного клапана 5, тем самым регулируется рабочее давле-Ье. Когда давление в полости А превысит установленное значе-
Рис. 10.2. Элементы управления опрыскивателей:
а — регулятор давления; 1 — входная труба; 2 — пружина предохранительного клапана; 3 — маховичок редукционного клапана; 4 — пружина редукционного клапана; 5 — тарелка редукционного клапана; 6 — сливная труба; 7 — нагнетательная труба; б — пульт управления; 1 — отсечной клапан; 2 — шток гидроцилиндра; 3 — гидроцилиндр; 4 и 5 — штуцеры масляной магистрали; 6 — сливная | труба; 7 — редукционный клапан; 8 — нагнетательная труба
ние, тарелка клапана поднимается и избыток жидкости перели-J вается в полость Б, а из нее — в сливную трубу 6 и далее в резервуар. В случае возникновения неисправности в редукционном клан пане или нагнетательной магистрали, при превышении макси-| мально допустимого давления срабатывает пружина предохранительного клапана 2 и через него жидкость через сливную трубу 6 также поступает в резервуар. Для контроля за давлением в нагне-тательной магистрали в корпусе установлен манометр.
Пульт управления (см. рис. 10.2, б) содержит редукционный| клапан 7 и управляемый дистанционно отсечной клапан 1, связанный с поршнем гидроцилиндра 3 штоком гидроцилиндра 2.1 Редукционный клапан 7 регулируется давлением в полости Б я нагнетательной магистрали аналогично редукционному клапану 1 регулятора давления. При превышении рабочего давления жидЛ кость через сливную трубу 6 сливается в резервуар. Отсечной кла4 пан 1 в рабочем режиме разделяет полости А и В и жидкость на А правляется в полость Бив нагнетательную трубу 8. В другом край-1 нем положении он перекрывает выход из полости А в полость Б и направляет жидкость в полость В и далее — на слив. Для управле J ния отсечным клапаном 1 используется гидросистема трактора,! нагнетающая масло в полости Г или Д гидроцилиндра 3, которым при помощи штуцеров масляной магистрали 4 и 5 присоединяет-! ся к гидросистеме трактора. При этом поршень движется влено| или вправо и перемещает отсечной клапан 1 из одного крайнего! положения в другое.
Распиливающее устройство служит для распыления рабочей] жидкости, формирования струи и придания ей нужного напра
рения. Распиливающие устройства бывают гидравлические, вентиляторные, аэрозольные.
| Гидравлические распыливающие устройства со-ютоят из нескольких труб (секций) с отверстиями, в которые ввер-иуты распыливающие наконечники. Рабочая жидкость от насоса подводится к секциям и далее в распыливающие наконечники, дробящие жидкость на капли и выбрасывающие их на растения.
Вентиляторные распыливающие устройства [включают в себя вентилятор, на выходном сопле которого установлены распыливающие наконечники. В этих устройствах распыленная наконечниками жидкость подается на расстояние воздушным потоком, создаваемым вентилятором. В вентиляторных комплексных распыливающих устройствах рабочая жидкость дробится Ьздушным потоком, создаваемым вентилятором.
Аэрозольные распыливающие устройства применяются в аэрозольных генераторах, когда рабочая жидкость дро-рится термомеханическим или механическим путем в горячем или колодном воздухе, в результате чего образуются взвеси пестицида и виде капель высокой дисперсности.
| Распыливающие наконечники (рис. 10.3) служат для равномерного распределения рабочей жидкости на обрабатываемые растения. Различают несколько типов наконечников: полевой, центробежный ложечный, центробежный унифицированный, центробежный цилиндрический, пульверизаторный, садовый.
Полевой наконечник (см. рис. 10.3, а) состоит из колпачка 3 и ■ердечника 2. Колпачок 3 наворачивается на ниппель 4, приваренный к трубе 1. Сердечник 2 имеет винтовую нарезку различно-К> размера. Сердечники с широкой винтовой нарезкой (шаг резьбы 8 мм) называются обыкновенными, а с более мелкой нарезкой ■liar резьбы 3 мм) — экономичными. Жидкость, двигаясь под давлением по винтовой нарезке, приобретает вращательное движение И выходит через калиброванное отверстие колпачка 3, образуя широкий факел распыла. Колпачок 3 плотно прилегает к сердечнику 2. Пространство между дном колпачка 3 и торцом сердечника 2 называется камерой завихрения. Качество распыла зависит от иаметра выходного отверстия колпачка, давления, угла подъема ■ площади канавок сердечника и т. п. Колпачки имеют различные ВИаметры выходных отверстий. Наконечники с выходным отверстием диаметром 1,5 мм и более и обыкновенным сердечником ■взываются обыкновенными, а с отверстием менее 1,5 мм и экономичным сердечником — экономичными. I Центробежный ложечный наконечник (см. рис. 10.3, б) представ-■ет собой сферический корпус 7, внутри которого имеется ка-■ера, закрытая крышкой 3 и уплотненная прокладкой 2. Канал в Штуцере, по которому подается жидкость, расположен по касательной к поверхности камеры. Жидкость, подаваемая по каналу
Рис. 10.3. Типы распиливающих наконечников:
а — полевой; / — труба; 2 — сердечник; 3 — колпачок; 4 — ниппель; б — центробежный ложечный; ) — корпус; 2 — прокладка; 3 — крышка; в — центробежный унифицированный; 1 — вставка; 2 — корпус; 3 — заглушка; 4 — резиновая прокладка; г — центробежный цилиндрический; / — корпус; 2 — фильтр; 3 —, камера;, 4 — шайба; 5 — гайка; д — пульверизаторный; 1 — кронштейн; 2 — воздушно* сопло; 3 — жидкостное сопло; 4 — регулировочная прокладка; 5 — штуцер; е -J садовый; 1 — трубка; 2 — шток; 3 — корпус; 4 — выступ корпуса; 5 — втулка; 6 -J прокладка; 7 — сердечник; 8 — резиновое кольцо; 9 — сменный диск; 10 — колпачок
в камеру, приобретает вращательное движение и, выходя из отА верстия в крышке 3, создает конусообразный факел распыла. Крышки 3 сменные, они имеют отверстия диаметром 1,5; 2,0; 3,(1 и 4,0 мм. Такие наконечники работают при низком давлений 0,3…0,6 МПа (3…6 кг/см2).
Центробежный унифицированный наконечник (см. рис. 10.3, ei является более совершенным по сравнению с ложечным, так кай он более износостоек и работает при давлении 0,5…2,0 МПа (5.J 20 кг/см2). Он состоит из пластмассового корпуса 2 и металлоке^ рамической вставки 7 с выходным отверстием для пестицида. Cd стороны, противоположной выходному отверстию, корпус 2 зак-^ рыт заглушкой 3, что создает камеру завихрения. Между корпусом 2 и заглушкой 3 установлена резиновая прокладка 4.
Центробежный цилиндрический наконечник (см. рис. 10.3, г) со4 стоит из подводящего корпуса 7, фильтра 2, камеры 3, шайбы ■/ с калиброванным отверстием и гайки 5. Фильтр 2, камера 3 и шайба 4 помещаются внутрь гайки 5, которая наворачивается Щ корпус 1. Такой наконечник работает в основном на вентилятор^
ных опрыскивателях. Рабочая жидкость, попадая из корпуса через |фильтр в камеру, приходит во вращательное движение и при выводе через отверстие в шайбе 4 образует факел распыла, который воздушным потоком, создаваемым вентилятором, дробится и ■ранспортируется на обрабатываемые растения.
Пульверизаторный наконечник (см. рис. 10.3, д) представляет собой кронштейн 7, на котором укреплены две расположенные иод прямым углом трубки; на конце одной установлено воздуш-иое сопло 2, на второй — жидкостное сопло 3. Рабочая жидкость, подаваемая через штуцер 5, выбрасывается из жидкостного сопла 3 и распыливается сжатым воздухом, поступающим из воздушного сопла 2. Дисперсность капель зависит от взаимного расположения сопел и степени сжатия воздуха. Взаимное расположение Ьопел регулируется перемещением их в отверстиях кронштейна. Воздушное сопло 2 можно передвигать и стопорить стопорным винтом, а жидкостное сопло 3 регулируют регулировочной прокладкой 4.
Садовый наконечник (см. рис. 10.3, е) применяется на универсальных брандспойтах опрыскивателей. Он состоит из корпуса 3 с выступами корпуса 4, трубки 7, штока 2, сердечника 7 с винтовой канавкой, дистанционной втулки 5, резинового кольца 8, Ьменных дисков 9 и колпачка 10. Для обеспечения герметичности между корпусом 3, сменными дисками 9 и колпачком 10 исполь-Вуется прокладка 6. Колпачок 10 привинчивается к корпусу 3, Вакрепленному на трубке 7. Сердечник 7жестко соединен со штоком 2, проходящим в трубке 7. К другому концу штока 2 присое-иинена рукоятка, при помощи которой шток 2 может переме-■цаться вдоль трубки 7, передвигая сердечник 7. Рабочая жидкость К наконечнику поступает в зазор между внутренней стенкой труб-■и 7 и штоком 2.
При приближении сердечника к диску объем камеры завихрения уменьшается, но увеличивается интенсивность распыла; при ■том образуется широкий, но короткий конус распыла. При ударении сердечника от диска распыл уменьшается, но увеличивается дальность полета струи. Садовый наконечник работает при дав-■ении 0,5…2,0 МПа (5…20 кг/см2), обеспечивая обработку дере-Ьев высотой от 3 до 25 м.
;Заправочные устройства (рис. 10.4) служат для заправки опрыскивателей рабочими жидкостями. Они входят в комплект опрыскивателя. К ним относятся струйные насосы и эжекторы. Струйные насосы нагнетают жидкость благодаря разности давлений открытой струей или закрытой струей.
I Для заправки бака открытой струей (см. рис. 10.4, а), со-кцаваемой гидравлическим насосом опрыскивателя Г, корпус эжектора в виде колокола А с подведенными к нему широкой и узкой ■рубами опускается в емкость. Насос нагнетает жидкость в узкую
Рис. 10.4. Типы заправочных устройств опрыскивателей:
а — заправка открытой струей; б — заправка закрытой струей; в — газовый эжектор; 1 — сопло; 2 — резервуар; 3 — заправочная труба; 4 — переключатель клапана; 5 — нагнетательная труба; 6 — сливное отверстие; А — колокол эжектора; Б — полость эжектора; В — смесительная камера; Г — насос опрыскивателя; Д — вы-
хлопная труба трактора
трубу, из которой струя жидкости выходит под колокол с большой скоростью. Создаваемые этой струей под колоколом разрежение и силы трения увлекают жидкость из емкости в широкую трубу и по шлангу, надетому на эту трубу, — в заполняемый резервуар. Недостатком этого способа является то, что во время заправки горловину резервуара необходимо держать открытой.
При заправке закрытой струей (см. рис. 10.4,5) эжектор струйного насоса герметично закреплен на резервуаре опрыски-j вателя. Нагнетаемая насосом Г жидкость через нагнетательную трубу 5 выходит из полости эжектора Б через сопло 1 в смесительную камеру В. В сужении диффузора этой камеры образуется разрежение и через заправочную трубу J жидкость эжектируется. Эжектор! совмещен с выходом в резервуар 2 сливной магистрали опрыскивателя. В связи с этим в полость Б в рабочем режиме от насоса Г] поступает излишек жидкости, не попавшей в распыливающее устройство. Для ее стока предусмотрено сливное отверстие 6. При заправке оно закрывается клапаном, связанным с рукояткой переключателя клапана 4, тогда жидкость попадает в полость В через сопло 1 меньшего сечения.
Газовый эжектор (см. рис. 10.4, в) надевается на выхлопную трубу трактора Д. К нему присоединяется труба от верхней части| резервуара 2. Выхлопные газы, проходящие с большой скоростью* через эжектор, создают в нем давление ниже атмосферного, noJ этому жидкость из емкости под действием атмосферного давления поднимается по заправочной трубе 3 в бак, где давление по* нижено.
10.4. Расчет и регул в опр
Для получения заданной нормы расхода рабочейжидкости на щ га обрабатываемых культурпроизводится регулировка опрыскивателяи рассчитывают расход рабочей жидкости. Регулировка оп-Выскивателя осуществляетсяустановкой соответствующихраспы-■ивающихнаконечников, подборомдисков наконечников с необходимымдиаметром выходного отверстия, числа наконечниковна распиливающем устройстве, а также давлением рабочей ■сидкости.Для регулировки необходимо определить производитель-мостьнасоса.
Производительность поршневогонасоса QHрассчитывается по Ирормуле,л/мин,
„nd2Sm,
а=~400~^’
■деd — диаметр поршня, см; S — ход поршня, см; / — число шилиндровнасоса; со — угловая скорость, с»1; X — коэффициент ■бъемногонаполнения цилиндров насоса, Х= 0,85…0,9.
Производительность шестеренчатогонасоса рассчитывается по ■рормуле,л/мин,
_7dHa4mb(a^ Uh — тЛоб,
не dHm— диаметр начальной окружности ведущей шестерни, см; т — модуль зацепления, см;Ъ — ширина шестерни, см;со — Валоваяскорость шестерни, с-1; Г|об — объемный КПД насоса, ■Об= 0,8…0,9.
§
Необходимый расход рабочейжидкости (9Ж рассчитывается по ■рормуле,л/мин,
_ BvqH
100 ‘
Не В — ширина захвата опрыскивателя, м; v —— скорость движенияопрыскивателя, км/ч; qH— заданная норма расхода при опрыскивании, л/га.
Количество жидкости, расходуемое черезраспыливающее устройство (штангу), <7ШТопределяетсяпо формуле,л/мин,
Яшт = <7i«i,
■еqx — расходжидкости через один распыливатель, л/мин; я, — ■ислораспыливающих наконечников на штанге.
Фактический расход жидкости <2Ф после предварительной подготовки опрыскивателя в рабочих условиях рассчитывается по формуле, л/га,
о —G1°4
где G — объем израсходованной жидкости, л; F — обработанная площадь, м2.
Опрыскиватель считается подготовленным, если фактический расход жидкости бф равен или близок к заданной норме расхода дн.
10.5. Конструкция и работа опрыскивателей
Навесные опрыскиватели ОН-400 и ОН-400-3 (рис. 10.5) являются модификациями семейства навесных опрыскивателей, име-1 ющих общие унифицированные механизмы: раму, резервуар, на-1 сое, пульт управления, силовой агрегат и передаточный механизм. I Всего в семейство входят шесть модификаций, отличающихся! назначением, типом распыливающего устройства и агрегатирова-нием. Опрыскиватель ОН-400 является базовой моделью гидрав-1 лических опрыскивателей (ОН-400-1; ОН-400-2); ОН-400-5 — вен-1 тиляторных (ОН-400-3; ОН-400-4).
Рис. 10.5. Навесные опрыскиватели ОН-400 и ОН-400-3:
а — схема опрыскивателей; б — брандспойт опрыскивателя ОН-400; в — распиливающее устройство опрыскивателя ОН-400-3; 1 и 12 — фильтры; 2 — обратный клапан; 3 — всасывающий шланг; 4 — резервуар; 5 — эжектор; 6, 9, 10, 13 и 14 — трубы; 7 — уровнемер; 8 — пульт управления; 11 — насос; 15 — предохранительный клапан; 16— гидромешалка; 17— брандспойт; 18— дозатор; 19— распыли-
вающее устройство
Опрыскиватель ОН-400 — унифицированный опрыскиватель, ^Предназначенный для обработки полевых культур, винограда и Вигодных культур, а также отдельных плодовых деревьев в садах.
Опрыскиватель ОН-400-3 — полевой малообъемный опрыскиватель, предназначенный для сплошной обработки полевых и тех-I нических культур методом нанесения пестицида по ветру.
Рама опрыскивателей шарнирно соединяется с тягами навесной системы трактора, пластмассовый резервуар крепится к бо-Иювинам рамы при помощи хомутов. На верхний кронштейн рамы Останавливается пульт управления, гидроцилиндр которого подсоединяется к гидросистеме трактора. В нижней части рамы установлен гидронасос. В опрыскивателе ОН-400 вал насоса с валом отбора мощности трактора соединяется через карданный вал.
В опрыскивателе ОН-400-3 от вала отбора мощности трактора ■ерез карданный вал и силовой агрегат (редуктор) посредством шентробежной муфты приводится во вращение колесо вентилятора. От силового аппарата при помощи цепной передачи вращение передается на коленчатый вал насоса.
Работают опрыскиватели следующим образом (см. рис. 10.5, а). ■Из резервуара 4 по трубе 13 через фильтр 12 жидкость поступает в иасос 11. Далее жидкость по трубе 10 направляется в пульт управления 8, а из него по трубе 9 поступает к рабочим органам, присоединяемым к концу трубы А, а другая часть по трубе 14 — в ■идромешалку 16, расположенную в резервуаре 4. Некоторое количество жидкости в зависимости от положения регулятора пулька управления 8 перетекает через сливную трубу 6 обратно в ре-■ервуар 4. Давление в нагнетательной магистрали контролируется во манометру. При превышении давления в нагнетательной магистрали выше допустимого, например при засорении гидромешал-■си, срабатывает предохранительный клапан 75, вмонтированный ш корпусе гидромешалки 16. При заправке опрыскивателя собственным насосом шток гидроцилиндра пульта управления 8 перево-[ дится в положение на заправку. Нагнетаемая насосом жидкость поступает в камеру эжектора 5. Через фильтр 1, всасывающий шланг ■ и эжектор 5 жидкость поступает в резервуар 4. Уровень жидкости контролируется при помощи уровнемера 7. Чтобы жидкость не выливалась обратно из наполненного резервуара, в наконечник всасывающего шланга 3 установлен обратный клапан 2.
Унифицированные сборочные единицы соединяются по одинаковой схеме. Имеются только отличия в элементах присоедине-‘ ния к нагнетательной трубе: в ОН-400 это шланг или брандспойт /7 (см. рис. 10.5, б), а в ОН-400-3 — дозатор 18 (см. рис. 10.5, в) и коллектор распыливающего устройства 19.
Распыливающее устройство 19 состоит из центробежного вен-; тилятора и распыливающего сопла, вводимого в сопло вентилятора. Воздух, подаваемый вентилятором, обтекает диффузор рас-
пыливающего сопла внутри и снаружи. Подаваемая из дозатора жидкость распыляется, образуя конус. Диффузор образует в зоне конуса большую скорость воздуха, дробящего жидкость на еще более мелкие капли. Распыленная дважды жидкость подхватывается потоком воздуха и транспортируется на обрабатываемые растения.
Опрыскиватель ОН-400 агрегатируется с тракторами Т-25Л, МТЗ-50/52, МТЗ-80/82, Т-70В. Ширина захвата при обработке полевых культур 8,5… 10 м, при обработке садов — до 2 м; вместимость резервуара 400 л; расход рабочей жидкости 50…400 л/га; масса 320 кг.
Опрыскиватель ОН-400-3 агрегатируется с тракторами МТЗ-50/52, МТЗ-80/82. Ширина захвата составляет 50…70 м; вместимость резервуара 400 л; расход рабочей жидкости 10… 150 л/га; масса 390 кг.
Агрегат лесной химический АЛХ-2 представляет собой комбинированный опрыскиватель, предназначенный для химической защиты лесных и парковых насаждений от вредителей, болезней и сорных растений. Он состоит из четырех укрупненных сборочных I единиц: базового корпуса и съемных рабочих органов — аэромонитора, автомонитора и инъектора.
Аэромонитор (рис. 10.6) предназначен для мелкокапельного опрыскивания крон древесных насаждений высотой до 25 м.
Он состоит из рамы 2, навешиваемой на раму базового корпуса, вентилятора, струеобразующего агрегата и резервуара 8. Вентилятор представляет собой рабочее колесо 3, заключенное в ко-| жух, опирающийся через подшипники на втулки, поэтому он | может поворачиваться вокруг вала колеса и изменять положение
Рис. 10.6. Аэромонитор:
/ — трехходовой кран; 2— рама; 3 — рабочее колесо; 4 — патрубок; 5— конфузор; 6 — штуцер; 7 — рукав: 8 — везепвуап
1Натрубка 4 вентилятора. Вентилятор приводится во вращение от ВОМ i рактора через двухступенчатый редуктор. Трехходовой кран 1 крепится к раме базового корпуса и служит для переключения потока жидкости.
Для формирования струи рабочей жидкости и транспортирования ее на обрабатываемые растения служит струеобразующее Устройство, состоящее из конфузора 5 и трубки с жиклером. ■ конфузоре 5 имеется отверстие, в которое вставлен один конец ■рубки с жиклером. На другой конец трубки навернут штуцер 6, к Воторому гайкой присоединен рукав 7, подающий рабочую жид-■ость. При вращении рабочего колеса 3 воздушный поток, созда-i наемый вентилятором, проходя через конфузор 5 с большой скоростью, подхватывает жидкость, поступающую из жиклера, дробит ее и переносит на обрабатываемые растения. Положение кон-Ьузора 5 с патрубком 4 можно изменять во время движения агре-I гата из кабины тракториста с помощью механизма поворота.
Ширина захвата составляет 25…50 м; вместимость резервуара 1300 л; частота вращения вентилятора 42…45 об/с; масса 470 кг.
Автомонитор (рис. 10.7) применяется для крупнокапельного впрыскивания сорной растительности при подготовке площади под Весные культуры и уходе за ними.
Он состоит из рамы 1, штанги 5 с распыливающими наконеч-Ииками J и шлангов 7. На раме /установлены четыре раздвижные ■гганги, длину которых можно изменять, выдвигая или вдвигая Внутреннюю трубку, фиксируя затем винтом 2. Угол установки ■итанг можно менять, перемещая |Их в отверстиях сектора 6. В нуж-|Ном положении штанги фиксируют пальцами. На концах штанг I имеются поворотные планки 4 с [закрепленными наконечниками 3 центробежного типа. Жидкость [подводится к наконечникам по [шлангам 7, находящимся внут-I ри штанг. Штанги подключают к [соответствующим пробкам краном 8.
Ширина захвата автомонито-[ра составляет 5 м; масса 283 кг.
Рис. 10.7. Автомонитор: 1 — рама; 2 — винт; 3 — распиливающий наконечник; 4 — поворотная планка; 5 — штанга; 6 — сектор; 7 — шланг; 8 — кран |
Инъектор (рис. 10.8) служит [для внесения пестицидов одновременно с подготовкой почвы [под лесные культуры, а также [при перепашке междурядий. Он (состоит из двухкорпусного навесного плуга 1, распыливающих
Рис. 10.8. Инъектор: 1 — навесной плуг; 2 — распыливаю-щее устройство; 3 — шланг; 4 — распиливающий наконечник; 5 — раздаточная коробка |
устройств 2, раздаточной коробки 5 и шлангов 3. Плуг навешивается на раму базового корпуса. Впереди каждого корпуса плуга на раме закреплены распиливающие наконечники 4центробежного типа. Распиливающие устройства 2 при помощи шлангов 3 соединены с раздаточной коробкой 5, а раздаточная коробка 5 — с выходным коллектором нагнетательной магистрали. Распыл и-вающие наконечники 4 обрабатывают пестицидами поверхность почвы, а плуг заделывает их на необходимую глубину.
Ширина захвата инъектора составляет 0,6 м; масса 450 кг. Работа и заправка лесного химического агрегата АЛХ-2 аналогична работе навесных опрыскивателей ОН-400 и ОН-400-3 (см! рис. 10.5, а).
Агрегат АЛХ-2 агрегатируется с тракторами МТЗ-50/52, МТЗ-1 80/82.
Опыливатели
Опыливатели применяются для обработки лесных насаждений порошкообразными пестицидами. Опыление несколько производительнее и менее трудоемкое по сравнению с опрыскиванием, однако существенные недостатки этого метода ограничивают его применение. Слабая прилипаемость порошка к листьям растений приводит к увеличению расхода пестицида. При незначительном ветре работа опыливателя становится невозможной из-за сдува-ния пестицидов с растений.
Опыливатели должны удовлетворять следующим требованиям:
• быть универсальными, т. е. обеспечивать обработку как древесных насаждений, так и полевых сельскохозяйственных культур;
• иметь механизмы для перемешивания пестицида в бункере и равномерной подачи его к смесителю независимо от нормы расхода на 1 га;
• обладать высокой производительностью;
• равномерно и полностью покрывать насаждения пестицидами;
• быть простыми в эксплуатации и надежными в работе.
Независимо от типов и размеров опыливатели работают по
одной схеме: порошкообразный пестицид из бункера питателем
Подается в смесительную камеру или к вентилятору опыливателя, »атем воздушным потоком, создаваемым вентилятором, через аспыливающее устройство выбрасывается наружу и наносится На растения.
В зависимости от условий обработки и размеров обрабатываемых площадей применяются тракторные и ранцевые опыливатели. Основными частями опыливателей являются: бункер, подающий механизм, генератор воздушного потока (вентилятор или Меха), распыливающие устройства, механизмы привода, увлажняющее устройство (на некоторых типах опыливателей).
Бункеры служат для запаса пестицида. Они имеют различную емкость, которая зависит от мощности распиливающего устройства, она колеблется от 10 до 300 дм3. Бункеры имеют цилиндрическую или прямоугольную форму, сходящуюся внизу на конус. Подающие механизмы предназначены для перемешивания порошка в бункере и подачи его в генератор воздушного потока. Они [бывают нескольких типов: плоскотерочные, пневматические, шшековые. Чтобы порошок не слеживался в бункере, подающий Унеханизм должен работать вместе с ворошилками. Ворошилки могут Выть лопастные, скребковые, шнековые. Подающий механизм Ьюдает порошок к выходному отверстию в бункере, где устанавливается дозирующее устройство со шкалой, что позволяет регулировать норму расхода порошка.
Генератор воздушного потока служит для создания потока воз-Ьуха в распыливающем устройстве. В качестве генераторов применяются меха (на некоторых ранцевых опыливателях) и вентиляторы. Вентилятор является основным генератором воздушного потока на тракторных и авиационных опыливателях. Он состоит из кожуха с всасывающими и нагнетательными отверстиями и лопастного колеса, вращающегося внутри кожуха. Скорость воздушного потока колеблется от 10 (ранцевые опыливатели) до 80 м/с ■тракторные опыливатели). Для создания таких скоростей частота ■ращения колеса должна составлять 25… 65 об/с (1500… 4000 об/мин). Меха могут быть простого и двойного действия.
Распыливающие устройства служат для придания пылевой вол-ре нужного направления и формы. Они обычно состоят из трубопровода и наконечников, дающих пылевую струю различной формы, высоты, а также заданного направления.
Распыливающие наконечники бывают трубчатые с отверстиями, плоскокоробчатые, плоско конические, в виде усеченного конуса, цилиндрические, рожковые (рис. 10.9). Для опыления невысоких деревьев или полевых культур применяют горизонтальные или вертикальные штанги с несколькими наконечниками. Цилиндрические наконечники используются для прямого дутья с Ьысоконапорным воздушным потоком со скоростью 50…80 м/с. При безветренной погоде пылевая волна распространяется до 30 м.
Рис. 10.9. Виды распыливающих наконечников:
а — трубчатый с отверстиями; б — плоскокоробчатый; в — плоскоконический;
г — в виде усеченного конуса; д — цилиндрический; е — рожковый
Плоскоконические наконечники хорошо работают при скорости воздушного потока до 4 м/с. Рожковые наконечники удобны для обработки нижней поверхности листьев. Они хорошо работают при скорости воздушного потока от 5,5 до 11 м/с.
Механизмы привода предназначены для привода вентилятора и других вращающихся деталей опыливателей. На тракторных опыливателях к механизмам привода относятся редукторы, цепные J передачи, гидравлические передачи. Привод осуществляется от вала! отбора мощности трактора через карданную передачу.
Увлажняющее устройство вводится в конструкцию некоторых опыливателей с целью обеспечения надежного прилипания порошка к растениям и уменьшения его расхода на единицу площади.
Необходимый (предварительный) расход пестицида Qnопре-| деляется по формуле, кг/мин,
Un600 ‘ где В — ширина захвата опыливателя, м; v — рабочая скорост движения опыливателя, км/ч; дп— заданная норма расхода пес тицида, кг/га.
Фактический расход препарата Q$ определяется по формуле кг/га,
о —Gl°4
где G — количество израсходованного препарата, кг.
Опыливатель широкозахватный универсальный ОШУ-50А (рис. 10.10) применяется для химической борьбы с вредителями и болезнями лесных культур, а также садов и виноградников методом их опыливания сухими порошкообразными пестицидами.
Основными сборочными единицами опыливателя являются: рама 16, бункер 7, подающее и дозирующее устройства, вентилятор 9, распиливающий наконечник 8, механизм привода вентилятора и подающего устройства, механизм поворота наконечника.
Рама 16 служит для агрегатирования с трактором и крепления на ней сборочных единиц. К поперечинам рамы 16 в передней ее расти крепится редуктор 14. В задней части к приваренным кронштейнам крепится гидроцилиндр 11. Сверху к раме 16 прикреплен Вункер 7, в верхней части которого имеется отверстие для засып-пси порошка, закрываемое крышкой с уплотнением. Внутри бункера 7 расположен ворошитель 4. В нижней части бункера 7кре-тится подающее устройство, состоящее из шнека 5 и протирочной катушки 6. Ниже выходного отверстия расположено дозирующее устройство в виде заслонки 13, положение которой регулируется с помощью рычага с сектором и шкалой 1 и троса 2. Под Юункером 7 расположен желоб 12, по которому порошок пестицида, подхватываемый потоком воздуха, выносится наружу. В вен-ршяторе 9 имеются выходные отверстия: два в виде окон в кожуре и одно в виде фланца. Окна предназначены для установки в них раконечников виноградникового типа. При опыливании лесных
Рис. 10.10. Схема опыливателя широкозахватного универсального
ОШУ-50А:
■— рычаг с сектором и шкалой; 2 — трос; 3 — цепные передачи; 4 — ворошитель; Щ— шнек; 6 — протирочная катушка; 7— бункер; 8 — распыливающий наконеч-ник;9 — вентилятор; 10 — поворотный рычаг; 11 — гидроцилиндр; 12 — желоб; 13 — заслонка; 14 — редуктор; 15 — карданный вал; 16 — рама
полос, садов, полевых культур применяется щелевидныи распы-ливающий наконечник 8. Расплывающий наконечник 8поворачивается вместе с кожухом вентилятора 9. Механизм поворота приводится в действие от гидроцилиндра 11, воздействующего на поворотный рычаг 10 зубчатого зацепления поворота кожуха вентилятора 9. Вентилятор 9, шнек 5 с протирочной катушкой 6 и ворошитель 4 приводятся от ВОМ трактора через карданный вал 15, редуктор 14 и цепные передачи 3.
Опыливатель работает следующим образом. При включении ВОМ трактора вращение через цепные передачи 3 передается на ворошитель 4 и шнек 5 с протирочной катушкой 6, а через редуктор 14 — на колесо вентилятора 9. Порошок пестицида с помощью подающего устройства поступает из бункера через дозирующее уст* ройство к вентилятору 9. В вентиляторе 9 он подхватывается лопатками колеса вентилятора и вместе с потоком воздуха выносится через распыливающий наконечник 8 на обрабатываемый объект.
Вместимость бункера составляет 160 дм3; ширина захвата: в полевом варианте до 100 м, в садовом — 1 …2 ряда, в виноградни-ковом — 3…4 ряда; угол поворота наконечника 50… 110° в каждую сторону от вертикали; масса 230 кг. Агрегатируется с тракторами Т-25А, Т-40М, МТЗ-50/52, МТЗ-80/82, Т-70В.
10.7. Аэрозольные генераторы, фумигаторы и протравливатели семян
Аэрозольные генераторы. Аэрозольные генераторы превращают рабочую жидкость в ядовитый туман (аэрозоль), который, осаждаясь на растениях, уничтожает вредителей, болезни или нежелательную растительность.
Аэрозоли могут создаваться механическим или термомеханическим способами. Механический (пневматический) способ заключается в том, что струя рабочей жидкости ударяется о вращающиеся с большой частотой вращения (до 10000 об/мин) диски и дробится на мелкие частицы, которые смешиваются с воздухом, образуя аэрозоль. Термомеханический способ состоит в том, чта частично распыленная рабочая жидкость подается в камеру с газами, нагретыми до температуры 400…600 «С, и испаряется. 06J разовавшаяся парогазовая смесь выталкивается наружу и конденсируется, в результате чего образуется ядовитый туман, который осаждается на обрабатываемых растениях.
Лесной аэрозольный генератор-опрыскиватель ЛАГО-У(щс. 10.11) предназначен для химической борьбы с вредителями и болезнями насаждений, а также для уничтожения нежелательной растительности путем аэрозольной обработки или мелкокапельного опрыскивания.
Рис. 10.11. Лесной аэрозольный генератор-опрыскиватель ЛАГО-У:
/ — двигатель; 2 — переключатель; 3 — регулятор температуры; 4 — вентилятор; ■ — выходной патрубок; 6— штуцер горелки; 7 — горелка; <?— ниппель горелки; ши 23 — бензопроводы; 10 — конус; 11 — тяга; 12 — свеча зажигания; 13 — кран; Ш — бензобак; 15 — тройник бензобака; 16 — предохранительная решетка; 17 — Аэрозольная труба; 18 — гребенка-распылитель; 19— сопло; 20— термопара; 21 — ран подачи рабочей жидкости; 22 — труба подачи рабочей жидкости; 24 — ручной насос
Основными сборочными единицами генератора являются: резервуар с рабочей жидкостью, карбюраторный двигатель УД-2, бензобак, вентилятор, приставка для аэрозольной обработки, приставка для опрыскивания, платформа. Генератор с резервуаром монтируется на платформе, которая может устанавливаться на раму трелевочного трактора при снятом щите, в кузов лесохо-зяйственного трактора, кузов автомобиля или тракторный прицеп. Бензобак 14 размещен под двигателем 1. К его горловине при-
1 соединен тройник 15 с тремя трубками (бензопроводами): одна соединена с бензобаком 14, другая (23) — с двигателем 1, третья
I (P) — с горелкой 7. Для создания избыточного давления в бензобаке 14 при подаче бензина он соединен воздухопроводом с вен-
: тилятором 4. В момент запуска избыточное давление создается руч-
вшм насосом 24.
Приставка для аэрозольной обработки состоит из горелки 7, прикрепленной к выходному патрубку 5, и аэрозольной трубы 17
К соплом 19. Сверху аэрозольная труба 17 закрыта предохрани-
тельной решеткой 16. Горелка 7 снабжена трубкой со штуцером горелки <5 для продувки ниппеля горелки 8 и краном 13 включения подачи бензина. На другом конце трубки, внутри горелки, находится ниппель горелки 8 и конус 10, ниже которого находится свеча зажигания 12. В конце аэрозольной трубы установлена гребенка-распылитель 18, в которую через трубу подачи рабочей жидкости 22, соединенную шлангом с резервуаром, поступает рабочая жидкость. Кран подачи рабочей жидкости 21 с помощью тяги 11 обеспечивает быстрое включение подачи рабочей жидкости. У обреза сопла 19 установлена термопара 20, проводами соединенная с регулятором температуры 3.
Генератор в варианте для аэрозольной обработки работает следующим образом. Вентилятор 4 подает воздух к воздухозаборному тройнику, откуда он через кран 13 поступает в бензобак 14, резервуар с рабочей жидкостью и аэрозольную трубу 77. В результате бензин подается в горелку 7, а рабочая жидкость — к гребенке-распылителю 18. Выходящий из горелки 7 бензин распыляется потоком воздуха, смешивается с ним и воспламеняется от электрической искры в свече зажигания 12, напряжение к которой подается с помощью переключателя 2. Горячие газы, проходя через суженное сопло 19 аэрозольной трубы, подсасывают из резервуара рабочую жидкость и распыляют ее на мелкие капли. Под действием высокой температуры распыленная жидкость испаряется в диффузоре сопла 19, при выходе из него парогазовая смесь охлаждается наружным воздухом и, конденсируясь, превращается в ядовитый туман, который направляется на обрабатываемые растения.
Для использования генератора в варианте опрыскивателя вместо аэрозольной трубы устанавливают приставку для опрыскивания, включающую в себя гибкое поворотное колено со шлангом, краном и сменным распылителем. В этом случае вентилятор подает воздух в поворотное колено, в котором расположен распылитель, шлангом связанный с резервуаром с рабочей жидкостью. На выходе из колена жидкость, раздробленная при выходе из распылителя, смешивается с воздухом и направляется на обрабатываемые растения.
Ширина захвата в варианте с аэрозольным генератором составляет 50… 100 м, в варианте опрыскивателя — 9… 25 м; емкость бензобака 20 л; резервуара для рабочей жидкости — 1100 л; расход рабочей жидкости при термомеханическом способе 3… 10 л/мин, при пневматическом способе — 2…5 л/мин; температура газа у обреза сопла 520…560 °С, аэрозоли — 140…220 °С; угол поворота колена при опрыскивании в плоскости, перпендикулярной движению, 360°, параллельной движению — 180°; масса 173 кг; об-служивают генератор тракторист и один рабочий.
Расход рабочей жидкости аэрозольных генераторов определяется аналогично расчету рабочей жидкости опрыскивателя.
Одним из важных факторов аэрозольных генераторов является выбор скорости движения агрегата. Она должна соответствовать заданной норме расхода рабочей жидкости qH, л/га. При расходе рабочей жидкости QH, л/га, и ширине захвата генератора В, м, скорость движения агрегата определяется по формуле, км/ч,
г_600ч?н
Фактический расход рабочей жидкости аэрозольного генератора определяется по разности объемов рабочей жидкости в резервуаре в начальный момент и после его работы в течение 5… 10 мин по формуле, л/мин,
‘где (7Ж — количество израсходованной рабочей жидкости, л; t — время работы, мин.
Фумигаторы. Фумигаторы применяются для борьбы с вредителями и болезнями насаждений при помощи быстро испаряющихся и сильнодействующих ядов. Метод фумигации позволяет уничтожать личинки хрущей, находящихся в почве, которые при массовом размножении повреждают корни древесных и кустарниковых пород.
Различают два типа фумигатров: почвенные и наземно-пала-точные.
Почвенный фумигатор ФПЧ — это приспособление к виноград-ииковой машине ПРВН-2,5А «Виноградарь», которое служит для внесения в почву жидких фумигантов.
Пестицид вносят во время самостоятельной операции или в процессе проведения:
• весенней культивации в междурядьях на глубину 15…20 см. [Фумигант вносят в пять — семь борозд в зависимости от ширины [Междурядий;
• осеннего глубокого рыхления почвы. Фумигант вносят в три (борозды: в среднюю — на глубину 44…55 см, в боковые — на глубину 30…35 см;
• окучивания земляным валом кустов на зиму. В этом случае фумигант вносят в две строчки.
Основными частями почвенного фумигатора ФПЧ (рис. 10.12) [являются: рама, резервуар 13, два дозатора 4, сигнальное устройство 10 и сошники со сливными трубками 9.
Резервуар 13 изготовлен из нержавеющей стали. В верхней его части находится заливная горловина 16 с фильтром 75, герметически закрываемая крышкой, и специальное отверстие для штуцера 1, к которому крепится уравнительная трубка 2. Нижний конец уравнительной трубки 2 погружен в трубу, соединяющую резер-
Рис. 10.12. Схема почвенного фумигатора ФПЧ:
1 — штуцер; 2 — уравнительная трубка; 3 — сигнальная лампочка; 4 — дозатор; 5 — блок черпачков; 6 — распределительная чашка; 7 — колесо; 8 — ядопровод; 9 — сошник со сливной трубкой; 10 — сигнальное устройство; 11 — кран; 12 -1 сливной кран; 13 — резервуар; 14 — указатель уровня жидкости; 15 — фильтр; 16 -J
заливная горловина
вуар и бачки дозаторов 4. Уровень жидкости в бачках дозаторов Л поддерживается по нижнему обрезу уравнительной трубки. В резервуаре 13 имеется указатель уровня жидкости 14 в виде стеклянной трубки со шкалой. Для слива жидкости из резервуара 13 слу- j жит сливной кран 12.
Дозатор 4 состоит из корпуса, вращающегося в нем барабана с | закрепленным на нем блоками черпачков 5 (дозирующими емкостями), распределительной чашки 6, сливных штуцеров, к которым присоединены сливные трубки, и приводной звездочки. Привод осуществляется от колеса 7 через цепную передачу.
В качестве сошников применяют рабочие органы машины ПРВН-2,5А. Кроме того, к фумигатору присоединяют два сошника черенкового типа для внесения пестицида в две строчки.
Работает фумигатор следующим образом. Фумигант из резервуара 13 при открытом кране 11 заполняет нижнюю часть дозатора 4, откуда блоками черпачков 5 через распределительную чашку 6 и сигнальное устройство 10 по ядопроводам 8 он поступает к сошникам со сливными трубками 9, из которых выливается в почву. В случае прекращения подачи пестицида из дозатора 4 к сошникам со сливными трубками 9 или в случае засорения выходного отверстия сливной трубки контакты сигнального устройства замыкаются и включают сигнальную лампочку 3, расположенную на панели приборов трактора.
Для поддерживания уровня рабочей жидкости фумгатор ФПЧ снабжен уравнительной трубкой 2, на которой имеются три метки. При совмещении метки «-» с торцом штуцера 1 уровень жидкости соответствует минимально допустимому по высоте. При совмещении метки « =» с тем же торцом норма высева соответствует 100… 250 л/га, а при совмещении метки «=» норма высева соответствует 300…500 л/га.
Норма расхода фумиганта регулируется в зависимости от ширины обрабатываемого междурядья и с учетом скольжения приходного колеса плуга ПРВН-2,5А. Для этого в заводском руководстве имеются таблицы расчетных норм расхода. Для получения тактической нормы расхода расчетную (табличную) норму раскола умножают на коэффициент скольжения колеса, примерно равный 0,8. Из тех же таблиц для определенного междурядья подвирают число блоков черпаков 5, передаточное число звездочек привода и число ядопроводов.
Ширина захвата фумигатора может быть 2; 2,25; 2,5 м; обрабатывает одно междурядье; вместимость резервуара составляет 120 л; [норма расхода пестицида может регулироваться в пределах 30… р00 л/га; глубина внесения пестицида 15… 55 см; производительность 0,87 га/ч; масса машины 165 кг; обслуживает фумигатор тракторист. Агрегатируется с тракторами тягового класса 2 и 3.
Рис. 10.13. Фумигатор ФСШ-2А: |
— редуктор; 2 — центробежный вентилятор; 3 — заправочное устройство; 4 — кер; 5 — емкость с пестицидом; 6 — резервуар для воды; 7 — шестеренчатый насос; 8 — ограничитель; 9 — распылитель; 10 — фумигационная палатка |
Наземно-палаточный фумигатор ФСШ-2А (рис. 10.13) предназначен для химической обработки чайных шпалер с целью уничтожения вредных насекомых цианистым водородом, который выделяется из распыленного порошкообразного пестицида — цианплава.
Фумигатор монтируется на самоходном шасси чайной моди фикации, механизмы которого приводятся от вала отбора мощности трактора через карданную передачу. Фумигатор состоит из рамы, бункера 4, центробежного вентилятора 2, ограничителя 8, редуктора 1, шестеренчатого насоса 7, резервуара для воды б, заправочного устройства 3, емкости с пестицидом 5, распылителей 9, фумигационной палатки 10.
В нижней части бункера 4 конической формы расположен механизм подачи и дозирования пестицида, который состоит из рыхлителя, диффузора и регулятора.
Вентилятор 2 центробежного типа крепится к нижней части бункера. К выходному отверстию кожуха вентилятора присоединяется выходной патрубок, соединенный с выходным патрубком ограничителя 8 при помощи шланга. Рабочее колесо с вентилятором приводится во вращение от вала отбора мощности самоходного шасси через редуктор 1. Редуктор 1 обеспечивает увеличение частоты вращения рабочего колеса до 1480 об/мин.
Ограничитель 8 крепится сзади самоходного шасси и служит для уменьшения скорости воздушного потока, несущего пестицид, и направления этого потока на кусты.
Шестеренчатый насос 7 предназначен для подачи воды из резервуара для воды 6 к распыливающим наконечникам, закрепленным на ограничителе.
Заправочное устройство 3 служит для засыпки порошкообразного пестицида в бункер 4 и вспомогательной емкости с пестицидом 5.
Фумигационная палатка 10 шириной 6 м и длиной 45 м сшита из плотной ткани, пропитанной водонепроницаемым раствором. Палатка при помощи застежек крепится к штанге распылителей 9.
Технологический процесс работы фумигатора заключается в следующем. При вращении рыхлителя пестицид из бункера 4 че-1 рез выходное окно дозатора, отрегулированное на заданную норму расхода, через диффузор поступает в центробежный вентилятор 2. Из центробежного вентилятора 2 воздушно-ядовитая смесь по трубопроводу направляется в ограничитель 8. На выходе из ограничителя 8 смесь смачивается водой из распылителя 9 и под j фумигационной палаткой 10 выделяется цианистый водород из j цианплава. По мере движения машины рабочие следят за растил-кой палатки и в случае необходимости поправляют ее.
Расход пестицида q фумигатора ФСШ-2А на один метр пути определяется по формуле, кг/м,
g^QB-10-4,
где Q — заданная норма расхода пестицида, кг/га; В — ширина захвата машины, м.
Фактический расход пестицида определяется количеством высыпанного пестицида на определенном пути движения фумигатора. В случае отклонения норма расхода регулируется изменением Положения ползунка ограничителя.
Ширина захвата машины может составлять 3; 3,5; 4,1 м при двух обрабатываемых рядков; вместимость бункера 200 л, резервуара для воды — 200 л; пределы регулирования нормы расхода пестицида 300…450 кг/га; производительность машины 0,4 га/ч; масса [машины с палаткой составляет 456 кг; агрегатируется с самоход-[ным шасси Т-16М; обслуживают машину четыре человека.
Протравливатели семян служат для повышения устойчивости [семян к болезням и вредителям, обеззараживания от вредителей т болезней, сохранения их посевных качеств и т. п.
К процессу протравливания и к протравливателям семян предъявляются следующие основные требования:
• протравливание посевного материала должно проводится своевременно;
• протравленные семена должны быть полностью и равномерно покрыты пестицидами;
[ • семена при протравливании не должны травмироваться;
• протравливатели должны иметь высокую производительность, рыть безопасными в работе, надежными в эксплуатации, удобными в обслуживании;
• влажность семян при протравливании не должна превышать Остановленных норм.
Обеззараживание семян протравливанием может проводится сухим, полусухим, влажным и термическим способами. Выбор [способа протравливания зависит от химического состояния препарата, биологии возбудителей заболевания, сорта семян, состояния и степени зараженности семян, условий их обработки и других факторов.
Сухой способ сводится к покрытию семян порошкообразными пестицидами. Преимущества такого способа заключаются в [том, что семена можно обрабатывать за несколько месяцев до посевных работ, они хорошо сохраняются и не требуют дополнительных обработок. Недостатком сухого способа протравливания является опасность отравления рабочих. Кроме того, при этом способе не обеспечивается равномерность обработки, в связи с ‘чем требуется повышенный расход пестицида.
Полусухой способ заключается в обработке семян распыленными суспензиями и выдерживанием семян в течение 2…4 ч. Поскольку влажность семян не повышается более чем на 1 %, сушка семян не требуется. Этот способ протравливания обеспечивает высокую равномерность покрытия семян пестицидом при небольших расходах препарата и создает лучшие санитарно-гигиенические условия для рабочих.
Мокрый способ заключается в смачивании семян раствором пестицида. Смоченные семена выдерживают под брезентом и течении 2…3 ч, а затем сушат. Этот способ требует значительных трудовых затрат на сушку семян после протравливания.
Термический способ применяется при борьбе с возбудителями болезней и заключается в обильном увлажнении семян водой, нагретой до 45…47 «С. Поскольку влажность семян увеличивается на 10… 15%, семена после обработки необходимо сушить до оптимальной влажности.
Устройство и работа протравливателей. Все существующие конструкции протравливателей, кроме термического обеззараживания, работают по одной технологической схеме: порошкообразный, распыленный или жидкий пестицид вводится в массу семян, подаваемую непрерывным потоком или порциями, после чего семена смешиваются с пестицидами и выводятся из машины. Промышленностью выпускаются шнековые, барабанные и ка| мерные протравливатели.
В шнековых протравливателях перемешивание семян с пестицидами осуществляется при одновременном перемешива-1 нии их вдоль шнекового транспортера (шнека). В таких протравливателях проводится сухое, полусухое и мокрое протравливание.
В барабанных протравливателях перемешиваниесе-| мян происходит во вращающемся барабане при свободном паде-1 нии компонентов, поднимаемых стенкой барабана за счет сил! трения, возникающих между поверхностью стенки и перемеши-1 ваемого материала. В протравливателях этого типа проводится су-хое, полусухое и мокрое протравливание.
В камерных протравливателях семена в виде колi.-цевого потока свободно падают, пересекая факел суспензии пес-тицида, распыленного водой. Эти протравливатели позволяют вы-1 полнять протравливание семян в основном полусухим способом. I Промышленностью выпускаются следующие протравливатели: I ПСШ-3, ПС-10, АПЗ-10, ПУ-ЗА.
Устройство и работу протравливателей рассмотрим на примере I протравливателя ПСШ-3.
Протравливатель семян шнековый ПСШ-3 (рис. 10.14) предназ-1
начен для протравливания семян различных культур сухим, полу-Я
сухим и влажным способами. Он состоит из рамы, опирающейся I
на два опорных колеса, бункера семян 8, бункера сухих пестици- I
дов 4, резервуара рабочей жидкости 10, смесительного шнека //, I
ворошилки 3, питателя 2 и механизма привода. ■
Бункер внутри разделен на две части. Передняя его часть (4) служит емкостью для сухого пестицида, а задняя (8) — для семян. В верхней части бункера семян 8 имеется сетка 6, которая предохраняет от попадания посторонних крупных предметов вместе с семенами. В нижней части бункера имеется окно, перекрываемое 220
Рис. 10.14. Схема протравливателя семян шнекового ПСШ-3:
В/ — электродвигатель; 2 — питатель; 3 — ворошилка; 4 — бункер сухих пестици-Нов; 5—заслонка дозатора семян; 6— сетка; 7 — заслонка; 8— бункер семян; 9 — Сравнительнаятрубка; 10 — резервуар рабочей жидкости; 11 — смесительный шнек;
Дозирующий кран
■аслонкой7 для регулирования количества подаваемых протрав-■енныхсемян. Управление заслонкой /осуществляется при помо-||и реечной передачи, вал шестерни которой выведен на вне-■1нюючасть кожуха протравливателя. Бункер сухих пестицидов 4 ■акжеимеет высевное окно и заслонку дозатора семян 5, управляемую припомощи маховика.
Смесительныймеханизм представляетсобой трубу, внутри Иоторой размещенсмесительный шнек 11. Труба заканчивается Выходнойгорловиной, разделенной на два патрубка, к которым крепятся мешки для сбора протравленныхсемян.
Резервуар рабочейжидкости 10 в верхней части имеет горло-Вину с сетчатымфильтром в виде сетки, закрываемой герметичнойкрышкой. Для обеспечения постоянного расходарабочей жид-■остиили воды приразличном наполненииими резервуара, пос-■едний снабжен уравнительной трубкой 9. В нижнейчасти резервуара рабочейжидкости 10 расположена сливная трубка, через Штуцер которой жидкость поступаетк дозирующему крану12.
Механизм приводавключает в себя электродвигатель1, кли-(ноременную передачуот электродвигателя 1 к смесительному шнеку 11, цепную передачупривода ворошилок и дозаторапестицида.
Работает протравливатель следующимобразом. При сухом способе протравливания семена из бункерасемян 8 самотеком поступают в смесительный шнек 11. Одновременно в него из бункерасухих пестицидов 4 подаетсяпорошкообразный пестицид. Вращающийся шнек перемешивает семена сядовитым порошком и
перемещает их к выходной трубе, откуда протравленные семена ссыпаются в мешки, закрепленные к патрубкам выходной трубы. Для разрушения сводов пестицида в бункере установлена ворошилка 3.
При полусухом способе протравливания в смесительный шнек // кроме порошкообразного пестицида из резервуара рабочей жидкости 10 подается вода, содержащая клейкие вещества для лучшего удержания пестицида на поверхности семян, а также длЦ уменьшения запыленности окружающей среды порошкообразным пестицидом. Количество подаваемой жидкости из резервуара рабочей жидкости 10 регулируется дозирующим краном 12.
При мокром протравливании используется только раствор пестицида, поступающий из резервуара рабочей жидкости 10.
Установку нормы расходы пестицида ориентировочно выбирают по ориентировочным таблицам.
Расчетная норма расхода пестицида дрпротравливателя ПСШ-3 определяется по формуле, г/мин,
др = 6J Qq,
где Q — производительность машины по семенам, т/ч; q — заданная норма расхода пестицида на единицу массы семян, кг/т.
При сухом способе протравливания дозировка порошковых пестицидов зависит от их физико-механических свойств. В связи с этим для соблюдения заданных норм расхода табличные и расчетные данные проверяются путем взятия проб. Пробы из выходного окна дозатора собираются в специальный совочек, прилагаемый к машине. Для определения фактической нормы расхода заслонка дозатора устанавливается на требуемое деление и на несколько минут включается машина.
После прекращения работы машины взвешивают высыпанный в совочек пестицид. Фактическая норма расхода определяется путем деления взвешенной массы пестицида на время работы машины. В случае отклонения от заданной нормы расхода ее регулируют изменением размера выходной щели.
Расход воды или раствора пестицида выбираются по ориентировочным таблицам и проверяют опытным путем. Для этого при определенном положении дозирующего крана 12 (см. рис. 10.14) открывают боковой люк протравителя и на конец трубки, подающей жидкость, надевают шланг, другой конец которого опускают в емкость для воды. Количество вылитой за время работы машины в емкость жидкости должно соответствовать норме ее расхода из расчета 10 л на 1 т обрабатываемых семян. В случае отклонения от заданной нормы регулируют положение дозирующего крана 12.
Потребляемая мощность двигателя протравливателя составляет 0,3 кВт; частота вращения смесительного шнека 51 об/мин;
вместимость бункера семян 42 л, порошкообразного пестицида — 24 л, жидкого пестицида или воды — 31 л; расход пестицида до 1,5 г/мин (сухой пестицид) или до 1,5 л/ мин (суспензии); производительность до 3 т/ч; масса 115 кг; обслуживают протравливатель два человека.
10.8. Аппаратура для борьбы с вредителями
и болезнями леса, устанавливаемая на самолетах
и вертолетах
На больших площадях и в труднопроходимых местах для борьбы с вредителями и болезнями леса применяют опрыскиватели, юпыливатели и аэрозольные генераторы, устанавливаемые на самолетах и вертолетах.
Опрыскиватель на самолете АН-2. Основными его частями являются: бак для пестицида, установленный в самолете; заправочный трубопровод; насосный агрегат; подкрыльная штанга; система управления.
Насосный агрегат предназначен для подачи рабочей жидкости из бака в подкрыльную штангу и для перемешивания жидкости в раке. Центробежный насос агрегата приводится в работу ветряком, который включается при освобождении тормоза. При вращении ветряка жидкость из бака по всасывающей трубе направляется в насос и далее от него через Открытый клапан на нагнетатель-Ной трубе поступает в подкрыльную штангу. Одновременно часть рабочей жидкости через отводящую трубку направляется к гидравлической мешалке.
Подкрыльная штанга имеет 78 штуцеров, расположенных на расстоянии 180 мм друг от друга и под углом 60° к направлению Ьюлета. На штуцерах закрепляются распылители, каждый из которых представляет собой колпачок с отверстием определенного размера для выпуска жидкости.
Пневматические цилиндры, приводимые в действие из каби-ны пилота, включают в действие насосный агрегат и открывают Нагнетательный клапан для подачи жидкости в подкрыльную штангу.
Ширина захвата составляет до 90 м; емкость бака 1400 л; давление насоса 0,25…0,3 МПа; масса 180 кг.
Опыливатель на самолете АН-2 имеет бак для порошка пести-[цида, дозирующее устройство с горловиной, тоннельный распылитель и систему управления.
На баке имеются два загрузочных патрубка, закрываемые крышками. Внутри бака расположен вертикальный вал с прикрепленными к нему пружинными рыхлителями. Во вращение вал приводится от ветряка через червячный редуктор. Нижний конец вала имеет хвостовик, на котором закреплен дозирующий диск. При
опыливании для подачи порошка в туннельный распылитель с двумя расходящимися выходными каналами и рукавами открывается заслонка и одновременно тормоз освобождает ветряк, который приводит во вращение вал рыхлителей и дозирующий диск, Просыпавшийся через дозирующий диск порошок попадает в туннельный распылитель и выбрасывается из него потоком воздуха п виде двух волн, которые по мере оседания смыкаются и образуют одну сплошную полосу.
Ширина захвата составляет 95 м; емкость бака 1400 л.
Опрыскиватель на вертолете МИ-8 имеет два бака, которые подвешиваются с двух сторон фюзеляжа. К нижним частям бака присоединены горловины, соединенные между собой трубой со штуцерами для подвода рабочей жидкости из нагнетательной магистрали насоса к гидромешалкам. Для подачи жидкости под давлением в распыливающие штанги под фюзеляжем вертолета установлен насос, рабочее колесо которого приводится во вращение от двигателя вертолета через редукторы и карданные валы. Насос в работу включается муфтой сцепления при помощи ручки включения.
Жидкость подается в штанги при открывании нагнетательного клапана насоса пневматическим цилиндром. Распыливающие штанги установлены с каждой стороны фюзеляжа. На штангах имеется, 70 штуцеров со вставками, создающими дробление жидкости ил мелкие капли при выходе из штанги.
Ширина захвата опрыскивателя достигает 65 м; емкость баков] по 170 л; расход жидкости 0,7…7,3 л/с.
Опыливатель на вертолете МИ-8‘имеет также два бака. В их ниж-1 них частях установлены рыхлители рамочного типа, получающие вращение от двигателя вертолета через редукторы и карданный) вал.
Под баками установлены заслонки, регулируемые при помощи штока пневматического гидроцилиндра. При открытых заслонках порошок из бака попадает в направляющие трубы, из которых I выдувается через выходные патрубки воздушным потоком возду-хонагнетателя, который приводится в работу так же, как и рыхлители, от двигателя вертолета через редукторы и карданные валы. Включается опыливатель в работу через муфту сцепления с помощью ручки управления.
Ширина захвата при опыливании с высоты 5 м составляет 70… 100 м; емкость баков по 170 л.
Аэрозольная установка на вертолете МИ-8. Баки для рабочей жидкости используются те же, что и для опрыскивателя и опыливателя. Нагретый газ образуется при сжигании бензиновоздуш-ной смеси, получаемой при подаче воздуха нагнетателем и бензина из бензобака через бензиновый жиклер. Непрерывная подача бензина происходит благодаря подаче воздуха в бензобак
ерез пневмоклапан. Привод и включение нагнетателя аналогич-ы опыливателю.
Бензиновоздушная смесь воспламеняется от запальной свечи, оспламенившаяся смесь, проходя от камеры сгорания через про-ежуточную камеру расширения с диафрагмой, гасится, и горя-ие газы проходят к суженной части распылителя без пламени, эту суженную часть из баков через пневмокран и дозирующий ран поступает рабочая жидкость, которая под действием горя-их газов преобразуется в аэрозоль и выбрасывается из выходно-о сопла.
ГЛАВА 11
§
11.1. Общие сведения, виды пожаров, классификаци средств тушения лесных пожаров
Одной из самых серьезных проблем лесного хозяйства является охрана лесов от пожаров, которую осуществляют на огромной территории общей площадью более 1200 млн га. Уменьшению ущерба, наносимого лесными пожарами, должны способствовать хорошо налаженная противопожарная пропаганда и проведение профилактических противопожарных мероприятий. Практика показывает, что даже незначительные работы по расчистке, про-] кладке и подновлению минерализованных полос и устройству противопожарных разрывов препятствуют распространению noJ жаров на большие площади и способствуют его быстрому туше»! нию. В малонаселенных районах число возгораний значительно меньше по сравнению с густонаселенными, однако пожар успевает распространиться на большую площадь, достигающую в отЧ дельных случаях сотен тысяч гектаров. В таких районах первосте-! пенное значение имеют своевременное обнаружение очага пожа-j ра, оперативная доставка людей, противопожарной техники и средств борьбы с пожарами.
Классификация лесных пожаров зависит от группы горючих материалов, сгорающих в огне. По этой классификации лесные пожа-: ры подразделяются на три вида: низовые, верховые, подземные.
При низовом пожаре сгорают растения и растительные остатки, расположенные непосредственно на поверхности почвы. Горение в основном происходит по периферии горящего участка, где образуется вал огня, называемый кромкой пожара. Различают беглые и устойчивые низовые пожары. К беглым относятся пожары с быстро продвигающейся кромкой, когда сгорают лишь напочвенный покров, опад, подрост и хвойный подлесок. При устойчивых пожарах на участке длительное время продолжают гореть подстилка, валежник и гнилые пни.
При верховом пожаре горят кроны деревьев верхнего яруса. При беглом (вершинном) пожаре пламя скачками продвигается по пологу леса с большой скоростью. При устойчивых верховых (повальных) пожарах верхний и нижний ярусы горят одновременно. Огонь продвигается сплошной стеной и сравнительно мед-
[ленно. При этом горят не только хвоя и ветви, но и сучья, верши-|ны деревьев, подрост и подлесок, а напочвенный покров и подстилка прогорают до минерального слоя.
Для подземного пожара характерно сгорание органической части почвы, которое является следствием низовых или [Верховых пожаров. Низовые пожары после продолжительного за-кушливого периода могут охватывать лесные площади с торфяны-ми почвами. По мере горения огонь проникает в торфянистый горизонт почвы, выжигая ямы в виде воронок, после чего начинает распространяться в горизонтальном направлении.
Обнаружением лесных пожаров занимается дозорно-диспетчер-|ская служба. Она имеет в своем распоряжении метеорологические [станции, сеть пожарных вышек, радиотелевизионные и радиотелефонные установки и транспортные средства для наземного и [воздушного патрулирования. Патрульные самолеты оборудованы I радио- и телеустановками, имеют вымпелы для сбрасывания донесений, а иногда и противопожарного оборудования (огнетушителей, опрыскивателей, бензопил и т.п.).
Существует несколько способов ликвидации лесных пожаров: почвообрабатывающий, огневой, водный и химический.
Почвообрабатывающий способ применяется в основном при тушении низовых пожаров. Он заключается в забрасывании кромки огня почвой, прокладывании минерализован-шых полос при помощи специальных машин (полосопрокладыва-■•елей, грунтометов), лесных плугов, землеройных машин (бульдозеров, кусторезов, канавокопателей).
Огневой способ заключается в пуске встречного низового огня — выжигания напочвенных горючих материалов перед кромкой сильных низовых или верховых пожаров. Отжиг начинают от надежного рубежа: реки, минерализованной полосы, доро-ги и т.п.
Водный способ борьбы применяется при наличии около мест пожара большого количества воды и высокопроизводительных пожарных насосов. К этому способу относятся и искусственно вызываемые осадки из облаков.
Химический способ тушения заключается в использовании огнегасящей жидкости или пены (фреоновых эмульсий, хлористого кальция, хлористого магния и т.п.).
Применяемые машины и оборудование для борьбы с лесными пожарами классифицируются следующим образом:
I • машины и механизмы для профилактических мер борьбы с иесными пожарами и обнаружения лесных пожаров — полосо-прокладыватели; грунтометы, лесные плуги и канавокопатели, наблюдательные мачты;
• механизированные средства доставки рабочих-пожарников и средств пожаротушения к месту лесных пожаров — тракторный
лесопожарныи агрегат, противопожарный лесной вездеход, лв| ная пожарная автоцистерна и т.п.;
• оборудование средств пожаротушения — мотопомпы, зажигательные аппараты, ранцевые опрыскиватели и огнетушители, мотобуры, торфяные стволы.
11.2. Машины и механизмы для профилактики и обнаружения лесных пожаров .
Основными профилактическими мероприятиями по борьбе с лесными пожарами являются прокладка и обновление минерализованных противопожарных полос с помощью почвообрабатывающих, дорожно-строительных и специальных машин. В качестпе почвообрабатывающих машин используются лесные плуги ПКЛ-70, ПЛ-1, плуги-канавокопатели ПКЛН-500А, ПЛО-400, ЛКН-1 600; корчеватели-собиратели Д-513А, МП-2А, ДП-8А; покрово-сдиратель ПДН-1; бульдозеры Д-684А, ДЗ-109ХЛ; полосопрокла-дыватель ПФ-1; грунтомет ГТ-3. Для обнаружения лесных пожа-1 ров применяется пожарная наблюдательная мачта ПНМ-3.
Полосопрокладывателъ ПФ-1 (рис. 11.1) предназначен для со J здания и подновления широких защитных, заградительных и опор J ных полос при непосредственной борьбе с лесными пожарами и| для дотушивания остановленных пожаров. Полосопрокаладыватель! применяется на песчаных, супесчаных и легкосуглинистых почвах! без камней и валежника.
Полосопрокладыватель состоит из корпуса 7, раздаточного ре дуктора 4, передаточного механизма 5, двух предохранительных!
муфт 8, рабочего органа 7 с за«1 щитным кожухом б, опорного] катка 9 и навесного устройства! 3. Крутящий момент от вала от-| бора мощности трактора к ра-1 бочему органу /передается кар-1 данным валом 2 через раздаточ-1 ный редуктор 4. Рабочий орган л состоит из двух фрезерных го-1
Рис. 11.1. Полосопрокладывател ь I ПФ-1:
1 — корпус; 2 — карданный вал; 3 — навесное устройство; 4 — раздаточный; j редуктор; 5— передаточный механизм; | 6 — защитный кожух; 7 — рабочий орган; 8 — предохранительная муфта; 9 — опорный каток
ловок, каждая из которых снабжена четырьмя шарнирно подвешенными ножами. Фрезерные головки вращаются навстречу друг другу в одной плоскости. Защитный кожух 6 ограничивает разброс вырезанного фрезами грунта.
Ширина захвата составляет до 10 м; глубина прокладываемой борозды 14…22 см, ширина борозды 1,2… 1,3 м; диаметр фрезер-| ной головки 0,57 м; частота вращения рабочего органа 17,5 с»1; масса 510 кг. Агрегатируется с тракторами ЛХТ-55М, ЛХТ-100 и другими тракторами тягового класса 3, оборудованными задними навесками и ВОМ.
Грунтомет тракторный ГТ-3 (рис. 11.2) предназначен для активного тушения направленной струей грунта лесных низовых пожаров слабой и средней интенсивности, устройства минерализованных полос различного назначения перед кромкой лесных пожаров, подновления защитных минерализованных полос при противопожарном устройстве лесной территории. Все работы вы-! полняются на песчаных и супесчаных почвах.
Грунтомет представляет собой навесное оборудование к трактору Т-150К, навешиваемое на него с помощью навесного устройства 10. Все сборочные единицы машины установлены на корпусе 1. Предохранительная муфта 3 фрикционного типа предотвращает поломки деталей привода грунтомета при возрастании нагрузки на рабочем органе 5. Реверс-редуктор 9 обеспечивает из-| менение направления вращения рабочего органа 5. Рабочий орган 5 роторного типа содержит четыре комбинированные лопатки, имеющие элементы для резания и метания, которые позволяют при работе за счет возникновения усилий сопротивления резанию грунта поворачиваться и автоматически устанавливаться на необходимый угол резания в зависимости от поступательной скорости агрегата. Впереди рабочего органа 5 установлен режущий нож 6, защищающий рабочий орган 5 от [внезапного удара при встрече с препятствием. Направляющий кожух 7 служит для регулирования струи грунта в горизонтальной плоскости по длине метания и способен подавать грунт на дли-
Рис. 11.2. Схема грунтомета тракторного ГТ-3:
1 — корпус; 2 — гидроцилиндр; 3 — предохранительная муфта; 4 — опорные катки; 5— рабочий орган; (5— режущий нож; 7 — направляющий кожух; 8 — карданный вал; 9 — реверс-редуктор; 10 — навесное устройство
ну до 35 м или укладывать рядом с бороздой на 5…6 м. Напран-ляющий кожух 7 выполнен составным — верхняя его стенка может переставляться при налаживании грунтомета для реверсивной работы. Опорные катки 4 располагаются по бокам корпусн рабочего органа 5 и служит для опоры грунтомета в процессе работы. Гидроцилиндр 2 необходим для управления струей грунта во время работы, т.е. позволяет регулировать дальность метания путем изменения угла наклона направляющего кожуха 7. Работа грунтомета основана на принципе поперечного фрезерования с одновременным метанием грунта рабочим органом 5. Крутящий момент от ВОМ трактора через карданный вал 8, реверс-редуктор 9 и цепную передачу передается на выходной вал рабочего органа 5. Сочетание поступательного и вращательного движений обеспечивает подачу режущей части рабочего органа 5 вперед в грунте и отделение от массива порции грунта. Далее она попадает на метательную лопатку, на которой приобретает кинетическую энергию за счет окружной скорости и подъема по| направляющему кожуху и из него выбрасывается на поверхность почвы.
Ширина по верху минерализованной полосы составляет 75 см, глубина — 25 см; дальность выброса грунта до 40 м; эффективная ширина минерализованной полосы 15… 18 м; диаметр рабочего органа 0,75 м; частота вращения рабочего органа 9… 10 с-1; масса 700 кг.
Пожарная наблюдательная мачта ПНМ-3 предназначена для обзора местности с целью обнаружения лесных пожаров.
Мачта представляет собой одноствольное сооружение на бетонном фундаменте, укрепленное в вертикальном положении системой оттяжек. Ствол мачты состоит из четырех трубчатых секций, соединенных между собой фланцевыми замками. Оттяжки верхними концами прикреплены к косынкам секций мачты, нижними — к тягам четырех анкерных плит. Мачта оборудована подвесным самоподъемником с кабиной для наблюдателя. Вдоль ствола смонтирована металлическая лестница, одновременно являющаяся направляющей кабины. Самоподъемник выполнен в виде простейшего лифта с двухканатной замкнутой системой подвески. Канаты поддерживают четыре двухручных блока, установленные по два вверху и внизу. Один из верхних блоков является реверсивным ограничителем скорости подъема или спуска наблюдателя. Кабина перемещается вдоль лестницы под действием усилия на- j блюдателя, составляющее 50…60 Н и прилагаемое к ступенькам лестницы. Масса кабины с наблюдателем уравновешивается противовесом, перемещающимся с другой стороны ствола. Мачта оборудована грозозащитным заземлением.
Высота мачты составляет 40 м; скорость подъема или спуска 0,8 м/с; продолжительность подъема 60 с.
11.3. Средства доставки людей и средств пожаротушения к месту лесных пожаров
Для доставки рабочих-пожарных и средств пожаротушения к ,месту пожаров и непосредственного пожаротушения служат вездеходы, способные при высокой транспортной скорости преодолевать значительные препятствия; специальные лесные автоцистерны, имеющие высокие скорости, но неспособные преодоле-|вать значительные препятствия, как вездеходы; съемные пожарные цистерны, перевозимые на автомобилях по обыкновенным автодорогам, и съемные пожарные цистерны, монтируемые на тракторах с небольшим радиусом обслуживания.
Трактор лесопожарный ТЛП-55 (рис. 11.3) служит для доставки К месту лесного пожара рабочих и противопожарных средств, а [Также для непосредственного тушения лесных пожаров огнегася-щей жидкостью.
Трактор состоит из лесохозяйственного трактора 1 ЛХТ-55 с бульдозером и задней навеской, насосной установки 2, кузова 3 с Юаками емкостью 1000 л, контейнерами и сиденьями на четыре неловека, двухотвального плуга 4 типа плуга-канавокопателя |ПКЛН-500А и комплекта съемного противопожарного оборудования 5.
Насосная установка 2 включает в себя раздаточную коробку, шестеренчатый насос НШН-600 и систему трубопроводов. Насос расположен на специальной раме, которую крепят на тракторе вместо снятой трелевочной лебедки. Сварной кузов имеет два сообщающихся бака емкостью по 500 л. Над баками и сзади них
Рис. 11.3. Трактор лесс-пожарный ТЛП-55:
;/ — трактор; 2 — насосная установка; 3 — кузов; 4 — двухотвальный плуг; 5 — комплект съемного противопожарного оборудования
расположены контейнеры для противопожарного оборудования, В комплект съемного противопожарного оборудования 5 входят: бензиномоторная пила, мотопомпа МЛ-100 со стволами ТС-1 и ТС-2, напорные рукава, ранцевые опрыскиватели, зажигательные аппараты, ручной пожарный инвентарь, аптечка и бачок для питьевой воды.
С помощью агрегата производится локализация лесного пожп ра прокладкой минерализованной полосы вдоль кромки пожара двухотвальным плугом 4, навешенным на заднюю навеску трактора 7; прокладкой комбинированной заградительной полосы путем минерализации почвы и смачивания напочвенного покрова огнегасящими жидкостями; прокладкой опорных полос с последующим пуском отжига. Локализация торфяных пожаров достигается за счет смачивания торфа путем подачи воды вглубь торфа через торфяной ствол ТС-1. На захламленных участках леса трактор предварительно расчищает трассу с помощью бульдозерного отвала. Дотушивание очагов пожара производится огнегасящей жидкостью с использованием насосной установки и брандспойта МЛАЗ, а также ранцевых опрыскивателей и огнетушителей.
Ширина минерализованной полосы, создаваемой плугом, составляет 2 м; ширина минерализованной почвы с применением огнегасящих жидкостей 10 м; максимальное давление насоса 0,8 МПа (8 кг/см2); масса с заправленными баками 10 460 кг.
Вездеход пожарный лесной ВПЛ-149А предназначен для доставки к месту пожара рабочих-пожарных с комплектом средств пожаротушения и огнегасящих жидкостей, тушения низовых и почвенных пожаров огнегасящими жидкостями или водой, тушения торфяных пожаров с помощью торфяного ствола или прокладки пенных полос пеногенератором. При необходимости вездеход оборудуется прицепом-цистерной. Он создан на базе ryceJ ничного транспортера ГАЗ-71. Вдоль боковых стенок вездехода установлены два сообщающихся между собой металлических бака для огнегасящей жидкости общей емкостью 450 л. Баки, кроме того, служат сиденьями для четырех рабочих, на них смонтированы устройства для крепления переносного пожарного оборудования.
В комплект пожарного оборудования входят мягкая емкость, мотопомпа МЛН-2,5/0,25 с всасывающим и напорным рукавами, бензиномоторная пила типа «Дружба-4», четыре опрыскивателя РЛО-М, лопата, поперечная пила, топор и зажигательный аппарат.
Вездеход, полностью укомплектованный пожарными средствами, с экипажем шесть человек (водитель и пять рабочих) развивает скорость на улучшенной дороге до 55 км/ч, грунтовой лесной — до 35 км/ч, заболоченной местности — 15… 25 км/ч; двигается в насаждениях с полнотой 0,6 со скоростью до 20 км/ч; про-
ходит водные преграды со скоростью до 5 км/ч, а также преодолевает крутые подъемы и спуски крутизной до 35°; масса 4940 кг.
Пожарная автоцистерна АЦЛ-147 предназначена для доставки [рабочих-пожарных и пожарного оборудования, воды или огнега-кящей жидкости к месту пожара; тушения огня водой или огнега-юящей жидкостью; локализации лесных пожаров заградительными минерализованными полосами, прокладываемыми дисковым [плугом перед фронтом горения.
В комплект автоцистерны входят мотопомпа МЛН-2,5/0,25, [всасывающие и напорные рукава, зажигательный аппарат, поперечная пила, четыре лопаты, два топора, дисковый противопожарный плуг ПЛП-1,2 и радиостанция, гидросистема для управления плугом, навеска для управления плугом, навеска для навешивания плуга. Подача насоса при высоте всасывания 3,5 м всасывающим рукавом диаметром 75 мм и длиной 8 м составляет 300 л/мин.
Ширина минерализованной полосы, создаваемой плугом, до 2 м, глубина обработки почвы 16 см; масса 4880 кг.
11.4. Оборудование для тушения пожаров водой и огнегасящими жидкостями
Для подачи воды или огнегасящей жидкости к месту тушения Пожара служат мотопомпы-агрегаты, состоящие из двигателя, Насоса с всасывающей и напорной линиями. Мотопомпы делятся |на два типа: малогабаритные — массой до 20 кг, переносимые [одним человеком, и средние — массой до 80 кг, перевозимые к водоисточнику на транспорте. В мотопомпах, используемых в лесном пожаротушении, широкое распространение нашли шестеренчатые и центробежные насосы.
Малогабаритная мотопомпа МЛН-2,5/0,25(рис. 11.4) предназначена для подачи воды и огнегасящих жидкостей по напорным рукавам и для заправки противопожарных емкостей при тушении иесных пожаров.
Мотопомпа состоит из центробежного насоса 2, присоединенного к двигателю «Дружба-4» 1, осевого насоса 9, гибкого вала 7, механизма отключения осевого насоса 9 с ручкой-переключате-ием 4, всасывающего рукава 8 с сетчатым фильтром 10 и комплекта напорных пожарных рукавов.
Центробежный насос 2 состоит из литого корпуса со съемным юшанцем, вала и рабочего колеса. На один конец вала навинчен квостовик, а на другой — полумуфта муфты механизма включения осевого насоса 9. Осевой насос 9 при помощи хомута и через центробежную муфту присоединен к двигателю 1. Корпус центробежного насоса 2 имеет соединительную головку для присоединения напорного пожарного рукава.
Осевой насос 9 приводится в действие на короткий отрезок времени только для заполнения водой всасывающего рукава 8 и рабочего колеса центробежного насоса 2. Он размещен у нижнего конца всасывающего рукава; состоит из корпуса, вала, рабочего лопастного колеса и сетчатого фильтра 10. Внутри всасывающего рукава 8 помещается гибкий вал 7 осевого насоса. Он служит для передачи вращения от вала рабочего колеса центробежного насоса 2 и приводится в действие при помощи механизма отключения, размещенного на верхнем конце всасывающего рукава 8. Гибкий вал состоит из корпуса, хвостовика 6, вала с навинченной полумуфтой 3, вращающегося в направляющей втулке 5, ручки-переключателя 4.
Принцип работы мотопомпы заключается в заборе воды и i водоисточника в момент пуска с помощью осевого насоса и последующей перекачки центробежным насосом при отключенном осевом насосе.
Давление, развиваемое насосом, составляет 0,34 МПа; дальность подачи воды по пожарным рукавам 350 м; масса 62 кг.
Мотопомпа лесная плавающая МЛП-0,2 (рис. 11.5) предназна чена для тушения лесных низовых и почвенных пожаров водой и огнегасящими жидкостями, а также для заполнения ранцевой аппаратуры и резервуаров водой из водоема.
В собранном виде мотопомпа состоит из рамы-каркаса 6 с пенопластовыми понтонами 5 и 7, насоса 13, соединенного с двига-
Рис. 11.4. Малогабаритная мотопомпа МЛН-2,5/0,25:
1 — двигатель; 2 — центробежный насос; 3 — полумуфта; 4 — ручка-переключатель; 5 — направляющая втулка; 6 — хвостовик; 7 — гибкий вал; 8 — всасывающий рукав; 9 — осевой насос; 10 — сетчатый фильтр
Рис. 11.5. Мотопомпа МЛП-0,2:
/ — топливный бачок; 2 — штатив; 3 — хомут; 4 — двигатель; 5 — поворотный Ьонтон; 6 — рама-каркас; 7 — средний понтон; 8 — пожарный ствол; 9 — рукавная линия; 10 — напорный патрубок; 11 — штуцер; 12 — фильтр насоса; 13 —
насос
гелем 4 хомутом 3, и топливного бачка 7, установленного на двух штативах 2. Двигатель применяется от бензопил «Урал-2» или иДружба-4». Центробежный насос снабжен фильтром 12, который подсоединен к насосу 13 с помощью штуцера 11 и напорного патрубка 10. В комплект мотопомпы входят рукавная линия 9 с по-ркарным стволом 8, якорное устройство и приспособление для ■ходачи смачивателя. В транспортном положении мотопомпа имеет вид ранца, удобного для переноса на заплечных ремнях.
Перед началом работы боковые понтоны откидывают на 180° и фиксируют их стяжными пружинами и крючками, развертывают напорную рукавную линию и присоединяют к ней ствол с |насадкой. При работающем на холостом ходу двигателе мотопомпу кгстанавливают на поверхность воды. Затем увеличивают частоту вращения двигателя и отворачивают кран на корпусе насоса для выпуска воздуха. После поступления воды в напорную линию 1Кран закрывают и устанавливают рабочий режим работы мотопомпы.
Производительность насоса при рабочем давлении 0,7 МПа ■7 кг/см2) составляет 60 л/мин; необходимый напор обеспечивается при длине рукавной линии 500 м; масса 20 кг.
11.5. Лесопожарные аппараты и прочее оборудование
Ранцевый лесной опрыскиватель РЛО-М (рис. 11.6) предназпл чен для тушения лесных пожаров водой или огнегасящей жидкостью.
Опрыскиватель состоит из заплечного резервуара / из прорезиненной ткани и гидропульта 3. В верхней части мешка имеется заливная горловина 5, закрываемая крышкой, а в дне — штуцер, к которому присоединяется резиновый шланг 2. Для переноски опрыскивателя на задней части мешка имеются регулируемые ремни 4. Правый ремень снабжен специальным карабином для крепления гидропульта в нерабочем положении. Гидропульт предстан-ляет собой ручной насос двойного действия, работа которого обеспечивается возвратно-поступательными движениями штока с помощью рабочего.
Емкость резервуара составляет 20 л; длина сосредоточенной струи 10 м, распыленной — 2 м; длина штанги 0,5 м; усилие m;i приводной штанге 20 Н (2 кгс); масса 2,9 кг.
Лесной химический огнетушитель ОРХ-ЗМ предназначен для тушения лесных низовых пожаров огнегасящими жидкостями.
Он состоит из двухбалонного резервуара и присоединенного к нему гибким шлангом ручного гидропульта с наконечником-рас-1 пылителем. На резервуаре смонтирован баллончик (сифон) со смесью фреона-12 и фреона-11 массой 320 г. Выброс жидкости’ происходит под давлением сжатого газа, образующегося в результате реакции после срабатывания предохранительного клапана,! смонтированного в резервуаре, при давлении свыше 0,6 МПа.
Емкость резервуара составляет 20 л; длина сосредоточенной струи 10 м, распыленной — не менее 6 м; ширина захвата распыленной! струи на расстоянии 1 м от сопла не менее 0,5; масса 6,2 кг.
Зажигательный аппарат фи-тильно-капельный, ранцевый применяется для зажигания напочвенного покрова и подстилки при тушении лесных пожа-1 ров методом пуска встречного огня, зажигания куч и валов от-1 ходов лесозаготовок при огне-1 вой очистке лесосек.
Аппарат состоит из резерву-
1 ара для горючей смеси (бензин
Рис. 11.6. Ранцевый лесной опрыс- с маслом или дизельным тош
киватель РЛО-М: ливом в соотношении 2:1), фи-
1 — резервуар; 2 — шланг; 3 — гидро- ТИЛЬНО-капельноЙ горелки, раз-1
пульт; 4 — ремни; 5 — заливная горло- борной трубчатой штанги И
вина шланга. Резервуар цилиндричес-1
[кой формы имеет заливную горловину с пробкой, игольчатый [клапан для подачи горючей смеси, пенал для горелки, штанги и [шланга. Горелка представляет собой трубчатый корпус, в котором [находится выдвижной фитиль в виде кисти из стальных проволок. [На выступающий конец сердечника кисти, выполненного из трубки, надет шланг, второй конец которого прикреплен к штуцеру [клапана. Шланг проходит через трубчатую штангу, являющуюся [держателем горелки.
Емкость резервуара составляет 4 л; ширина захвата 5 см; время (разжигания горелки 30 с; длина зажженной полосы одной заправ-Ьсой 1500 м; масса 1,6 кг.
Торфяной ствол ТС-1 используют для тушения торфяных лесных пожаров водой с предварительно растворенными огнегася-[щими веществами. Ствол представляет собой полую латунную труб-1ку с 40 отверстиями в нижней части, заканчивающуюся конус-рым наконечником; в верхней — кран-ручка с накидной гайкой для присоединения к рукавной линии.
Огнегасящая жидкость вводится при помощи ствола в слой [торфа на глубину 1,2 м; раствор подается мотопомпами или автоцистернами; масса 2,2 кг.
Мотобур БМ-1 переносной, на базе двигателя бензопилы «Друж-Ва-4» предназначен для бурения шпуров на глубину 70 см при взрывном способе тушения лесных пожаров.
11.6. Использование авиации при предупреждении и тушении лесных пожаров
При охране лесов самолетами и вертолетами можно охватить (большую площадь и точно установить место лесного пожара вскоре после его возникновения. Авиация особенно эффективна в малонаселенных районах, где помимо патрулирования с ее помощью производится доставка рабочих, продовольствия, лесопожар-ного оборудования, тушение пожаров с воздуха с применением специальных средств и приспособлений, а также выполнение других работ, связанных с охраной лесов и обслуживанием лесного хозяйства по специальным заданиям.
Существует несколько способов тушения лесных пожаров непосредственно с самолетов и вертолетов: на кромку огня выливают жидкость под давлением или свободным выливом из установленной на борту емкости; сбрасывают растворы огнегасящих химикатов в авиабомбах и стеклянных ампулах различной емкости; прокладывают заградительные полосы путем серийного сбрасывания мелких фугасных бомб.
С применением самолетов типа АН-24 и АН-26 в борьбе с лесными пожарами значительно возросла оперативность парашют-
но-десантной службы. Их используют для тушения очага лесного пожара опрыскивателями, быстрой высадки парашютно-десантных команд, численностью 20…30 человек, с полным пожарным снаряжением и для переброски их с одной авиабазы на другую.
Самолет АН-26 особенно удобен для парашютного десантирования людей и техники. Большой диапазон скоростей и открывающаяся во время полета в хвостовой части рампа обеспечивают безопасность и быструю высадку, так как отделение от самолета происходит через широкий задний люк. Для тушения очага пожара самолет может быть оборудован опрыскивателем. Бак для воды или огнегасящей жидкости емкостью 1200 л в нижней части имеет водосливное устройство. Жидкость заполняют через заливную магистраль с предохранительным клапаном. Рядом с баком находится баллон высокого давления с редуктором и воздухопроводом. С помощью редуктора регулируют постоянное давление в баке с жидкостью, которое должно составлять около 0,6 МПа (6 кг/см2). Для включения опрыскивателя в работу открывают доступ сжатого воздуха в бак поворотом штурвала, имеющегося на баллоне.
Для высадки десантно-пожарных команд, а также для тушения лесных пожаров применяются вертолеты Ми-2, Ми-4, Ми-6, Ми-8, Ка-26.
Вертолет Ми-8 широко применяют для доставки на внешней подвеске воды в резиновых емкостях, имеющих форму усеченного конуса и изготавливаемых из прорезиненного капрона и дюралюминиевой аппаратуры. Верхняя часть емкости представляет собой металлический круг с горловиной, закрываемой крышкой. I Заправляется емкость с помощью малогабаритной мотопомпы через 1,5-метровый шланг или горловину. При тушении пожарм вода из емкости также подается с помощью мотопомп. Вместимость емкости составляет 1000 л; масса 30 кг. При тушении пожаров эффективно применяется водосливное I устройство (ВСУ), устанавливаемое на вертолетах Ми-8, Ка-26. Оно предназначено для забора воды из открытых водоемов, пере-1 возки ее в баке на внешней подвеске, тушения кромки очага лес-но го пожара с вертолета или слива воды в специальные емкости, установленные на земле. Водосливное устройство представляет собой металлический резервуар, который подвешивается на кольцах к вертолету. Заполняют резервуар из водоема глубиной не ме- I нее 1,5 м на режиме зависания вертолета. С помощью специально- I го устройства открывают сливной клапан, и вода выливается на очаг пожара. Такой способ применяется при тушении небольших, но интенсивно развивающихся пожаров.
Емкость резервуара составляет 2000 л; время вылива воды 15…20 с.
§
12.1. Назначение и виды рубок ухода за лесом
В общем объеме перспективных работ в лесном хозяйстве важное место занимает постепенный переход к внедрению промышленных методов лесовыращивания, полному использованию заготовляемой древесины на основе безотходных технологий. В этой связи возрастает роль несплошных рубок, в частности рубок ухода за лесом. Объем рубок ухода за лесом постоянно возрастает, поэтому вопросы механизации трудоемких процессов, внедрения передовых технологий и более совершенной организации труда существенным образом влияют на интенсификацию лесного хозяйства.
Рубки ухода за лесом предусматривают удаление части деревьев в целях выращивания хозяйственно ценных насаждений, а также получения древесины без сокращения лесопокрытой площади. ‘В зависимости от того, в каких возрастных группах древостоев проводят рубки ухода, различают следующие виды рубок: осветления, прочистки, прореживания и проходные рубки.
Первые два вида рубок проводятся в культурах до 20-летнего возраста, поэтому их называют рубками ухода в молодняках. Заканчиваются рубки ухода за лесом за 10… 20 лет до рубок главного пользования.
Осветления проводят в молодняках для регулирования породного состава насаждений и улучшения роста деревьев главной породы. Эти рубки проводят в хвойных и лиственных молодняках в возрасте до 10 лет, повторяя через каждые 2…5 лет.
Прочистки проводят с целью регулирования размещения главной породы по площади и улучшения ее свойств. Прочистки проводят в молодняках в возрасте от 11 до 20 лет. При этих рубках, кроме второстепенных пород, удаляют также худшие деревья из загущенных групп главной породы. Прочистки проводят в возрасте от 11 до 20 лет, повторяя через каждые 2…5 лет.
Прореживания проводят для формирования полнодревесной формы ствола, сохраняя при этом густое состояние деревьев в насаждении. Этот вид рубок ухода проводят в хвойных и твердо-лиственных насаждениях в возрасте 21 …40 лет, мягколиственных насаждениях — 21 …30 лет, повторяя через каждые 5… 10 лет.
Проходные рубки проводят для получения увеличенного прироста оставляемых деревьев, обеспечения дальнейшего улучшения состава и структуры насаждений. В хвойных и семенных твердолиственных насаждениях их проводят начиная с возрасти 41 год и более, в мягколиственных — с возраста 31 год и более, повторяя через каждые 10… 15 лет.
К прочим видам рубок ухода за лесом относятся санитарные рубки, которые проводят с целью оздоровления насаждений. При этом из насаждений убирают сухостойные, ветровальные, буреломные насаждения; насаждения с механическими повреждениями, изогнутые снегом, заселенные вторичными вредителями и поврежденные грибковыми заболеваниями.
12.2. Виды работ, выполняемых при рубках ухода
за лесом
Механизированные рубки ухода за лесом осуществляются моторизованными инструментами и агрегатами, а также лесохозяй-ственными машинами. Срезанные деревья трелюют тракторами со смонтированными или навешенными на них трелевочными приспособлениями, вывоз — самопогружающими автомобилями.
Рубки ухода за лесом подразумевают выполнение следующих видов механизированных работ: работы в молодняках, работы с заготовкой древесины, работы при переработке древесины.
Работы, выполняемые при осветлениях и прочистках, заключаются в следующем:
• создание коридоров осветления при уходе за рядовыми культурами на выборках путем срезания древесной или кустарниковой растительности или прикатыванием в междурядьях;
• подтрелевка срезанных деревьев из пасек к технологическому коридору в случаях очистки насаждений или использования срезанной древесины;
• сплошное срезание рядов деревьев с формированием пакетов в загущенных культурах с междурядьями и диаметром ствола до 15 см;
• выборочное удаление деревьев из ряда с формированием па-1 кета в загущенных культурах с междурядьями 1,5…3,0 м и диаметром ствола до 15 см;
• отделение хвойной лапки с погрузкой в прицеп, а также обрезка сучьев, погрузка и выгрузка жердей, измельчение жердей в щепу при рубках ухода в молодняках возрастом до 20 лет.
Работы, выполняемые при рубках ухода с заготовкой древесины, заключаются в следующем:
• срезание, пакетирование и подтрелевка древесины по техно
логическим коридорам при прореживаниях и проходных рубках;
• обрезка сучьев, погрузка деревьев или хлыстов и вывозка их ри прореживании и проходных рубках;
• срезание и пакетирование деревьев, подтрелевка к техноло-ическим коридорам и местам заготовки сортиментов;
• сбор и трелевка пачек деревьев, раскряжевка хлыстов, погрузка и выгрузка сортиментов к лесовозной дороге;
• срезание деревьев, пакетирование, подтрелевка к технологическим коридорам и формирование пачек, сбор и трелевка пачек к месту заготовки зеленой щепы;
• обрезка боковых ветвей у деревьев опушечных рядов на высо-ргу до 4 м и у деревьев внутренних рядов на высоту до 2 м.
Работы при переработке древесины заключаются в следующем:
• отделение технологической зелени (мелких побегов и лапок толщиной до 8 мм) от ветвей хвойных и лиственных пород деревьев;
• измельчение ветвей, вершин и тонкомера диаметром до 50 мм любой породы и разделение измельченной массы на товарную древесную зелень и топливную щепу;
• переработка тонкомерной древесины на технологическую щепу.
12.3. Моторизованный инструмент и машины для осветлений и прочисток
К моторизованному инструменту относятся бензиномоторные пилы, самоходные мотоагрегаты, обрезчики сучьев, мотолебедки. Эт ручного инструмента он отличается, в первую очередь, наличием автономного источника энергии, обеспечивающего выпол-гение технологического процесса. Человек в этом случае не производит активных действий, а только удерживает инструмент за зукоятки и направляет его на выполнение операций.
Бензиномоторная пила МП-5 «Урал-2 Электрон» (рис. 12.1) пред-газначена для валки деревьев, раскряжевки хлыстов, обрезки тол-:тых сучьев и пр. Для более эффективного использования на руб-сах ухода в молодняках на пильной шине монтируют съемные фиспособления в виде гребенки с тремя упорами или специального упора.
Бензопила состоит из одноцилиндрового двухтактного двигателя 5 с системами зажигания, питания и охлаждения; рамы с прикрепленным к ней бачком для топлива 6 и рычагом управления газом; редуктора и пильного аппарата. Рама пилы имеет трубу ; резиновыми рукоятками и стойку 7. Между собой они соедине-ш виброгасящим устройством из плоской пружины и шарнира с лилиндрическими пружинами. Редуктор установлен на выходном 5алу двигателя и состоит из двух конических шестерен, закрытых сожухом. На выходном валу ведомой конической шестерни наса-кена ведущая звездочка 4 пильного аппарата, посредством кото-
Рис. 12.1. Бензомоторная пила МП-5 «Урал-2 Электрон»:
1 — зубчатый упор; 2 — шпилька; 3 — рукоятка; 4 — ведущая звездочка; 5 А
двигатель; 6 — бачок для топлива; 7 — стойка; 8 — рычаг; 9 — натяжное устройч
ство; 10 — шина; 11 — пильная цепь; 12 — ведомая звездочка
рой приводится в движение пильная цепь 11. На кожухе редуктора смонтирован зубчатый упор 1, служащий для фиксации пилы по время работы. Пильный аппарат включает в себя шину 10 с ведомой звездочкой 12 и пильную цепь 11. Для фиксации редуктора О пильным аппаратом на кожухе имеется рычаг 8. Регулировка натяжения пильной цепи 11 осуществляется путем натяжного устройства 9. Для этого отпускают рукоятку 3, поворачивают шину 10 о цепью вокруг шпильки 2 и натягивают цепь, вращая гайку натяжного устройства 9.
Для валки деревьев пильный аппарат поворотом редуктора и откинутом при этом рычаге 8 доводят до горизонтального положения шину 10 с пильной цепью 11, после чего рычаг 8 возвращают в исходное положение. При раскряжевке хлыстов шина 10о пильной цепью 11 должна быть зафиксирована в вертикальном положении. В целях предотвращения зажима пильного аппарата И придания срезанному дереву нужного направления валки к пиле может прилагаться гидравлический клин КГМ-1 А. Он приводится в действие от редуктора пилы и включает в себя насос с бачком для гидросмеси, привод насоса с управлением и клин с гидра н-лическим шлангом. Клин устанавливается в пропил. При включении насоса давлением жидкости направляющие ленты клина при
его перемещении вперед расходятся, обеспечивая падение срезаемого дерева.
Мощность двигателя пилы составляет 3,68 кВт; скорость резания 11 м/с; рабочая длина пильного аппарата 400 и 700 мм; масса 11,6 кг.
Бензиномоторная пила «Тайга-214» используется на раскряжевке хлыстов небольшого диаметра, обрезке сучьев и других видах I работ. Пила безредукторная, облегченного типа. Благодаря большой скорости резания требуется меньшее усилие надвигания.
Мощность двигателя пилы составляет 2,5 кВт; скорость резания 17 м/с; рабочая длина пильного аппарата 380 мм; масса 8,8 кг.
Мотокусторез «Секор-3» (рис. 12.2, а) предназначен для спи-Ьшвания деревьев при проведении осветлений и прочисток, а так-же для скашивания травянистой растительности и побегов при уходе за лесными культурами.
Кусторез состоит из двигателя 1 от мотопилы «Тайга-214», створа 3, режущей головки со сменным режущим инструментом в виде тисковой пилы 7 или косилочного резца, рукоятки 5 с рычагами Управления 4 и плечевого ремня.
Привод соединяет двигатель 1 с режущей головкой при помо-1ци трубчатого ствола 3. Вал 6, передающий крутящий момент
Рис. 12.2. Мотокусторез «Сектор-3»:
а — устройство; б — косилочный резец; 1 — двигатель; 2 — центробежная муфта Ьцепления; 3— ствол; 4— рычаг управления; 5— рукоятка; 6— вал; 7— дисковая
пила; 8 — кожух
двигателя 1 к режущей головке, вращается в стволе 3 привода и четырех проушинах, пропитанных смазкой при изготовлении. Приводной вал 6 с двигателем соединен с двигателем 1 с помощью ведомой половины центробежной муфты сцепления 2. На другом конце вала 6 размещена ведущая коническая шестерня конического редуктора, находящаяся в зацеплении с ведомой конической шестерней. Режущая головка закреплена на валу 6ведомой конической шестерни. На режущей головке с помощью прижимной гайки крепится сменный режущий инструмент. Со стороны моториста режущий инструмент закрыт кожухом 8.
Дисковая пила 7имеет 18 коротких зубьев. Косилочный резец используется вместо дисковой пилы 7 при скашивании трав и побегов. Он состоит из трех сегментов, заимствованных у сельскохозяйственных сенокосилок, и основания косилочного резца (рис, 12.2, б), соединенных между собой заклепками.
Подготовленный к работе кусторез присоединяют к плечевому ремню и регулируют так, чтобы при его удержании за рукоятки 5 руки были слегка согнуты в локте, а нагрузка от кустореза равномерно распределялась на оба плеча. При приближении режущей головки кустореза к спиливаемому дереву необходимо прижать упор на приводе к бедру, а рукоятку — к корпусу спереди для более устойчивого управления пилой и дать полный газ, нажав рычаг дроссельной заслонки до отказа.
Мощность двигателя кустореза составляет 2,6 кВт; частота вращения коленчатого вала 11,7 с-1; диаметр дисковой пилы 230 мм, косилочного резца — 250 мм; диаметр спиливаемого дерева з| один срез 8 см, двумя срезами — до 15 см; масса 11,3 кг.
Самоходный мотоагрегат СМА-1 (рис. 12.3) предназначен для выборочного спиливания деревьев при прочистках и прореживав ниях.
Он состоит из двигателя / мотопилы «Дружба-4 Электрон» Л коническим редуктором 2, от которого через резиновую муфту J крутящий момент передается к вертикальному валу 4. От него кру-| тящий момент передается в двух направлениях: через кулачковую муфту 7 к ведущей звездочке пильной шины 11, вращающуюся в подшипнике 8, и к ходовому колесу 13 через коническую пару шестерен 5 и цилиндрическую передачу 12. В ходовом колесе 13 установлена фрикционная дисковая муфта сцепления, включе-1 ние которой производится рычагом 18 через трос 17, укреплена ным на рукоятке 19 кронштейна 16 поворота пильной шины 10 Муфта сцепления ходового колеса 13 и муфта включения пильной шины 10 связаны между собой таким образом, что при вклю«| чении ходового колеса 13 режущий аппарат отключается.
Режущий аппарат представляет собой пильный аппарат от мо«| топилы «Дружба-4», которая крепится на поворотном кронштей*] не 9, шарнирно закрепленном на нижнем конце корпуса редук-
Рис. 12.3. Самоходный мотоагрегат СМА-1:
/ — двигатель; 2 — конический редуктор; 3 — резиновая муфта; 4 — вертикальный вал; 5— коническая пара шестерен; 6 — корпус редуктора; 7 — кулачковая муфта; 8 — подшипник; 9 — ‘ поворотный кронштейн; 10 — пильная шина; 11 — ведущая звездочка пильной шины; 12 — цилиндрическая передача; 13 — ходовое колесо; 14 — заякориваю-щее устройство; 75 — резиновый амортизатор; 16 — кронштейн; 17 — трос; 118 — рычаг включения ходового колеса или пильной шины; 19 — рукоятка; Щ20 — рычаг управления двигателем
| тора 6. За счет такого крепления пильную шину 10 можно поворачивать с помощью кронштейна 16 вправо и влево от продольной оси. Двигатель 1 на корпусе [редуктора установлен на резиновых амортизаторах 15. Для ■фидания агрегату устойчивого юложения во время работы он
^набжен заякоривающим устройством 14 в виде откидной рамки зубом, вдавливаемой в землю ногой моториста. Работой двига-еля моторист управляет при помощи рычага управления двигателем 20.
Мощность двигателя составляет 3 кВт; рабочая длина пильной ■шны 440 мм; скорость резания 8 м/с; частота вращения коленчато-■о вала двигателя 83 с4; скорость движения агрегата 0,83…2,2 м/с; [диаметр срезаемых деревьев 2… 8 см; масса 40 кг.
Трелевочная лебедка JIT-400 предназначена для вытаскивания ■з пасек в технологические коридоры деревьев, хлыстов и сортиментов при проведении прочисток и прореживаний по широко-■асечной технологии. Она состоит из двухколесной тележки, на ■аме которой смонтированы двигатель мотопилы «Дружба-4», ре-■уктор и барабан с тросоукладчиком. При работе лебедка стопо-‘. рится заякоривающим устройством. В комплект входит трелевочное приспособление, состоящее из набора коротких чокеров, платформы-волокуши, на которую грузят комлевую часть срезанных [деревьев, и выносного блока. Платформа перемещается при по-I мощи прикрепленного к ней троса лебедки. В сочетании с самоходным мотоагрегатом СМА-1 лебедку применяют для механиза-
ции работ по уходу за лесом в местах, недоступных для тракторных агрегатов.
Максимальное тяговое усилие на тросе составляет 3,9 кН; ка-натоемкость барабана 70 м; скорость намотки 0,25… 0,3 м/с; масса 76 кг.
Кусторез-осветлитель КОМ-2,3 (рис. 12.4) предназначен для : осветления рядовых лесных культур на вырубках путем срезания и междурядьях нежелательной древесной и кустарниковой растительности диаметром до 5 см.
Кусторез представляет собой агрегат на базе трактора 1. Он состоит из рабочего органа 7, опоры 6, карданного вала 5, рамы 4, ограждения 3, бокового вала отбора мощности 2, боковины 8.
В нижней части рамы 4 Ш-образной формы в подшипниках качения установлен рабочий орган 7 в виде двух 3-ножевых ци-1 линдрических фрез. Фрезы в совокупности с боковинами, цент-1 ральной балкой и задним брусом образуют сквозные проемы для I свободного прохода срезанной древесной поросли. На заднем брусе рамы установлен щит-отражатель для наклона срезаемой поросли вперед и защиты оператора, на боковинах 8 — трубчатые! ограждения, предотвращающие падение срезанной растительно-] сти в стороны, а сзади бруса — редуктор, выполненный в виде повышающей конической передачи. С редуктором соединены про«| межуточные валы, на концах которых консольно закреплены не-дущие шкивы клиноременных передач, размещенных в бокови-| нах рамы и передающих вращение фрезам. Кусторез располагается впереди трактора.
Рис. 12.4. Кусторез-осветлитель КОМ-2,3:
/ — трактор; 2 — боковой вал отбора мощности; 3 — ограждение; 4 — рама; 5 Л
карданный вал; 6 — опора; 7— рабочий орган; 8 — боковина
Крутящий момент от боково-о вала отбора мощности 2 трак-ора 1 посредством карданных алов 5, повышающего коничес-ого редуктора, двух полуосей и иноременных передач передана рабочие органы 7, вра-ающиеся против хода кусторе-
Вращающиеся ножи при дви-ении агрегата срезают расти-ельность и укладывают ее на емлю в направлении по ходу вижения агрегата.
Кусторез-осветлитель КОГ-2,3 редназначен для осветления
есных культур на вырубках в условиях, непроходимых для колесных тракторов.
По устройству и работе этот кусторез аналогичен кусторезу-)светлителю КОМ-2,3. Навешивается на фронтальную навеску Тракторов ТДТ-55А или ЛХТ-55М. Его отличительной особенно-!тью является наличие предохранительного механизма включе-шя сцепления трактора, ходоуменылителя, противовеса, уста-ювленного сзади трактора и обеспечивающего продольную ус-ойчивость трактора, а также привода, который обеспечивается it переднего вала отбора мощности трактора.
Каток-осветлитель КОК-2 (рис. 12.5) предназначен для освет-:ения и прочисток лесных культур на вырубках путем валки, при-емления и частичного дробления древесной и кустарниковой мстительности в междурядьях.
Каток состоит из рамы 3, ножевого барабана 2, валочного бру-а с упорами и отражателями 4. Ножевой барабан 2 выполнен в иде полого цилиндра с приваренными по его оси шестью плас-инами 1 с ребрами и ножами.
По краям барабана к пластинам и ножам крепятся малые ножи, репятствующие выскальзыванию из-под барабана наклоненных астений. Барабан 2 установлен в подшипниках, которые крепят-!Я к раме 3. Балочный брус с упорами служит для сгибания дере-ъев и кустарника для обеспечения лучшего их перерезания ножа-и. Отражатели 4, приваренные к раме 3, служат для направления тволиков деревьев, расположенных по краям катка, к ножево-
барабану 2. Навешивается каток на фронтальную навеску трак-ора.
Ширина захвата 2 м; ширина расчищаемой полосы 2,1… 2,3 м; иаметр ножевого барабана по концам ножей 1000 мм; масса 450 кг. Агрегатируется каток с тракторами ТДТ-55А, ЛХТ-55М, XT-100.
12.4. Машины для трелевки, погрузки, вывозки и переработки древесины от рубок ухода
Трелевочное оборудование ПТН-0,8 «Муравей» (рис. 12.6) предназначено для подтрелевки и бесчокерной трелевки древесины при прореживании, проходных и санитарных рубках.
Оборудование состоит из клещевого захвата 10 и бульдозерного отвала 2. Клещевой захват 10 монтируется к задней навеске трактора. Рама 14 захвата выполнена в виде балки с-приваренной на одном торце поперечиной для подсоединения продольных тяг навески трактора. Кронштейн рамы 7 соединяется с центральной тягой б навески трактора. На задней части рамы крепятся горизонтальный блок и обойма с клещевым захватом 10. Зубья захвата 12 открываются и закрываются с помощью гидроцилиндра захвата 9. Для подтрелевки древесины на захвате имеется трос 11.
Для обеспечения устойчивого положения обоймы с клещевым захватом 10 относительно продольной оси трактора при его холостом ходе установлена пружина 8, которая одним концом закреплена на пальце крепления захвата 13, а другим — регулировочным винтом 75 на стойке кронштейна рамы 7. Центральной тягой 6 рама 14 устанавливается в горизонтальное положение при опущенном клещевом захвате 10 на землю.
Бульдозерный отвал 2 с помощью брусьев бульдозерного отвала 7 соединяется шарнирно с кронштейнами 77, закрепленными к лонжеронам трактора. Для уменьшения нагрузок на раму трак-
Рис. 12.6. Трелевочное оборудование ПТН-0,8 «Муравей»:
1 — брус бульдозерного отвала; 2 — бульдозерный отвал; 3 — кронштейн; 4 — поперечная балка; 5 — ограждение; 6 — центральная тяга; 7 — кронштейн рамы; 8 — пружина; 9 — гидроцилиндр захвата; 10 — клещевой захват; 11 — трос; 12 — зубья захвата; 13 — палец крепления захвата; 14 — рама; 15 — регулировочный винт; 16 — брус; 17 — кронштейн
[тора между кронштейном /7и задним мостом с обеих сторон трактора установлены брусья 16. Управление бульдозерным отвалом [осуществляется гидроцилиндрами, установленными на поперечной балке 4 и соединенными с брусом бульдозерного отвала 1. [Ограждение 5 кабины трактора передними стойками закреплено к кронштейнам 3, а задними — к трактору с помощью специальных кронштейнов.
При работе трактор подъезжает задним ходом к пачке (дереву, ■слысту), клешнями захватывает ее, поднимает в транспортное [положение и доставляет к месту разделки или погрузки на транспортное средство. Бульдозерный отвал используется для выравнивания стрелеванного материала, а также для расчистки проходов.
Оборудование агрегатируется с тракторами Т-40М, МТЗ-82; [грузоподъемность составляет 80 кН.
Кроме описанного оборудования для аналогичных целей применяются трелевочное бесчокорное приспособление УТТ-4,8; тре-тевочная навесная лебедка ЛТН-1; трелевочное приспособление [ПТН-30; машина для бесчокорной трелевки леса МБТ-8.
Для вывозки древесины после рубок ухода в большинстве случаев используются автомобили повышенной проходимости МАЗ-р09, ЗИЛ-131, ЗИЛ-157. На их базе созданы специальные лесовозные поезда, погрузка древесины на которые осуществляется с помощью специальных челюстных погрузчиков ПЛ-1Б, ПЛ-1В, ■ТЛ-2. Для этих же целей используется самопогружащее канатно-Влочное устройство, смонтированное на автопоездах, например ШТ-25А. Для вывозки древесины могут использоваться колесные ■ракторы. Так, на базе тракторов Т-40АМ и Т-28 созданы специальные тягачи Т-40Л и ТЛ-28. Они оборудованы активными полуприцепами с приводом от коробки передач с помощью карданного вала. Рама шарнирно сочлененная. На полураме заднего модуля смонтировано трелевочное оборудование, применяемое на Лесопромышленных тракторах.
Для вывозки с лесосек и технологических коридоров веток, ручьев, тонкомера используются машины для погрузки и вывозки ручьев САС-2А на базе автомобиля ЗИЛ-157; для транспортировки древесной зелени и зеленой щепы используется навесное оборудование автопоезда ОНЩ-54 на базе автомобиля КамАЗ-53213.
Подборщик-сортименшовоз на базе МТЗ-80 состоит из шарнир-но-сочлененной рамы, грузовой платформы, задней (ходовой) тележки от легкого автогрейдера и манипулятора, установленного на заднем мосту трактора МТЗ-80. У базового трактора изменена конструкция кабины и сняты передние колеса. Для увеличения проходимости на колеса задней тележки установлены гусеничные ленты.
Грузоподъемность сортиментовоза составляет 5…8 т; длина вывозимого сортимента 2… 6,5 м.
Для переработки древесины используются специальные машины и механизмы.
Сучкорезная машина МСТ-15 пред назначена для обрезки сучьсн диаметром до 7 см. Она состоит из рамы, поворотного стола, сучкорезной головки, стрелы, протяжного механизма с приемным лотком, гидравлической системы управления. Базой машины яи-ляется трактор МТЗ-80 или МТЗ-82. Стрела обеспечивает захват деревьев и укладку их на протяжный механизм, который приводится от ВОМ трактора. Сучкорезная головка имеет нижний неповоротный нож и два верхних подвижных ножа. Приемный лоток направляет дерево при его протаскивании.
Отделитель зелени передвижной ОЗП-1 предназначен для отделения от ветвей хвойных и лиственных пород деревьев технической зелени — мелких побегов и лапок толщиной до 8 мм. Исходным материалом являются ветви толщиной не более 80 мм и длиной до 1 м.
Производительность отделителя составляет 1400 кг/ч. Агрега-тируется с тракторами МТЗ-80 и МТЗ-82, оборудованными гидрокрюками. Привод подающего механизма, отделяющих барабанов, транспортера производится от ВОМ трактора.
Измельчитель-пневмосортировщик древесной зелени ИПС-1М(рис, 12.7) предназначен для измельчения в стационарных условиях ветвей, вершин и тонкомера диаметром до 50 мм любой породы и разделения измельченной массы на товарную древесную зелень и топливную щепу.
Рис. 12.7. Схема измельчителя-пневмосортировщика ИПС-1М:
1 — приемный транспортер; 2 — подающий механизм; 3 — ножи; 4 — загрузочный
циклон; 5 и 8 — шлюзовые дозаторы-питатели; 6 — сортирующая колонна; 7 —
разгрузочный циклон; 9 — заслонка вентилятора; 10 — вентилятор
Измельчитель-пневмосортировщик состоит из измельчителя и шневмосортировщика. В измельчитель подается исходный матери-|ал. Рабочими частями измельчителя являются: приемный транспор-|тер 1, подающий механизм 2 и ротор с ножами 3. Транспортер 1 планочного типа приводится в движение электродвигателем через редуктор и цепную передачу. Подающий механизм 2, приводимый в действие также от редуктора и цепной передачи, служит шля подачи веток к ножам рабочего органа измельчителя. Он состоит из битера, расположенного над транспортером и двух вальков — верхнего и нижнего, расположенных около ножей 3. Битер и верхний валец подпружинены и при работе совершают возврат-шо-поступательное движение в вертикальном направлении. Основной рабочий орган измельчителя — вращающийся диск с тремя ножами 3, закрепленный на роторе измельчителя. Установленные на этом же роторе лопатки обеспечивают подачу измельченной зелени в загрузочный циклон 4. На корпусе кожуха рабочего органа установлен неподвижный противорежущий блок, на котором смонтирована пластина с четырьмя режущими гранями. Зазор между лезвием ножа и противорежущей пластиной составляет О,5… 1,5 мм. Измельченная масса под действием воздушного потока, создаваемого вентилятором 10 с регулируемой заслонкой вен-Вгилятора 9, попадает в загрузочный циклон 4. В нижней части этого циклона, в его суженной части, установлен шлюзовой доза-lrop-питатель 5 в виде крыльчатки, приводимый в действие мотор-Ьедуктором. Шлюзовой дозатор-питатель 5 равномерно подает древесную и зеленую массу в сортирующую колонну 6. Здесь под действием воздушного потока древесные частицы отделяются от зе-иени. Последняя как более легкая фракция засасывается в разгрузочный циклон 7, откуда через шлюзовой дозатор-питатель 8выбрасывается в соответствующие емкости. Древесные частицы выхо-Ьят через сортирующую колонну 6.
Агрегаты ИПС-1М приводятся в действие тремя электродвига-гелями общей мощности 20 кВт; частота вращения крыльчатки дозаторов составляет 1,7 с-1, ротора измельчителя — 12,3 с»1; ди-вметр сортирующей колонны 3Q0 мм; число ножей на диске измельчителя 3; размеры измельченных частиц 13… 50 мм; масса установки 2000 кг.
12.5. Технология лесосечных работ
I Современный этап развития лесозаготовительной промышленности характеризуется все большим перевооружением. Однако еще ■начительные объемы лесозаготовительных работ выполняются Ьбычными методами, когда вместе с механизированными применяются и ручные приемы. Переход от частичной механизации ле-
сосечных работ к технологии, основанной на применении машин, требует перестройки многих сторон деятельности предприятий, и том числе решения проблем межотраслевого характера. Применение многооперационных машин и перспективных технологий и наибольшей мере отвечает требованиям лесовосстановления. При машинной валке выдерживается высота пня и обеспечивается сохранность срезанного дерева: меньше обламываются сучья, вершины, что ведет к меньшему засорению вырубок. Использование валочно-пакетирующих машин обеспечивает сохранение подроста. Благодаря меньшему числу заездов трактора на одно место уменьшается повреждаемость почвенного покрова.
Лесосечные работы являются первой фазой лесозаготовительного производства. В зависимости от принятого технологического процесса в состав лесосечных работ входят от трех до семи операций.
В зависимости от вида вывозимой из лесосеки продукции различают три технологии лесосечных работ.
Первая технология включает в себя валку деревьев, их трелевку на лесопогрузочный пункт, погрузку на лесовозный подвижной состав и доставку на нижний склад. По этой технологии большая часть технологических операций выполняется на нижних складах. Такая концентрация объемов работ позволяет создать благоприятные условия для применения высокопроизводительных машин и механизмов, безопасной работы, высокого качества выпускаемой продукции и полного использования всего древесного сырья, включая вершины, сучья, опилки, обрезки, хвойную кору и т.п.
Вторая технология в отличие от первой включает в себя дополнительную операцию на лесосеке — очистку стволов дере-] вьев от сучьев. В этом случае на нижний склад поступают не деревья, а хлысты.
Третья технология предусматривает доставку на нижний склад сортиментов, т.е. круглого лесоматериала определен-j ного размера. По этой технологии основные работы по получению сортиментов (очистка от сучьев, раскряжевка и сортировка) выполняются на лесосеке. Третья технология применяется в том слу-! чае, когда условия работ не позволяют организовать вывозку деревьев или хлыстов.
12.6. Способы разработки лесосек и пасек
Способы разработки лесосек. В настоящее время при традиционной технологии лесосечных работ, т.е. валке леса бензопилами или машинами, применяются три основные схемы разработки лесосек (делянок) (рис. 12.8).
Рис. 12.8. Схемы разработки лесосек (делянок):
и — параллельная; б — метод широкого фронта; в — радиальная; 1 — делянка; 2 — ■Пасека; 3 — пасечный волок; 4 — магистральный волок; 5 — лесопогрузочный
пункт; 6 — участок делянки
При параллельной схеме разработки делянки 1 (см. рис. 12.8, а) [пасечные волоки 3 пасек 2 располагают параллельно друг другу, [они примыкают к магистральному волоку 4, примыкающему к лесопогрузочному пункту 5. Эта схема пригодна при концентрации [стрелеванного леса в одном месте, например около сукорезной [машины мелких лесосек, при трелевке с небольших лесосек с со-[хранением подроста, при заготовке леса с биологической сушкой.
Метод широкого фронта (см. рис. 12.8, б) характеризуется чаевым расположением лесопогрузочных пунктов 5 вдоль лесовозно-|го уса. При наименьшем расстоянии трелевки пасечные волоки 3 [располагаются параллельно один другому. На один лесопогрузочный пункт лес трелюют с одного-двух волоков пасеки 2. Эту схему [применяют при погрузке леса челюстными погрузчиками. Кроме [того, затраты на устройство лесопогрузочных пунктов очень малы н заключаются в расчистке их бульдозерами.
Радиальная схема (см. рис. 12.8, в) позволяет при данной пло-рцади делянки 1 значительно сократить расстояние трелевки по [сравнению с параллельной схемой, так как здесь магистральные [волоки 4 соединяют отдельные участки делянки 6 с лесопогрузочным пунктом 5 по кратчайшему расстоянию. Каждый магистральный волок 4 образует сеть пасечных волоков 3, примыкаю-[щих к нему. Такая схема применяется при трелевке тракторами и рал очно-трелевочными машинами. Вследствие того, что трелевочная машина в этом случае движется в основном по магистральным волокам, схема применяется при разработке лесосек со слабыми грунтами.
Способы разработки пасек. Способ разработки пасек, прежде |всего, зависит от способа трелевки — за комли или за вершины. За комли, как правило, трелюют деревья, за вершины — хлысты.
Основной технологической схемой для лесосечных бригад является разработка лесосек методом узких пасек, при котором можно Юбеспечить естественное лесовозобновление. По этому методу посредине каждой пасеки прокладывают пасечный волок шириной
5 м (рис. 12.9) после чего производится разработка лесосеки с сохранением подроста или без его сохранения.
При разработке пасек с сохранением подроста трактор должен разворачиваться в местах, где нет подроста.
При ширине пасек 25… 30 м (см. рис. 12.9, а) валка деревьев на полупасеке начинается с ближнего к лесопогрузочному пункту конца. В этом случае каждое дерево необходимо валить так, чтобы его вершина и большая часть кроны попали на волок под углом к волоку не более 30°.
При ширине пасеки 35…40 м, (см. рис. 12.9, б), наличии под роста и трелевке хлыстов или деревьев за вершины разработка лесосеки ведется методом узких лент. В этом случае полупасека визуально разделяется на ленты шириной 8… 10 м. Ленты разрабатываются последовательно, сначала ленты у волока, а затем — следующие. На лентах, примыкающих к пасечному волоку, деревья валят на волок под углом 18… 20°, на следующих — под углом до 45°.
При наличии на лесосеке подроста высотой зимой до 1 м, а| летом — до 0,5 м разработку пасек можно вести с валкой деревьев , на подкладочное дерево (см. рис. 12.9, в), но деревья необходимо трелевать комлями вперед. Пасеку шириной 35…40 м разрабатывают узкими лентами шириной 1… 9 м, но под углом к волоку не j более 45°. Разработка начинается с дальнего конца волока. На од-1 ной ленте, т.е. на одно подкладочное дерево, валят столько дере-1 вьев, сколько необходимо для формирования пачки.
При трелевке деревьев или хлыстов за вершины бесчекерными тракторами и вал очно-трелевочными машинами ширина пасек! должна быть равна 25…30 м (см. рис. 12.9, г). Валка деревьев на] лентах ведется вершинами к волоку под углом 10… 15°. При тре-1 левке за комли деревья валятся в обратную трелевке сторону вер-1 шиной к одной из стен леса.
Пасеки без сохранения подроста разрабатываются при отсут-1 ствии на лесосеке подроста или если естественное лесовозобнов-1 ление невозможно.
Пасеку шириной 35…45 м (см. рис. 12.9, д) делят на ленты шириной 8… 10 м. Деревья на первой от волока ленте валят под! углом 25…30°, на следующих — под углом 45…60° к волоку вер-1 шинами на него. Сначала разрабатывают первые ленты у волока, затем после трелевки с них деревьев или хлыстов за вершину, I разрабатывают соседние с ними ленты.
Разработку пасек лентами, параллельными волоку (см. рис. I 12.9, е), применяют при трелевке леса за комли. Ширина пасеки в этом случае составляет 50… 60 м. С первых от волока лент шириной 6…8 м деревья валят кронами на волок под углом 20…30° о| дальнего конца пасеки. С последующих лент валка ведется на вырубку под углом 45… 60°. Пачка набирается трактором на пасечнойI
ленте, затем после ее формирования трактор выходит на волок. Волоки, кроме первого, заранее не разрабатывают. Каждая последующая лента отрезается от стены леса. После удаления стены леси от волока на расстояние 50…60 м трактор накатывает следующий волок и т.д. Этот способ применяется при неглубоком снеге зимой и на хороших твердых грунтах летом.
Разработку пасек лентами под углом к волоку (см. рис. 12.9, ж) также применяют при трелевке леса за комли при ширине пасеки 40…50 м. В этом случае волоки разрабатывают заранее, начиная с дальнего конца пасеки. Первые деревья валят в свободные промежутки между стоящими деревьями. Затем ведется разработка каждой полупасеки лентами шириной 8… 10 м, примыкающими к волоку под углом 45…60°. Разработку пасек начинают с дальнего конца полупасеки. Этот способ применяется при глубоком снеге зимой и на слабых грунтах летом.
Разработку пасек при биологической сушке деревьев на лесосеках, содержащих не более 30 % (см. рис. 12.9, з) и более 30 % (см. рис. 12.9, и) мягколиственных пород, применяют для сплава леса. После разработки пасечного волока приступают к валке деревьев на пасеке. Разработка ведется на подкладочные деревья. После высыхания деревья трелюют комлями вперед. При содержании на лесосеке менее 30 % лиственных пород биологической сушке подвергают только деревья лиственных пород. В этом случае на ленты сначала валят деревья лиственных пород, а на них — деревья хвойных пород. Деревья хвойных пород стрелевывают непосредственно после валки, а лиственных — после их высыхания.
I
12.7. Машины и механизмы, применяемые на лесосечных работах
Трелевочный трактор ТДТ-55А предназначен для трелевки мелко- и среднемерной древесины с лесосек на верхний склад (лесопогрузочный пункт), очистки трелевочного волока, выравнивания комлей, сбора хлыстов.
Трелевочное оборудование трактора ТДТ-55А (рис. 12.10) смонтировано на раме трактора 1 за кабиной, смещенной в переднюю часть трактора. Оно состоит из лебедки 2, погрузочного щита 5, рамки 6, соединенной с погрузочным щитом 5 и рамой трактора 1 соответственно шарнирами А и Б, и имеет буфер для опоры на раму трактора 1. Рамка 6 приводится в качательное движение под действием усилия гидроцилиндра 9 при опускании погрузочного щита 5 на грунт, а при погрузке пакета на трактор — усилия каната 3 лебедки 2. Погрузочный щит 5 оборудован блоком 4 для направления каната лебедки 2. В задней части трактора имеются ролики 8 для опоры и движения погрузочного щита 5 при его опус-
Рис. 12.10. Трелевочное оборудование трактора ТДТ-55А: 1 — рама трактора; 2 — лебедка; 3 — канат; 4 — блок; 5 — погрузочный щит; 6 — рамка; 7 — кронштейн рамы; 8 — ролик; 9 — гидроцилиндр; А, Б — шарниры |
[хании на грунт. При опускании погрузочного щита 5рамка <5поворачивается относительно кронштейнов рамы 7 назад. Во взаимодействии с лебедкой 2 погру-рочный щит 5 обеспечивает формирование пакета из поваленных [деревьев, затаскивание его комьями или вершинами на погру-[зочный щит 5 для последней [транспортировки в полупогру-Ькенном состоянии и быстрой разгрузки.
Во время набора пакета трелевочное оборудование служит [упором, повышающим продольную устойчивость трактора.
Трактор для бесчокерной трелевки ТБ-1М (рис. 12.11) предназначен для бесчокерной трелевки деревьев и хлыстов при сплош-иых и выборочных рубках, выравнивания комлей и подбора деревьев перед погрузкой, а также для подготовки волоков и лесопогрузочных пунктов.
Трактор ТБ-1М создан на базе трактора ТДТ-55А, оснащенного специальным гидравлическим оборудованием: гидроманипуля-шэром с челюстным захватом 7, гидроуправляемым зажимным коником 8, установленными вместо погрузочного щита и лебедки, и фронтальным механизмом навески с толкателем 2. На трак-
Рис. 12.11. Трактор для бесчокерной трелевки ТБ-1М:
/ — трактор; 2 — толкатель; 3 — кабина; 4 — колонка с механизмом поворота; 5 -стрела; 6 — рукоять; 7 — челюстной захват; 8 — зажимной коник
торе 1 установлен более мощный дизельный двигатель СМД-181>Н мощностью 70 кВт.
Гидроманипулятор служит для укладки комлей или вершин деревьев на зажимной коник <? трактора. Он монтируется за ка(>и ной 3 и состоит из основания, поворотной колонки с мехами i мом поворота 4, стрелы 5, рукояти 6 и челюстного захвата 7. (К нование гидроманипулятора закреплено на раме трактора с помощью шарнирных опор. К трубе колонки приварена литая гол он ка, в верхних проушинах которой закреплена стрела 5, а на ниж-них — гидроцилиндры поворота стрелы. Рукоять о’шарнирно за! реплена на конце стрелы 5, сверху которой установлен гидроцилиндр поворота рукояти 6. На конце рукояти о’шарнирно закреплен челюстной захват 7.
Челюстной захват 7 обеспечивает захват и удержание дерена или хлыста при подборе и укладке его комля или вершины in зажимной коник 8. Он состоит из траверсы, приваренной к кор« пусу гидроцилиндра, ползуна с присоединенными к нему ша] нирно двумя челюстями и обоймы с тягами.
Зажимной коник 8 служит для формирования на нем пачки деревьев или хлыстов и удержания ее при трелевке, а также для облегчения разгрузки пачки. Зажимной коник <?рычажно-шарнир«1 ного типа, гидроуправляемый, с канатной обвязкой пачки и шар-: нирной установкой на раме трактора. Он состоит из опорной пли ты и закрепленного на ней поворотного в горизонтальной и вертикальной плоскостях основания, на котором закреплены два за J жимных рычага с канатами и приводом от гидроцилиндра.
Вылет захвата составляет: максимальный — 5,5 м, минималь«| ный — 1,5 м; грузоподъемность: на вылете 5м— 1300 кг, на выле-1 те 3 м — 2200 кг; тяговое усилие на захвате при вылете 3 м — 30 к11; угол поворота гидроманипулятора 280°; диаметр зажимаемого дсч рева: минимальный — 5 см, максимальный — 80 см; максимальная загрузка коника при трелевке: за комли — 8 м3, за верши пи — Юм3; масса с технологическим оборудованием 12 000 кг.
Кроме описанных выше трелевочных тракторов на лесосечных работах применяется трелевочный трактор ТТ-4М на базе тракто-; pa T-4M, тракторы для бесчокерной трелевки ЛП-18А и ЛП-18Г на базе трактора ТТ-4, трелевочные тракторы ЛТ-157 и ЛТ-171А на базе колесного трактора Т-157, трелевочная машина МЛ-30 нш базе трактора К-703 и др.
Валочно-трелевочная машина ВМ-4А (рис. 12.12) предназначена для механизации лесосечных работ при сплошных рубках без сохранения подроста. Она может производить спиливание и направленную валку деревьев на зажимной коник или на грунт, погрузку комлей спиленных деревьев в коник машины и формирование их в пачку, трелевку пачки деревьев к лесопогрузочному пункту, сбор и выравнивание комлей на погрузочном пункте.
Рис. 12.12. Валочно-трелевочная машина ВМ-4А:
шасси трактора; 2 — механизм срезания; 3 — механизм управления; 4 — тегоочистительное устройство; 5 — толкатель; 6 — ограждение кабины; 7 — ме-мзм валки дерева; 8 — подвеска механизма срезания; 9 — зажимной коник; 10 — рычаг погрузки; 11 — щит
Машина создана на базе трактора ТТ-4. Она состоит из шасси [трактора 1, механизма срезания 2, механизма управления 3 технологическим оборудованием, снегоочистительного устройства 4, толкателя 5, ограждения кабины 6, механизма валки дерева 7, подвески механизма срезания 8, зажимного коника 9, рычага j погрузки 10 и щита 11.
Механизм срезания 2 состоит из корпуса, пильной цепи с приводом и пильной шины с приводом надвигания (поворота) шины. ВГильная цепь седлающего типа перемещается вдоль гребня пильной шины с помощью гидромотора, от которого передается вра-ицение на ведущую звездочку. Надвигание пильной цепи на дерево ■{регулирование ее по высоте осуществляется от соответствующих гидроцилиндров.
Механизм валки дерева 7 установлен сверху на ограждении кабины 6. Он служит для направленной валки спиленного дерева. Юн представляет собой рычажно-телескопическую конструкцию и состоит из наружной и выдвижной балок, телескопически установленных одна в другую. Поворот в горизонтальной плоскости Ьсуществляется гидроцилиндром валки. Перемещение выдвижной [балки осуществляется через тягу и поворотный рычаг при поморщи гидроцилиндра.
Зажимной коник 9 предназначен для формирования пачки, [обвязки и затяжки ее канатной петлей, а также удержания пачки три трелевке. Он неподвижно закреплен на раме машины и имеет
основание с установленными погрузочным 10 и обвязочным рычагами, приводимыми в движение от соответствующих гидроцилиндров. Погрузочный рычаг 10 обеспечивает укладку комлей поваленных деревьев, а обвязочный — охват их петлей с помощью обвязочного каната. Щит 77 установлен над задним мостом трак тора, он выполнен с поворотом назад. Он защищает задний мост трактора и облегчает разгрузку пачки деревьев.
Максимальный диаметр срезаемого дерева в месте пропили составляет 100 см; величина перемещения механизма срезания: в горизонтальном направлении — не менее 1100 мм, в вертикальном направлении — не менее 1140 мм; максимальный объем трелюемой пачки 8 м3; грузовой момент рычага погрузки 52 кНм; валочный момент 74 кН • м; масса машины 18 350 кг; масса технологического оборудования 6000 кг.
Валочно-трелевочная машина ЛП-17А (рис. 12.13) предназначена для работы на сплошных лесосечных рубках без сохранения подроста. Она производит механизированную валку, валку-пакетирование, а также трелевку сформированной в зажимном кони-1 ке пачки деревьев.
Машина создана на базе трактора ТБ-1М, на котором распо-1 ложено технологическое оборудование: гидроманипулятор, зажимной коник 15 и толкатель 2.
Гидроманипулятор, установленный на шасси базового трактора 7, состоит из поворотной колонны 5 с реечным механизмом! поворота 4, смонтированной на опорной ферме манипулятора ЗА
Рис. 12.13. Валочно-трелевочная машина ЛП-17А: 1 — рама трактора; 2 — толкатель; 3 — опорная ферма манипулятора; 4 — реечный механизм поворота; 5 — поворотная колонна; 6 — гидроцилиндры стрелы; 7 — стрела; 8— гидроцилиндр рукояти; 9— четырехзвенник; 10 — тяга; 11 — рукоян,; 12 — гидроцилиндр подвески; 13 — подвеска; 14 — захватно-срезающее устройство; 15— зажимной коник
стрелы 7 и рукояти 11, на конце которой установлена подвеска 13 с шарнирно прикрепленным захватно-срезающим валочным устройством 14. К кронштейнам поворотной колонны 5 шарнирно присоединена стрела 7 и гидроцилиндры стрелы 6, обеспечивающие ее поворот. К другому концу стрелы 7через четырехзвенник 9 ж тягой 10 и гидроцилиндр рукояти 8 шарнирно укреплена рукоять 11. Поворот рукояти 11 обеспечивается гидроцилиндром руко-[яти 8, шарнирно подсоединенному к кронштейну стрелы 7. К кронштейнам рукояти 11 и подвески 13 присоединен гидроцилиндр [Подвески 12, при помощи которого обеспечивается поворот зах-ватно-срезающего устройства 14.
Захватно-срезающее устройство 14 предназначено для захвата, [срезания, валки и удержания комля дерева при укладке его на зажимной коник 15. Оно включает в себя корпус с шарнирно установленными на нем двумя захватами с приводом от гидроци-ишндра, пильный механизм с приводом от гидромотора пильной [цепи и подачи его на дерево, гидродомкрат в виде рычага с зубчатым заостренным концом, поворачивающимся при помощи гид-[роцилиндра вокруг горизонтальной оси, расположенной в корпусе. В верхней части закреплена опорная призма.
Зажимной коник 75 служит для формирования пачки, обвязки, затяжки канатной петлей и удержания ее при трелевке. Он ■состоит из основания, шарнирно соединенного с плитой, которая закреплена на раме трактора 1. В кронштейнах основания на Ьсях установлены два зажимных рычага с обвязочными канатами и механизмом обвязки. Поворот рычагов для зажима и удержания тачки обеспечивается гидроцилиндром.
Максимальный диаметр срезаемого дерева в месте пропила составляет 65 см; вылет манипулятора максимальный 5 м, минимальный — 2,3 м; грузовой момент манипулятора не менее 30 кН • м; [максимальная масса трелюемой пачки 6 т; поворот манипулятора в горизонтальной плоскости 280°; масса машины 13 500 кг.
Помимо описанной выше машины на лесосечных работах применяется валочно-трелевочная машина ЛП-49 на базе трактора гГТ-4, ЛП-58 на базе трактора ТТ-4М-01.
Валочно-пакетирующая машина ЛП-19А (рис. 12.14) предназначена для срезания деревьев и укладки их в пачки, удобные для [трелевки в процессе сплошных рубок. Она является начальным [звеном в системе машин, позволяющей выполнять лесосечные ра-[боты на основе комплексной механизации всех лесосечных работ. Машина основана на базе гидравлического экскаватора ЭО-4121 и гусеничного трактора ТТ-4. Она состоит из ходовой части трактора 2, опорно-поворотного устройства 1 с механизмом поворота 6, поворотной платформы 5, на которой установлены кабина машиниста 7, силовая установка 4 с противовесом 3 и гидросистемой, закрытые капотами. На поворотной платформе 5 на-
Рис. 12.14. Валочно-пакетирующая машина ЛП-19А: 1 — опорно-поворотное устройство; 2 — ходовая часть трактора; 3 — противовес; 4 — силовая установка; 5 — поворотная платформа; 6 — механизм поворота; 7 — кабина машиниста; 8— стрела; 9 — гидроцилиндр наклона захватно-срезающсю устройства; 10 — захватно-срезающее устройство; 11 — рукоять; 12 — гидроцилиндр подъема рукояти; 13 — гидроцилиндры подъема стрелы
ходится также манипулятор, состоящий из стрелы 8 с гидроцилиндрами подъема стрелы 13, рукояти 11 с гидроцилиндром подъема рукояти 12и захватно-срезающее устройство Юс гидроцилиндром наклона захватно-срезающего устройства 9. Привод всех механизмов, в том числе и ходовой части, гидравлический.
При работе машина движется по оси пасечной ленты шириной 14… 15 м. В цикл работы входят захват и срезание деревьев и формирование из них пачек, укладывание их на землю под углом к пасечному волоку или параллельно его вслед за машиной.
Вылет манипулятора от оси вращения поворотной платформы до центра зажатого дерева диаметром 60 см составляет: максимальный 8 м, минимальный — 3,8 м; грузоподъемность на максимальном вылете не менее 3,2 т; поворот платформы 360°; максимальный диаметр срезаемого дерева в месте пропила 90 см: масса 24 300 кг.
Сучкорезная машина ЛП-33 (рис. 12.15) предназначена для обрезки сучьев с поваленных деревьев хвойных и лиственных пород на лесопогрузочном пункте или непосредственно на пасеке.
Машина создана на базе трактора ТТ-4. Обрезка сучьев осуществляется протаскиванием дерева как за комель, так и за вершину.
Машина имеет опирающуюся на раму трактора 1 опору 2, на которую навешивается поворотная стрела 3, поворачивающаяся
|на определенные углы в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На заднем конце стрелы 3 смонтирована сучкорезная головка 4, которая несет на себе рычаги с сучкорезными ножами, предназначенными для обрезания сучьев и для первоначального захватывания дерева.
По направляющим стрелы 3 вперед и назад перемещается захват-каретка 5 для протаскивания дерева через сучкорезную головку канатами лебедки 6. На переднем конце поворотной стрелы 3 вмонтирована приемная головка 7, которая по мере продвижения обрабатываемого дерева поддерживает хлыст, предотвращая его [прогиб. Элементы гидросистемы обеспечивают поворот стрелы 3, [открытие и закрытие рычагов сучкорезной 4 и приемной /головок, а также для привода лебедки 6.
При обработке деревьев протаскиванием их захватом лебедки 6 за комли машина в рабочее положение ставится так, чтобы стрела 3 после ее поворота находилась перпендикулярно продольной Ьси трактора, а трактор со стороны кабины — вблизи комлей деревьев. Перед выбранным деревом раскрываются ножи сучкорезной головки 4, передвигается захват-каретка 5 и раскрываются его зажимные рычаги. Сучкорезная головка 4 опускается на ствол [дерева, и ножи включаются на зажим. После этого стрела 3 приподнимается, включается лебедка б на протаскивание дерева, при ртом ствол зажимается рычагами захвата лебедки 6. В конце протаскивания оператор закрывает раскрытую ранее приемную головку 7, переключает лебедку 6 на обратный ход, ее захват возвращается в исходное положение. Цикл протаскивания повторяется с перехватами, число которых зависит от длины дерева.
Рис. 12.15. Сучкорезная машина ЛП-33:
U — трактор; 2 — опора; 3 — стрела; 4 — сучкорезная головка; 5 — захват-каретка; 6 — лебедка; 7 — приемная головка
изводя захват и формирование пачки. Поднимая пачку в верхнее оложение, оператор задним ходом перемещает лесопогрузчик к есовозному усу для погрузки на подвижный транспорт. Подъем ачки и перенос ее через кабину трактора производится поворо-ом стрелы. При погрузке стойки стрелы наклоняются и пачка авно соскальзывает на подвижный состав. При этом поворотная елюсть захвата постепенно открывается.
Максимальная грузоподъемность составляет 3,2 т; наибольшая ысота разгрузки 2,8 м; масса 11 300 кг, в том числе навесного борудования 3900 кг. Применяются и другие типы лесопогрузчиков, работающих по Аналогичной схеме: ЛТ-65Б на базе трактора ТТ-4, ЛТ-188 — на базе трактора ТТ-4М.
Рис. 12.16. Челюстной лесопогрузчик ПЛ-IB:
/ — трактор; 2 — рама; 3 — стрела; 4 — опорный каток; 5 — гидроцилиндр поворота поворотной челюсти; 6— поворотная челюсть; 7— механизм поворота челюсти; 8 — неподвижная челюсть; 9 — лист; 10 — козырек фар; 11 — механизм поворота стрелы; 12 — основной гидроцилиндр; 13 — вспомогательный гидроцилиндр; 14 — кожух
Максимальная скорость протаскивания составляет 1,7 м/с; тяА говое усилие протаскивания 50 кН; средний объем обрабатываемого хлыста 0,35…0,8 м3; масса машины 19 000 кг, в том числе технологического оборудовани
§
Мобильные средства малой механизации предназначены для выполнения работ на объектах городского зеленого строительства, имеющих, как правило, небольшие размеры и сложную конфигурацию.
К этим средствам относятся малогабаритные тракторы (МГ-тракторы), мотоблоки, энергоблоки, мотоорудия (мотокультиваторы, моторыхлители, мотофрезы, мотокосилки).
В зависимости от массы и мощности двигателя малогабаритные тракторы и мотоблоки подразделяются на три типа: легкий, средний, тяжелый (табл. 13.1).
По конструкции ходовой части малогабаритные тракторы бывают колесные, колесно-гусеничные и гусеничные. Разновидностью этих тракторов можно считать самоходные тележки (микрошасси).
Таблица 13.1
Типы малогабаритных тракторов и мотоблоков
Тип | Конструкционная масса, кг | Номинальная мощность, кВт | Максимальная скорость, км/ч | Ширина колеи (не более), мм | |
рабочая | транспортная | ||||
Малогабаритные тракторы (двухосные) | |||||
Легкий Средний Тяжелый | До 500 До 650 Свыше 650 | До 10 До 14 До 16 | 6 6 6 | 25 25 | 800 800 1200 |
Малогабаритные тракторы одноосные {мотоблоки) | |||||
Легкий Средний Тяжелый | До 70 До 100 Свыше 100 | ДоЗ До 5 Свыше 5 | 6 6 | 15 700 прицепом |
Мотоблоки и мотоорудия имеют одноосный колесный движи-рель и используются для обработки почвы, скашивания трав и [других работ.
Большинство малогабаритных тракторов имеет аналогичную
| «большим» тракторам традиционную схему компоновки с задни-
[Ми ведущими колесами большого размера и передними (ведущи-
ми и не ведущими) колесами меньшего размера, а также шар-
нирно сочлененную конструкцию со всеми ведущими колесами
одинакового размера.
Отличительной особенностью компоновочных схем мотоблоков и мотоорудий является расположение двигателя. Выделяются следующие схемы:
двигатель устанавливается консольно. Коленчатый вал двигателя соосен ведущему валу трансмиссии и перпендикулярен оси [Ведущих колес. С трансмиссией соединен жестко и является единым агрегатом. Относительно ходовых колес двигатель вынесен вперед или назад — европейская схема компоновки;
двигатель устанавливается на специальном кронштейне. Он связан с трансмиссией клиноременной передачей, выполняющей одновременно роль муфты сцепления — японская схема компоновки; двигатель представляет собой легкосъемный энергетический Модуль. Коленчатый вал расположен вертикально. Модуль соединяется с различными технологическими модулями — тяговым, косилочным, насосными и др.
13.1.1. Основные механизмы и агрегаты МГ- тракторов и мотоблоков
МГ-трактор (мотоблок) представляет собой сложную машину, состоящую из нескольких агрегатов и систем, определенным [образом связанных между собой. Их конструкция и расположение |могут быть различны, но назначение является общим для всех (видов тяговых машин. МГ-трактор (мотоблок) состоит из двигателя, трансмиссии, ходовой части, механизмов управления, рабочего и вспомогательного оборудования.
Расположение основных агрегатов МГ-трактора показано на рис. 13.1.
Двигатель 1 обеспечивает преобразование тепловой энергии, образующейся при сгорании топлива, в механическую работу.
Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам трактора 13 и 15. Она состоит из сцепления 2, коробки передач 3, главной (центральной) передачи заднего 9 и конечных передач.
Сцепление 2 располагается непосредственно за двигателем 1 и служит для разъединения коленчатого вала двигателя и трансмиссии при переключении передач, остановке машины, а также плав-
Рис. 13.1. Расположение основных агрегатов МГ-трактора:
1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 — рукоятка переключения передач; 5 — рычаг заднего хода; 6 — рулевое управление; 7 — сиденье; 8 — соединительный вал; 9 — главная передача заднего моста; 10 — дифференциал заднего моста; 11 — вал отбора мощности; 12 — рычаг выключения привода задних колес; 13 — заднее колесо; 14 — конечная передача; 15 — переднее колесо
ного соединения коленчатого вала двигателя с трансмиссией при трогании с места.
Коробка передач 3 предназначена для изменения крутящего момента, подводимого к движителю, осуществления заднего хода (реверса) и разъединения трансмиссии от работающего двигателя при длительных остановках.
Главная передача заднего моста 9 служит для увеличения передаточного числа трансмиссии, что ведет к возрастанию крутящего момента на движителе.
Ходовая система преобразует крутящий момент, передаваемый на движитель, в поступательное движение машины.
Механизмы управления предназначены для изменения направления движения машины и ее торможения.
Рабочее оборудование предназначено для привода различных машин в процессе выполнения каких-либо технологических операций. В качестве рабочего оборудования на МГ-тракторах и мотоблоках используются вал отбора мощности 11, гидронавесная система и прицепное устройство.
Вспомогательное оборудование трактора включает в себя сиденье, приборы освещения, сигнализации и контроля работы двигателя, каркас безопасности, защищающий оператора при опрокидывании трактора.
Рис. 13.2. Расположение основных агрегатов мотоблока МТЗ-0,5:
— рукоятки управления; 2 — рычаг управления сцеплением; 3 — рычаг газа; 4 — ычаг реверса; 5 — рычаг переключения передач; 6 — рулевая штанга; 7 — рычаг ключения вала отбора мощности; 8 — бензобак; 9 — воздушный фильтр; 10 —
игатель; 11 — колеса; 12 — сцепка вала отбора мощности; 13 — стойка; 14 —
прицеп
Расположение основных агрегатов мотоблока МТЗ-0,5 пока-ано на рис. 13.2. В передней части мотоблока находится двигатель 0. За двигателем 10 расположена трансмиссия, которая состоит з муфты сцепления, коробки передач, главной передачи, шес-еренчатого дифференциала с принудительной блокировкой коечной передачи и вала отбора мощности. Органы управления мотоблоком расположены на рулевой штанге. Рычаг 2 управления сцеплением находится на левой рукоятке рулевой штанги. Рычаг реверса 4 расположен на пульте рулевой штанги 6 с левой стороны. Рычаг переключения передач 5 расположен на пульте рулевой штанги 6 с правой стороны. Рычаг включения вала отбора мощности 7 установлен на корпусе трансмиссии и имеет два положения: «включен» и «выключен». Рычаг газа 3 подачи топлива закреплен на правой рукоятке управления. Для присоединения технологических машин служат прицеп 14 и сцепка вала отбора мощности 12.
13.1.2. Основные механизмы и системы двигателя
Двигатели внутреннего сгорания, установленные на МГ-трак-торах и мотоблоках, как правило, состоят из следующих механизмов: кривошипно-шатунного, газораспределения и регулирова-
ния частоты вращения коленчатого вала (регулятор), а также систем: питания, охлаждения, смазки, зажигания, пуска.
Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня, воспринимающего давление расширяющихся газов, во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из блока цилиндров, шатун-но-поршневой группы, коленчатого вала и маховика.
Механизм газораспределения предназначен для открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, распределения воздуха или горючей смеси по цилиндрам двигателя и удаления из них отработавших газов. Он состоит из распределительного вала, клапанов и механизма передачи усилия на стержни клапанов.
Регулятор предназначен для регулирования частоты вращения коленчатого вала путем изменения количества подаваемого топлива или горючей смеси в зависимости от изменения нагрузки на двигатель.
Система питания служит для подачи в цилиндры воздуха и мелко распыленного топлива в дизельном двигателе и для приготовления горючей смеси (бензина с воздухом) с последующим ее подводом в цилиндры у карбюраторных двигателей. У дизельного двигателя она состоит из топливного бака, топливопроводов, топливного и воздушного фильтров, подкачивающего и топливного насосов, форсунок, впускных и выпускных трубопроводов. Система питания карбюраторного двигателя включает в себя топливный бак, топливопроводы, топливный и воздушный фильтры, топливный насос, карбюратор, впускные и выпускные трубопроводы.
Смазочная система служит для непрерывного подвода масла к трущимся деталям двигателя с целью уменьшения трения между ними. Смазочная система четырехтактных двигателей включает в себя масляный насос, фильтры для очистки масла и маслопроводы. Двухтактные двигатели мотоблоков смазываются маслом, добавляемым к топливу.
Система зажигания предназначена для принудительного воспламенения горючей смеси от электрической искры, полученной в магнето. У дизельного двигателя система зажигания отсутствует.
Система охлаждения служит для отвода избыточной теплоты от нагретых деталей двигателя. У большинства тракторов система охлаждения жидкостная, включающая в себя рубашку охлаждения, насос, радиатор с паровоздушным клапаном, трубопроводы, термостат. У МГ-тракторов и мотоблоков, как правило, система охлаждения воздушная. Для увеличения охлаждающей поверхности головка и внешняя поверхность цилиндра имеют специальные ребра.
Система пуска предназначена для запуска двигателя. Пуск двигателя может осуществляться с помощью электрического стартера или от ручных пусковых устройств.
13.1.3. Основные поняти
Верхней мертвой точкой (ВМТ) называется положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от оси коленчатого вала ко днища поршня будет наибольшим. Нижней мертвой точкой ■НМТ) называется положение днища поршня, соответствующее (наименьшему его расстоянию от оси коленчатого вала.
Расстояние между верхней и нижней мертвыми точками называется ходом поршня S. При каждом ходе поршня коленчатый вал [поворачивается на 180°:
S=2r,
I где г — радиус кривошипа коленчатого вала.
Объем, освобождаемый поршнем при перемещении от верхней шертвой точки к нижней, называется рабочим объемом цилиндра:
V»- 4 Г’
где d — диаметр цилиндра; S — ход поршня.
Литраж двигателя Уяопределяется произведением рабочего объема цилиндра Vhна число цилиндров /:
Ул= Vhi.
Объем цилиндра над поршнем, когда последний находится в верхней мертвой точке, называется объемом камеры сжатия Vc.
Сумма объемов камеры сжатия Vcи рабочего объема Vhназы-»ается полным объемом Va:
‘a rc ~ ‘ «•
Степень сжатия г выражается отношением полного объема к бъему камеры сжатия:
Степень сжатия — безразмерная величина, показывающая, во колько раз объем камеры сжатия меньше полного объема цилин-ра. В дизельных двигателях степень сжатия е = 14… 22, в карбюра-орных — е = 6… 10.
13.1.4. Рабочий цикл двигателя
Рабочий цикл двигателя — это периодически повторяющаяся Последовательность процессов в цилиндре, обеспечивающая работу двигателя. Процесс, происходящий в цилиндре при движении Поршня от одной мертвой точки к другой, называется тактом.
Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за четыре ходи поршня, т. е. за два оборота коленчатого вала, называются четырехтактными. Двигатели, в которых рабочий цикл совершается ш два хода поршня, т. е. за один оборот коленчатого вала, называются двухтактными. Из всех тактов рабочего цикла только при такте расширения газов совершается полезная работа. Поэтому он на» зывается рабочим тактом (ходом). Остальные такты совершаются за счет кинетической энергии, накопленной при рабочем ходе, и являются вспомогательными.
Рабочий цикл четырехтактного двигателя.За время работы двигателя внутреннего сгорания в его цилиндре происходит периодическое изменение состояния рабочего тела (газа), соответствующего определенным тактам. Рабочий цикл карбюраторного двигателя (рис. 13.3) состоит из такта впуска, такта сжатия, такта рабочего хода, такта выпуска.
Такт впуска (см. рис. 13.3, а). За счет постороннего источники энергии (электрический стартер, механическое пусковое устройство и т.д.) коленчатый вал 1 двигателя приводится во вращение и поршень 3 перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан 6 открыт, цилиндр сообщается с атмосферой. При этом в цилиндре создается частичное разрежение. Воздух, проходя через фильтр под действием атмосферного давления, очищается от пыли и примесей и поступает в карбюратор, где смешивается с топливом. Образовавшаяся горючая смесь заполняет освободившийся объем ци-1линдра. К моменту прихода поршня к НМТ впускной клапан зак«]
Рис. 13.3. Схема рабочего цикла четырехтактного карбюраторного двигателя:
а — впуск; б — сжатие; в — расширение (рабочий ход); г — выпуск; 1 — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — поршень; 4 — цилиндр; 5 — впускной трубопровод; 6 — впускной клапан; 7 — свеча зажигания; 8 — выпускной клапан; 9 — выпускной
трубопровод
рывается. Давление в конце такта впуска составляет 0,07…0,09 МПа, температура — 60…90 «С.
Такт сжатия (см. рис. 13.3, б). Поршень при дальнейшем повороте коленчатого вала движется от НМТ к ВМТ Во время этого хода оба клапана остаются закрытыми, объем цилиндра над поршнем уменьшается, что приводит к сжатию рабочей смеси. Для исключения самовоспламенения рабочей смеси карбюраторные двигатели МГ-тракторов и мотоблоков проектируют с таким расчетом, чтобы степень сжатия находилась в пределах 6… 10. Давление в цилиндре в конце такта составляет 0,7… 1,2 МПа, температура — 300…400°С. При подходе поршня к ВМТ рабочая смесь воспламеняется от электрической искры свечи зажигания 7.
Такт расширения (рабочий ход) (см. рис. 13.3, в). С момента воспламенения рабочей смеси начинается рабочий ход поршня, в течение которого совершается полезная работа по вращению коленчатого вала двигателя, при этом оба клапана закрыты. В результате быстрого сгорания рабочей смеси давление в цилиндре составляет 3,0… 4,5 МПа, температура повышается до 2380 «С. Поршень движется от ВМТ к НМТ В конце такта расширения давление понижается до 0,3…0,4 МПа, температура — до 1000… 1200 °С.
Такт выпуска (см. рис. 13.3, г). При нахождения поршня вблизи НМТ происходит открытие выпускного клапана. По мере перемещения поршня вверх за счет энергии, накопленной маховиком, отработавшие газы выбрасываются в атмосферу через выпускной трубопровод. К концу такта давление в цилиндре составляет 0,11…0,12 МПа, температура — 500…900 °С.
Описанная последовательность тактов повторяется в течение всей работы двигателя.
В отличие от карбюраторного двигателя смесеобразование в
зеле происходит непосредственно в цилиндре двигателя. Рабо-ий цикл дизеля показан на рис. 13.4.
Воздух
а б в г
Рис. 13.4. Схема рабочего цикла четырехтактного дизельного двигателя: а — впуск; б — сжатие; в — расширение; г — выпуск
Такт впуска (см. рис. 13.4, а). При вращении коленчатого вала двигателя поршень перемещается от ВМТ к НМТ При этом объем цилиндра заполняется воздухом, предварительно очищенным в воздухоочистителе. Давление в конце такта составляет 0,08…0,09 МПа, температура — 50…80 «С.
Такт сжатия (см. рис. 13.4, б). Поршень движется вверх, сжимая воздух в цилиндре. Клапаны закрыты. Вследствие большой степени сжатия (е = 14…22) давление возрастает, достигая в конце такта 3,5…4,0 МПа, соответственно температура возрастает — до 600…650 °С, создавая предпосылки для воспламенения топлива, которое впрыскивается в цилиндр в конце такта сжатия.
Такт расширения (см. рис. 13.4, в). Впрыснутое через форсунку топливо смешивается с нагретым воздухом, образуя рабочую смесь. Температура сжатого воздуха выше температуры самовоспламенения топлива, что приводит к воспламенению и сгоранию рабочей смеси. Давление внутри цилиндра резко возрастает, достигая 6…9 МПа, а температура — 1720… 1920 °С. Поршень совершает полезную работу, перемещаясь от ВМТ к НМТ В конце такта давление (0,3…0,5 МПа) и температура (627…927 °С) уменьшаются.
Такт выпуска (см. рис. 13.4, г). Такт протекает аналогично происходящему в карбюраторном двигателе, но при меньшей температуре отработавших газов и давлении.
Рабочий цикл двухтактного двигателя.Двухтактные двигатели, как и четырехтактные, могут быть карбюраторными и дизельными. Рассмотрим принцип действия карбюраторного двухтактного двигателя. Особенностью работы двигателя является заполнение герметичной кривошипной камеры горючей смесью до поступления в цилиндр.
Схема устройства двухтактного карбюраторного двигателя с кривошипно-камерной продувкой и осуществление его рабочего цикла показаны на рис. 13.5. В стенке цилиндра имеются три окна: впускное 7, продувочное 2 и выпускное 6. Кривошипная камера 8 непосредственного сообщения с атмосферой не имеет. К впускному окну 7с помощью патрубка присоединен карбюратор. Перепускной канал 1 служит для перехода горючей смеси из кривошипной камеры в надпоршневое пространство цилиндра.
Работа двухтактного двигателя (см. рис. 13.5, а) происходит следующим образом. При движении поршня 3 от НМТ перекрывается сначала продувочное окно 2, затем выпускное окно 6 {такт сжатия). Одновременно с этим в кривошипной камере #создается разрежение. В нее через открывшееся впускное окно 7начинает поступать горючая смесь, приготовленная в карбюраторе. Когда поршень 3 подходит к ВМТ, сжатая горючая смесь воспламеняется электрической искрой свечи зажигания 5. При сгорании смеси вследствие расширения давление газов резко возрастает. Под давлением газов (см. рис. 13.5, б) поршень перемещается от ВМТ к
Рис. 13.5. Схема рабочего цикла двухтактного карбюраторного двигателя:
а — сжатие; б — расширение; в — выпуск, продувка и впуск; 1 — перепускной
канал; 2 — продувочное окно; 3 — поршень; 4 — цилиндр; 5 — свеча зажигания;
6— выпускное окно; 7— впускное окно; 8 — кривошипная камера
НМТ (такт рабочего хода). Как только он перекроет впускное окно 7 в кривошипной камере 8 начинается сжатие ранее поступившей горючей смеси. При дальнейшем опускании поршня 3 (см. рис. 13.5, в) открывается выпускное окно 6, через которое из цилиндра выходят отработавшие газы (такт выпуска). Затем открывается продувочное окно 2 и через перепускной канал 1 предварительно сжатая в кривошипной камере горючая смесь поступает в цилиндр 4 (такт впуска), выталкивая из него отработавшие газы (продувка).
Таким образом, при движении поршня 3 вверх кривошипная камера заполняется горючей смесью, одновременно происходит сжатие смеси, ранее поступившей в надпоршневую полость цилиндра. При движении поршня 3 вниз совершается рабочий ход, выпуск и продувка.
Особенностью двухтактного дизельного двигателя является то, что продувка и заполнение цилиндра осуществляется воздухом с последующим впрыском топлива. Имеются две конструктивные схемы продувки двигателя: кривошипно-камерная и с использованием специального продувочного насоса. Последовательность протекания рабочего цикла аналогична рассмотренному двухтактному карбюраторному двигателю, с той разницей, что подача топлива осуществляется с помощью насоса и форсунки.
13.1.5. Сравнительная характеристика двигателей
Дизельный двигатель по сравнению с карбюраторным имев! следующие преимущества: коэффициент полезного действия выше за счет сокращения тепловых потерь, вследствие чего на единицу произведенной работы двигатель расходует в среднем на 20… 25 % (по массе) меньше топлива; работает на более тяжелых сортах топлива, которое дешевле и менее опасно в пожарном отношении, чем бензин.
Вместе с тем дизельный двигатель обладает рядом недостатков, основными из которых являются: прочность отдельных деталей должна быть выше из-за более высокого давления газов в цилиндре, что ведет к увеличению массы двигателя; пуск дизельио го двигателя требует большего расхода энергии, особенно в зимнее время.
Однако хорошие экономические показатели дизельных двига телей обеспечили им широкое применение.
Анализ работы четырехтактного и двухтактного двигателей позволяет отметить их преимущества и недостатки.
Преимущества двухтактного двигателя следующие: в связи с тем, что рабочий ход совершается за каждый оборот коленчатого вала, мощность двухтактного двигателя на 60…70% превышает мощность четырехтактного двигателя равной размерности; двухтактный двигатель работает более равномерно; устройство, эксплуатация и ремонт двухтактного двигателя проще, чем четырехтактного.
Недостатками двухтактного карбюраторного двигателя следующие: меньшая экономичность, так как до 30 % горючей смеси теряется при выпуске отработавших газов из цилиндра; после продувки в цилиндре остается часть отработавших газов, ухудшающих его наполнение; кривошипно-камерная продувка не обеспечивает подачу горючей смеси в достаточном количестве, при длительной работе двигатель быстро перегревается и изнашивается, потому что смесь в цилиндре горит вдвое чаще, чем у четырехтактного; срок службы двигателя ниже вследствие отсутствия смазочной системы.
Недостатком двухтактного дизельного двигателя является его пониженная топливная экономичность вследствие неполного сгорания топлива и наличия потерь при продувке.
13.1.6. Рабочее оборудование МГ-трактора и мотоблока
Для крепления на тракторе навесных технологических машин и орудий и управления их положением служит группа механизмов, называемых навесной системой. В основном применяется раздельно-агрегатная навесная система, в которой отдельные эле-
менты (агрегаты) рассредоточены по всему трактору, а не в од-1 ном месте. При такой системе навесные технологические машины и орудия можно присоединить к трактору не только сзади, но и в других удобных для этой цели местах. Раздельно-агрегатная навесная система состоит из двух основных частей: механизма навески и гидравлической системы (рис. 13.6).
Механизм навески 6 служит для присоединения к трактору навесных технологических машин или орудий. Он состоит из нескольких тяг и рычагов, шарнирно прикрепленных к трактору сзади. Чаще всего применяется шарнирный четырехзвенный механизм навески с трех- или двухточечной схемой присоединения техно-I логических машин или орудий.
Гидравлическая система обеспечивает подъем и опускание навешанных на трактор технологических машин и орудий. В систему входят: масляный насос 3, распределитель 4, масляный бак 1 с масляным фильтром 2, силовые (основной 5 и выносные) цилиндры, трубопроводы с арматурой, включающей в себя соединительные муфты с запорными клапанами и разрывные муфты. Гидравлическую систему заполняют рабочей жидкостью. При включении масляный насос 3 засасывает масло из масляного бака 1 и
I Рис. 13.6. Основные элементы раздельно-агрегатной навесной системы
трактора:
/ — масляный бак; 2 — масляный фильтр; 3 — масляный насос; 4 — распределитель; 5 — основной силовой цилиндр; 6 — механизм навески
под большим давлением (9,8 • 106… 12,25 • 106 Па) подает его к распределителю 4. Каждая рукоятка распределителя служит для управления одним силовым цилиндром (или несколькими спаренными) и может быть переведена в четыре положения: нейтральное, подъем, опускание и плавающее. В зависимости от положения рукояток распределителя масло сливается в бак или напрап-ляется в основной силовой цилиндр 5, поднимая либо опуская при этом присоединенную к нему технологическую машину или орудие, либо обеспечивая их плавающее перемещение.
Для присоединения к МГ-трактору и мотоблоку прицепных технологических машин имеется прицепное устройство, позволяющее перемещать точку прицепа как в горизонтальной, так и вертикальной (у некоторых тракторов) плоскости.
Для передачи крутящего момента технологическим машинам I орудиям с активными рабочими органами используется вал отбора мощности трактора. Привод ВОМ осуществляется от первичного вала коробки передач (зависимый привод) или передается через основную муфту сцепления на силовую передачу (трансмиссию) и через специальную муфту сцепления — на вал отбора мощности (независимый привод).
Для приведения в действие машин и орудий от работающег на стационаре трактора используется приводной шкив, получаю щий вращение от вала коробки передач или вала отбора мощное ти. Включается или выключается приводной шкив рычагом ил педалью.
13.1.7. Современные отечественные и зарубежные малогабаритные тракторы и мотоблоки
Трактор Т-25А (рис. 13.7) может использоваться на многих технологически операциях ухода за зелеными насаждениями, работам по дополнительной обработке почвы, уходам за дорожно-тро-i пиночной сетью на объектах городского зеленого хозяйства и т.д.]
Трактор оснащен двухцилиндровым дизельным двигателем Д-21 с воздушным охлаждением, мощностью 15 кВт, оборудован передней 1, боковой и задней 4 системами навески рабочих органов, обкатным редуктором на заднем валу отбора мощности, иоА зволяющем упростить управление различными технологическими машинами (зимней щеткой, почвенной фрезой, поливомоечным прицепом и т.д.).
Электрогенератор питает электродвигатели навесного оборудования и ручного инструмента для подрезки кустарника.
Скорость движения изменяется от 1,58 до 6,0 м/с, с ходо-уменынителем — от 0,2 до 0,76 м/с. Все передачи реверсированы. Изменение положения оси переднего колеса и бортовой передачи обеспечивает три положения трактора: низкое (0,45 м), среднее
Рис. 13.7. Трактор Т-25А:
— механизм передней навески; 2 — трактор Т-25А; 3 — электрооборудование;
— механизм задней навески (обкатной редуктор); 5 — главная передача с де-
мультипликатором; 6 — рабочая трансмиссия
1(0,58 м) и высокое (0,65 м). Колея задних колес изменяется в пределах 1,1… 1,5 м. Особая конструкция гидравлики переднего и бокового гидроцилиндров (наличие гидравлического замка) позво-яет фиксировать положение технологические машины по высоте я проведения соответствующих операций. На базе трактора Т-25А разработаны:
универсальная машина УСБ-25, позволяющая выполнять такие аботы, как механизированная подрезка кустарниковых изгоро-ей, подготовка почвы (почвенная фреза), распределение различ-ых технологических материалов (удобрения, песок и т.д.), под-ормка и полив зеленых насаждений (гидробуры) и др.; трактор Т-25АК высококлиренсный (дорожный просвет до 1,5 м) предназначен для проведения междурядной обработке саженцев в питомниках, борьбы с вредителями и сорняками и др.; трактор Т-30 предназначен для работы в питомниках, садах, анспортных работах. Предусмотрена регулировка дорожного про-
света, колеи, продольной базы, переналадка поста управлении для работы на реверсе;
трактор Т-ЗОА является модификацией трактора Т-30. Конструкция трактора предусматривает регулировку колес, дорожного просвета, продольной базы.
Трактор МТ-15 предназначен для выполнения работ на объектах городского зеленого и коммунального хозяйства. Двигатель двухцилиндровый дизельный мощностью 11,3 кВт. Габариты трактора позволяют использовать его в низинах, на неудобьях, гаю щадях сложной конфигурации, промышленных теплицах. Он имеет четыре реверсированные передачи с диапазоном скорое те й 1,1…7,19 м/с (вперед) и 1,4…9,3 м/с (назад); дорожный просвет 280 мм; колея 1170 мм. Агрегатируется со всеми навесными и прицепными орудиями к тракторам класса 2…6 кН.
Трактор МТ-16 имеет более мощный (23 кВт) двигатель. Он предназначен для тех же целей, что и трактор МТ-15.
Трактор КМЗ-012 имеет четырехтактный карбюраторный двигатель мощностью 12 кВт, интервал скоростей 0,7…4,0 м/с (вперед) и 0,9…4,1 м/с (назад). Навесная система, передний и задний В ОМ позволяют агрегатировать с ним специальные машины и орудия для работы в городском коммунальном хозяйстве.
Серия малогабаритных тракторов, выпускаемых в Белоруссии (ПО «МТЗ») представлена колесными тракторами «Беларусь* 082БС» (мощность двигателя 10,22 кВт), «Беларусь-215» (мощности двигателя 17,52 кВт), «Беларусь-321» (мощность двигателя 24,4 кВти и др. Колесная формула тракторов 4×4. Она обеспечивает им noJ вышенную проходимость, что наряду с небольшими габаритны» ми размерами дает возможность применять их как на энергоемки» операциях (подготовка почвы, планировка, перевозка грузов и т.п.), так и на уходах за зелеными насаждениями.
Малогабаритные тракторы МТ8-50 (производство Чехии) оборудованы передним и задним ВОМ, навесным и прицепным оборудованием. Мощность дизельного двигателя от 10 до 25 кВт О интервалом скоростей 0,36…6,8 м/с; число реверсированных печ редач — 8; дорожный просвет 240 мм. Тракторы комплектуются технологическим оборудованием, включающим в себя почвооб-i рабатывающие орудия (двухкорпусной оборотный плуг, культиватор для сплошной обработки, культиватор для междурядной об«1 работки, рыхлитель, бульдозерный отвал), посевные и посадочные машины, машины для полива и ухода за насаждениями, фронтальную и боковую косилки и т. п.
Современные зарубежные малогабаритные тяговые маши и и успешно совмещают одно- и многофункциональные задачи, m.i полняемые одним тягачом. Так, малогабаритный тягач «Бобют» (США), предназначенный для выполнения погрузочно-разгрузоч* I ных работ, имеет большое число дополнительных технологичее
[ких машин и механизмов, которые обеспечивают выполнение многих операций ландшафтного строительства.
Представляют интерес малогабаритные тракторы фирмы «Хус-кварна» (Швеция), служащие в качестве тягачей для самоходных газонокосилок.
Мотоблок «МТЗ-0,5» — одноосное колесное шасси, предназначенное для работы с технологическими машинами, выполняющими операции по подготовке почвы, посевным, транспортным, уборочным и другим работам. Двигатель мотоблока четырехтактный карбюраторный, воздушного охлаждения, мощностью 3,67 кВт. {Интервал скоростей 0,5…2,6 м/с (вперед) и 0,6… 12,0 м/с (назад).
В агрегате с технологическими машинами и орудиями мотоблок МТЗ-0,5 может выполнять на небольших площадях вспашку, [боронование, культивацию и фрезерование почвы, кошение газона и другие работы. С прицепом используется на перевозке гру-ров, вывозке мусора из дворовых территорий и территорий садов и парков.
Колея мотоблока переменная (400…700 мм), изменяется переустановкой колес. Колеса снабжены пневматическими шинами или [Выполнены в виде металлических ободов с почвозацепами.
Агрегатирование почвообрабатывающих орудий осуществляется при помощи специальной сцепки.
Пусковая педаль расположена с правой стороны двигателя по коду мотоблока. Исходное положение педали — верхнее. Рычаг когоавления блокировкой дифференциала находится на пульте рулевой штанги.
В комплект мотоблока входят плуг, культиватор, окучник, борона, косилка, полуприцеп.
Мотоблоки МТЗ-06, МТЗ-12, «Беларусь-OSBS», МБ-2К«Нева», WK-1A-02 «Крот» и мотоблоки ОАО «Калужский двигатель»: МБ-1Д1, МБ-1Д2, МБ-90М, мотоблоки ГУП «Салют»: «Салют-5БС-2», Салют-5БС-1», «Салют-5Д» и другие по конструкции и условиям рименения аналогичны мотоблоку МТЗ-0,5, но отличаются ти-ом и мощностью двигателя, скоростными характеристиками, азмерными параметрами.
13.1.8. Почвообрабатывающие машины и орудия,
агрегатируемые с малогабаритными тракторами
и мотоблоками
Плуг ПЛ-1 (рис. 13.8) обеспечивает вспашку почвы на глубину 18 см и имеет ширину захвата корпуса 20 см. Он состоит из планки /, стойки 2, стопорного болта 3, лемеха 4 и отвала 5.
Плуг укомплектован черенковым ножом. С помощью дышла и
ртойки плуг крепится в сцепке к мотоблоку. Регулировка глубины
ода осуществляется рукояткой. При пахоте на тяжелых почвах
вместо пневмоколес на мотоблоке можно установить металличес-кие. Для повышения сцепной массы при повышенном буксировании мотоблок снабжен до полнительными грузами, уста навливаемыми на колеса.
Агрегатируется с мотоблоком МТЗ-0,5.
Рис. 13.8. Плуг ПЛ-1: 1 — планка; 2 — стойка; 3 — стопорный болт; 4 — лемех; 5 — отвал |
Плуг двухкорпусной оборотный АР0-155к малогабаритному трактору МТ8-0,5. Рабочая ширина захвата корпуса 25 см, глубине хода корпуса до 20 см. Плуг можно применять на склонах до 121 Глубина хода регулируется специальным опорными колесами. Оборот корпусов осуществляется из кабины трактора. Соединение плуга с трактором производится автосцепом.
Плуг к мотоблоку «Салют-5ДК» однокорпусный с шириной захвата 20 см. Глубина обработки до 22 см. Работает плуг так жв| как и плуг ПЛ-1.
Рис. 13.9. Культиватор КР-70: 1 — стойка; 2 — каркас; 3 — держатель; 4 — лапа; 5 — планка; 6 — механизм регулировки |
Рис. 13.10. Окучник ОК-2: / — стойка; 2 — трубчатая рама; 3 отвал; 4 — носок; 5 — хомут |
Культиватор КР-70 (рис. 13.9) состоит из стойки 1, каркасов ^ с держателями 3, на которых крепятся лапы 4, и механизм регу< лировки 6. На культиваторе установлены пять лап, лезвия которьг заточены с двух сторон. Величина заглубления лап культиватор регулируется продольной ручкой универсальной сцепки.
Масса культиватора 16 кг. Агрегатируется с мотоблоком МТЗ-05. Окучник ОК-2 (рис. 13.10) служит для междурядной обработки культур. Он состоит из трубчатой рамы 2, на которой с помощью хомутов 5 закреплены два отвала 3 с регулируемыми крыльями и пятками. Рама в средней части имеет стойку 1 для соединения с универсальной сцепкой. Расстояние между корпусами окучника регулируется в зависимости от ширины междурядий обрабатываемых культур путем перемещения их вдоль рамы. Ширина захвата каждого корпуса может изменяться перестановкой планок крыльев, а глубина обработки устанавливается пяткой корпуса и горизонтальной ручкой универсальной сцепки.
Масса окучника 20 кг; ширина обработки междурядий 0,45… 0,78 м; глубина обработки до 0,12 м. Агрегатируется с мотоблоком МТЗ-0,5.
Борона БН-90 (рис. 13.11) служит для поверхностного рыхления почвы, заделки в почву семян и удобрений. Она состоит из стойки 7, зубьев 4, закрепленных на планках 5, регулировочного устройства ширины захвата с рукояткой 2.
Ширина захвата бороны 0,41… 1,07 м; глубина обработки по-[чвы до 0,15 м; масса 12 кг. Агрегатируется с мотоблоком МТЗ-0,5. Культиватор для сплошной обработки АКР-153 укомплектован швумя типами лап (стрельчатые и оборотные). Он работает на по-ивах с удельным сопротивлением до 0,07 МПа, допускается использование культиватора на склонах до 12°.
Рис. 13.11. Борона БН-90: 1 — стойка; 2 — рукоятка; 3 — планка поперечная; 4 — зуб; 5 — планка |
Ширина захвата со стрельчатыми лапами 1260 мм, глубина [обработки до 80 мм; ширина захвата с оборотными рыхлительны-ми лапами 1120 мм, глубина обработки — до 120 мм. Регулировка глубины хода рабочих органов производится путем изменения положения опорных колес. Агрегатируется с малогабаритным трактором МТ8.
Культиватор для междурядий обработки АМК-172 укомплектован стрельчатыми лапами.
Наличие в конструкции культиватора кругового барабана позволяет проводить поверхностное рыхление, разбивку почвенных пластов и выравнивание поверхности пласта при сплошной его обработке. Работа культиватора возможна на склонах до 8°. Рабочая ширина захвата 1620 мм; размер междурядья до 550 мм; глубина рыхления 150 мм. Агрегатируется с малогабаритным трактором МТ8.
Фрезерный культиватор для сплошной обработки АКР-152 предназначен для предпосевной обработки почвы, заделки органических удобрений, уничтожения сорняков, уходов в посадках с широкими междурядьями.
Рабочий орган выполнен в виде барабана с Г-образными ножами; рабочая ширина захвата 1150 мм; глубина обработки 150 мм. Крутящий момент на рыхлящие ножи передается от вала отбора мощности трактора через карданный вал и конический редуктор. Агрегатируется с малогабаритным трактором МТ8-50.
13.2. Машины и механизмы для создания газонов и ухода за ними
13.2.1. Машины для создания газонов
Газоны — территория, покрытая многолетними травами, созда ющими плотный почвозащитный покров. Газон в городских уело виях является не только художественным элементом объекта, но и играет важную санитарно-гигиеническую роль, задерживая большое количество пыли, регулируя влажность и температуру воздуха.
В зависимости от требований и назначения, предъявляемых к газонам, они подразделяются на декоративные, спортивные и специальные. Наиболее распространены декоративные газоны, которые подразделяются, в свою очередь, на партерные, обыкновенные, луговые и цветущие (мавританские). Специальные газоны устраиваются на аэродромах, откосах шоссейных и железных дорог, на откосах гидротехнических сооружений и других объектах специального назначения. Спортивные газоны создаются на стадионах, ипподромах, спортивных площадках.
В зависимости от назначения существует несколько способов создания газонов: подготовка поверхности и посев газонных трав, подготовка поверхности и посев семян в составе специальных растворов (гидропосев), подготовка поверхностей для одерновки и раскладки рулонной дернины.
При создании газона предварительно производится подготовка почвы, которая включает в себя подготовку основания. Подготовка основания складывается из подготовки подстилающего слоя
и корнеобитаемого почвенного слоя плодородной земли толщиной не менее 12…20 см.
Для выполнения этих работ используются различные машины :и механизмы, агрегатируемые с мотоблоками и малогабаритными тракторами.
Навесная почвенная фреза УСБ-28ПФ навешивается на трактор Т-25ТА и служит для подготовки почвы под посев газона, устройство цветников и других элементов зеленого строительства. Она состоит из рамы, фрезерного барабана, раздаточного редуктора, карданной передачи, культиваторной лапы, системы навески. Ширина захвата фрезы 1,44 м. Фрезерный барабан состоит из двух секций режущих ножей, имеющих форму логарифмической спирали. Такая форма ножей облегчает процесс резания почвы, который проходит со скольжением. Опорные диски, установленные на барабане, обеспечивают регулировку глубины обработки почвы до 15 см.
Культиваторная лапа производит рыхление необработанной полосы, расположенной под коническим редуктором. Редуктор передает крутящий момент от карданного вала на секции фрезерного барабана.
Электрофреза самоходная ФС-0,9 предназначена для сплошной обработки почвы в теплицах и на площадях, в пределах которых имеются источники питания. Основные узлы: электродвигатель, червячный редуктор с муфтой включения, предохранительная муфта, две секции рабочих органов, защитный кожух, опорный нож, металлические колеса. Ширина захвата 90 см; глубина обработки
|до 17 см; длина кабеля 90 м. При движении фрезы ножи рыхлят
I почву, частично перемешивают ее и отбрасывают к задней части кожуха. Глубина обработки регулируется опорным ножом.
Мотофреза МК-1 — «Крот» (рис. 13.12) предназначена для рых-
1ления почвы в междурядьях и сплошной обработки почвы при
‘ подготовке ее к посеву газонных трав. Основными узлами мотофре-
[зы являются: рама 5, двигатель 4 с одноступенчатым понижаю-
I щим редуктором, почвенная фреза 1, трансмиссия, сошник, ходовые колеса 2, рукоятки управления 3.
Рис. 13.12. Мотофреза МК-1 — «Крот»:
/ — фреза; 2 — ходовые колеса; 3 —
укоятка управления; 4 — двигатель;
5 — рама
Ходовые колеса не имеют привода от двигателя. Почвенная фреза, состоящая из четырех секций, приводится во вращение oi двигателя через редуктор, клиноременную передачу и цепной редуктор.
Роль муфты сцепления выполняет клиноременная передача Q натяжным роликом.
Двигатель одноцилиндровый, двухтактный работает на смеси бензина и масла. Скорость вращения фрезы 85 об/мин.
Сеялка МЛТИ-РГС прицепная предназначена для высева се мян трав и удобрений разбросным способом. Ее применяют для создания газонов в городских условиях, на участках, хорошо подготовленных к посеву семян газонных трав.
Основные части сеялки: рама с прицепным устройством, бун кер для семян и удобрений с крышкой загрузочного люка, высевающая секция, защитный кожух, заделывающее устройство, пневматические колеса, маркер, механизмы привода высевающего диска и бункера, дозатор с универсальной дозировочной коробкой.
Агрегатируется с трактором Т-25А.
Сеялка МЛТИ-СШГпредназначена для высева семян газонных трав и распределения минеральных удобрений по поверхности участков площадью более 1000 м2. Сеялка навесная, агрегатируется с тракторами класса тяги 6 и 14 кН.
Основные узлы: рама с навесным устройством, бункер для семян и удобрений конусной формы, высевающий аппарат центробежного типа, шторка, защитный кожух, решетчатый каток, редуктор привода бункера и высевающего диска, регулятор положения конуса высевающего окна в дозаторе, дозатор, два опорных колеса.
При движении агрегата вращение от вала отбора мощности трактора передается на редуктор и от него на высевающий диск (высевное окно дозатора открыто) и бункер. Семена попадают па вращающийся диск и разбрасываются по поверхности участка. Задние грабли сеялки заделывают посевной материал. Глубина за-1 делки регулируется положением грабель в почве. Прикатка посевов осуществляется сетчатым катком.
Аналогично работает сеялка МЛТИ-СГУ. Небольшая масса сеялки и возможность изменять ширину захвата от 1,5 до 4 м позволяет использовать ее как на больших, так и на малых площадях.
Газонная сеялка ОУГ-]32(рш. 13.13). Навешивается на трактор Т-25. Сеялка позволяет выполнять следующие операции: рыхление почвы фрезой 7, внесение удобрений из бункера для удобрений 4, посев семян газонных трав из бункера для семян 5 катушечным высевающим аппаратом, заделка удобрений и семян опоследующим прикатыванием их с помощью прикатывающего катка 7. Привод фрезы осуществляется от ВОМ трактора. В бунке-
Рис. 13.13. Газонная сеялка ОУГ-132:
У — фреза; 2 — рама фрезы; 3 — карданная передача; 4 — бункер для удобрений; 5 — бункер для семян; б — рама; 7 — прикатывающий каток; 8 — кожух
pax для семян и удобрений предусмотрены ворошители с приводом от прикатывающего катка и приспособления для регулировки нормы высева семян и удобрений. При снятии бункеров и прикатывающего катка сеялка используется как навесная фреза для обработки почвы.
Машины для создания газонов методом гидропосева.Создание газонов гидропосевом в настоящее время является одним из основных способов закрепления почвы на склонах, защиты почвенного покрова на участках, подвергаемых ветровой и водной эрозией, участках с обнаженной материнской породой, на достаточно больших территориях, предназначенных для устройства обыкновенных газонов
Наиболее распространенным способом является способ задер- жания и укрепления откосов путем покрытия травяных посевов | битумной эмульсией. Эмульсию получают из битума, диспергиро-j ванного в воде, и эмульгатора, придающего устойчивость. В качестве эмульгатора используют олеиновые мыла, сульфатно-спиртовую барду. Эмульсию готовят путем перемешивания в специальной емкости. В ней подогретый до 110… 140 °С битум смешивают с водным раствором эмульгатора, подогретого до 60…90 °С. Затем готовую эмульсию перекачивают в машину-автогудронатор, которая доставляет ее на участок земли, предназначенный для обработки. С помощью брандспойта, которым оборудован автогудронатор, готовую эмульсию распределяют по подготовленным посевам. Расход эмульсии составляет 1 л на 1 м2 площади участка. После нанесения битумной эмульсии на поверхность почвы на I ней образуется пленка толщиной 0,5…0,7 мм, которая предохра- няет поверхность от ветровой эрозии, а также от размыва. Эта
пленка создает в почвенном слое микроклимат с оптимальным тепловым и водным режимами, поглощая солнечное тепло и снижая испарение влаги с поверхности земли. Все это создает благоприятные условия для всхода семян, ускоряя его на 4…5 дней.
Операция по внесению различных эмульсий одновременно с семенами газонных трав называется гидропосевом. Гидропосеп производится специальными машинами — гидросеялками.
Гидросеялка КПМ-64 смонтирована на базе поливочной машины ПМ-130. Основные узлы: цистерна с лопастной мешалкой, система трубопроводов, гидропушка, рама. В цистерну заливаются вода и пленкообразующий материал, подаются мульча и семена газонных трав. С помощью мешалки происходит образование смеси, которая под давлением, создаваемым гидронасосом, подается к распыливающему устройству — гидропушке.
Гидропушка, установленная на месте верхней крышки цистерны, может поворачиваться в горизонтальной плоскости на 360° и вертикальной — на 80°. Расход рабочей смеси, ширина захвата и дальность выброса регулируются установкой различных типов сменных насадок.
Дальность выброса струи изменяется от 8 до 35 м; производительность на одну заправку при емкости цистерны 5150 л — до 1000 м2.
Гидросеялка HD-9003 (Испания) служит для подачи на поверх ность почвы смеси, состоящей из семян, удобрений и мульчи. Необходимое давление выброса создается специальным насосом. Для образования смеси сеялка снабжена баком с мешалкой, выполненным из пресованного полиэтилена или стали, покрытой полиэтиленом. Для выброса смеси сеялка снабжена гидропушкой и шлангом со специальными насадками.
Конструкция машины позволяет производить работы с гидро пушкой и шлангом одновременно. Сеялка снабжена электрической дробилкой мульчи и системой рециркулирующего перемешивания, обеспечивающей быстрое образование смеси.
В качестве пленкообразующего вещества используется синтетическое волокно для гидропосева. Оно смешивается с семенами, удобрениями, мульчой, и в таком виде смесь разбрызгивается на почву, скрепляя ее для защиты от эрозии.
Дальность выброса струи изменяется от 30 до 75 м; расход 2,31 л/мин; производительность на одну заправку 1100 м2.
§
Дерновой покров и верхний слой почвы газона нуждаются м своевременном и качественном уходе.
Технология ухода за газоном зависит от его назначения и использования, применяемых травосмесей, содержания питатель-
ных веществ в почве, ее физических свойств. К основным мероприятиям по уходу за газоном относятся: кошение, механическая обработка дернины, внесение удобрений, борьба с вредителями, болезнями и сорняками, текущий и капитальный ремонт.
Регулярное скашивание газона способствует образованию плотной дернины и качественного травостоя, устойчивого к вытаптыванию и прорастанию сорняков. Высота травостоя в значительной степени влияет на его развитие. Частое скашивание травы до 1… 2 см приводит к выпадению крупностебельных трав (овсяни-ра луговая, райграс и др.), что, в свою очередь, отрицательно влияет на декоративность газона. При редком кошении газона травостой меняет окраску, полегает и также теряет декоративность.
Партерные газоны скашивают не менее одного раза в 10 дней на высоте 3…4 см, т.е. не менее 15 раз за сезон, обыкновенные на высоте 4… 5 см — не менее 10 раз.
Кошение луговых газонов производится 1… 2 раза за вегетационный период. Первое скашивание после посева производится посте достижения травостоем высоты 15…20 см, последующие — 10… 12 см.
Для механизированного кошения травостоя используются специальные машины — газонокосилки.
Газонокосилки классифицируются:
по способу агрегатирования — ездовые, пешеходные;
способу перерезание стебля — подпорное резание, бесподпорное резание;
типу режущего аппарата — с возвратно-поступательным действием, плосковращательный, вращательно-цилиндрический;
типу опорной системы — скользящая опора, колесная опора, несущая система на воздушной подушке;
производительности — малой производительности с шириной захвата рабочего органа до 0,35 м, средней производительности с шириной захвата рабочего органа 0,5 м, большой производительности с шириной захвата рабочего органа 1 м и более;
типу привода — безмоторные, с приводом от опорного коле->са, моторные с приводом от двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя, с приводом от ВОМ базового шасси.
Конструктивно все типы газонокосилок включают в себя следующие элементы: режущий аппарат, опорную систему, систему привода режущего аппарата, систему управления элементами косилки. Ряд газонокосилок снабжен системой удаления срезанной массы и предохранительным кожухом.
Режущие аппараты (рис. 13.14) предназначены для качественного и своевременного кошения травостоя.
Плосковращательный режущий аппарат (см. рис. 13.14, а), его режущим элементом является нож, вращающийся в горизонталь-
Винокуров
Рис. 13.14. Конструктивные схемы режущих аппаратов:
а — плосковращательный режущий ил парат; б — вращательно-цилиндрмче кий аппарат; в — аппарат с возвранк поступательным движением режущ элементов; 1 — ротор; 2 — нож; .? барабан; 4 — спиральный режущий ноя ш — угловая скорость режущего элсмен та; Км — скорость машины; Кс — с КО рость режущего сегмента
ной или наклонной плоскоеih
вокруг оси, перпендикулярной
этой плоскости, или несколько
ножей на специальном роторе.
Особенность работы этого
типа режущего аппарата — бес-
подпорное резание стеблей тра
востоя, что требует высокой ч!
встоты вращения ножа, при ко«.
торой стебли практически не oi клоняются от положения, занимаемого ими до контакта с ножом, Значения частоты вращения лежат в пределах 1400… 1500 об/мин. Подобный интервал частот может создаваться двигателями внут>1 реннего сгорания или электродвигателями. Кроме того, при использовании их в качестве привода рабочий орган можно монтировать непосредственно на выходном валу, что значительно упро» щает и удешевляет конструкцию машины в целом. Однако высо-j кая частота вращения ножа газонокосилки увеличивает опасность ее эксплуатации, поэтому рабочий орган должен иметь предохранительный кожух.
Предохранительный кожух косилки выполняет следующие функции: вместе с ножом формирует и направляет движение поток! срезанной массы, а также создает совместно с ножом пневматп ческий подпор, улучшающий качество среза стеблей.
Чем быстрее срезанная масса будет выбрасываться из полости j кожуха, тем меньше возможность его забивания, выше качеств среза, меньше затраты энергии (число перерезаемых стеблей ■ два и более раз уменьшается). Кожух, как правило, улиткообрач-ной формы, сварен из листовой стали и имеет выбросное okhoJ обращенное в правую сторону по ходу движения. Плосковрапм тельный аппарат производит высококачественный срез стебля любой высоты; инерционные нагрузки практически отсутствуют,! качество среза увеличивается с увеличением частоты вращении] ножа, высоту среза можно регулировать. Режущий аппарат, хоро-
шо вписываясь в микрорельеф обрабатываемой поверхности и i создавая требуемый декоративный фон, используется при коше-[нии партерных и обыкновенных газонов. Ширина захвата выбирается в диапазоне 0,35…0,7 м.
Условие, при котором происходит перерезание стебля, определяется как
Р < Р F
* рез ^ * отг ~ •* инз
где Ррез — усилие, под действием которого ткань стебля разрушается (в данном случае зависит от свойств перерезаемого материала, геометрической формы лезвия ножа и скорости его движения относительно стебля); Ротт— усилие отгиба стебля; Рин — сила [инерции, вызванная отклонением частей стебля от положения, [которое они занимали до контакта стебля с ножом.
Для стеблей газонных трав значение нижней критической скорости резания, меньше которого необходима противорежущая [пластина, лежит в пределах 40…43 м/с. Для ровного недеформи-[рованного среза стеблей линейная скорость движения ножей должна лежать в пределах 60… 90 м/с.
Опытным путем установлено, что при кошении газона высо-ггой до 16 см потребляется мощность (в пересчете на 1 м ширины [захвата), равная 4,4 кВт. При этом линейная скорость лезвий но-ркей 75… 80 м/с, усилие перерезания одного стебля (на 1 м2 газона триходится примерно 20 000 стеблей) можно принять 10… 15 Н.
Вращательно-цилиндрическийрежущий аппарат (см. рис. 13.14, б) [представляет собой барабан 3 со спиральными режущими ножа-1ии 4, установленными с равным шагом по окружности, и проти-[ворежущим ножом.
Газонокосилки с вращательно-цилиндрическими режущими ■аппаратами в зависимости от типа устройства, приводящего в [движение рабочий орган и весь агрегат, подразделяются на безмоторные и моторные. В безмоторных газонокосилках ножевой [барабан вращается под действием силы тяги, возникающей от сцепления ходовых колес с поверхностью травяного покрова при [толкании косилки оператором вручную или специальным тяга-ком. В моторных косилках, как правило, используют двигатели [внутреннего сгорания.
Работа газонокосилок с вращательно-цилиндрическими режу-■цими аппаратами заключается в следующем: стебель травы или [слой стеблей подхватывается спиральными ножами, закреплен-[ными на режущем барабане и работающими как планки мотови-та, подводится к противорежущему ножу и перерезается им. Качество стрижки зависит только от конструктивных параметров и [режимов работы аппарата. Это позволяет успешно использовать их при уходе за партерными и спортивными газонами, а также за газонами специального назначения.
Качественное перерезание стебля возможно, если барабан успеет повернуться вокруг своей оси на 360° за тот отрезок времени, в течение которого стебель находится в контакте с против*» режущей пластиной (подпорное резание).
Время контакта стебля с пластиной
_ Hcsm(arccoshn/Hc)
чтолн max ~ Т} ~ J
«и
где Нс — высота стебля, м; h„ — высота подреза, м; VM — скорость движения машины, м/с.
Если на барабане смонтировано лб ножей, то вместо Нсподставляем следующее значение:
С
тт _ ^тах
(/igsinvfc)’
где Smax — путь, который проходит в контакте со стеблем лезвие I противорежущей пластины при наличии на барабане одного ножа; I Vft — угол отклонения стебля от вертикали за период его контакта с противорежущей пластиной при наличии на барабане /irt ножей:
о . /г/2 _ 1,2.
■»»max — V с «л ; С
vk=arctg-^.
Время оборота барабана определяется из выражения
2л _ 2nRm
где Rm— расстояние от режущей кромки спирального ножа до оси вращения барабана, м; Ушн — линейная скорость режущего! элемента, м/с.
Поскольку /полнтах = t, то
‘м _ *^тах*тах
¥шн n6sinvk2nRm‘
где vmax — максимальный угол отклонения стебля от вертикали! при наличии на барабане одного ножа.
Каждый спиральный нож вращающегося барабана подводит I стебли перед перерезанием к противорежущей пластине, т. е. вы «1 полняет еще и функции мотовила. По формуле можно рассчитаi и значение Ум/Ушндля наихудшего положения мотовила-ножа от-] носительно стеблей, так как для их перерезания барабан должеНЯ повернуться на угол, равный 360/яб.
Качество работы режущего аппарата зависит от числа рядов, I приходящихся на 1 м пути его перемещения. Число рядов пропре-I деляется как
п= а
р( v Л ‘ ‘
2л —*- Rm
У клин J
Суммарная мощность для срезания и транспортирования зеле-I ной массы имеет вид, кВт,
[ NcyM = Ncpe3 NT = 1Г^.1Гсо8Фн —Ы^-Фн 11 Q3VMH3v201 Ю-3,
I где 7VCpe3 — мощность срезания травостоя, Н; NT— мощность транс-I портирования зеленой массы, Н; Ад — удельное усилие резания, | приходящееся на режущие лезвия, Н; гц — расстояние от центра ■лобовой поверхности ножа до центра вращения, м; Хк ~ Утолв ■плане между кромками спирального ножа и противорежущей пла-■ стины 19…22°; срн — угол поворота ножа; V0 — скорость отбрасы-I вания стеблей, м/с; Q3— масса срезаемой зеленой массы режу-1щим аппаратом на ширине 1 м; VM— скорость передвижения ма-I шины, м/с; Н3 — ширина захвата режущего аппарата, м.
Аппарат с возвратно-поступательным движением режущих сег-| ментов (см. рис. 13.14, в) состоит из ножа, выполненного в виде ■отдельных сегментов, приклепанных к специальной полосе (спин-|ке), сегменты имеют две заточенные грани-лезвия; пальцевого [ бруса, на котором крепятся пальцы с противорежущими пласти-I нами; полозков, выполняющих роль опорной системы и регули-I рующих высоту кошения; системы привода. С помощью ножевой ■головки нож косилки соединяется с шатуном, который обеспе-I чивает возвратно-поступательное движение сегментов.
При работе косилки стебли формируются в пучки с помощью пальцев и, попадая между кромками противорежущих пластин, ■служащих упорами, срезаются сегментами. Возможность исполь-[ зования в конструкциях моторизованных инструментов таких ре-I жущих аппаратов объясняется относительно безопасной эксплуатацией, а также низкой металлоемкостью, энергоемкостью и массой, приходящимися на единицу ширины захвата. Однако низкое качество среза ограничивает их применение луговыми ■газонами.
Опорные системы газонокосилок предназначены для стабилизации заданного положения режущего органа относительно поверхности газона и обеспечения рабочего движения косилки по газону.
Опорная система включает в себя ходовую часть (с приводом для самоходных машин), взаимодействующую с поверхностью
газона, и силовую часть (каркас), на котором крепятся элементы ходовой части и другие узлы газонокосилки.
В конструкциях газонокосилок применяют три типа ходовой части опорной системы: со скользящей опорой, колесной опорой и опорой на воздушной подушке. На некоторых косилках испоЛ! зуются различные комбинации таких систем. По способу движения опорной системы различают косилки навесные на базовые шасси, самоходные и несамоходные, перемещаемые вручную оператором.
Опоры скользящего типа применяются на косилках, навешиваемых, как правило, на мотоагрегаты. Для их перемещения необходимо тяговое усилие, соизмеримое с силой тяжести косилки. Конструктивно такие опоры выполняются в виде полозьев или выпуклых опорных лап. Скользящие опоры при перемещении и маневрировании могут повредить поверхность газона.
Колесные опорные системы используются на косилках с различными способами перемещения по газону. Сравнительно небольшие усилия на перекатывание, возможность осуществления самохода, универсальность применения на газонах различных типов и с различными режущими аппаратами обусловливают их широкое применение.
Несамоходные газонокосилки применяют для кошения партерных и обыкновенных газонов малой и средней мощности.
Самоходные косилки используют на средних и больших газонах.
Навесные колесные косилки работают с базовыми шасси класса 2…6 кН.
К недостаткам колесных систем можно отнести сложность работы на газонах с крутизной более 20°, влажных газонах и газонах с ослабленной дерниной. Кроме того, затрудненное маневрирование в стесненных местах уменьшает диапазон применения колесных косилок.
Несущие опорные системы на воздушной по душке отличаются от рассмотренных выше типов тем, что при работающем двигателе воздух, подаваемый внутрь камеры, создает повышенное давление — воздушную подушку, за счет чего косилка приподнимается на высоту до 10 мм над поверхностью i;i зона. Косилки на воздушной подушке маневренны, работают не откосах с крутизной до 45°, легки в управлении, хорошо копируют рельеф.
Пешеходные газонокосилки — газонокосилки, управляемые идущим за ними оператором, для чего в конструкции газонокосилок предусмотрены специальные рукоятки управления.
Пешеходные газонокосилки могут быть безмоторными, т. е. режущий аппарат приводится в действие от опорного колеса, и моторными с механическим или электрическим приводом. В качс-
стве рабочего органа используются режущие аппараты барабан-но-цилиндрического и плосковращательного типов, а также аппараты с возвратно-поступательным движением режущих сегментов. Опорные системы косилок — колесные, скользящие или на воздушной подушке. В зависимости от ширины захвата рабочего органа косилки могут быть малой и средней производительности. (В пешеходных косилках используется принцип как подпорного, так и бесподпорного резания.
Газонокосилка бытовая (рис. 13.15) — безмоторная, с режущим аппаратом барабанно-цилиндрического типа, колесной опорной системой. Косилка предназначена для работы в стесненных условиях, на газонах со сложным микрорельефом и на небольших партерных газонах.
В настоящее время подобные бытовые газонокосилки применяются для кошения газонов на индивидуальных садовых участках.
Газонокосилка состоит из режущего аппарата с пятью спиральными ножами 1, установленными с равным шагом по окружности режущего барабана 4, двух опорных колес 3, из которых правое является ведущим, шестеренчатого редуктора 8, храповика 7 и толкающей рамки 5 для управления косилкой.
Рис. 13.15. Газонокосилка бытовая:
/ — спиральный нож; 2 — ось барабана; 3 — опорные колеса; 4 — режущий барабан; 5 — толкающая рамка; 6 — храповое колесо; 7 — храповик; 8 — шестеренчатый редуктор
Для регулирования зазора между спиральным и противорежу-щим ножами последний установлен шарнирно относительно то чек своего закрепления таким образом, что при затяжке регулировочных болтов передняя часть противорежущего ножа может приближаться к лезвию спирального.
Несущий каркас газонокосилки образован двумя боковинами, скрепленными стяжками. В боковинах установлены подшипники скольжения режущего барабана и полуосей опорных колес.
Вращение барабана происходит от опорного обрезиненного колеса через зубчатую передачу с внутренним зацеплением и обгонную муфту сцепления. Обгонная муфта при поступательном движении косилки позволяет режущему барабану свободно вращаться. Движение не прекращается и при остановке косилки. При перемещении назад вращение режущего барабана стопорится. Это необходимо, чтобы травостой при таком движении не травмировался ножами режущего барабана.
Ширина захвата газонокосилки 0,35 м; средняя скорость перемещения 3,5 км/ч; высота срезаемого травостоя до 100 мм; произ водительность до 200 м2/ч; масса 11,5 кг.
Самоходная газонокосилка средней производительности СК-15. используется для кошения газонов площадью до 1000 м2 с возможным включением древесно-кустарниковых насаждений, наличием цветников, дорожек и т.д.
Газонокосилка состоит из двигателя внутреннего сгорании, несущей рамы, режущего аппарата, трансмиссии, четырехколесной системы, рукояток управления, кожуха и ножа.
Рис. 13.16. Кинематическая схема привода колес и рабочего органа газонокосилки: |
Рабочим органом газонокосилки является плосковращательный нож, который срезает стебли травостоя высотой до 20 см. Инерционные нагрузки при работе аппарата практически отсутствуют. Геометрия режущего элемента (пропеллерная форма обеспечивается слегка изогнутыми концами ножа) позволяет создавать в зоне резания подъемную силу, что облегчает кошение полеглой травы.
/ — двигатель; 2 — шкив; 3 — клиноре-менная передача; 4 — приводной вал; 5 — плосковращательный нож; 6 — червячный редуктор; 7 — цепная передача; 8 — вал опорных колес; 9 — опорные колеса |
Привод режущего аппарата (рис. 13.16) осуществляется от двигателя 1 через фрикционную муфту и вертикальный вал (4), имеющий в нижней части фланцевую шлицевую втулку. К фланцу с помощью болтов крепит-
ся плосковращательный нож 5. Положение ножа по высоте может регулироваться заменой втулок. В средней части вала на шпонке закреплен шкив трансмиссии опорных колес.
Трансмиссия опорных колес состоит из клиноременной передачи 3, шкива 2, червячного редуктора 6, цепной передачи 7, вала опорных колес 8.
Червячный редуктор (однозаходный) имеет передаточное число 38. На валу червячного колеса имеется кулачковая муфта включения самохода и звездочка, обеспечивающая через втулочно-ро-ликовую цепь передачу крутящего момента на ходовое колесо.
Кожух косилки сварен из листовой стали и имеет форму улитки. Выбросное окно расположено справа по ходу движения.
Рама косилки выполнена из труб и в плане представляет фор-i му треугольника. На раме устанавливается редуктор, натяжной ролик, корпус привода и рукоятки управления, монтируются опорные колеса.
Для управления косилкой в конструкции предусмотрены рукоятки управления, рычаг управления дроссельной заслонкой карбюратора и фиксатор положения муфты включения.
Двигатель косилки типа «Дружба-4» одноцилиндровый, двухтактный, бензиновый, мощностью 3,0 кВт. Охлаждение двигателя воздушное, оно создается центробежным вентилятором. Система зажигания включает магнето, провод высокого напряжения и неразборную свечу.
Система питания состоит из бензобака, крана, бензопровода и карбюратора КМП-100А. Крутящий момент на трансмиссию передается через автоматическую центробежную муфту сцепления, которая срабатывает при достижении коленчатым валом 1500 об/мин. При перегрузках рабочего органа муфта отключает двигатель, не давая ему заглохнуть. Запуск двигателя осуществляется съемным стартером, имеющим шкив с тросиком, пружину и храповой механизм, который, входя в зацепление с коленчатым валом, раскручивает его. Пружина производит повторную намотку тросика на шкив после запуска двигателя. Двигатель снабжен специальным глушителем, конструкция которого обеспечивает уровень шума, не превышающий 85 дБ.
В процессе работы оператор перемещает косилку вручную при включенном самоходе, работающим от двигателя. При этом вращающийся нож производит срез травы, которая выбрасывается через окно кожуха на поверхность газона. В рабочем положении расстояние от нижней кромки кожуха до поверхности газона снижается до 3 мм из-за вдавливания колес в почву. Это надо учитывать при установке ножа на заданную высоту среза. При наличии повышенной влажности травостоя (до 60 %) двигатель необходимо выключать через каждые 40…45 мин непрерывной работы на 10… 15 мин для охлаждения. Косилка показывает хорошие резуль-
таты на прямолинейных газонах и на газонах с крутизной 8°. При повышении крутизны высоко расположенный центр тяжести машины не позволяет качественно обработать газон.
Осуществление поворотов производится оператором без отключения ведущего колеса, что несколько снижает усилие поворота. Наименьший радиус поворота по внешнему контуру газонокосилки 600 мм. Качество среза и эксплуатационная производительность зависят от состояния газона, влажности подрезаемой травы, плотности дерна, скорости перемещения, времени и т.д.
Оптимальная высота среза лежит в пределах 4…6 см. Более низкий срез сказывается на дальнейшем развитии растений, поскольку корни трав не проникают глубоко в землю.
Ширина захвата газонокосилки составляет 0,5 м; скорость передвижения до 4 км/ч; производительность 750 м2/ч; частота вращения ножа до 5000 об/мин; высота среза до 80 мм.
Аналогичные косилки фирмы «Хускварна» имеют небольшую массу, легки в управлении, обладают высокими эксплуатационными характеристиками. Газонокосилки серии «Ройял» оснащены двигателями мощностью от 2,75 до 4,0 кВт. Для сбора скошенной травы укомплектованы травосборниками емкостью от 50 до 75 л. Рабочий орган — плосковращательный нож с шириной захвата от 42 до 53 см. Высота стрижки 7…70 мм, масса косилок от 23 до 54 кг.
Аналогичную конструкцию и принципы работы имеют косилки серии «Мастер» и косилки серии «Джет». Отличие состоит в том, что они не снабжены травосборниками, за исключением косилки «Джет 50Р». Большинство косилок снабжено системой «Триоклип», которая объединяет три способа утилизации скошенной травы в одной машине:
• работа с травосборником, когда скошенная трава потоком воздуха относится в травосборник, предусмотренный в конструкции;
• дополнительное измельчение срезанной травы и выбрасывание ее на газон;
• распределение срезанной травы по поверхности газона.
Газонокосилка на воздушной подушке СК-20 (рис. 13.17) прел
назначена для кошения газонов на площадях до 1000 м2 с уклоном до 45°, расположенных в труднодоступных местах, имеющих ослабленную дернину.
Газонокосилка состоит из несущей камеры 1, на которой смонтированы двигатель 3 и коллектор 4. На валу двигателя 3 внутри несущей камеры 1 расположен центробежный вентилятор 6и плосковращательный нож 5. Для перемещения машина снабжена ручкой управления 2. Транспортные перемещения косилки осуществи ляются с помощью колесной тележки.
Рабочий орган газонокосилки — плосковращательный нож О шириной захвата 500 мм. Опорная система газонокосилки — возч
душная подушка. Силовой агрегат — двигатель «Дружба-4 Электрон».
Центробежный вентилятор обеспечивает забор воздуха через специальный коллектор и подачу его внутрь камеры.
Коллектор — специально спрофилированное устройство, состоящее из набора пластин, позволяющее уменьшить потери энергии на входе воздуха под кожух газонокосилки.
Несущая камера газонокосилки в плане имеет форму круга с нижней отбортовкой, которая выполняет роль лыжи, снижающей усилие отгиба травы при движении и амортизирующей удары при наезде на выступы почвы и другие препятствия на поверхности газона. Такая форма камеры с отбортовкой по периферии при одинаковом усилии на перемещение по всем направлениям позволяет оператору разворачивать газонокосилку на месте, что в значительной степени увеличивает маневренность.
При достижении определенной частоты вращения двигателя оператор включает приводной вал посредством муфты сцепления. При вращении вентилятора в полости камеры создается избыточное давление, которое позволяет поднимать газонокосилку над поверхностью газона на высоту 7… 8 мм. Оператор толкает газонокосилку перед собой с усилием 12… 14 Н, и нож, сидящий на одном валу с вентилятором, осуществляет кошение.
Срезанная зеленая масса разбрасывается из под камеры газонокосилки на расстояние до 0,5 м. Изменяя число оборотов двигателя, можно регулировать высоту подъема косилки над газоном.
ис. 13.17. Газонокосилка на воздушной подушке СК-20: несущая камера; 2 — ручка уп-авления; 3 — двигатель; 4 — кол-ектор; 5 — плосковращательный ож; 6— вентилятор; 7— приводной вал |
Для снижения шума косилка оборудована специальным глушителем, аналогичным глушителю косилки СК-15А. Воздушный поток омывает поверхность рубашки охлаждения, благодаря чему двигатель не перегревается.
§
9 8 7 6 5
Рис. 13.18. Электрическая газонокосилка ГК-1000:
1 — защитный пластмассовый кожух; 2 — электродвигатель; 3 — пускатель; 4 —
стопор регулятора высоты скашивания; 5 — регулятор высоты скашивания; 6 —
колесо; 7 — предохранительная пластинка; 8 — режущий аппарат; 9 — корпус
Электрическая газонокосилка КГ-1000 (рис. 13.18) — не самоходная. Она состоит из несущего корпуса 9, двух опорных колес 6, режущего аппарата 8, электродвигателя 2, рукоятки управления, системы управления электродвигателем. Опорные колеса 6 установлены в задней части корпуса по ходу поступательного перемещения машины. Передняя вертикальная цилиндрическая стенка корпуса имеет вырезы для облегчения проникновения травостоя внутрь корпуса и опирается на опорный башмак. Оператор толкает косилку впереди себя. Поскольку опорные колеса связаны с корпусом не зависимо друг от друга, машиной легко маневрировать, вывешивая опорный башмак корпуса над обрабатываемой поверхностью и поворачивая ее на опорных колесах в нужную сторону. Изменяя положение опорных колес с помощью регулятора высоты скашивания 5, можно изменять высоту кошения травостоя.
Применение электрического привода в значительной степени снижает уровень рабочего шума, что позволяет использовать косилки подобного типа для кошения газонов на территории больниц, санаториев, детских учреждений и т.д.
К недостаткам эксплуатации электрических газонокосилок относятся: необходимость автономного источника питания или стационарной электрической сети, повышенная электроопасность.
Представляет интерес газонокосилка на солнечных батареях «Со-лар Мовер». Косилка состоит из системы солнечных батарей с компьютером, двух электродвигателей, детектора столкновений, режущего рабочего органа, корпуса, опорных колес.
Солнечная батарея, связанная с компьютером, получает подзарядку солнечной энергией, включая и отключая косилку в заданное время.
В солнечные дни косилка может работать без остановки. В пасмурную погоду ее рабочий день значительно короче. Рабочая зона газонокосилки определяется проволочным ограждением по всему периметру участка. По ограждению проходит слабый ток. Встроенный сенсор обнаруживает границу и заставляет косилку развернуться, детектор столкновения срабатывает подобным образом при приближении к деревьям, камням, садовой мебели и т.д. Рабочий орган газонокосилки — плосковращающийся ножевой диск с тремя ножами, ширина захвата косилки 0,55 м, высота стрижки травостоя от 30 мм до 95 мм. Корпус газонокосилки выполнен из высокопрочного углеродного волокна, увеличенные ведущие колеса улучшают проходимость на неровной поверхности, привод на колеса осуществляется двумя электродвигателями.
Аналогично устроена автоматическая газонокосилка «Авто Мовер», которая может работать в любое время суток. Время работы задается компьютерным счетчиком. Косилка может обрабатывать участок газона площадью до 2000 м2, огороженного слаботочным проволочным ограждением. После полутора часов работы газонокосилка самостоятельно находит дорогу к зарядному устройству, расположенному на участке. Подзарядившись, она автоматически возвращается к работе.
Моторная газонокосилка на базе мотоблока Т-560 (рис. 13.19) предназначена для кошения травостоя на ровных площадях и склонах, травянистых откосах дорог, луговых газонах. Основными элементами газонокосилки являются: силовой агрегат 3, привод 2 рабочих органов, режущий аппарат 1 возвратно-поступательного действия (рис. 13.20), рукоятки управления 4.
Рис. 13.19. Моторная газонокосилка: режущий аппарат; 2 — привод; 3 — силовой агрегат; 4 — рукоятки управления |
Силовым агрегатом является одноцилиндровый четырехтактный двигатель мощностью 3,63 кВт, оснащенный возвратным стар-
Рис. 13.20. Режущий аппарат газонокосилки:
а — общий вид; б — палец; / — полозок; 2— полевая доска; 3 — башмак; 4 — прижим; 5 — пластинка трения; 6 — спинка ножа; 7 — стальная полоса; 8 и 9 — направляющие ножевой головки; 10 — но жевая головка; 11 — пальцы; 12 — сегменты; 13 — противорежущие пластинки
тером, воздушным фильтром в масляной ванне, пластинчатой муфтой сцепления, коробкой передач, обеспечивающей шесть скоростей вперед и три реверсивных передачи, регулируемыми рукоятками управления, и др.
Аналогично устроены фронтальные газонокосилки фирмы «Аг-рия», газонокосилки МФ-70, МФ-73 и др.
Для кошения газонов на небольших площадях, в труднодоступных местах, под кустами, вблизи стволов деревьев, у изгородей, возле дорожек применяются газонокосилки, имеющие в качестве рабочего органа гибкую нить. В большинстве случаев применяются прочные капроновые или нейлоновые нити. При определенной скорости рабочей головки с нитью последняя растягивается центробежной силой, занимает положение, обеспечивающее заданную ширину захвата, и производит кошение травостоя. Длина нити ограничивается, как правило, защитным кожухом. В] качестве привода в косилках используются электрические и механические двигатели. У большинства косилок двигатели расположены в верхней части трубчатого жесткого кожуха, в котором находится гибкий вал привода рабочего органа.
Косилка КЭГ-300 Пермского приборостроительного завода служит для кошения газонов на небольших площадях и в труднодоступных местах. Она имеет электродвигатель мощностью 300 Вт. Режущим элементом служит гибкая капроновая нить, которая вращается в защитном кожухе.
Газонокосилка 322Р фирмы «Хускварна». Рабочий орган газонокосилки состоит из режущей головки с кордовой нитью или режущим диском. Штанга снабжена резиновыми амортизаторами системы «Лоу Виб», которые поглощают вибрацию, защищая оператора. Рукоятки управления расположены под углом 7° по отношению к штанге, режущий аппарат находится непосредственно перед оператором.
Двигатель мощностью 0,62 кВт имеет незначительный выброс вредных веществ, масса двигателя 4,6 кг; виброускорение на максимальных оборотах 2,8… 3,1 м/с2.
Ездовые газонокосилки предназначены для кошения газонов на площади более 1000 м2. Газонокосилки состоят из специального самоходного шасси и режущего аппарата с шириной захвата 1 м и более. Режущий аппарат может быть смонтирован в передней части шасси или между опорными колесами. В первом случае вращающиеся ножи срезают стебли газонной травы, еще не смятые передними опорными колесами. Оператор, находящийся на сидении базового шасси, визуально контролирует работу режущего аппарата; переднее крепление облегчает обслуживание режущего аппарата. Расположение рабочего органа между опорными колесами позволяет уменьшить габаритные размеры косилки, делает ее более маневренной. В качестве рабочих органов используются два и более плосковращательных или вращательно-цилиндричес-ких режущих аппаратов.
Газонокосилка СГ (рис. 13.21) самоходная, большой производительности, оборудованная рабочим органом 8 с общей шириной захвата 1 м, предназначена для стрижки обыкновенных и луговых газонов с небольшим числом включений в виде деревьев, кустарников и дорожек и площадью свыше 1000 м2. Газонокосилка состоит из специального самоходного шасси — мотороллера ТГ-200 с двигателем 3 мощностью 7,2 кВт. Крутящий момент от двигателя 3
Рис. 13.21. Газонокосилка СГ:
1 — топливный бак; 2 — сиденье; 3 — двигатель; 4 — рычаги управления; 5 — рулевое управление; 6— педали управления; 7— тяга крепления рабочего органа в транспортном положении; 8— рабочий орган; 9— колеса ведущие; 10 — колеса
поворотные
через коробку передач и муфту передается на входной вал редуктора, далее через систему привода на трансмиссию режущего аппарата и через дифференциал на полуоси задних опорных колес. Таким образом, косилка может перемещаться как при выведенном из работы режущем аппарате, так и включенном для кошения.
База самоходного шасси составляет 700 мм; ширина колеи 750 мм, радиус поворота 850 мм. Ширина захвата режущего аппарата 1000 мм; высота среза травостоя 40… 100 мм.
Газонокосилка КГШ-1,5 (рис. 13.22) предназначена для скашивания газонов площадью более 1000 м2, выполнена в качестве навесного оборудования на самоходное шасси Т-16 М. Режущий аппарат 3 представляет собой блок из трех плосковращательных ножей с общей шириной захвата 1,5 м. Блок ножей смонтирован внутри защитного кожуха и с помощью пантографа 1 подвешен между осями опорных колес базового шасси 3. С помощью гидросистемы режущий аппарат 2 может занимать рабочее или транспортное положение. Пантограф / имеет свободный ход за счет изменения длины тяг в пределах 50 мм, что позволяет режущим ножам копировать рельеф обрабатываемой поверхности. Высота стерни, оставляемой после прохода машины, лежит в пределах 40… 100 мм. Кинематическая схема режущего аппарата включает в себя ВОМ трактора, цепную передачу, карданный вал и конический редуктор. Ножи режущего аппарата связаны клиноременной передачей.
Рис. 13.22. Газонокосилка КГШ-1,5: 1 — пантограф; 2 — режущий аппарат; 3 — базовое шасси |
Фирма «Хускварна» выпускает два типа самоходных газонокосилок с передней навеской рабочего органа и креплением рабочего органа между передней и задней осями опорных колес. Газо-
нокосилки серии «Райдер» оснащены компактными двигателями мощностью от 7,72… 14,7 кВт. Режущий аппарат включает в себя два и более плосковращательных ножей с общей шириной захвата от 85 до 120 см и высотой стрижки от 7 до 90 мм. Шарнирный рулевой механизм обеспечивает малый радиус поворота, при котором нескошенный круг составляет не более 20…30 см, что облегчает стрижку газона вдоль углов и вокруг деревьев. Все модели оснащены системой «Био Клип», при которой трава измельчается и остается на газоне.
Газонокосилка «Райдер 18 Про Флекс» имеет двухцилиндровый двигатель мощностью 13,2 кВт, четырехколесную опорную систему, кресло оператора. Рабочий орган представлен тремя режущими ножами. Предохранительный кожух усилен стальной полосой толщиной 3 мм. Колеса позволяют копировать поверхность газона.
Машина для обрезки кромок газона СК-19. Специальная фреза служит для выравнивания кромок газона, не имеющих бортового камня или других ограждений. Машина состоит из рамы, располагающейся на четырех опорных колесах; режущего ножа пропеллерного типа; отвала, консольно установленного на раме; двигателя с ручками управления; конического редуктора; цепного привода; рычажно-винтового механизма для установки ножа и отвала для сдвигания отрезанной дернины. В комплекте машины имеются плоские и фигурные ножи.
Режущий орган собирается из двух взаимно-перпендикулярных ножей. В рабочем положении ножи устанавливаются на опорной поверхностью в пределах 40±2,5см. Рычажно-винтовой механизм укреплен на передней оси опорных колес машины. Ширина обрабатываемой кромки газона до 50 мм. Диаметр режущего ножа 280 мм. Отвал для сдвигания срезанной земли и дернины смонтирован за режущим ножом. Он состоит из рамы и закрепленного на ней листа резины толщиной 8 мм.
Машина вручную перемещается оператором. Производительность машины до 850 пог. и/ч.
13.2.3. Полив и подкормка газонов
Одними из важнейших технологических операций по уходу за газонами является полив и подкормка травостоя. Декоративное состояние газонных трав и нормальное их отрастание после кошения зависит от регулярности полива, который должен обеспечивать необходимую влажность корнеобетаемого слоя на глубину до 20 см. Оптимальная влажность почвы при этом составляет не менее 75 % полной полевой влагоемкости данной почвы. На песчаных почвах полив проводится каждые 5…7 дней, на глинистых и суглинистых почвах — каждые 10… 12 дней.
Норма полива определяется климатическими условиями данного района, биологией развития газонных трав и колеблется и пределах 15 …20 л/и2. Для полива газона применяются как стационарные, так и передвижные системы. Подробно вопросы механизации процессов полива рассмотрены в гл. 9.
Регулярное скашивание травостоя и последующий его интенсивный рост вызывает у газонных трав необходимость обильного и систематического питания. Особенно важной является подкормка травостоя в первый год его роста и развития, причем в этот период травы очень нуждаются в фосфорных и азотных удобрениях. В конце срока вегетации растения так же нуждаются в фосфоре и калии, которые повышают морозоустойчивость газона. В течение периода вегетации в почву вносят полное минеральное удобрение из расчета не более 15 г на 1 м2. Удобрения могут вносится как в сухом, так и жидком виде. После внесения сухих удобрений участок разравнивается и поливается. Внесение органических удобрений проводится слоем от 0,5 до 2 см и полосами шириной 1… 1,5 м в зависимости от состояния газона. В качестве удобрений применяют, как правило, торфокомпост, т. е. смесь торфа с добавками (доломитовая мука и др.).
Машины и механизмы, применяемые для подкормки растений подробно рассмотрены в соответствующих главах учебника.
13.2.4. Механическая обработка дернины и землевание
Одной из причин преждевременного сокращения срока службы газонов является образование плотной войлочной дернины и самоуплотнение почвы в процессе эксплуатации, что вызывает ухудшение аэрации. Недостаток кислорода в почве способствует развитию анаэробных процессов, в результате которых образуются токсичные вещества, вызывающие гибель газонных трав. Это приводит к изреживанию газона, его поверхность зарастает сорняками, теряются декоративность и санитарно-гигиенические качества.
Для того чтобы предотвратить подобные явления, можно использовать специальные приемы регенерации, которые заключаются в проведении механической обработки дернины. Обработка включает в себя прикатывание поверхности газона, устраняющее разрыв между дерниной и почвой, и прорезывание или прокалывание дернины, улучшающее воздухообмен (процесс аэрации почвы). Благоприятно действует на развитие дернины землевание, т. е. покрытие поверхности газона смесью органических удобрений, растительной земли и крупнозернистого песка в соотношении 1:2:2 слоем 2…3 см. Землевание, как правило, проводится осенью после последнего кошения газона.
Особую важность мероприятия по регенерации поверхности приобретают для спортивных газонов (футбольные поля, поля для
гольфа и т.п.), так как твердые утрамбованные поля не позволяют корням закрепиться в почве.
Наиболее распространен способ прокалывания почвы, не снижающий декоративности газона, с помощью устройства в виде барабана с прокалывающими шипами, навешиваемого на трактор. Барабан прокатывается по поверхности газона и под действием собственной силы тяжести шипы последовательно входят в дерн, оставляя за собой проколы. Во избежание излишних повреждений дернины концы шипов не должны протаскиваться в направлении перемещения машины. Прокалывающие шипы мо-i гут быть сплошными или полыми. Во втором случае обеспечивается более длительная работа отверстий, так как шипы вынимают почвенные керны. Однако конструкция аэраторов с полыми шипами достаточно сложна.
Для облегчения заглубления шипа в грунт его вершина должна иметь заострение не менее 30°. При таком угле увеличивается срок службы шипа.
Аэратор СК-18 (рис. 13.23) навешивается на трактор Т-25. Он состоит из рамы-основания 7, барабана 2, опирающегося на ось подшипниками скольжения 3, прокалывающих шипов 4, сцепного устройства 5 и защитного кожуха 6, предохраняющего оператора от случайного контакта с шипами.
Ширина захвата барабана 1000 мм; диаметр барабана с учетом размера шипов 680 мм; глубина прокалывания 70…90 мм; масса оборудования 450 кг. Подъем и опускание аэратора производится гидросистемой трактора. Диаметр шипа 16 мм; число проколов на 1 м2 до 80. При движении трактора происходит прокатывание аэратора по поверхности газона с образованием конических проколов.
Рис. 13.23. Аэратор СК-18: I — рама-основание; 2 — барабан; 3 — подшипник скольжения; 4 — шип; 5 — сцепное устройство; 6 — защитный кожух |
Переуплотненная почва может быть улучшена с помощью метода известного, как вертикальное дренирование. Прокалывание почвы осуществляется специальными шипами (прока-лывателями), которые проникают на глубину до 400 мм. В отличие от обычных шипов прока-лыватели для вертикального дренирования (рис. 13.24) под действием специальных рычагов помимо внедрения в почву имеют возможность поворачиваться на определенный угол, что приводит к разрушению уплотненных слоев и обеспечению доступ воздуха к корневой систе-
Рис. 13.24. Схема работы прокалы-вателя: 1 — система управления прокалывающим шипом; 2 — шип; 3 — прокол |
ме. Зубцы в виде параллелограмма как бы раскалывают почну, при этом степень «раскалыпл ния» регулируется углом их поворота. Помимо оптимизации воздушного режима в результате глубокого проникновения прокалывателей значительно увеличивается дренирующая способность почвы. Это позволяет в ряде случаев готов и 11. спортивные поля за несколько часов до начала соревнований даже при выпадении обильных атмосферных осадков.
Созданные отверстия можно оставлять полыми, давая возможность почве с течением времени принимать первоначальное состояние, либо заполнять дренажным материалом, соединяя с нижними дренирующими слоями. При необходимости изменения состава почвы производится отбор кернов полыми прокалыватс-лями и заполнение отверстий новым почвенным составом. Таким способом можно, например, заменить глинистые почвы на песчаные за несколько лет, улучшить почвы, страдающие избытком солей.
Для проведения таких технологических операций разработана серия специальных машин под общим названием «Верти Драйн». Модель «Верти Драйн 7113» агрегатируется с тракторами мот ностью 25… 22 кВт. Рычажная система обеспечивает внедрение про-1 калывателей в почву и поворачивание их на определенный угол. Ширина захвата машины 1,3 м; масса 520 кг. Число прокалыва телей 30; длина 55, 90 и 125 мм; диаметр 8 мм; производительность до 5500 м2/ч.
13.3. Машины и механизмы для обрезки
и формирования кроны деревьев и обрезки
кустарников
13.3.1. Машины и механизмы для обрезки и формирования кроны деревьев
Одним из основных мероприятий по уходу за надземной частью деревьев в городских условиях является обрезка кроны в соответствии с особенностями биологии, роста и развития насаждений. Обрезка деревьев проводится для удаления сухих, повреж-
денных и потерявших декоративность ветвей, сохранения ранее сформированных формы и размера кроны, ее омоложения. Обрезка влияет на соотношение общей массы корней и кроны, что способствует увеличению количества всасывающих корней, улучшающих углеводный и азотный обмены, а также водный режим.
Различают три основных вида обрезки: формовочную, санитарную и омолаживающую.
Формовочная обрезка обеспечивает более равномерное расположение скелетных ветвей, сохранение естественной или созданной геометрии кроны, выравнивание общей высоты дерева. Степень обрезки зависит от вида растения, его возраста и состояния кроны.
Санитарная обрезка предназначена для вырезки старых, поврежденных побегов с целью создания светопроницаемой и хорошо проветриваемой кроны.
Омолаживающая обрезка проводится у возрастных деревьев для поддержания их жизнедеятельности. Для этого частично или полностью удаляются основные сучья старой кроны.
Обрезку сучьев на деревьях можно производить механизированным и ручным способами.
Инструменты для обрезки ветвей и средства доставки рабочих в крону дерева применяют в зависимости от сучковатости ствола и высоты обрезки. Ручной инструмент (пилы-ножовки, ножницы, секаторы) используют обычно на небольшой высоте до 2,0…2,5 м, ручной штанговый инструмент — на высоте до 6…7 м, ручной инструмент с приспособлением для подъема рабочего в крону — на высоте более 12 м.
В садово-парковом хозяйстве и системе озеленения в целом чаще всего пользуются ручным штанговым инструментом, а также ручным моторизованным инструментом с применением автомобильных гидравлических подъемников.
Обрезчик ветвей ОВ-1 предназначен для обрезки ветвей с растущих деревьев на высоте до 2 м. Основные узлы включают в себя двигатель, приводной вал, рабочие органы, систему управления, переносное устройство. Привод рабочего органа обеспечивается гибким валом, соединенным с двигателем. Гибкий вал во избежание поломок заключен в ленточный предохранитель. Конец вала имеет специальную головку для крепления пильного диска диаметром 160 мм. Оператор управляет рабочим органом с помощью специальной ручки пистолетного типа. Средняя производительность обрезчика 94 деревьев в час.
Высоторез 250 ПС(рис. 13.25) фирмы «Хускварна» предназначен для формирования кроны и обрезки ветвей. Высоторез является высокопроизводительным моторизованным инструментом, позволяющим с помощью телескопической штанги производить обрезку непосредственно с земли. Длина телескопической штан-
Рис. 13.25. Высоторез 250 ПС:
1 — рабочая головка; 2 — телескопическая штанга; 3 — рычаг управления; 4 гибкий привод; 5 — двигатель; 6 — ременное крепление
ги 2 может изменяться от 2 до 6 м. Двигатель 5мощностью 2,1 кВ через гибкий привод 4 приводит во вращение специальную рабо чую головку 1 с режущим рабочим органом в виде пильной цепи В процессе работы оператор переносит двигатель в наплечной под веске с ременным креплением 6, имеющей эффективную виброизоляцию. С помощью специального приспособления высоторе может быть оборудован штангой секатора с гидравлическим приводом. Рычаг управления 3 может перемещаться по штанге, что обеспечивает удобство работы оператора.
Для обрезки деревьев, прореживания крупного кустарника, распиловки спиленных сучьев, заготовки тонкомера, обрезки сучьев с поваленных деревьев применяются легкие бензопилы и электропилы.
Легкие пилы, как правило, имеют небольшую массу. Они оборудованы системой облегченного запуска двигателя, электронным устройством зажигания, катализатором для сокращения доли не-сгоревшего топлива в выхлопном газе, антивибрационной системой, тормозом пильной цепи, фильтровальной системой длительного действия, защитой.
Легкая пила 335ХПТ(рис. 13.26) для обрезки деревьев состоит из следующих основных узлов: двигателя 8, пильного аппарата (7 и 2), подвески с передней 5и задней 7рукоятками, встроенного стартера 9, регулятора натяжения цепи 10. Узкий корпус, малая масса по отношению к мощности двигателя, низкий уровень вибрации (система «Лоу Виб») позволяет использовать пилу для обрезки сучьев с небольших платформ подъемников. Пила снабжена системой центробежной очистки воздуха, специальным катал и-
Рис. 13.26. Легкая пила 335 ХПТ: 1 — пильная цепь; 2 — шина; 3 — рукоятка пильного тормоза; 4 — пробка заливной горловины; 5и 7— рукоятки; 6— регулятор газа; 8— двигатель; 9— стартер; 10 — регулятор натяжения цепи
затором, который сжигает большую часть вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах. Для защиты оператора пила оснащена инерционным тормозом.
Обрезка сучьев на большой высоте связана с определенной опасностью для операторов, использующих лазы, лестницы и т. п. Поэтому чаще всего для этих целей используются специальные гидравлические подъемники и вышки.
Гидравлические подъемники обеспечивают подъем рабочих вертикально вверх или наклонно с одного уровня на другой в специальных люльках, установленных на рабочем оборудовании в виде шарнирно соединенных колен. Вышки обеспечивают перемещение рабочих только вертикально.
По типу привода рабочего оборудования подъемники подразделяются на гидравлические, электрогидравлические, электромеханические. По назначению они бывают специальные и общие. По конструкции рабочего органа подъемники бывают одно-, двух- и трехколенные. По возможности поворота рабочего оборудования различают неполноповоротные (поворот менее чем на 360°) и полноповоротные (на 360°), по типу базовой машины — автомобильные, тракторные, прицепные.
Гидравлический подъемник АГП-22 смонтирован на базе автомобиля ЗИЛ-130 и служит для подъема двух операторов в крону на высоту до 22 м. Подъемная стрела квадратного сечения. Нижнее колено поднимается вверх гидроцилиндром непосредственно, другой гидроцилиндр установлен около люльки и служит для ее подъема, третий установлен на раме и служит для выдвижения опор. Нижнее колесо стрелы установлено на поворотной вращаю-
щейся раме. Подвод рабочей жидкости к гидросистеме поворота производится через центральный гидравлический шарнир.
Грузоподъемность двух люлек 300 кг; угол поворота платформы 360°; наибольший вылет стрелы 10,5 м.
§
Подъемник оборудован устройством, жестко удерживающим люльку в вертикальном положении при любом положении колеи стрелы, и системой ручного спуска при отказе гидросистемы.
13.3.2. Машины и механизмы для обрезки кустарников
Уход за надземной частью кустарников заключается в основном в своевременно и качественно проводимой обрезке побегов и ветвей. Как и при обрезке деревьев, при уходе за кустарниками применяют формовочную, санитарную и омолаживающие обрезки. Целью обрезки является создание и поддержание декоративной формы кустарников, формирование необходимых размеров «живой» изгороди, усиление роста боковых побегов и увеличение густоты кроны.
Для кронирования отдельных кустов, стрижки изгородей различных видов, обрезки мертвых веток и сучьев применяют ручной и ручной моторизованный инструменты, а также специальное навесное оборудование к тракторам. В ручных моторизованных инструментах в качестве рабочего органа в основном используются возвратно-поступательные плоскостные режущие аппараты. Для снижения вибрационных нагрузок на рукоятках управления режущие аппараты должны иметь два ряда активных ножей и двойной кривошипно-шатунный механизм.
Ручной кусторез УСБ-25К (рис. 13.27) — переносной электроинструмент — состоит из электродвигателя 1, редуктора 2 и режущего аппарата 4. Кусторез входит в комплект сменных рабочих
органов универсальной машины УСБ-25 и предназначен для ручной механизированной подрезки кустарниковых изгородей, а также отдельных кустарников. Кусторез оснащен возвратно-поступательным плоскостным режущим аппаратом и приводится в действие двигателем трехфазного тока повышенной частоты 200 Гц. i Крутящий момент передается через двухступенчатый редуктор, состоящий из двух пар косозубых цилиндрических шестерен. На [ конце вала ротора установлен вентилятор, обдувающий двигатель снаружи. Электрокусторез питается от электростанции, установ-[ ленной на базовом тракторе, через трехжильный кабель и комп-1 лектуется трехфазным штепсельным разъемом для подключения к распределительному щитку электростанции.
Обрезка кустарника проводится оператором на высоте до 1 м. Ширина изгороди, обрабатываемой за один проход, 0,7 м; толщина срезаемых веток до 6 см; масса 4 кг.
Садовые электроножницы СЭН(рис. 13.28) состоят из электродвигателя 2, редуктора 4, возвратно-поступательного плоскостного режущего аппарата 6, двух рукояток управления 7 и J и питающего кабеля, связанного с источником энергии. Ими могут быть агрегаты АПХ-1 и АПХ-2М. Первый смонтирован на одноосной тележке, второй — на грузовом мотороллере.
В блоке с электроножницами работает электрозащитное устройство ИЭ-9801 или ИЭ-9803, защищающее оператора от поражения электрическим током. Рабочие параметры электроножниц аналогичны кусторезу УСБ-25К, но масса несколько меньше — 3,5 кг. Ножницы для формирования живой изгороди «Хускварна 225Н» состоят из двигателя, рукояток управления, рабочего органа. Двигатель бензиновый, мощностью 0,9 кВт имеет систему очистки выхлопных газов. Ножницы хорошо сбалансированы, задняя ру-
Рис. 13.27. Ручной кусторез УСБ-25К:
/ — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — винт; 4 — режущий аппарат
Рис. 13.28. Садовые электроножницы СЭН: / и 3 — рукоятки управления; 2 — электродвигатель; 4 — редуктор; 5 — направляющая полоса; б — режущий аппарат
коятка может поворачиваться, принимая три фиксированных но ложения, что позволяет обрабатывать живую изгородь как в вер тикальной, так и горизонтальной плоскостях. Двойные ножи обеспечивают эффективную и высококачественную обрезку ветвей м счет встречного движения, создаваемого специальным кривошии-но-шатунным механизмом. Ножницы оборудованы системой гашения вибрации «Лоу Виб».
Ширина захвата рабочего органа 60 и 72 см; высота обрабатм ваемой изгороди 1,2 м; толщина перерезаемых ветвей до 10 мм; масса 5,3 кг.
Аналогично работают ножницы, выпускаемые фирмами «Штиль», «Орегон», «Стига» и др.
Обрезка кустарниковых изгородей также проводится специальными механизмами, навешиваемыми на колесные тракторы класса 0,6 и 0,9. Механизмы могут производить обрезку в горизонтальной, вертикальной и наклонной плоскостях. Режущий аппарат, как правило, монтируется консольно на конце подвижной стрелы, позволяющей маневрирование рабочим органом в широких пределах. Рабочий орган состоит из пальцевого бруса с сегментными ножами возвратно-поступательного действия и имеет ширину захвата 1,2… 1,6 м.
На качество стрижки большое влияние оказывают строение стеблей и особенности их расположения в кроне куста. Поэтому геометрические размеры и режимы работы необходимо выбирать учитывая условия, при которых происходит срез всех стеблей, попадающих в зону действия рабочего органа.
Навесной кусторез УСБ-25КА (рис. 13.29) предназначен для подрезки живой изгороди, расположенной вдоль дорожек с благоустроенным покрытием. Кусторез состоит из блока питания / рабочих органов, тягача 2 на базе трактора Т-25А, гидроуправления навесным режущим аппаратом 3, навесного режущего аппарата 4, мотовила 5. Блок питания состоит из генератора, преобразователя переменного тока, предохранительного щитка, электропроводки и контрольных приборов. Он питает электродвигатели навесного режущего аппарата и ручных кусторезов.
Генератор переменного тока ОС-51-42 служит для получения переменного тока напряжением 230 В и частотой 50 Гц. Поскольку электродвигателю кустореза требуется переменный ток напряжением 36 В и частотой 200 Гц, он соединен с генератором через преобразователь ИЭ-9403. Предохранительный щиток служит для защиты генератора от перегрузок и коротких замыканий во внешних цепях, а также для сигнализации о напряжении 230 В во всех фазах генератора или пробоя любого провода на корпус.
Привод генератора осуществляется от заднего вала отбора мощности трактора через коробку отбора мощности, карданные валы и конический редуктор.
Рис. 13.29. Навесной кусторез УСБ-25КА:
1 — блок питания; 2 — тягач; 3 — гидроуправление навесным режущим аппаратом; 4 — навесной режущий аппарат; 5 — мотовило; 6 — ящик для ручных электрокусторезов
Навесной кусторез имеет три рабочих органа (режущий аппарат, мотовило и транспортер), смонтированных на одной плите и имеющих независимые электромеханические приводы.
Рычажная система с силовыми гидроцилиндрами предназначена для установки плиты с рабочими органами на требуемую высоту подрезки кустарника, а также для установки навесного кустореза в транспортное положение.
Гидроцилиндры наклоняют рычажную систему и проворачивают плиту и рабочие органы в шарнирах посредством шестерни и зубчатого сектора. Управление силовыми цилиндрами осуществляется трехзолотниковым распределителем Р75 посредством рукояток из кабины тягача.
На рамке механизма передней навески тягача в специальном ящике хранятся три ручных электрокустореза, которые используют при небольших объемах работ и в недоступных для навесного кустореза местах. Конструкция ручных электрокусторезов аналогична описанным выше.
Наличие у режущего аппарата мотовила и транспортера, удаляющего срезанные ветви из зоны действия аппарата, улучшает
качество среза и позволяет подрезать кустарниковую изгородь с одного прохода.
Работа кустореза заключается в следующем: с помощью рычагов и гидроцилиндров рабочий орган устанавливается на заданную высоту стрижки, после чего кусторез, перемещаясь вдоль кустарниковой изгороди, осуществляет ее подрезку. Скорость движения кустореза 0,7…2,7 км/ч; ширина захвата 1,3 м; высота обрабатываемой изгороди до 3 м.
Кусторез КГШ-101 (рис. 13.30) с гидроприводом на базе самоходного шасси Т-16М предназначен для механизированной стрижки живой изгороди в парках, скверах, на бульварах, вдоль дорог.
Конструктивно кусторез выполнен в виде навесного оборудования, установленного в средней части самоходного шасси.
Кусторез КГШ-101 состоит из механических ножниц 1, телескопической стрелы 2, ползуна 3, основания 4, гидрооборудования 5.
Рабочий орган возвратно-поступательного действия представляет собой два ножа секаторного типа, имеющих привод от гидромотора и редуктора с кривошипно-шатунным механизмом. Ножи совершают разнонаправленное движение по направляющим траверсы, прикрепленной к редуктору. Ширина захвата рабочего органа 1280 мм. Подъем и опускание рабочего органа обеспечивает стрела, шарнирно соединенная с ползуном, который перемещается по основанию. Высота резания при горизонтальной стрижке не менее 2000 мм, при вертикальной стрижке — не менее 3000 мм.
Рис. 13.30. Кусторез КГШ-101:
1 — механические ножницы; 2 — телескопическая стрела; 3 — ползун; 4 — основание; 5 — гидрооборудование; 6 — тягач
Рис. 13.31. Измельчитель Ал-К Динамик Н2200РС:
1 — измельчительная камера; 2 — н 3 — бункер; 4 — двигатель; 5 — опо колеса; 6 — упор
Для привода исполнительных механизмов рабочего органа используется гидросистема базового шасси и дополнительная автономная насосная станция с приводом от независимого вала отбора мощности. Автономная насосная станция служит для питания гидромотора привода механических ножниц, а подъем и опускание рабочего органа, его поворот в горизонтальное и вертикальное положение осуществляются от гидросистемы базовой машины.
Для утилизации ветвей, оставшихся после обрезки кустарников и деревьев, применяются специальные измельчители садовых отходов. Для уборки пней — специальные фрезерные измельчители.
Измельчитель Ал-Ко Динамик Н2200РС (рис. 13.31) предназначен для обработки отходов древесины на объектах озеленения. Измельчитель состоит из измельчительной камеры 7, в которой расположены ножи 2. Ветви и листва подаются через специальную воронку бункера 3. Измельчающие ножи приводятся во вращение от двигателя 4 мощностью 2,2 кВт. Для удобства перемещения измельчителя по участку имеется комплект транспортных колес 5.
Работа машины заключается в следующем: ветви или листва через воронку поступают к ножам, которые измельчают подаваемый материал. Двойные ножи наклонены таким образом, что бы создать эффект всасывания измельчаемого материала.
Наибольший диаметр ветвей 40 мм; высота 1100 мм. Двигатель оснащен тормозом, который останавливает его при перегрузке и в случае самопроизвольного пуска.
Измельчитель «Хускварна 40» рассчитан на измельчение ветвей диаметром до 40 мм. Камера измельчителя снабжена распределителем, который протягивает материал по режущему агрегату. Двухкамерная система резания снижает нагрузку с верхних ножей, увеличивая срок службы машины. Большая воронка бункера загрузки позволяет эффективно загружать не только ветви, но и листву.
Машина для измельчения пней «Вермеер 222» предназначена дли удаления надземной части пней высотой до 635 мм и подземной части на глубину до 330 мм. Машина состоит из фрезы с защитным кожухом, двигателя, гидросистемы, управляющих гидроцилиндров, прицепного устройства, опорных колес.
Фреза выполнена в виде стального диска толщиной 13 мм и диаметром 480 мм, на котором укреплены 12 ножей для фрезерования.
Двигатель мощностью 14 кВт передает крутящий момент на фрезу, посредством ременной передачи, закрытой кожухом. Управление фрезой осуществляется с помощью гидроцилиндров от гидросистемы.
Работа машины заключается в следующем: оператор подводит фрезу к пню, включает двигатель и систему привода, сообщая фрезе необходимое число оборотов. С помощью гидроцилиндра устанавливается первоначальная высота фрезерования, гироци-линдром также обеспечивается подача рабочего органа. Образующаяся щепа отбрасывается по ходу машины.
Измельчитель пней «Хускварна 272 С» состоит из фрезы с ограждающим кожухом, двигателя, ременного привода, стойки с рукоятками управления рамы, опорных колес, отбрасывателя щепы. Двигатель мощностью 3,6 кВт чрез ременную передачу передает крутящий момент на фрезу, ножи которой, в соответствии с подачей, создаваемой оператором, измельчают древесину. Щепа отбрасывается влево по ходу измельчителя с помощью отбрасывателя.
При транспортировке рукоятки управления можно складывать. Машина снабжена гасителем колебаний «Лоу Виб», который практически изолирует рукоятки управления от вибраций двигателя.
Машина для фрезерования пней «Ласки Ф-450» предназначена для удаления верхней части пня на высоту до 400 мм и подземной части на глубину до 380 мм. Машина является передвижной мобильной установкой и может использоваться для работы как в городских насаждениях, так и лесопарках. Основными частями являются рама, фреза с защитным кожухом, двигатель с системой управления, стояночные упоры.
Фрезерный рабочий орган выполнен в виде стального диска диаметром 420 мм и толщиной 10 мм. На диске расположены 12 ножей. Фреза приводится в действие четырехтактным двухцилиндровым двигателем мощностью 13,2 кВт с помощью ременной передачи.
Работа машины заключаются в следующем: оператор подводит фрезу к боковой поверхности пня, включает двигатель и режущие элементы в соответствии с подачей, создаваемой оператором, измельчают древесину. Образующаяся щепа отбрасывается в сторону и вперед. После срезания пня оператор внедряет фрезу в почву для измельчения корней на глубину до 380 мм.
13.4. Машины для очистки газонов, садовых дорожек
и площадок
Работы по уходу за садовыми дорожками, площадками и газонами включают в себя: очистку поверхности от опавших листьев и мусора, зимнюю очистку поверхности от снега.
Уборка опавших листьев может выполнятся двумя способами. Первый способ предусматривает собирание листьев в кучи I (валки), последующую их подборку в специальные транспортные | средства и доставку к месту компостирования.
Второй способ заключается в уборке листьев с одновре-I менной их переработкой для последующего внесения в почву в качестве удобрения.
При втором способе листья подбираются в специальные ма-
: шины, измельчаются и распределяются по поверхности газона. В
этом случае исключаются погрузочно-разгрузочные и транспорт-
I ные работы, что дает значительный экономический эффект. Очистка дорожек от снега заключается в его сдвигании к обо-| чине снегоочистителями с рабочим органом плужного типа или перебрасывании его в сторону с помощью снегоочистителей роторного типа.
13.4.1. Газоноочистители
Газоноочистители предназначены для уборки листьев, скошенной травы и мусора. По принципу действия газоноочистители бывают механическими, пневматическими и комбинированными. Механические очистители имеют рабочий орган роторного типа, который убирает материал с поверхности и направляет его в бункер. Рабочим органом очистителя, как правило, является вращающаяся щетка из синтетического материала. Щет-
I ку приводит в действие либо механический двигатель, либо колесо машины.
Принцип действия и конструкцию механического газоноочис-
I тителя рассмотрим на примере листоуборочной машины ЛУМ-1,3 (рис. 13.32). Основными частями машины являются рабочий орган
| 4, бункер 8, рама 13, ходовая часть — колесо 12 и привод рабоче-
| го органа (7, 2 и 3).
Рабочий орган выполнен в виде роторных грабель из упругих
I стальных стержней 5, установленных на пластинах 6. Предохрани-
I тельный кожух 7 обеспечивает безопасность и направляет поток листьев в бункер 8. Шарнир 17позволяет копировать рельеф газона. Высота рабочего органа устанавливается с помощью винтовой
| пары 16на опорном элементе 15. Привод осуществляется от ВОМ
| трактора через карданную передачу 7, конический редуктор 2 и
Рис. 13.32. Схема листоуборочной машины ЛУМ-1,3:
1 — карданная передача; 2 — конический редуктор; 3 — ременная передача; 4 — рабочий орган; 5 — стержни; 6 — пластина; 7 — кожух; 8 — бункер; 9 — шарнир; 10 — задняя крышка; 11 — шарнир опрокидывания; 12 — колесо; 13 — рама; 14 — гидроцилиндр; 15 — опорный элемент; 16 — винтовая пара; 17 — шарнир; 18 —
прицеп
ременную передачу 3. Бункер 8 служит для накопления собираемого материала и имеет систему опрокидывания, управляему гидроцилиндром 14, для очистки внутреннего объема. Рама 1 выполнена в виде сварной конструкции и жестко связана с прицепом 18. В качестве тягача используются тракторы класса 0,6; 0,9.
При движении агрегата вращающиеся стержни ротора взаимодействуют с лежащими на газоне листьями, поднимают их вверх и забрасывают в бункер. При наполнении бункера агрегат перемещается к месту разгрузки, освобождается от листьев и возвращается для дальнейшей работы.
При компоновке подборщика листьев и измельчителя агрегат получает возможность работать по второму способу, т. е. измельчать листву и распределять ее по поверхности газона.
Пневматические газоноочистители отличаются от механических простотой конструкции и возможностью помимо уборки листьев и мусора с поверхности газона использовать их для очистки асфальтированных дорожек и площадок от пыли и листьев.
Газоноочиститель СК-24(рпс. 13.33) состоит из мусоросборника /, тягача 3, насадки с ворошителем 5, платформы с опорным колесом 4 и вентилятора 6. Оператор располагается на сиденье, установленном на раме тягача. Тягач оборудован двигателем УД-25 Г, крутящий момент от которого через коробку передач распределяется между передней ведущей осью тягача и вентилято-
Рис. 13.33. Газоноочиститель СК-24:
1 — мусоросборник; 2 — воздуховод; 3 — тягач; 4 — опорное колесо; 5 — насадок с ворошителем; б — вентилятор
ром. Зазор между всасывающим патрубком и обрабатываемой поверхностью определяется положением опорного элемента и дает возможность перемещаться на поверхности без повреждения травостоя. Бункер для сбора мусора изготовлен из синтетического пыленепроницаемого материала, он имеет емкость 0,9 м3. Ворошитель для подъема листьев выполнен в виде щетки из синтетического волокна с шириной захвата 1 м. Для создания всасывающего воздушного потока газоноочиститель оборудован центробежным вентилятором с частотой вращения 3300 об/мин. Машина хорошо убирает мусор, который не плотно прилегает к поверхности газона, в противном случае необходимость увеличения всасывающего эффекта приводит к тому, что с потоком воздуха в бункер начинают засасываться частички почвы, что ухудшает состояние травостоя (оголяется корневая система, рвутся стебли травы). В таком случае очистку поверхности газона следует вести после прохода механической щетки, сгребающей мусор в валки, которые пневматическая машина легко подбирает.
Для удаления листьев и мусора из приствольных лунок деревьев, из-под кустарников и кустарниковых изгородей, около бордюрного камня, забора применяются ручные воздуходувки.
Ручная воздуходувка «Хускварна 141В» крепится на спине оператора с помощью ременного крепления. Двигатель обеспечивает работу вентилятора, создающего воздушный поток. Нагнетающий патрубок, изготовленный из синтетического материала, подает воздух для формирования валка из листьев и мусора. Масса воздуходувки 8,8 кг. Система гашения вибрации создает комфортные условия для работы оператора.
13.4.2. Машины и механизмы для уборки садовых дорожек
и площадок
Летняя уборка заключается в очистке поверхности от листьен и мусора, причем особую сложность вызывает уборка дорожек и площадок, не имеющих твердого покрытия. При мойке таких до рожек вымывается верхний слой покрытия, а при подметании щеткой он разрушается, образуя много пылевидных частиц.
Поверхности с твердым покрытием (асфальт, бетон, плитка) летом можно очищать, поливать и подметать малогабаритными тротуароуборочными машинами. Однако отсутствие, как правило, в садах и парках ливневой канализации исключает возможность мойки этих поверхностей. Для садовых дорожек и площадок, не имеющих твердого покрытия, лучше всего подходят специальные тротуароуборочные малогабаритные машины (ТУМ-975, «Мультикар», «Хако» и др.), дорожек и площадок с твердым покрытием — летнее оборудование УСБ-25ПлЩ; КО-713; КО-705ПлЩ и др.
Зимняя уборка садовых дорожек и площадок заключается и очистке свежевыпавшего снега путем сдвигания его к обочине или перекидывания на газон. Сроки уборки снега ограничены, так как он утаптывается пешеходами с образованием наката или скользкой корки уплотненного снега, приводящих к травмам пешеходов.
Основные трудности зимней уборки заключаются в неравномерности загрузки парка снегоуборочных машин, которая зависит от интенсивности снегопадов, их продолжительности, количества выпавшего снега и температуры. Для уборки дорожек и площадок от снега используется зимнее оборудование УСБ-25ПлЩ; УСБ-25Р; КО-705ПлЩ; КО-705Р; КО-713.
Плужно-щеточное (ПлЩ) оборудование предназначено для сгребания и сметения снежной массы в валы. Оборудование со-! стоит из плуга (отвал), установленного на передней раме тягачи, и навесной щетки, укрепленной на задней полураме. Снежный плуг (отвал) расположен под углом к движению, он предназна чен для сдвигания основной массы снега к бровке дорожек и площадок. Нижняя кромка плуга обрезинена, что предотвращает его поломку при встрече с препятствием (бордюрные камни, крышки колодцев, люки и др.). Щетка, выполненная из синтетического или металлического ворса, проводит окончательную очистку поверхности. Положение щетки регулируется по высоте, что позволяет уменьшить или увеличить воздействие ворса на очищаемую поверхность.
Фрезерно-роторное (Р) оборудование предназначено для переброски снега с дорожек и площадок в сторону, а также погрузки его из валков в транспортное средство. Принцип работы ротор
ного очистителя заключается в том, что при поступательном движении машины снег поступает к ротору и вращающимися лопастями отбрасывается в сторону на значительное расстояние (до 30 м).
В городском зеленом хозяйстве наиболее часто используются односторонние очистители со шнековым питателем. Очиститель состоит из рамы, конического редуктора, ротора, правой и левой фрез, желоба с управляемым козырьком и ограждения. Снежная масса подхватывается фрезами и транспортируется к ротору, который с большой скоростью выбрасывает ее через горловину улитки. Дальность и направление выброса регулируется специальным желобом, установленным на горловине улитки. Желоб имеет управляемый дефлекторный козырек.
Тротуароуборочная машина ТУМ-975 предназначена для очистки садовых дорожек и площадок от пыли и от мусора.
Машина состоит из самоходного шасси и сменных навесных и прицепных рабочих приспособлений для выполнения указанных выше операций. Самоходное шасси выполнено по трехколесной схеме с использованием агрегатов автомобиля «Москвич». Машина имеет шесть скоростей движения вперед и две назад с интервалом 0,4… 10 км/ч.
Передний мост машины — ведущий с двумя сдвоенными колесами на пневматических шинах. Управляемой является задняя ось, оснащенная одним сдвоенным колесом.
Для подметания дорожных покрытий летом, а также в бесснежные зимние дни машина оснащена комплектом подметающего оборудования: средней щеткой с бункером для смета и механизмом его разгрузки, двумя боковыми щетками с механизмом привода, воздухопроводом и системой обеспыливания. Ширина подметания двумя боковыми щетками 1500 мм; емкость сметного бункера 160 л.
Зимой вместо боковых щеток монтируют плуг или фрезерно-роторный снегоочиститель. В нижней части отвала плуга установлены секционные ножи из износоустойчивой резины.
Фрезерно-роторный снегоочиститель состоит из фрезы ленточного типа и ротора. Для укладки валков на кожухе ротора установлен дефлекторный поворотный козырек. Вместо главной щетки и фильтрующей системы в зимнее время устанавливают зимнюю снегоочистительную щетку и пескоразбрасыватель.
Ширина убираемой полосы 1400 мм; ширина полосы посыпки 1200 мм; толщина убираемого снега до 600 мм; дальность отброса снега до 15 м.
Универсальная машина УСБ-25 ПлЩ с плужно-щеточным оборудованием (рис. 13.34) входит в комплект сменных рабочих органов универсальной машины УСБ-25 и состоит из плуга 1, установленного с помощью кронштейна 2 на передней рамке тягача U, и навесной щетки 6, укрепленной на кронштейне полурамы.
§
Рис. 13.34. Универсальная машина УСБ-25 ПлЩ:
1 — плуг; 2 — кронштейн; 3 — передняя рамка тягача; 4 — гидроцилиндр; 5 1 рама; 6 — навесная щетка
Снежный плуг предназначен для сдвигания основной массы снега к бровке дорожек и площадок. Плут расположен под углом 29° к направлению перемещения машины. При этом в процессе работы возникает усилие, направленное в сторону поворота плуга в плане, под действием которого снег сдвигается к обочине очищаемой дорожки. Нижняя кромка плуга обрезинена, что предотвращает его поломку при встречах с препятствиями в виде выступающих камней, крышек колодцев, люков и т.д.
Плуг 1 смонтирован на кронштейне 2, шарнирно закрепленном на раме 5 трактора и гидроцилиндре 4, шток которого прикреплен к средней части кронштейна. Плуг 1 поднимают при транспортном перемещении машины и опускают на поверхность для очистки ее от снега.
Люфт кронштейна относительно оси штока гидроцилиндра предохраняет плуг от возможного повреждения при столкнет-нии с препятствиями.
Зимняя щетка смонтирована в задней части трактора. Щетка, так же как и плуг, с рамой трактора связана шарнирно двумя кронштейнами. Кронштейны своей средней частью подвешены на гидроцилиндре задней подвесной системы трактора. Гидроцилиндр вывешивает щетку над обрабатываемой поверхностью при транспортных перемещениях и опускает ее в рабочее положение. Вмсс-
те с тем кронштейны щетки имеют ограничительные упоры, не позволяющие ей опускаться ниже определенного предела и садиться на щеточный барабан. Это предохраняет ворс щетки от быстрого изнашивания и стабилизирует качество очистки повер-| хности от снега и дальность отбрасывания снежной массы от трак-I тора. На тракторе щетка смонтирована таким образом, что при i вращении бросает снежную массу мимо заднего опорного колеса трактора на обочину дорожки.
Щетка перемещается в вертикальной плоскости на 126 мм при контактах с препятствиями. Подвеска щетки гасит автоколебания, возникающие при ее вращении.
Универсальная машина УСБ-25 ПлЩА с модернизированным плужно-щеточным оборудованием обладает большей производительностью за счет увеличения ширины захвата до 1700 мм и угла установки щетки и плуга до 60°.
Универсальная машина УСБ-25Р с фрезерно-роторным оборудованием. Фрезерно-роторное оборудование УСБ-25Р входит в ; комплект сменных рабочих органов универсальной машины УСБ-25К для содержания скверов и бульваров и предназначено для перекидывания снега в сторону из валов и куч и расчистки дорожек от глубокого снега.
Фрезерно-роторное оборудование УСБ-25Р (рис. 13.35) навешивается специальными захватами на переднюю подъемную рамку тягача 5 и соединяется с ней четырьмя болтами. Оно состоит из рамы 2, конического редуктора, ротора 1, двух фрез — правой 7 и левой 6, желоба 3 с управляемым козырьком 4.
Рама 2 механизма представляет собой сварную конструкцию из металлических листов и профилей. На ней монтируются узлы механизма. Передняя часть рамы 2 выполнена в виде профиля и служит желобом для фрез. В верхней части желоба 3 имеются отверстия для крепления редуктора. Задняя часть рамы 2 представляет собой ферму с захватами для навешивания механизма на переднюю рамку тягача. Внутри фермы вварена улитка ротора. В диске, закрывающем отверстие улитки, предусмотрено место для установки стакана сферического подшипника ведущего вала редуктора.
Рабочими органами оборудования служат фреза и ротор. Фреза срезает снег и сдвигает его по кожуху к середине агрегата. Она состоит из двух частей: правой и левой, которые крепятся кон-сольно к выходным концам вала редуктора. Конструктивно фрезы выполнены двухзаходными. Наружные спиральные полосы привариваются с помощью трехгранных спиц к центральной трубе.
Ротор подхватывает собранный фрезой снег и с большой скоростью выбрасывает его лопастями по направляющей плоскости улитки. Ротор состоит из центральной крестовины, к которой крепятся четыре резиновые лопасти. Крестовина посажена на ведущий вал конического редуктора.
Рис. 13.35. Фрезерно-роторное оборудование УСБ-25Р:
/ — ротор; 2 — рама; 3 — желоб; 4 — козырек; 5 — тягач; 6 — левая фреза; 7 —
правая фреза
Основным элементом трансмиссии ротора является конический редуктор, на ведущем валу которого устанавливается ротор, а на ведомом — фрезы. Ведущий вал конического редуктора приводится во вращение от переднего карданного вала тягача. В трансмиссию включена предохранительная шариковая муфта.
Редуктор крепится к верхней части рамы, представляющей собой основу металлоконструкции агрегата.
Универсальная машина КО-705Р с фрезерно-роторным оборудованием. Фрезерно-роторный механизм входит в комплект сменных рабочих органов машины КО-705. Он предназначен для перекиды вания снега в сторону из валов и куч, погрузки в автомашины для вывоза обвалованного снега с магистралей и улиц малых городов и поселков. В качестве базовой машины используется трактор Т40-А, оборудованный дополнительными узлами и механизмами.
Конструктивная особенность машины — навешивание на тягам и снятие с него фрезерно-роторного механизма без дополнительных грузоподъемных приспособлений.
В последнее время широкое применение получили пешеходные фрезерно-роторные снегоочистители.
Снегоуборочная машина «Хускварна 7-23» предназначена для перекидывания снежной массы с поверхности дорожек и площадок. Машина состоит из двигателя мощностью 5,1 кВт, двухступенчатого снегомета с коробкой передач, позволяющей переключать передачи в рабочем положении, и трехлопастного самоочищающегося вентилятора. Правая и левая фрезы срезают снег и подают его к снегомету, который с большой скоростью выбрасывает снежную массу через желоб с дефлектором.
Оператор управляет снегоочистителем с помощью рукояток управления. Ширина захвата 580 мм, расстояние между фрезами и обрабатываемой поверхностью регулируется опорными лыжами. Снегоочиститель снабжен системой виброизоляции.
Машина комбинированная (универсальная) КО- 713 предназначена для подметания и мойки дорожных покрытий улиц и площадей, разбрасывания в зимний период антигололедных реагентов. Машина находит широкое использование при поливке цветников, газонов, отдельных деревьев в парках, садах, а так же при тушении костров или очагов небольших лесных низовых пожаров.
В зависимости от вида и количества рабочего оборудования машина КО-713 выпускается в пяти вариантах:
• с поливочным, плужно-щеточным и разбрасывающим оборудованием;
• поливочным и плужно-щеточным оборудованием;
• разбрасывающим и плужно-щеточным оборудованием;
• поливочным и щеточным оборудованием;
• поливочным оборудованием.
Рабочее оборудование устанавливается на шасси автомобиля ЗИЛ-130.
Поливочное оборудование включает в себя цистерну, водяной насос с редуктором, клапан, сетчатый фильтр, систему трубопровода. Привод водяного насоса осуществляется от двигателя через коробку передач шасси, раздаточную коробку, карданный вал, редуктор водяного насоса.
Щеточное оборудование состоит из щетки, рамы, редуктора, цепной передачи, механизма подъема щетки, гидроцилиндра. Щетка устанавливается между задним и передним мостами под углом 60° к продольной оси машины. Вращение щетки осуществляется от двигателя через коробку передач, раздаточную коробку, карданный вал, редуктор привода щетки, цепную передачу.
Плужное оборудование состоит из отвала, сцепной рамы, толкающих штанг и механизма подъема. Отвал подвешен впереди машины на подвесном устройстве с гидравлическим цилиндром.
Разбрасывающее оборудование состоит из кузова, разбрасывающего механизма, трансмиссии, цепного транспортера. Разбрасывающий механизм установлен в задней части кузова на раме шасси. Привод цепного транспортера осуществляется гидромото-
ром через редуктор. При работе машины с разбрасывающим устройством материал (песок, соль и т.п.) из кузова подается цепным транспортером на разбрасывающий диск, который, вращаясь, распределяет материал по дороге.
Кузов разбрасывателя выполнен в виде цельнометаллической конструкции в форме, обеспечивающей постоянную подачу разбрасываемого материала на транспортер. Снизу кузова установлен поддон для предохранения шасси от попадания на него разбрасываемого материала, являющийся одновременно направляющим устройством для нижней части транспортера. В передней и задней стенках кузова имеются прорези для прохода верхней части транспортера. К задней прорези кузова крепится шиберная заслонка, которая регулирует подачу разбрасываемого материала. Над разбрасывающим диском закреплен отражатель, который задерживает вылет разбрасываемого материала от удара лопатками диска выше зоны безопасности полета частиц.
Разбрасывающий диск диаметром 490 мм и толщиной 3 мм выполнен из стали. На диске закреплены лопатки и ступица. Крутящий момент на диске передается через вал гидромотора, закрепленного на раме разбрасывающего механизма.
В целях использования полной грузоподъемности автомобиля незадействованное в работе оборудование рекомендуется снять. Так, при эксплуатации поливомоечного оборудования или только разбрасывающего оборудования необходимо снимать с автомобиля плужно-щеточное оборудование, и наоборот.
РАЗДЕЛ II
§
Лесное хозяйство достигло достаточно высокого уровня развития и в настоящее время является комплексным хозяйством, выполняющим не только все работы на территории гослесфон-да, но и работы по созданию защитных и ландшафтных лесонасаждений, облесению овражно-балочных и горных склонов, песков и других неудобных земель, созданию зеленых зон вокруг городов и населенных пунктов, производства лесозаготовительных работ.
Основными работами в лесном хозяйстве являются лесовос-становление на вырубках, полезащитное лесоразведение. Наиболее специфичными являются лесовосстановительные работы, так как они зависят от лесорастительных условий, давности рубки, числа пней на 1 га, влажности почвы и т. п.
Проведение лесовосстановительных мероприятий в таких условиях требует разных машин и оборудования.
Наличие на обрабатываемых площадях препятствий (пней, камней, отходов лесозаготовок и т. п.) вызывает необходимость значительных тяговых усилий тракторов, хорошей устойчивости, высокой проходимости и маневренности, способности легко объезжать препятствия, а иногда и переезжать через них.
В связи с этим для работы на вырубках машины должны обладать повышенной прочностью, высокой проходимостью и маневренностью; на склонах — хорошей продольной и поперечной устойчивостью; на слабых грунтах и заболоченных площадях — малым удельным давлением на почву; на песках — противообразив-ной стойкостью.
Условия выполнения работ имеют свои особенности, основными из которых являются:
• значительная разбросанность территории лесохозяйственных предприятий;
• большие площади лесохозяйственных предприятий, в десятки раз превышающие площади сельскохозяйственных предприятий и возрастающие с юга на север;
• малые по размеру площади отдельных участков и связанные с этим короткие гоны при работе машинно-тракторных агрегатон;
• участки работ часто разбросаны друг от друга от нескольких сотен метров до нескольких километров;
• тяжелые условия выполнения работ.
Создание системы зеленых насаждений в городах и населенных пунктах и поддержание уже существующих объектов (парков, садов, скверов) зависит от своевременного и качественного выполнения работ агротехнического и инженерно-строительного характера.
Работы в городском озеленительном хозяйстве можно условно разделить на три группы: выращивание посадочного материала, создание новых объектов озеленения и уход за городскими зелеными насаждениями.
Для механизации этих работ используются технические средства, специально созданные для озеленительных работ, а также заимствованные из других отраслей народного хозяйства, в основном из сельского и лесного.
Технологические операции, относящиеся к работам первых двух групп, достаточно полно оснащены специальными машинами. Так, с помощью бульдозеров готовят площади под объекты озеленения; сельскохозяйственные орудия используют для обработки почвы, посадки и посева, борьбы с сорняками и болезнями в питомниках декоративных культур; ковшовые экскаваторы применяют для подготовки посадочных ям под деревья, а траншейные экскаваторы — для создания живых изгородей.
Уход за городскими зелеными насаждениями сложно проводить машинами, взятыми из других отраслей, так как городские условия имеют ряд специфических особенностей, а именно:
• размеры объектов озеленения достаточно малы;
• плотность почвы колеблется в больших пределах (например, плотность дорожек и площадок, образованных движением пешеходов, в 5…7 раз выше плотности сопредельного газона);
• почва имеет различные твердые включения;
• наличие на газоне препятствий в виде посадок, дорожно-транспортной сети, малых архитектурных форм и т.д.
К применяемой технике предъявляются следующие требования: малые габаритные размеры, позволяющие вписываться в границы обрабатываемых участков; высокая маневренность и сохранение работоспособности при маневрировании; использование двигателей с низким уровнем выброса вредных веществ и низким уровнем шума; легкость управления машинами в работе.
Машины в городских условиях должны потреблять относительно небольшую энергию, так как стесненность оперативных пло-
щадей не позволяет использовать крупногабаритные базовые шасси, имеющие мощные двигатели.
В лесохозяйственных и озеленительных предприятиях выполняемые механизированные процессы могут быть подразделены на три основные вида:
• подвижные процессы, совершаемые при перемещении, когда рабочие машины передвигаются по площади, на которой выполняются технологические операции (обработка почвы, посев, посадка и т.п.);
• стационарно-подвижные процессы, при которых технологические операции, осуществляемые неподвижными рабочими машинами, чередуются с переездами от одного объекта работ к другому (корчевка, валка леса машинами, сбор лесных семян и т.п.);
• стационарные процессы, при которых рабочие машины при выполнении технологических операций остаются неподвижными (обработка семян, переработка древесины и т.п.).
Подвижные и стационарно-подвижные процессы осуществляются подвижными машинными агрегатами (МА) и машинно-тракторными агрегатами (МТА). Машинный агрегат представляет собой отдельную машину, выполняющую определенную технологическую операцию (самосвал, бульдозер, автокран, экскаватор и т.д.). Машинно-тракторный агрегат включает в себя трактор с присоединенными к нему одной или несколькими технологическими машинами. В лесном хозяйстве используются как гусеничные, так и колесные тракторы, в зеленом — в основном колесные тракторы. Класс тяги применяемых тракторов: 0,2; 0,6; 0,9; 1,4; 2; 3; 4; 5; 6.
Стационарные процессы осуществляются агрегатами из неподвижно установленных двигателей и рабочей машины.
§
Использования машинного и машинно-тракторного
Парка в лесном, лесопарковом и городском зеленом
Хозяйствах
Основной организационно-хозяйственной единицей в лесном хозяйстве является лесхоз, в лесопарковом хозяйстве — лесопар-кхоз, в городском хозяйстве — управление городского зеленого хозяйства.
Производственной единицей лесхоза и лесопаркхоза является лесничество, управление городского зеленого хозяйства имеет дочерние (районные, межрайонные) управления зеленого хозяйства. Машинный и машинно-тракторный парки (МП и МТП) рассредоточиваются по лесничествам (управлениям зеленого хо-
зяйства), а на центральной базе лесхоза (главного управления) создается ремонтно-механическая мастерская и организуется управление (отдел) МП и МТП.
В лесничестве (управлении) создаются специализированные бригады. Бригаду возглавляет бригадир-механик, отвечающий за состояние техники, рациональное и эффективное ее использование и качество выполняемых работ.
Эффективность работы бригады и производительность зависят от правильной организации труда, умелого планирования работ по времени, полного и правильного укомплектования машинами и механизмами, своевременного обеспечения горючесмазочными и другими материалами, своевременного и качественного технического обслуживания.
На лесохозяйственных и озеленительных работах применяются три наиболее типичные схемы организации использования МТП.
1. Вся техника распределяется по лесничествам (управлениям) и за правильность ее использования и эффективность эксплуатации отвечает лесничий (начальник управления).
2. Вся техника находится в специальном производственном подразделении — цехе механизации или механизированной бригаде, а работы выполняются по заявкам лесничеств (управлений) и в соответствии с общим планом в хозяйстве.
3. Вся техника сосредотачивается в укрупненных производственных единицах (лесничествах, управлениях), имеющих стационарный пункт технического обслуживания и бригаду по техническому обслуживанию машин.
Наиболее эффективными являются вторая и третья схемы, так как сосредоточение техники в самостоятельных единицах создает предпосылки для внедрения прогрессивных методов организации выполнения лесохозяйственных работ и руководства производственной деятельностью.
Для повышения эффективности использования и рационального планирования работы МТП необходим систематический анализ показателей его использования, основными из которых являются: уровень механизации лесохозяйственных и озеленительных работ по видам их выполнения в оптимальные агротехнические сроки, выработка на трактор, коэффициент технической готовности, коэффициент технической надежности, коэффициент использования машинного и тракторного парка, коэффициент сменности, размеры оптимальной оперативной площади, оптимальное плечо пробега машин.
Уровень механизации для каждого вида работ Ум определяется по формуле, %,
у„=^-юо,
Quot;о
где Ом — объем механизированных работ данного вида, га (км и т.п.); 00 — общий объем работ этого же вида, га (км и т.п.).
Уровень выполнения работ по видам в оптимальные агротехнические сроки Увр определяется по формуле, %,
Ув.р=^юо,
где Оф — фактически выполненный объем работ в оптимальный агротехнический срок, га (км и т.п.); 03 — запланированный объем работ за этот же срок, га (км и т.п.).
Наработка на трактор (машину). Механизированные работы, выполненные тракторными агрегатами или другими самоходными машинами, учитываются в физических единицах (га, км, м3 и т.п.). На каждый из видов тракторных работ установлены нормы выработки.
Норма времени — это время (мин, ч), установленное на выполнение единицы продукции при правильно организованном процессе.
Между нормой выработки и нормой времени имеется зависимость: норма выработки равна частному от деления единицы на установленную норму времени.
Коэффициент технической готовности К^Тхарактеризует техническую готовность машин к работе в конкретный момент времени. Он определяется по формуле
К -Он
О
где пИ — количество исправных машин к данному моменту времени; п0— общее (списочное) число этих же машин.
Коэффициент технической надежности Ктн характеризует величину простоев из-за технических неисправностей, поломок, а также своевременность и правильность выполнения мероприятий планово-предупредительной системы технического обслуживания машин. Он определяется по формуле
К = 2^ До
т—н«ХДо ХДг.„’
где ХДо — число отработанных машинодней за определенный период времени; ХДт.н — число машинодней простоя из-за технических неисправностей за тот же период.
Коэффициент использования парка Кип показывает степень использования парка машин за определенный период. Его определяют по формуле
к ЕДо
и—п~ХДо ХДпр’
где ХДпр — суммарное число дней простоя машин из-за технических неисправностей, отсутствия работы, болезни механизаторов, организационных и других причин за тот же период.
Коэффициент сменности К<.м характеризует степень использования времени суток. Он определяется по формуле
см«£До’
где Х^-м — число отработанных машиносмен за определенный промежуток времени.
В качестве результативных количественных показателей за определенный период применяют наработку трактора на лесохозяйствен-ных работах (гектар условной пахоты) и выработку трелевочного трактора (м3 стрелеванного леса). Перечень работ лесохозяйствен-ных тракторов составляет 10…20 наименований, поэтому суммарную оценку их выработки дают в условных единицах. Такой единицей является условный эталонный гектар (условный гектар).
Условный эталонный гектар — это объем работ, соответствующий вспашке 1 га площади в следующих, принимаемых за эталонные, условиях: удельное сопротивление почвы 0,05 МПа при скорости движения агрегата 5 км/ч; глубина обработки почвы 20 см; агрофон — стерня зерновых на почвах средней прочности по несущей поверхности (средние суглинки) при влажности почвы 20…22 %; рельеф ровный (угол склона до Г); конфигурация правильная (прямоугольная); длина гона 800 м; высота над уровнем моря 200 м; каменистость и препятствия отсутствуют.
Переход технического объема тракторных работ в условные гектары основывается на эталонной выработке и технически обоснованных нормах выработки в данном виде работ, в заданных условиях. При этом сменная или часовая выработка в условных гектарах трактора каждой марки при выполнении технически обоснованных норм выработки в пределах допустимых отклонений на всех видах работ и в различных природно-производственных условиях будет одинаковой.
Объем тракторных работ в условных £2У гектарах определяется по формуле, усл. га,
П
где q — все виды работ, переводимые в условные гектары; tij — число сменных, технически обоснованных норм выработки нау’-м виде работ, тракторосмен; W3j — эталонная выработка трактора, используемого на выполнении у-го вида работ, усл. га.
Число сменных технически обоснованных норм выработки пр рассчитывается по формуле
Qj
J Wf*
где Qj — объему’-го вида работ, физ. га; Wf — технически обоснованная норма выработки на j-ы виде работ, физ. га/смену.
Эталонная выработка трактора Wy — трактор, вырабатывающий за 1 ч сменного времени один условный эталонный гектар. Перевод физических тракторов в условные эталонные основывается на соотношениях их эталонной часовой выработки.
Выработка в условных гектарах на условный трактор определяется по формуле, усл. га/усл. тр,
W = -^-
у к» ‘
где КУТ — коэффициент перевода физических тракторов в условные.
Число условных тракторов путопределяется по формуле, усл. тр, m У-Т. —2j к У-Т! к=1
где m — тракторы всех марок, переводимые в условные; пк — число тракторов каждой марки.
14.3. Тягово-эксплуатационные расчеты машинно-тракторных агрегатов
14.3.1. Баланс мощности трактора
При работе машинно-тракторного агрегата только часть мощности, развиваемая двигателем трактора 7УЭф, используется на выполнение полезной работы. Значительная же часть расходуется на преодоление различного рода сопротивлений, возникающих при работе трактора, основными из которых являются: мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений в трансмиссии А^; передвижение трактора Nnep; буксование N5yKC; преодоление подъема Nn011; преодоление сил инерции Щ. Оставшаяся часть эффективной мощности двигателя расходуется на полезную работу: преодоление тягового сопротивления агрегатируемой с трактором рабочей машины Nrи на привод активных рабочих органов машин от вала отбора мощности Л^ом-
Таким образом, баланс мощности трактора можно выразить в следующем виде, кВт:
Л^эф = Nw Nnep N5yKC ± Nnoa ±Nj NB0M NT.
Потери мощности в трансмиссии yVTp вследствие трения в со пряжениях деталей (шестерен, подшипников, сальников и т.п.), а также на перемешивание масла в картерах учитываются КПД трансмиссии г)тр, которая находится в пределах 0,86… 0,92. Исходя из этого величина мощности NTp определяется по формуле, кВт,
N■^ = N^(1 -Лтр)-
Потери мощности на передвижение трактора рассчитываются по формуле, кВт,
_MJv_
^ 360 ‘
где Мт — масса трактора, кг; / — коэффициент сопротивления передвижению трактора; v — скорость движения трактора, км/ч.
Коэффициент сопротивления передвижению трактора зависит от состояния поверхности, по которой передвигается трактор, а также от типа движителя трактора. Этот коэффициент изменяется в широких пределах и составляет от 0,03…0,04 (укатанная снежная дорога) до 0,16…0,18 (прокультивированное поле) для колесных тракторов и соответственно от 0,06…0,07 до 0,09…0,12 — для гусеничных.
Потери мощности на буксование jV6yKC определяются по формуле, кВт,
^букс = (Л^эф — ^тр)5,
где 5 — коэффициент буксования.
Коэффициент буксования в большей степени зависит от типа движителя и состояния поверхности и составляет 2…6% для гусеничных тракторов и 10… 15% — для колесных при движении без нагрузки.
Потери мощности на подъем NaoAопределяются по формуле, кВт,
M^iv
под 360 ‘
где i — подъем пути (отношение высоты подъема к длине по горизонту).
В данной формуле знак « » показывает движение трактора на подъем, знак «-» — под уклон.
Мощность, расходуемая на преодоление сил инерции, рассчитывается по формуле, кВт,
J ~ 360 ‘
где / — линейное ускорение, м/с2.
Здесь знак « » показывает на движение трактора с ускорением, а знак «-» — с замедлением. При установившемся движении и
небольших скоростях движения трактора силы инерции незначительны, поэтому мощностью Nj можно пренебречь, т. е. 7V, = 0.
Мощность, расходуемая на привод машины с активными рабочими органами от ВОМ трактора, рассчитывается по формуле, кВт,
^вом=^000~’
где Мвом — крутящий момент, развиваемый на BOM, H • м; со — угловая скорость ВОМ, рад/с.
Степень использования полезной мощности трактора характеризуется тяговым коэффициентом полезного действия. Тяговый КПД трактора гТ — это отношение мощности, используемой на полезную работу к эффективной мощности двигателя, т. е.
_Nr NBOM
Л^эф
или при использовании только тяговой мощности
NT
Г|т = —■
Эф
Для современных гусеничных тракторов тяговый КПД г)т = = 0,68…0,75, колесных со всеми ведущими колесами г)т= 0,6…0,7, а с двумя — лт = 0,5… 0,62.
При известных значениях эффективной мощности N^ и тягового КПД пт, тяговая мощность определяется по формуле, кВт,
NT= Л^фЛт.
Тяговое усилие трактора Рт, необходимое для комплектования тракторных агрегатов, определяется по формуле, кН,
_ 360JVT
Гт—
V
Для нормальной работы машинно-тракторных агрегатов необходимо, чтобы соблюдалось условие, кН,
где i?arp — тяговое сопротивление агрегата, кН.
14.3.2. Тяговое сопротивление лесохозяйственных машин и орудий
Сопротивление, возникающее при перемещении лесохозяйственных машин под воздействием тягового усилия трактора, называется тяговым, или рабочим сопротивлением. При работе лесохозяйственных машин тяговое сопротивление изменяется в ши-
роких пределах и зависит от наличия в лесных почвах корней, порубочных остатков и других древесных включений, а также от изменения глубины хода рабочих органов машин и орудий и т.д. Оно является одним из важных эксплуатационных показателей лесохозяйственных машин и складывается из следующих оснои-ных величин:
• сопротивления от сил трения качения ободьев колес о грунт, сил трения скольжения рабочих поверхностей машин об обрабатываемый материал и сил трения между отдельными механизмами машин R^;
• сопротивления резания и крошения обрабатываемого материала RP,K;
• сопротивления, затрачиваемого на отбрасывание отдельных частиц обрабатываемого материала Д, ч;
• сопротивления подъему RUM;
• сопротивления сил инерции, возникающих при неравномерном движении машины Д^.и.
Таким образом, в общем виде баланс сопротивления машин можно выразить в следующем виде, кН:
^г = -игр ^р.к Яз.ч ± ^под ± Д:.и-
Корчевание пней.При корчевании пней корчевальными машинами прикладываемая к пню сила наиболее часто имеет горизонтальное или близкое к нему направление. Сопротивление пня ЛК1)р свежей рубки корчеванию горизонтально направленной силой снекоторым приближением можно определить по формуле, кН,
RKop= lOqyfdi,
где q — опытный коэффициент, принимаемый для осины 0,05, для пихты и березы 0,06, для сосны 0,07; d — диаметр корчуемого пня, см.
При работе корчевальной машины при извлечении пня с опущенными в почву клыками ее рабочее сопротивление RKopрассчитывается по формуле, Н,
Дюр = MKopgf КкаВХр Gnfn,
где Мкор— масса корчевальной машины, кг; g — ускорение силы тяжести, м/с2; / — коэффициент сопротивления перемещению корчевальной машины; Кк — коэффициент сопротивления корчевания, учитывающий разрыв корней, трение их о почву при извлечении пня и рыхлении почвы, Кк = 5…50 И/см2; а — глубина погружения клыков в почву, см; зависит от диаметра пня d и породы. При d= 24…28 см а = 20…30 см; при d = 28…32 см а= 30…50 см; В — ширина захвата отвала корчевальной машины, см; Хр — коэффициент неполноты рыхления за счет расстояния
[ между зубьями, Хр= 0,40…0,75; Gn — сила тяжести перемещаемо-
го отвалом пня и грунта, G„ = 3000…4000 Н; fn — коэффициент сопротивления перемещению пня, грунта, fn = 0,4…0,7. Срезание кустарника.Тяговое сопротивление кустореза i?K с пассивным рабочим органом при работе с опущенным отвалом, скользящим по поверхности почвы на полозках, определяется по формуле, Н, RK= MKgfT,n Kpflfcp«cpe,
[ где Мк— масса кустореза, приходящаяся на опорные полозки, кг; g — ускорение силы тяжести, м/с2;/^п — коэффициент трения скольжения опорных полозков о почву, принимаемый в среднем 0,5; Кр — коэффициент резания. Для пород с мягкой древесиной Кр = 1200… 1500 Н/см, с твердой — Кр = 1500…2200 Н/см; dcp —средний диаметр стволиков, см; пср— число стволиков, совпадающих с режущей кромкой ножа; е — коэффициент, учитывающий неодновременность процесса перерезания стволиков, е = 0,4… 0,5. Удаление порубочных остатков.Очистка вырубок от валежника, порубочных остатков осуществляется подборщиками сучьев, тяговое сопротивление Rnoa6которых рассчитывается по формуле, Н,
Дюдб = (Мюдб Л/пач)&/пач KnBh,
где Мподб— масса подборщика сучьев, кг; Мпач— масса перемещаемой пачки, равная 700… 1200 кг; /пяч — коэффициент сопротивления перемещению зубьев подборщика с пачкой, равный 1,2… 1,75; Кп— удельное сопротивление рыхления почвы, рав-
| ное 9… 19 Н/см2; В — ширина захвата, см; h — глубина рыхления, см.
Основная подготовка почвы.Для основной подготовки почвы
I применяются различные виды плугов, тяговое сопротивление которых зависит от физико-механических свойств почвы, а также ее
| влажности, степени задернения, глубины вспашки, ширины захвата плуга, формы и состояния рабочей поверхности отвала, массы плуга, его скорости движения и т. п.
Тяговое сопротивление плуга. Оно складывается из сил трения скольжения и качения при движении плуга (вредное сопротивление), сил резания почвы и ее крошения и сил на отбрасывание
} пласта. При работе плуга на открытых площадях и на раскорче-
‘ ванных вырубках тяговое сопротивление плуга R^ рассчитывается по формуле В. П. Горячкина, которая представляется в следующем виде, Н:
Яш, — MnjlgfT КПаЪп eabnV2,
где Мпл — масса плуга, кг; g — ускорение силы тяжести, м/с2;/. — коэффициент трения почвы о металл; Кп — удельное сопротивле-
ние почвы, Н/см2; а — глубина вспашки, см; Ъ — ширина захвата корпуса плуга, см; п — число корпусов; е — коэффициент динамической пропорциональности, Н • с2/м4; V — рабочая скорость движения, м/с.
Коэффициент трения fTзависит от типа почвы и принимается равным 0,25… 0,8; удельное сопротивление почвы может быть принято: для легких почв Кп= 2,0…3,5 Н/см2; для средних — Кп = = 3,6…5,5 Н/см2; для тяжелых — Кп= 5,6…8,0 Н/см2; для очень тяжелых — Кп > 8,1 Н/см2.
Первое слагаемое тягового сопротивления плуга представляет собой сопротивление, расходуемое на преодоление сил на передвижение плуга и трение рабочих органов о почву (вредное сопротивление); второе — на резание и крошение почвы; третье — на отбрасывание пласта за счет кинетической энергии.
Для практических расчетов тяговое сопротивление плуга можно определять по упрощенной формуле, Н,
Яш = Kabn,
где К — удельное сопротивление плуга, Н/см2.
Удельное сопротивление плуга на 20 % выше, чем удельное сопротивление почвы, т.е. К= 1,2Кп.
При работе плуга на вырубках, особенно на нераскорчеван-ных, где в почве находится большое число корней, в формулу В.П.Горячкина введено еще одно слагаемое, учитывающее сопротивление, идущее на перерезание корней в почве. В этом случае тяговое сопротивление плуга определяется по формуле, Н,
/?пл = ^wxSfn ^п(1 _&)abn eabnV2 цАаЬп,
где ц — удельное усилие для разрыва корней, Н/см2; Д — часть площади поперечного сечения корней, находящихся в пахотном горизонте, равная 0,02…0,05.
Удельное сопротивление почвы для вырубок составляет Кпя= 8… 1,2 Н/см2. Удельное сопротивление для разрыва корней зависит от породы, его можно принять ц= 200…300 Н/см2.
Тяговое сопротивление канавокопателя. Для основной подготовки почвы под посадку лесных культур на сырых почвах и при прокладке осушительных канав применяются плуги-канавокопатели и каналокопатели, тяговое сопротивление RKкоторых определяется по формуле, Н,
RK-MKgfT KK^HK,
где Мк — масса канавокопателя, кг; Кк— удельное сопротивление грунта, Н/см2; Bab — поперечная ширина канавы соответствен но в верхней и нижней частях, см; Нк— глубина канавы, см.
Удельное сопротивление грунта для лесных почв составляет Кк= 10…12H/CM2.
Дополнительная обработка почвы.Тяговое сопротивление борон, культиваторов, рыхлителей, лущильников RMпри сплошной обработке почвы определяется по формуле, Н,
Я-м = КХВР,
где Кх — удельное сопротивление машины, Н/м; Вр— рабочая ширина захвата, м.
Удельное сопротивление машины зависит от типа рабочих органов орудия и колеблется в пределах К = 400…8000 Н/м.
Рабочая ширина захвата культиваторов при междурядной обработке почвы (кроме строчно-ленточной схемы посева) определяется по формуле, м,
В? = тр(Ьм— 2е),
где /ир — число рядов, обрабатываемых за один проход; Ьи — ширина междурядий, м; е — величина защитной зоны, м.
При однорядной обработке почвы тр= 1, а рабочая ширина захвата Ьиравна ширине захвата культиватора.
Посев лесных культур.Тяговое сопротивление сеялки состоит из сил сопротивления сеялки при перемещении ее на колесах, сопротивления сошников и шлейфов, расположенных за ними, и сил трения в передаточных механизмах и высевающих аппаратах. Оно зависит от массы сеялки, типа почвы и ее состояния во время посева, конструкции сошников и их размещения.
В практических расчетах тяговое сопротивление сеялки Д. определяется по формуле, Н,
R, = Mcgf 5Хош,
где М^ — масса сеялки, кг; /’ — коэффициент сопротивления сеялки; 2^ Ясош — суммарное сопротивление сошников, Н.
Коэффициент сопротивления перемещению при посеве составляет/^ 0,12…0,15 для сеялок с пневматическим колесами и/’ = = 0,18…0,25 — с металлическим колесами.
Сопротивление одного сошника зависит от типа сошника и глубины его хода. Оно составляет Д;ош= 20… 125 Н.
Посадка лесных культур.При проведении посадочных работ тяговое сопротивление лесопосадочной машины складывается из сопротивлений: от прорезания посадочной щели сошником, а для сошников с рыхлительными крыльями и от рыхления почвы около щели; перемещения лесопосадочной машины; от действия заделывающих устройств; трения в передаточных механизмах. Тяговое сопротивление лесопосадочной машины RnM рассчитывается по формуле, Н,
fTg Knabn,
где (7ЛМ — масса машины, кг; fT — коэффициент трения металла машины о почву; Кп— удельное сопротивление почвы, Н/см2; а — глубина хода сошника, см; b — ширина сошника, см, для сеянцев Ь= 12… 15 см, для саженцев Ь= 30…35 см; п — число сошников.
Разработка грунта под объекты озеленения.Тяговое сопротивление землеройных машин выражается общей формулой
-Яр.г = Д;.д Rr.p Дт.в ^в.т ^и.н>-
где Д; д — сопротивление машины движению, Н,
^=<<? <?K)*(/±0,
где G — масса машины, кг; GK— масса грунта в ковше, кг, GKучитывается только при работе скрепера; g — ускорение силы тяжести, м/с2;/— общий коэффициент сопротивления трению, равный 0,2…0,25; i — коэффициент сопротивления движению машины на подъеме (уклоне), / = tga; a — угол наклона пути движения к горизонту, °;
i?rp — сопротивление грунта резанию, Н,
^r.p = bcLKp,
где Ьс — ширина срезаемого слоя, м; L — ширина захвата рабочего органа, м; Кр— коэффициент сопротивления резанию, равный (10… 12)10* Н/см2;
Rnв — сопротивление призмы волочения, Н,
Rn.B = YLhTY(v±i)k,
где Y— коэффициент высоты призмы: для скреперов Y= 0,5… 0,6; для отвалов Y= 1; hT— высота грунта, равная высоте отвала или ковша, м; у — средняя плотность разрыхленного грунта в период волочения, равная (13… 18)103 Н/м3; ц, — коэффициент трения призмы волочения, равный 0,3…0,5;
RB/t — сопротивление внутреннего трения грунта, Н,
Лвт = bcLhTya,
где а — ускорение скрепера при трогании с места, м/с2;
i?HH — инерционные нагрузки, возникающие при перемещении массы грунта, Н,
Км = xLhfy,
где х= tg(p(l tg2cp); tgcp — коэффициент внутреннего трения грунта; Ф — угол внутреннего трения грунта, °, ср = 14…45°.
Тяговое сопротивление плужно-щеточного очистителя,возникающее при работе снежного плуга (отвала) включает в себя:
• сопротивление снега резанию, Н,
^р.с — BhcKpQ,
где В — ширина захвата отвала, м; /гс— средняя высота убираемого снега, м; j^,0 — коэффициент сопротивления снега срезанию, н/м2;
• сопротивление перемещению призмы волочения снега, Н,
Rn.nP= mnpf2sm(a 8)g,
где /ипр — масса снега призмы волочения, кг; f2— коэффициент внутреннего трения; a — угол установки отвала, °; 5= arctg/,;/, — коэффициент трения снега о сталь;
• сопротивление перемещению снега вдоль отвала, Н,
-Кп.с = mnpfjjgcos&cosa;
• сопротивление движению рабочего органа, Н,
Яр = mn(fc ± iy)g,
где тп— масса снега призмы волочения, кг; /с— коэффициент трения ножа плуга о снег; iy— уклон местности, iy = sin(3; |3 — угол уклона, °.
Почвообразующие фрезы.Нож фрезы совершает поступательное движение со скоростью Уи вращается с окружной скоростью U. Он входит в почву сверху и отделяет слой грунта — стружку определенных размеров и формы.
Для обеспечения работы фрезы необходимо выполнять условие, кВт,
N > N
где NT— мощность трактора, кВт; Nn0Tp— потребная мощность для работы фрезы, кВт.
В общем виде потребная мощность Л^потр определяется из выражения, кВт,
-«потр -«дв т -«рез т -«отбр;
где N№ — мощность, необходимая на движение фрезы в заглубленном положении, кВт; Npe3— мощность, необходимая для резания грунта, кВт; Nor5p— мощность, необходимая на отбрасывание почвенных частиц, кВт.
В развернутом виде потребная мощность фрезы записывается в следующем виде, кВт:
N _ G^fv [Knab{U -v) KOT6pGor6p(U-vf
потр 1000 1000 2-1000g/
где (7Ф — сила тяжести фрезы, Н;/— коэффициент трения металла о почву, древесину; v — скорость движения трактора, м/с; К„ — удельное сопротивление почвы резанию, Н/м2, Кп = 2 • 104… 6 • 104, Н/м2; а — глубина фрезерования, м; b — ширина захвата фрезы, и; U — окружная скорость фрезерного барабана, м/с; Кот5р— коэффициент отбрасывания почвы рабочими органами; (50Тбр — сила тяжести грунта, отбрасываемого рабочими органами за время /, Н; t — время подхода к почве очередного рабочего органа, с. Сила тяжести G0T6p определяется из выражения, Н,
Got6P = yab(U- V)t,
где у — удельная сила тяжести почвы, Н/м3, у= 20- 103… 25 • 103, Н/м3.
Время подхода очередного рабочего органа определяется по формуле, с,
где z — число ножей на диске фрезерного барабана, шт.; п — частота вращения фрезерного барабана, об/с.
Расчет потребной мощности фрезы jVnoTp дает возможность подобрать тип трактора.
Кусторезы, машины для удаления пней.Мощность, потребная на перерезание нежелательной растительности и резание пней, подсчитывается аналогично фрезерным машинам для подготовки почвы. Отличие имеется при расчете мощности на резание древесины и ее отбрасывание.
Мощность, необходимая на резание древесины, Лрез определяется по формуле, кВт,
_KPJlddsnCTBe(U-V)
рез 1000
где Крд — удельное сопротивление древесины резанию, Н/м2, Крд = 12 • 104…22 • 104, Н/м2; d — средний диаметр срезаемой древесины, м; d& — диаметр фрезерного барабана, м; лСТБ — число стволиков срезаемой древесины на 1 м ширины захвата, шт.; е — коэффициент, учитывающий неодновременность процесса перерезания стволиков, е= 0,4…0,5.
Мощность, необходимая на отбрасывание древесных частиц, Л’отбр определяется по формуле, кВт,
дг _ -«-ОТбр»0Тбр (У ~V)
отбр » 2Јl000f
где Л^гбр — коэффициент отбрасывания древесины рабочими органами, Кот5р = 0,5 …0,8; (70т6р — сила тяжести древесины, отбрасываемой рабочими органами за время t, H.
Сила тяжести древесины Сотбр, отбрасываемой рабочими органами в единицу времени, определяется из выражения, Н,
Gor6p = ydd5ne(U- v)t,
где у — удельный вес древесины, Н/м3, у= 4- 103…8 • 103 Н/м3.
Широкозахватные и комбинированные агрегаты.Тяговое сопротивление широкозахватного агрегата RaTp, состоящего из набора одинаковых технологических машин или комбинированного агрегата, состоящего из набора различных технологических машин, рассчитывается по формуле, Н,
Дщ> = Rn ^2^2 ^сц;
где RYи R2— тяговое сопротивление технологических машин, входящих в агрегат, Н; щ и п2 — число машин, входящих в агрегат, шт.; /^.ц — сопротивление сцепки, Н.
Сопротивление сцепки jR^ рассчитывается по формуле, Н,
где Gcll— масса сцепки, кг;/— коэффициент сопротивления качению. Для культиваторов и борон /= 0,18…0,22; для лесопосадочных машин /= 0,20…0,25.
Агрегаты, работающие на подъем.Тяговое сопротивление агрегата, работающего под уклоном (подъем или уклон), Д,гр определяется по формуле, Н,
D _ D J. D
^агр Лм — Лподэ
где RM — тяговое сопротивление технологической машины (плуг, кусторез, сеялка, канавокопатель и т.п.), Н; Rnoa — тяговое сопротивление на преодоление подъема (знак « ») или уклона (знак «-»), Н.
Тяговое сопротивление на преодоление подъема Rn0Mопределяется по формуле, Н,
Дюд = g(GTp KnGM)i,
где Gw — масса трактора, кг; Кп — поправочный коэффициент, учитывающий вес земли, находящейся на рабочих органах во время работы, Кп= 1,1… 1,4; GM— масса технологической машины, кг; i — подъем (уклон) под длине гона.
После подстановки формула примет вид, Н,
RaTp = Ru±g{GTp KnGu)i.
Мероприятия, снижающие вредные сопротивления машин.В целях уменьшения вредных сопротивлений, возникающих при работе машинно-тракторных агрегатов, необходимо:
• режущие кромки рабочих органов всегда поддерживать острыми. Для этой цели целесообразно применять самозатачивающиеся рабочие органы;
• металлические колеса рабочих машин заменять на пневматические;
• систематически смазывать трущиеся части и регулировать зазоры в передаточных механизмах;
• правильно устанавливать прицеп к машинам или навесную систему трактора, чтобы линия тяги совпадала с линией сопротивления;
• подготавливать площади работ, удаляя с поверхности различного рода препятствия;
• там, где позволяют агротехнические требования, выбирать рабочие гоны в направлении уменьшения уклона обрабатываемой площади.
§
Для определения тяговых свойств трактора и тяговых сопротивлений лесохозяйственных машин служат динамометры, динамографы, работомеры, тензометрические установки.
С помощью динамометров и динамографов (рис. 14.1) определяется тяговое усилие трактора, которое при прямолинейном и равномерном движении равно тяговому сопротивлению прицепной рабочей машины. Во время испытаний эти приборы размещаются между прицепной серьгой трактора и прицепом машины.
Схема указывающего пружинного тягового динамометра с двумя полуэллиптическими листовыми пружинами 16 показана на рис. 14.1, а. Основным недостатком указывающих динамометров является невозможность фиксирования изменения тягового усилия в процессе испытаний. Пружинные динамометры выпускаются с измеряемыми усилиями от 10 до 200 000 Н. Этого недостатка лишены записывающие приборы. На рис. 14.1, б показана схема пружинного записывающего динамографа В. П. Горячки-на. Во время измерения усилия его величина записывается на бумажную ленту 9, движущуюся со скоростью 3 мм/с. Такие динамографы выпускаются с предельными измеряемыми усилиями 5; 20 и 50 кН.
Кроме пружинных динамографов применяются гидравлические динамографы. Схема устройства гидравлического динамографа конструкции ВИСХОМ представлена на рис. 14.1, в. Чувствительным элементом в нем является манометрическая трубка 6. Запись изменяющегося усилия Р, приложенного к серьгам 1 и 4, происходит на движущейся ленте 12. Предельные измеряемые уси-
Рис. 14.1. Схемы динамометров и динамографов: а — пружинный динамометр; / — корпус; 2 и 11 — серьги; 3 — подвижная тяга; 4 — система рычагов; 5— зубчатый сектор; 6— пружина для возвращения стрелки в нулевое положение; 7— колодка; 8 — пружина; 9 — цилиндр; 10— тяга корпуса; 12 — тяга; 13 — шкивок; 14 — трубка; 15 — рычаг; 16 — полуэллиптическая пружина; б — пружинный динамограф; 1 — корпус; 2 и б — прицепные серьги; 3 — пружина; 4 — тяга; 5 — упорная шайба; 7 — подвижный карандаш; 8 — неподвижный карандаш; 9 — бумажная лента; 10 — лентопротяжный механизм; в — гидравлический динамограф; 1 и 4 — серьги; 2 — поршень; 3 — масляная камера; 5 — соединительная трубка; 6 — манометрическая трубка; 7 — гибкая лента; 8 — пружина; 9 — маховичок; 10 — рычаг; 11 — пишущее перо; 12 — лента
Рис. 14.2. Схема работомера РТТК-АФИ:
1 — упругий стержень; 2 — подвижный упор; 3 — фрикцион; 4 — шатун; 5 — ось пути с эксцентриком; 6— счетчик пути; 7 — счетчик работы; 8 — коромысло с собачкой; 9 — нулевой упор; 10 — ось храпового колеса; 11 — храповое колесо
Рис. 14.3. Схема тензометрической установки:
а — блок-схема; 1 — датчики; 2 — тен-зоусилитель; 3 — шлейфовый осциллограф; 4 — источник энергии; б — схема размещения датчиков на тракторе для определения; / — крутящего момента на валу двигателя или сцепления; 2 — числа оборотов этого же вала; 3 и 5 — числа оборотов ведущих звездочек; 4 — тягового усилия; б—.расхода горючего
лия составляют 15; 30; 60 и 100 кН. Изменение предельных усилий осуществляется заменой пружины 8.
При оценке работы, выполненной трактором в течение оп-
ределенного времени или на какой-либо технологической операции, используются работомеры. Принципиальная схема работоме-ра РТТК-АФИ представлена на рис. 14.2. Он используется для ди-намометрирования агрегатов с прицепными машинами и дает возможность измерять величины тяговых усилий в пределах 5… 31 кН с точностью до 600 Н.
Тензометрические установки (рис. 14.3) являются более совершенными приборами. При помощи этих установок можно регистрировать на одной ленте несколько параметров. При изменении величин отдельных параметров в датчиках 1 (см. рис. 14.3, а), установленных в разных местах трактора, изменяются величины силы тока, который передается на шлейфовый осциллограф 3 и записываются при помощи светового луча на светочувствительной ленте (фотопленке или фотобумаге). Примерное размещение датчиков на тракторе для определения отдельных параметров показано на рис. 14.3, б. Тензометрическую установку можно использовать и для определения тягового сопротивления навесных машин. В этом случае датчики закрепляют на двух нижних и одной верхней тягах навесной системы трактора.
Для определения расхода горючего на различных режимах работы используются расходомеры. Наибольшее применение нашли поршневые электрические расходомеры.
§
В зависимости от вида соединения трактора с рабочими машинами машинно-тракторные агрегаты бывают прицепные, навесные, полунавесные и гидрофицированные.
Прицепной агрегат — это агрегат, в котором рабочая машина с трактором соединяется в одной точке и вся масса машины приходится на ее ходовую часть. Навесной агрегат — это агрегат, в котором вся масса машины передается на ходовую часть трактора. Имеющиеся на рабочей машине колеса служат для привода в движение механизмов машины и для проведения регулировок технологического процесса. В полунавесном агрегате значительная часть рабочей массы машины передается на ее колеса, а часть — на ходовую часть трактора. В навесных и полунавесных агрегатах рабочие машины с трактором соединяются при помощи тракторных навесных систем в трех или двух точках. Гидрофицированный агрегат имеет прицепная рабочая машина, на которой установлены гидроцилиндры для управления рабочими органами машины из кабины тракториста.
В целях более полного использования тягового усилия трактора применяются широкозахватные агрегаты. Широкозахватный агрегат — это агрегат, состоящий из нескольких рабочих машин и соединенных с трактором при помощи промежуточных устройств-сцепок, оборудованных гидрофицированными устройствами.
Машинно-тракторные агрегаты могут быть простыми и комбинированными. Простой агрегат — это агрегат, составленный из одинаковых рабочих машин. Комбинированный агрегат — это агрегат, состоящий из различных рабочих машин, выполняющих различные технологические операции.
Одним из условий комплектования машинно-тракторного агрегата является его загрузка, т.е. использование тягового усилия или мощности трактора. Агрегат должен быть подобран таким образом, чтобы при оптимальной скорости движения (передачи) трактора его тяговое усилие или мощность использовалась как можно лучше. Степень использования тягового усилия трактора характеризуется коэффициентом использования тягового усилия трак-
тора. Коэффициент использования тягового усилия трактора tit — это отношение тягового сопротивления рабочей машины i?M к тяговому усилию трактора Ртрна выбранной передаче, т.е.
Таблица 15.1 Характеристики перемещаемых материалов
В лесном хозяйстве оптимальным коэффициентом использования тягового усилия трактора считается такой, который при подготовке почвы составляет 0,85…0,9; на предпосевной обработке почвы и посеве — 0,9…0,95.
§
Агрегатов
Производительностью машинно-тракторного агрегата называется количество работы (га, км, м3 и т.п.), выполненное им за определенный промежуток времени (час, смену и т. п.) и отвечающее агротехническим требованиям. Различают теоретическую, техническую (рабочую) и действительную производительность.
Теоретическая производительность — это производительность за один час работы без учета поворотов, простоев и т.п., она учитывает конструктивную ширину захвата и теоретическую скорость движения.
Техническая (рабочая) производительность учитывает фактические ширину захвата, скорость движения агрегата, затраты времени, используемые непосредственно на выполнение работы в течение смены, рельеф местности.
Действительная производительность — это отношение объема выполненной работы ко времени ее выполнения.
Наиболее часто пользуются технической производительностью Wcu, которая рассчитывается по формуле, га/смену,
WCM = 0,BvTKzKKKa,
где В — конструктивная ширина захвата, м; v — действительная скорость движения агрегата, км/ч; Т — продолжительность смены, ч; К3— коэффициент использования ширины захвата рабочих машин; для плугов он принимается равным 1,1; сеялок — 1,0; борон — 0,98; культиваторов — 0,96; Ки — коэффициент использования рабочего времени смены; Ка— коэффициент, учитывающий влияние рельефа; при угле уклона до Г он принимается равным 1,0; от 1 до 5° — 0,96; от 5 до 7° — 0,92; от 7 до 9° — 0,84.
Для агрегатов, производительность которых измеряется в линейных единицах, она рассчитывается по формуле, м/смену,
WCM = l000vTKaKa.
Грунт | Средняя плотность грунта у, т/м3 | К | Щ>.г |
Песок: | |||
сухой | 1,5… 1,6 | 0,6…0,7 | 1,1 |
влажный | 1,6… 1,7 | 0,7…0,9 | 1,15…1,2 |
Чернозем Супесь и суглинки (влажность до 6 %) Сухая глина | 1,5… 1,6 1,6… 1,8 1,7… 1,8 | 1,1…1,25 1,1… 1,2 1…1Д | 1,3… 1,35 1,2… 1,4 1,2… 1,3 |
Снежная масса | 0,1…0,55 | — | 1,1 …1,3 |
Сменная производительность бульдозеров, грейдеров и скреперов определяется по формуле, м3/смену,
ц/ _ ■* ■**и*|г-«-н
‘цЛр.г
где VT — геометрический объем грунта в призме, перемещаемый отвалом, м3; Кн— коэффициент наполнения ковша (только при расчете WCMскрепера); tn— время рабочего цикла машины; Крг — коэффициент рыхления грунта призмы перед отвалом или грунта в ковше скрепера.
Значение коэффициентов Кни Кргприведены в табл. 15.1.
Увеличение производительности достигается за счет увеличения ширины захвата рабочих машин с использованием широкозахватных агрегатов и повышения скорости движения. Однако в лесном хозяйстве применение широкозахватных агрегатов ограничено из-за уменьшения маневренности. Скорость движения при бороздной подготовке почвы на нераскорчеванных вырубках ограничивают пни, корни, пересеченный рельеф, поэтому ее принимают 2… 3 км/ч. Скорость движения на раскорчеванных вырубках доводят до 5 км/ч. При бороновании и культивации в лесных условиях скорость движения 4…6 км/ч. На лесопосадочных работах при ручной подаче посадочного материала в захваты лесопосадочной машины скорость движения 1,8…2,5 км/ч.
Коэффициент использования рабочего времени Кмявляется одним из важнейших показателей. Он показывает, какая часть времени смены расходуется на чистую работу и определяется по формуле
Т
к — р
где Тр — время рабочего движения агрегата в течение смены, ч; Т — продолжительность смены, ч.
Время рабочего движения зависит от технологии выполнения операций, сложности выполняемого процесса и т. п.
Продолжительность смены Г складывается из следующих элементов, ч:
Т= Тр Тв Тпз То5 Тот Тля 2jT„p,
где Т3— вспомогательное время холостого движения, ч; Тпз — время подготовительно-заключительных работ (подготовка агрегата перед работой и приведение в порядок после работы), ч; Т0б— время на техническое (регулировка, смазка и т.п.) и технологическое (заправка семенами, посадочным материалом и т.п.) обслуживание, ч; Тот— время на отдых, ч; Тлн— время на личные надобности, ч; Х^пр — время простоев при устранении неисправностей по метеорологическим и организационным причинам, ч.
15.3. Расчет потребного количества машин, топлива и горючесмазочных материалов
Определение потребного количества машин.Необходимое число рабочих машин для выполнения работ в определенные агротехнические сроки зависит от объема и сроков выполнения работ.
Число машиносмен, необходимых для выполнения данного объема работ, рассчитывается по формуле
N -JL
^тр.см w ,
где Q — объем работ, подлежащий данной операции, га; WCM— сменная производительность агрегата, га/смену.
Число агрегатов для отдельных операций технологического цикла определяется по формуле
N
аГР» Да ‘
где Да — агротехнический срок выполнения данной операции, дни.
Определение числа машин и механизмов для ухода за зелеными насаждениями.Парк машин для выполнения трудоемких технологических операций ухода за зелеными насаждениями рассчитывается исходя из нормативов потребностей в машинах, приведенных в таблице нормативов потребности в машинах, для ухода за городскими зелеными насаждениями (табл. 15.2).
Таблица 15.2
Нормативы потребности в машинах для ухода за городскими зелеными насаждениями
Машина | Число машин на 100 га | ||
Улица (Ki) | Сквер, бульвар (К2) | Парк (К3) | |
Самоходная газонокосилка большой | 0,09 | 0,39 | 0,47 |
производительности (захват 1 м и более) | |||
Самоходная газонокосилка средней | 1,67 | 6,92 | 8,25 |
производительности (захват 0,5 м) | |||
Щеточный газоноочиститель | 0,78 | 3,20 | 3,80 |
Малогабаритный распределитель | 0,28 | 1,22 | 1,46 |
удобрений | |||
Стационарная дождевальная установка | 51,00 | 225,80 | 256,96 |
Машина для аэрации почвы газонов | 0,03 | 0,06 | 0,08 |
Опрыскиватель высокопроизводитель — | 1,46 | 1,27 | 0,72 |
ный | |||
Ранцевый моторизованный | — | 3,80 | 2,20 |
опрыскиватель | |||
Вышка для кронирования деревьев | 6,80 | 13,60 | 11,90 |
Ручной моторизованный рыхлитель | 7,30 | 6,40 | 3,60 |
почвы | |||
Система гидробуров | 9,80 | 8,50 | 4,90 |
Поливомоечная машина | 5,30 | 4,60 | 2,60 |
Машина большой производительности | 8,05 | 5,25 | 2,19 |
для подрезки кустарников | |||
Ручной моторизованный инструмент | 20,10 | 13,10 | 5,47 |
для подрезки кустарников | |||
Ручной моторизованный инструмент | 6,20 | 4,40 | 1,80 |
с пильным диском | |||
Малогабаритный виброкаток | — | 0,68 | 0,76 |
Оборудование для подметания | — | 1,68 | 0,04 |
дорожек и площадок со сбором мусора | |||
на базе универсальной машины | |||
Универсальная машина, оборудован- | — | 1,68 | 0,04 |
ная зимним плугом и щеткой | |||
Фрезерно-роторное оборудование | — | 0,84 | 0,02 |
к универсальной машине для переки- | |||
дывания снега | |||
Универсальная машина с | — | 0,84 | 0,02 |
оборудованием для посыпки песком | |||
садовых дорожек и площадок |
Число машин данного типа, необходимое для выполнения соответствующей операции, определяется по формуле
где \i —коэффициент, учитывающий число реально работающих машин; 5″j — протяженность улицы, км (1 км улицы соответствует 1 га площади); Кх— потребность в машинах на 100 км улицы; S2— площадь бульваров и скверов, га; К2— потребность в машинах на 100 га бульвара; Sj — площадь парков, га; Къ— потребность в машинах на 100 га парка.
Значения Ки К2, Кгберутся из табл. 15.2.
Показатели табл. 15.2 рассчитаны с учетом максимального интервала между двумя повторяющимися операциями ухода в соответствии с технологией производства работ, например числа дней между двумя операциями полива одного и того же газона.
Полный парк машин, необходимых хозяйству для ухода за зелеными насаждениями, определяется суммарной величиной числа требуемых типов машин, рассчитанного по приведенной формуле.
Число агрегатов, необходимых для выполнения отдельных операций в заданный агротехнический срок, устанавливают по числу машиносмен и календарному графику работ. Для выполнения некоторых операций в сжатые сроки планируют работу в две смены.
Определение расхода топлива и смазочных материалов.Экономичность тракторного агрегата в значительной степени определяется расходом топлива на единицу площади (га). Затраты на топливо составляют около 25 % всех эксплуатационных расходов.
Расход топлива изменяется в зависимости от нагрузки двигателя, тягового и скоростного режимов работы агрегатов.
При расчете топлива учитываются три основных режима работы трактора: рабочий ход, холостое движение агрегата (рабочая машина находится в транспортном положении) и работа двигателя вхолостую (на остановке).
Для каждой марки трактора сменный расход топлива QCMрассчитывается по формуле, кг,
Qcm = Vp qxtx g0t0,
где др, qx, g0— расход топлива, кг, за час соответственно при рабочем режиме, холостых переездах и на остановках; tp, tx, t0— время работы двигателя в часах в течение смены соответственно при рабочем режиме, холостых переездах и на остановках.
Можно принять tp— 80 %, tx— 15 %, t0— 5 % от продолжительности смены.
Расход топлива на один гектар рассчитывается по формуле, кг/га,
(Л _ W?CM
^га ~ w ‘
См
Необходимое количество смазочных материалов и пускового бензина рассчитывается в процентах от основного топлива.
15.4. Кинематика машинно-тракторных агрегатов
Кинематикой машинно-тракторных агрегатов называется учение о способах и формах их движения при выполнении лесохо-зяйственных работ.
В лесном хозяйстве большинство механизированных работ связано с перемещением машинно-тракторных агрегатов, которые, как правило, совершают цикличное повторение движений. Порядок циклично повторяющихся элементов движения в процессе выполнения рабочей операции называется способом движения. Во время выполнения работы часть своего пути агрегат проходит с включенными рабочими органами, выполняя полезную работу, а часть — с выключенными. Движение агрегата с включенными рабочими органами называется рабочим ходом, а с выключенными — холостым ходом.
В условиях лесного хозяйства машинно-тракторные агрегаты движутся по траектории, близкой к прямолинейной или криволинейной и совершают повороты и переезды с участка на участок. Движение, близкое к прямоугольному, совершают агрегаты во время рабочих ходов при выполнении операций на открытых площадях и раскорчеванных вырубках. На нераскорчеванных вырубках, овражно-балочных и горных склонах при выполнении работ агрегаты движутся по криволинейной траектории.
Различают гоновые, круговые и диагональные способы движения агрегатов (рис. 15.1). При гоновых способах движения (см. рис. 15.1, I) направление рабочих ходов параллельно одной из сторон участка. Направление рабочих ходов выбирают параллельно большей из сторон участка, если это не противоречит агротехническим требованиям.
При диагональном способе движения (см. рис. 15.1, /У) рабочие ходы совершаются под углом к стороне участка. При круговом способе движения (см. рис. 15.1, /77) рабочие ходы агрегата параллельны всем сторонам обрабатываемого участка.
Повороты агрегата наиболее часто совершают в конце гона вхолостую как на 180°, так и под углом 90°. Повороты на 180° бывают петлевые, беспетлевые игольчатые и реверсивные. Петлевые повороты применяются с прицепными агрегатами и в тех случаях, когда расстояние между смежными проходами агрегата меньше двух радиусов поворота агрегата. Повороты задним ходом применяются только при работе навесных агрегатов и в тех случаях,
Рис. 15.2. Элементы кинематических параметров агрегата:
Д, — радиус поворота агрегата; Д, — ширина агрегата; £а — кинематическая длина агрегата; Оа — расположение центра агрегата; Оы — наиболее удаленная точка машины от центра агрегата
когда необходимо минимально сократить ширину поворотной полосы Еп.
Радиус поворота агрегата Ra(рис. 15.2) определяется как расстояние между центром поворота 0„ и центром агрегата Оа.
Кинетическим центром агрегата Оаназывается точка, условно определяющая движение всего агрегата. При практических расчетах радиус поворота агрегата Д, принимается: для прицепных борон Ra= Д,; для культиваторов и сеялок с одной прицепной машиной Ra = 1,7Ва, с двумя — Ra= 1,2Д,; с тремя — Ra = 0,9Ва. Наименьший радиус поворота для навесных агрегатов Ra — R^, где R^ — наименьший конструктивный радиус поворота трактора.
При определении поворотов необходимо знать кинетическую длину агрегата Ьа— расстояние между центром агрегата Оаи наиболее удаленной точкой машины Омпри повороте; кинематическую ширину агрегата Ва— наибольшую ширину агрегата при прямолинейном движении; длину выезда агрегата е — расстояние, которое должен пройти центр агрегата от внутренней границы поворотной полосы загона до начала поворота или после него. Для навесных агрегатов с колесными тракторами и навешенными сзади машинами, а также для агрегатов с большими радиусами поворота е ~ l,lLa. Для прицепных агрегатов е= (0,5…0,75)2а.
В зависимости от основных кинематических данных агрегата и способа его движения определяют среднюю длину холостого хода агрегата Scpxxпри повороте и наименьшую ширину поворотной полосы Еп.
Оценка экономичности движения агрегата производится по значению коэффициента рабочих ходов ср, который определяется по формуле
Ф« Sepxx,
Sp.x $х.х
где ^рх — суммарная длина рабочих ходов, м; Sxx — суммарная длина холостых ходов, м.
Суммарная длина рабочих ходов определяется по формуле, м,
гдер- площадь обрабатываемого участка, га; Вр — рабочая ширина захвата, м.
Суммарная длина холостых ходов определяется по формуле, м,
Я
м
где$хх. _ длина холостого хода при /-м повороте, м; щ — число
поворотов.
Среднее значение коэффициента рабочих ходов колеблется в
пределах ср = 0,7… 0,75.
ГЛАВА 16
ТЕХНОЛОГИЯ ОСНОВНЫХ ВИДОВ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
16.1. Понятие о технологии производственных процессов
Машины и механизмы, применяемые на лесохозяйственных и озеленительных работах выполняют различные технологические и транспортные процессы.
Технологический процесс — это способ или совокупность способов обработки материала с помощью тех или иных технических, физических или химических средств с целью качественного изменения или состояния.
Технологический процесс является составной частью технологии производства.
Технология производства — это наука или совокупность знаний о физических, химических и других способах, технических средствах обработки предметов труда, а также о самих процессах такой обработки — технологических процессах.
Технология механизированных лесохозяйственных и озеленительных работ включает в себя:
• агротехнические требования, которые необходимо соблюдать при выполнении данного вида работ;
• выбор машинно-тракторных и машинных агрегатов и подготовку их к работе;
• выбор способа, скорости движения агрегата и направления движения агрегата;
• выбор способа и организации работы;
• учет и контроль качества работы;
• технику безопасности и противопожарные мероприятия.
Технологический процесс состоит из отдельных частей — тех
нологических операций.
В целях соблюдения технологии производства и эффективности использования машинно-тракторного и машинного парка перед началом работ необходимо составлять расчетно-технологичес-кие карты.
Обоснованная технология работ предусматривает соблюдение основных принципов рациональной организации производственных процессов — пропорциональности, своевременности, ритмичности, поточности и непрерывности.
16.2. Технология основной подготовки почвы
В лесном и лесопарковом хозяйствах основную подготовку почвы проводят на площадях двух категорий:
1) на площадях, покрытых лесом, старых или свежих вырубках с оставшимся подростом и подлеском, площадях с избыточным увлажнением;
2) на раскорчеванных площадях; площадях, не бывших под лесом длительное время (пустыри, пахотные, луговые угодья и т.п.); площадях, отведенных под защитные насаждения.
На лесных площадях первой категории возможна только бороздная или полосная обработка почвы. Для такой обработки наиболее часто применяются лесные двухотвальные, лесные или ку-старниково-болотные плуги. Плужные борозды проводятся на равных расстояниях друг от друга или лентами. Для получения наибольшего числа борозд на единицу площади их желательно размещать с минимальными расстояниями между ними /min, величину которого можно определить по формуле, м,
4iin = Д, dcp 2Ad 2Ab,
где Д, — ширина агрегата, м; dcp — средний диаметр пня, м; Ad — сбег ствола или корневой шейки с одной стороны пня на уровне обрабатываемой поверхности, м; для сосновых пней Ad = 0,07… 0,2; для дубовых и березовых — Ad = 0,1… 0,3; для еловых — Ad= 0,1… 0,35; Ab — расстояние между пнями и ходовой частью трактора, равное 0,06 …0,2 м.
При бороздной обработке почвы на нераскорчеванных вырубках на пути движения плуга встречаются препятствия в виде пней, кустарника, валежника, поэтому не всегда соблюдается параллельность между центрами борозд, а сами борозды получаются криволинейными. Расстояние между центрами борозд зависит от типа лесных культур и может колебаться от 1,5 до 4 м, а в зоне таежных лесов в зависимости от конкретных условий — от 1,5 до 7,5 м.
На площадях с избыточным увлажнением обработку почвы проводят с оборотом пласта «вразвал» или «всвал» так, чтобы в отваленные пласты (или в гряду) можно было высаживать лесные культуры или высевать семена. При этом следует добиваться, чтобы перевернутый пласт плотно прилегал к почве. Если подготовленные плугами борозды недостаточны для отвода избыточных вод, то производят нарезку двух пластов с образованием между ними канавы необходимой глубины плугами-канавокопателями или каналокопателями.
На площадях второй категории производят сплошную или полосную обработку почвы, в связи с чем могут быть использованы плуги общего и специального назначения. Сплошная обработка
почвы в лесном и лесопарковом хозяйствах имеет сходство со вспашкой в сельском хозяйстве.
Правильная организация работы агрегатов для проведения вспашки требует своевременной и тщательной разбивки поля (участка) на загоны (полосы) определенной ширины с отбивкой в конце гонов поворотных полос, ширина которых зависит от радиуса поворота агрегата Д, и его ширины 5а. Большое значение при подготовке поля к вспашке имеет ширина загона. Для практических расчетов оптимальную ширину загона Сопт рассчитывают по формуле, м,
С0пт = ^/2 [LBp 8Д,2),
где L — длина гона, м; Вр— рабочая ширина захвата плуга, м.
Длина гона L выбирается в пределах 200… 1500 м с кратностью 100 м.
Загонная вспашка (рис. 16.1) может выполняться следующими тремя способами: вспашка всвал, вспашка вразвал и комбинированная вспашка.
При вспашке всвал (рис. 16.1, а) плуг начинает работу с середины узкой стороны загона Сопт. Первый рабочий ход 1 делают плугом, у которого заглубление первого корпуса установлено на половину глубины вспашки, а последнего — на заданную глубину. Когда плуг дойдет до поворотной полосы Еав конце гона L, агрегат делает грибовидный поворот (с прицепным плугом — груше-
Рис. 16.1. Способы загонной вспашки тракторным агрегатом с навесным
плугом:
а — движение плуга при вспашке всвал; б — движение плуга при вспашке вразвал;
1 — первый рабочий ход; 2 — второй рабочий ход; 3 — третий рабочий ход; 4 —
четвертый рабочий ход; п — последний рабочий ход
видный поворот) вправо и рядом с первой бороздой, с правой стороны, делает вторую свальную борозду 2. Перед прокладкой последующих борозд плуг регулируют так, чтобы все корпуса проводили вспашку на заданную глубину, а рама плуга заняла горизонтальное положение. Предпоследняя борозда п — 1 прокладывается вдоль левой стороны загона, а последняя и — вдоль правой. После прохода последней борозды агрегат переезжает для работы на следующем загоне. При вспашке всвал в середине загона образуется гребень, а по краям — разъемные борозды.
При вспашке вразвал (рис. 16.1, б) первый рабочий ход 1 плуг прокладывает вдоль правой длинной стороны загона, затем совершает холостой переезд к левой стороне загона, вдоль которой прокладывает вторую борозду 2 и т. д. В результате в средней части загона после прокладки предпоследней п — 1 и последней л борозд плуг переезжает для работы на следующем загоне. После вспашки вразвал в середине загона образуется разъемная борозда, а на границе двух смежных загонов — гребень.
При комбинированной вспашке загоны с нечетными номерами обрабатывают всвал, а с четными — вразвал. В этом случае число гребней и развальных борозд уменьшается в два раза, поэтому получается более однородная поверхность вспаханного поля.
При подготовке почвы на овражно-балочных и горных склонах способ обработки зависит от крутизны склона, состояния ее и наличия растительности, количества и интенсивности осадков и т.д.
На склонах крутизной до 8° производят сплошную вспашку, однако в целях удобства посадки и ухода за лесными культурами, начиная с 5… 8° делают и напашные террасы. Сплошную вспашку производят поперек склона по горизонталям так, чтобы отвал пласта был в направлении склона. Для задержания воды на склонах применяют ступенчатую вспашку, когда несколько корпусов плуга устанавливаются на 12… 15 см глубже по сравнению с остальными.
Склоны крутизной от 8 до 12° в основном обрабатывают полосами. Для полосной вспашки, как и для сплошной, применяют оборотные плуги с право- и левооборачивающими корпусами. Более эффективна вспашка в таких условиях агрегатами, состоящими из двух секций: одной с правооборачивающими корпусами, навешенной на трактор сзади, другой — с левооборачивающими корпусами, навешенной спереди. В этом случае отпадает надобность в разворотах в конце гонов и агрегат движется игольчатым (реверсивным) способом. Кроме того, на склонах крутизной до 12° нарезают канаво-террасы, образуя одновременно канаву и насыпной валик.
На склонах крутизной более 12″ наиболее эффективным проти-воэрозионным способом является террасирование, которое создают напашкой или нарезанием. В большинстве случаев создают
как горизонтальные, так и с обратным уклоном 5…6° ступенчатые террасы с шириной полотна от 0,8 до 4 м и реже до 6 м. Напашные террасы создаются плугами; нарезные, ступенчатые — универсальными бульдозерами, террасерами и грейдерами. На склонах крутизной до 20° почву готовят площадками, так как нарезание террас в этих условиях невозможно.
16.3. Технология дополнительной обработки почвы
Боронование.Боронование — это агротехнический прием, производящий обработку верхних слоев почвы путем дробления крупных комьев почвы и удаления сорняков. Кроме того, боронование применяют также для сохранения влаги в почве, для заделки и смешивания минеральных удобрений с почвой и т.п. Боронование зубовыми боронами может осуществляться как отдельный технологический процесс, когда к трактору через сцепку присоединяют несколько секций борон, так и вместе с другими тракторными работами — вспашкой, культивацией, высевом удобрений и т.п.
Перед началом работы секции зубовых борон присоединяют к трактору так, чтобы их ход был равномерным, а передние и задние ряды зубьев шли на одинаковой глубине, что достигается правильной установкой прицепа. Для качества боронования большое значение имеет скорость движения, которая для дробления крупных глыб тяжелых почв должна быть не менее 6 км/ч.
Боронование можно проводить гоновым, фигурным и диагональным способами движения.
При гоновом ифигурном способах боронование может быть продольным, поперечным и комбинированным.
При продольном бороновании бороны направляют вдоль борозд, при поперечном — поперек борозд, при комбинированном бороновании в два следа: один — вдоль борозд, второй — поперек. Боронование паров или зяби лучше вести диагональным способом, при котором бороны направляют под углом 45° к борозде. Диагональное боронование бывает односледное (см. рис. 15.1, II, а), двухследно-перекрестное при ширине поля от 0,75 до 0,55 его длины (см. рис. 15.1, II, б) и двухследно-перекрестное при ширине поля от 0,55 до 0,3 его длины (см. рис. 15.1, //, в). При диагональном бороновании по краям загона получаются пропуски, поэтому заканчивают обработку почвы одним-двумя проходами агрегата вокруг поля (см. рис. 15.1, //, а).
Кроме зубовых борон для дробления пластов после вспашки применяют дисковые бороны, дробящие глыбы, при этом острыми краями дисков перерезают и измельчают корневища.
Культивация.Сплошная культивация проводится для рыхления ранее вспаханной почвы без ее рыхления в целях уничтожения сорной растительности, накопления и сбережения влаги и улучшения физико-механических свойств почвы. Ее применяют при уходе за парами, при предпосевной и предпосадочной обработке почвы.
В зависимости от вида сорняков на культиваторах устанавливают лапы на жестких или пружинных стойках. Для уничтожения однолетних сорняков устанавливают рыхлительные или универсальные лапы на жестких стойках. Стрельчатые плоскорежущие или универсальные лапы устанавливаются с перекрытием 5… 7 см. Сплошную культивацию проводят тракторными агрегатами с паровыми или универсальными культиваторами.
Широкозахватные агрегаты, состоящие из нескольких культиваторов, агрегатируют с тракторами при помощи полунавесных сцепок, располагая их эшалонированно: два культиватора по бокам трактора на брусьях сцепки и один культиватор сзади на навесную систему трактора.
Подготовка поля к культивации заключается в удалении препятствий для движения агрегата и отметки поворотных полос. При культивации агрегат передвигается поперек направления предыдущей обработки. Поля шириной менее 300 м, как правило, обрабатываются навесными культиваторами. При обработке агрегат движется челночным способом с грушевидным поворотом для прицепных культиваторов (см. рис. 15.1, I, а) или с грибовидным — для навесных (см. рис. 15.2, I, б) в конце гонов на поворотной полосе. Перед поворотом, как только задние рабочие органы достигают начала поворотной полосы, они поднимаются и производится поворот агрегата на обратный ход. После поворота рабочие органы опускаются до их подхода к границе поля. Во избежание огрехов после культивации смежные проходы делают с перекрытием 10… 15 см. После обработки поля обрабатываются поворотные полосы.
Междурядная обработка почвы применяется при рыхлении почвы, удалении сорняков, внесении удобрений, разбивке почвенной корки в междурядьях посевов на питомниках, в древесных школах и плантациях, на закультивированной лесной площади и в лесных полосах. Сроки обработки и число уходов определяются природными условиями создания лесных культур, количеством и интенсивностью роста сорняков. В средних регионах обычно осуществляют при весенней посадке в первый год 4… 5 уходов, во второй — 3…4, в третий — 2…3, в четвертый и последующие годы по 1 …2 уходу.
При выборе машин для междурядной обработки почвы необходимо учитывать расположение рядов и размещение в них растений, ширину междурядий и степень прямолинейности рядов культур, высоту культур, вид и состояние почвы. При междурядной обработке почвы применяют прицепные или навесные пропаш-
ные и универсальные культиваторы с лаповыми, дисковыми или фрезерными рабочими органами.
При обработке лесных культур в первые годы их роста, когда их высота не превышает 50 см и они могут проходить под трактором и культиватором (обработка «седланием»), обрабатывают одновременно больше одного междурядья одним широкозахватным культиватором, а там, где позволяют условия, — широкозахватным агрегатом, состоящим из трактора и трех культиваторов.
При высоте культур более 50 см обрабатывают только одно междурядье простым агрегатом, состоящим из трактора и культиватора. Такой агрегат проходит в междурядьи, не повреждая лесные культуры.
Перед проведением работ проверяют и в случае необходимости изменяют ширину колеи колесного трактора, производят регулировку и установку культиватора. Ширину колеи изменяют так, чтобы во время работы колеса трактора (рис. 16.2) не повреждали растения, а находились от них на расстоянии не меньше защитной зоны. После рядового посева или посадки ширину колеи трактора и агрегатируемых орудий К (рис. 16.2, а) определяют по формуле, см,
К= 2d с Ьп,
где d — ширина защитной зоны, см; с — ширина колеса, см; Ъ — ширина междурядья, см; п — число целых междурядий, находящихся между колесами.
При ленточном посеве (см. рис. 16.2, б) ширина колеи рассчитывается по формуле, см,
Рис. 16.2. Схемы расстановки колес трактора при междурядной обработке: а — после рядового посева или посадки; б — после ленточного посева |
К = 2d с Ьп е(п 1), где е — ширина посевной ленты.
При размещении лап на культиваторе около рядов культур устанавливают односторонние плоскорежущие лапы так, чтобы их стойки были на границе защитной зоны.
При создании лесных культур на нераскорчеванных вырубках или при реконструкции лесонасаждений почву обрабатывают с двух сторон ряда культур, оставляя с каждой из сторон по защитной зоне. Такую обработку производят дисковыми рабочими органами. Обработку осуществляют, устанавливая дисковые батареи культиватора для работы всвал или вразвал. В первый год посадки во избежание засыпания культур диски устанавливают вразвал, последний уход в этом же году — всвал. В последующие годы обработку почвы чередуют. Ширина защитной зоны зависит от криволинейное™ рядов и типа почвы. На расчищенных площадях с легкими почвами ширина защитной зоны принимается равной 10… 15 см; на раскорчеванных — 15… 20 см. Чем больше угол атаки, высота сеянцев, глубина обработки и криволинейность, тем больше должна быть и ширина защитной зоны.
16.4. Посевные и лесопосадочные работы
Посевные работы.Посев древесных семян является одним из приемов разведения или восстановления леса. Посев применяется также для получения посадочного материала в питомниках. В лесных питомниках семена высевают рядовым или ленточным способами.
Посев можно производить челночным способом, вразвал и с перекрытиями.
Посев челночным способом заключается в параллельном расположении рабочих ходов, каждый следующий ход имеет направление, противоположное предыдущему. Поворотные полосы засевают в последнюю очередь поперечными ходами.
Посев вразвал начинается с края загона, а заканчивается в его середине. Однако, если ширина загона не кратна ширине загона, то оставшуюся в середине загона полосу засевают при уменьшенном числе сошников.
При высеве семян на постоянную лесокулыурную площадь применяются специальные сеялки. Учитывая почвенно-климати-ческие условия, в целях получения одинакового числа сеянцев с единицы площади в различных условиях необходимо высевать различное число семян. Если для лесостепной зоны норму высева принять за единицу, то для лесной зоны ее следует брать 0,8, а для степной — 1,2… 1,3.
При рядовом и ленточном посеве необходимо создавать такие условия работы, при которых ширина стыкового междурядья по всей его длине равнялась бы ширине внутренних междурядий. Это требование может быть выполнено, если расстояние между сред-
ними линиями сеялки на двух соседних проходах равно ширине захвата сеялки. Для выполнения этого требования необходимо рассчитать длину вылета маркеров или следоуказателя.
Лесопосадочные работы.Посадка леса — это восстановление или разведение леса сеянцами или саженцами. Посадки перед посевами имеют преимущество в следующих случаях: на слишком сухих почвах, быстро теряющих влагу в поверхностном горизонте; на избыточно увлажненных почвах; на плодородных почвах, быстро зарастающих травянистой растительностью; на подверженных смыву участках; на недостаточно закрепленных песках.
При планировании лесопосадочных работ необходимо знать, будут ли культуры чистыми или смешанными и какие схемы смешения будут приняты.
Необходимое количество посадочного материала псдля каждого из участков рассчитывают по формуле, шт.,
C(L-2En)yn
пс = —з —,
Ы
где Си L — ширина и длина участка, м; Еа— ширина поворотной полосы, м; |/ — коэффициент запаса на возможное повреждение посадочного материала при транспортировке, прикопке, выборке и т.п., м?= 1,1… 1,12; п — число рядов, высаживаемых за один проход лесопосадочной машины; b — ширина междурядья или расстояние между центрами полос, м; / — шаг посадки, м.
При правильной организации работ и уменьшения простоев при доставке посадочного материала к лесопосадочным агрегатам необходимо знать расстояние между заправками машин или прикопками /пр, которое можно определить по формуле, м,
КцП
‘пр- » >
где К — число посадочного материала в ящиках лесопосадочной машины, шт.
Высокую производительность при посадке в равнинных условиях дают, где это возможно, трехрядные лесопосадочные агрегаты. На овражно-балочных склонах применяют тракторные агрегаты с навесными одно- или двухрядными лесопосадочными машинами. При посадках в условиях переувлажненных и влажных почв практикуется посадка по пластам подготовленными двухот-вальными плугами или плугами для создания микроповышений (гряд). Применяются двухрядные лесопосадочные машины или специальные однорядные грядовые лесопосадочные машины.
Для первого прохода лесопосадочного агрегата проводят линию. Все последующие проходы осуществляют параллельно первому, ведя трактор так, чтобы следоуказатель находился над высаженным рядом культур.
16.5. Организация и технология механизированных уходов за городскими зелеными насаждениями
Процесс рациональной организации механизированных работ в городском зеленом хозяйстве включает в себя мероприятия, позволяющие обеспечить своевременное и эффективное выполнение основных технологических операций в минимальные сроки с минимальными затратами средств. Основная задача организационных мероприятий по механизированной технологии заключается в построении таких схем работы специальных машин, которые обеспечивают наименьшее число их маневров, что в итоге определяет максимальную производительность МТА. В соответствии с технологией и периодичностью работ городские хозяйства должны иметь комплекс специальных машин и механизмов для проведения механизированных работ по уходу за насаждениями и другими работами. При отсутствии полного комплекта специальных машин могут быть использованы машины для лесного и сельского хозяйства, параметры и условия эксплуатации которых, соответствуют технологическим требованиям работ в городском озеленении.
Уход за газонами.Технология уходов за газонами включает в себя следующие мероприятия: очистку поверхности газона от бытового мусора, опавшей листвы, скошенной травы; внесение сухих органоминеральных удобрений; кошение газонов; посев семян газонных трав при ремонтах; аэрацию почвы газона; обрезку бровок газона; полив газона; ремонт газона. В соответствии с этими операциями при работе газоноочистителей, газонокосилок, сеялок семян газонных трав, почвенных фрез, аэраторов, машин для внесения удобрений рекомендуется применять специальные технологические схемы обработки, которые будут рассмотрены на примере газонокосилок.
Применение той или иной технологической схемы обработки зависит от типа машины, размеров и конфигурации газона, наличия посторонних включений. Наиболее часто встречаются круглые, квадратные, прямоугольные и треугольные формы газонов. Наличие включений в виде бордюрных камней, посадок древес-но-кустарниковой растительности, куртин, цветочных клумб, малых архитектурных форм, затрудняет возможность маневрирования машин.
Газоны, не имеющие включений, обрабатываются, как правило, путем обхода их по часовой (рис. 16.3, а) или против часовой (рис. 16.3, б) стрелки. Присутствие разделительной полосы приводит к обработке газона челночным способом (рис. 16.3, в) Наличие симметричных включений (рис. 16.3, г) не мешает обрабатывать газон путем обхода их против часовой стрелки.
Рис. 16.3. Схемы обработки газонов: а — круглых; б — квадартных; в — по челночной схеме; г — с включением в середине; д — прямоугольных газонов; 1…4— варианты обработки газонов; е — при наличии древесно-кустарниковых посадок; ж — смешанных посадок; з —
треугольной формы
При несимметрично расположенных включениях (см. рис. 16.3, д, 1) обход начинается с обкашивание куртины со стороны, обращенной к вытянутой части газона, при центральном расположении включений (см. рис. 16.3, д, 2) их обход ведется по варианту, приведенному на рис. 16.3, а, оставшаяся часть обрабатывается аналогично. При этом совершается один холостой пробег. При наличии куртины, прижатой к боковой стороне (см. рис. 16.3, д, 3) обработка ведется также методом обхода. Когда на газоне име-
ется рядовая посадка деревьев (см. рис. 16.3, д, 4) обработка ведется обходом по периметру и челночным способом между деревьями. При этом холостые пробеги машины отсутствуют.
Если деревья расположены по периметру газона (см. рис. 16.3, е), то сначала способом обхода обрабатываются площадки А и Б, а затем свободная площадка В. При переходе с одной площадки на другую совершаются уже два холостых пробега, т. е. если число площадок М, то число холостых пробегов Р = М-1.
В случае расположения насаждений в произвольном порядке (см. рис. 16.3, ж) газон разбивается на простые элементы А, Б, В и обрабатывается по схемам рис. 16.3, д. Аналогично обрабатываются газоны треугольной формы с включениями (см. рис. 16.3, ж, з).
Обработка углов газонов, обкос древесных лунок, отдельных кустов, небольших клумб и других подобных препятствий производится челночными движениями косилки с обходом препятствий по часовой или против часовой стрелки. В настоящее время площади, не приспособленные для прохода колесных косилок, обкашиваются косилками с рабочим органом в виде гибкой нити.
Газонокосилки с шириной захвата до 0,5 м используются для обработки всех участков газона, имеющих как групповые, так и одиночные включения деревьев, кустарников, цветников и др.
Газонокосилки с шириной захвата от 1 м и выше работают на площадях более 1000 м2, свободных от посторонних включений. Поэтому при наличии комбинированных посадок, имеющих как большие свободные площади газонов, так и площади, имеющие посторонние включения, целесообразно пользоваться газонокосилками различных типоразмеров.
Полив газонов стационарными дождевальными установками (рис. 16.4) должен проводится таким образом, чтобы обеспечить орошение всех его участков без дополнительной ручной обработки.
Дождеватели могут располагаться на поверхности газона по трем основным схемам:
• в вершинах равнобедренного треугольника со стороной а (см. рис. 16.4, а);
• в углах квадрата со стороной а (см. рис. 16.4, б);
• смешанным способом с расстоянием по горизонтали а и по вертикали b (см. рис. 16.4, в).
Плотность полива по первой и второй схемам одинаковая.
По третьей схеме с учетом перекрытия интенсивность дождевания в полтора раза выше, чем по схеме айв два раза выше, чем по схеме Ь, однако при этом требуется большее число дождевателей на единицу площади.
Установка дождевателей по третьей схеме целесобразна на площадях, подверженных интенсивному ветровому воздействию. В остальных случаях возможно применение первой и второй схем.
Рис. 16.4. Схемы установки стационарных дождевателей:
а — треугольником; б — квадратом; в — смешанным способом
Обрезка кромок газона должна производится так, чтобы после прохода машины кромка не имела наплыва в сторону тротуара и вырыва в сторону газона, при этом бордюрный камень может служить в качестве направляющей.
Если газон не имеет бордюрного ограждения, то обрезка кромки ведется по заранее натянутому шнуру. На длине кромки 5 м допускается одно отклонение от линии обработки в сторону дорожки или газона не более 3 см.
Уход за деревьями и кустарниками.Уход за деревьями и кустарниками включает в себя следующие операции:
• борьба с вредителями и болезнями;
• обрезка крон деревьев и живой изгороди,
• полив насаждений;
• уход за корневой системой.
Для борьбы с вредителями и болезнями растений используются как машины большой производительности, так и ручные ранцевые опрыскиватели.
В отличие от подобных работ в лесном хозяйстве в городских условиях, как правило, проводится индивидуальная обработка каждого насаждения.
При машинной обработке деревьев опрыскиватель передвигается между их рядами таким образом (рис. 16.5), чтобы всегда находится с подветренной стороны. Опрыскивание деревьев проводится двумя операторами-шланговщиками. Для удобства работы дерево условно разбивается на восемь секторов. Один оператор постепенно переходит от первого сектора к восьмому по часовой стрелке, другой обходит дерево против часовой стрелки.
Закончив у первого дерева обработку восьмого сектора, оператор переходит к обработке второго дерева и т. д. Всякое другое движение оператора относительно дерева приводит к образованию необработанных зон и дополнительным затратам ядохимикатов.
При опрыскивании взрослых деревьев большой высоты следует пользоваться прямой сосредоточенной струей. Шланговщик должен находится примерно в 2 м от края кроны, чтобы опрыскивать низ веток расширенной мелкодисперсной частью струи.
Веерной струей, дающей мелкий распыл сразу же при выходе из распылителя, следует пользоваться только при опрыскивании низкорослых деревьев высотой 5…6 м.
Кустарниковые изгороди должны обрабатываться машинами, имеющими систему сопел (гребенок), которые обеспечивают равномерное покрытие кроны ядохимикатами. Для образования тонкого слоя ядовитыми растворами на поверхности растений наконечник ранцевого опрыскивателя надо держать на расстоянии 0,75 м от растения.
Опрыскивание насаждений следует проводить рано утром или вечером, в жаркие дни во избежание ожогов растений обработку производить нельзя.
Обрезка деревьев может производится со специальных вышек, если высота дерева больше 8 м, или с земли с помощью ручного моторизованного инструмента.
В первом случае санитарная и формовочная обрезка производится операторами, находящимися на платформе вышки. Один обрезчик производит вырезку сухих и поломанных веток, а также прореживание кроны. Ветви диаметром до 20 мм удаляются пнев-мосекатором, более толстые ветви срезаются с помощью мотопилы. Второй обрезчик производит формовочную обрезку, подравнивая поверхность кроны по специальному шаблону. Оператор, находясь на земле, координирует их действия.
В работы по обрезке деревьев также входит складирование ветвей в кучу, погрузка в транспортное средство для вывоза или переработка их на месте в специализированных машинах.
Аналогичные операции, проводимые моторизованными инструментами, осуществляются одним оператором.
Обработка дупел проводится после окончания мероприятий по обрезке кроны. При этом производится зачистка внутренней поверхности дупла, заполнение его полости специальной замазкой и окраска ее защитной краской.
Подрезка живых изгородей, растущих вдоль усовершенствованных дорожных покрытий, производится, как правило, навесным режущим аппаратом.
Изгородь обрабатывается машиной сначала в горизонтальной плоскости. Образованная поверхность позволяет ориентироваться в выборе оптимальной величины подрезки для создания вертикальной плоскости изгороди.
Для обработки изгороди по вертикали режущий аппарат устанавливается в вертикальной плоскости; сначала обрабатывается сторона, ближайшая к машине.
Подрезка живых изгородей, растущих вдоль неблагоустроенных дорожек или на газонах, и фигурная стрижка изгородей, а также обработка отдельно стоящих кустарников, растущих на газонах в стесненных условиях, производится ручными механизированными или электрифицированными инструментами для подрезки кустарников. Режущий инструмент при работе следует держать так, чтобы его режущие сегменты находились под углом 15… 20° в сторону перемещения оператора при его движения вдоль изгороди.
Как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости обработка ведется круговым движением рабочего органа. Если ширина изгороди в горизонтальной плоскости больше ширины захвата режущего аппарата, то изгородь обрабатывается в два прохода.
Месяцы
Рис. 16.6. График машиноиспользования:
1 — трелевка от рубок главного пользования; 2 — трелевка от рубок ухода; 3 —
посадка; 4 — работы в питомнике; 5 — корчевка пней и расчистка площадей; 6 —
подготовка почвы; 7 — уход за культурами
показатели выполненных операций, вид и способ работ, формулы расчета отдельных показателей, марки тракторов и рабочих машин в зависимости от категории почв. Кроме того, в них приводятся трудовые и денежные затраты на единицу выполненной работы, что позволяет судить об экономической целесообразности выполнения работ тем или иным способом в зависимости от применения различных агротехнических приемов и марок машин. Все расчетно-технологические карты составляют на основании норм и расценок, утвержденных директивными органами.
Перед комплектованием и расчетом машинно-тракторного парка определяют общие объемы механизированных работ по производственному объекту, который необходимо выполнить в течение расчетного периода. При расчете потребности в машинно-тракторном парке за основу берут физические объемы работ на расчетный год расчетного периода, сменные нормы выработки, агротехнические сроки проведения этих работ.
Рабочие машины выбирают исходя из агротехнических требований и прогрессивной технологии работ в конкретных условиях работы, почвенных условиях, рельефа, размера участков и т.п.
При выборе определенного типа трактора должно быть предусмотрено обеспечение выполнения по тяговому усилию и мощности запланированных для него работ с максимальным использованием тягового усилия, получение высокой производительности; использование при выполнении комплекса работ возможно большего числа намеченных машин и максимально по времени в течение года.
Число тракторосмен, необходимых для выполнения данного объема работ, jVTpcM определяется по формуле, маш.-смен,
N =-Я-
JV-гр.см ,
»CM
где Q — объем работы, подлежащий данному виду работ, м; Wcu — сменная производительность агрегата, га/смену.
Требуемое число агрегатов (тракторов) татрдля выполнения данного объема работ определяется по формуле, шт.,
1‘ тр.см
ТП =——— ——
^рЛсм
где Dp — агротехнический срок, отведенный для выполнения данного вида работы, дней; К,.м— коэффициент сменности.
На основании расчетно-технологических карт и расчетов машинно-тракторного парка и календарного срока выполнения работ строятся графики машиноиспользования.
Календарный срок DKвыполнения работ рассчитывается, исходя из формулы, дней,
Ас = ccDp, где а — коэффициент, учитывающий выходные и праздничные дни, а также простои из-за непогоды.
При агротехническом сроке выполнения работ Z)p < 10 дней коэффициент а= 1,1… 1,15; при Dp> 10 дней а= 1,25…1,3.
График машиноиспользования (рис. 16.6) представляет собой диаграмму, отражающую последовательность выполнения операций технологического цикла, необходимое число агрегатов и их использование в отдельные периоды календарного срока. Графики машиноиспользования строятся для каждой марки трактора, задействованного в технологическом процессе. На вертикальной оси в определенном масштабе откладывается число тракторов, необходимых для каждой операции, на горизонтальной — срок выполнения операции. Полученный прямоугольник отражает определенную операцию, отмеченную условным обозначением или цифрой из расчетно-технологической карты.
В целях получения более равномерной загрузки тракторов при появлении отдельных пиков допускается сглаживание графика путем переноса части работ на диаграммы других тракторов, менее загруженных в этот календарный период; смещения или увеличения, когда это позволяют агротехнические сроки, календарных сроков; увеличения продолжительности смены и т. п.
При планировании работ более чем в одну смену (когда коэффициент сменности Ксм= 1), что часто делается при выполнении работ в сжатые сроки (посев, посадка и т.п.), работы выполняются в 1,5 … 2 смены; при этом коэффициент сменности принимается соответственно 1,5 или 2.
ГЛАВА 17
ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
МАШИННО-ТРАКТОРНОГО ПАРКА
17.1. Понятие о планово-предупредительной системе технического обслуживания
Техническая эксплуатация машин включает в себя совокупность организационных, технических, технологических и других мероприятий, направленных на поддержание в исправном, работоспособном состоянии в течение всего срока службы машин. Она включает в себя эксплуатационную обкатку, техническое обслуживание (ТО), технический осмотр, диагностирование, прогнозирование остаточного ресурса машин, устранение в процессе работы отказов, т.е. непланового ремонта, обеспечение топливом, смазочными и другими материалами, хранение, списание машин и другие мероприятия, связанные с техническим обеспечением эксплуатации парка машин, базирующиеся на планово-предупредительной системе технического обслуживания.
Планово-предупредительная система обслуживания и ремонта заключается в комплексе обязательных, планомерно проводимых технических мероприятий, обеспечивающих исправное техническое состояние машин и постоянную их готовность к работе.
Техническое состояние машин ухудшается со временем, снижается их работоспособность и производительность, увеличиваются удельные затраты на единицу работы.
В процессе эксплуатации возникают две категории неисправностей машин:
1) ослабление соединений, нарушение регулировок отдельных сопряжений, увеличение расхода смазочных, охлаждающих и рабочих жидкостей. Своевременное устранение этих неисправностей сокращает износ деталей машин, влияющих на ее работоспособность;
2) изнашивание деталей и сопряжений в результате их трения, коррозии, разложения и других процессов, а также поломка деталей вследствие нарушения правил эксплуатации.
Неисправности первой категории устраняются при профилактическом обслуживании, второй — при ремонте.
Планово-предупредительная система технического обслуживания предусматривает принудительное проведение технических осмотров и профилактических мероприятий по поддержанию работоспособности машин в установленные сроки.
17.2. Виды планово-предупредительной системы технического обслуживания машин
Планово-предупредительная система технического обслуживания машин включает в себя эксплуатационную обкатку, ежесменное, плановое и сезонное ТО, периодический технический осмотр, ремонт и хранение машин.
Эксплуатационная обкатка.Режим обкатки машин устанавливают на заводе-изготовителе. В хозяйстве ее проводят по этапам. В первую очередь обкатывают двигатель на холостом ходу в среднем по 0,5 ч на малых и нормальных оборотах коленчатого вала. После этого обкатывают трактор и гидравлическую систему на холостом ходу в течение одной смены на каждой передаче. На всех передачах под нагрузкой обкатку осуществляют с постепенным ее увеличением в течение 30…60 ч. При обработке проверяют взаимодействие трущихся деталей, надежность крепления составных агрегатов, легкость управления механизмами, герметичность соединения, натяжение приводных ремней. При появлении необычных шумов, стуков и нагрева деталей трактор останавливают и выявляют причины возникновения неисправностей. В случае поломки детали или механизма составляется акт-рекламация и отсылают их на завод-изготовитель или ремонтный завод.
После окончания обкатки очищают и промывают маслоочис-тители, сливают масло из картеров и промывают их, затем заливают свежее масло. При необходимости проверяют световую сигнализацию, правильность соединения навесной системы, подтягивают наружные крепления, регулируют зазоры в механизмах и устраняют обнаруженные неисправности.
Техническое обслуживание.Техническое обслуживание машин включает в себя уборочно-моечные, контрольно-диагностические, крепежные, регулировочные, смазочные, заправочные и другие работы. Технологический процесс ТО должен начинаться с работ по внешнему уходу, крепежных и контрольно-регулировочных работ. Смазочные работы являются заключительной операцией ТО. Техническое обслуживание подразделяется на ежесменное (ЕО), периодическое: N1 (ТО-1), N2 (ТО-2), N3 (ТО-3), сезонное (СО).
Для тракторов установлена трехномерная система периодического ТО, автомобилей — двухномерная, простых лесохозяйствен-ных машин и орудий (плугов, борон, культиваторов, лесопосадочных машин и др.) — два вида ТО (ЕО и СО). Ежесменное обслуживание специально не планируется, но его обязательно выполняют перед и после работы, а также во время перерывов. Периодическое ТО планирую
§
Безопасности при использовании машин и механизмов
В лесном хозяйстве
Охрана труда предусматривает систему мероприятий, направленных на создание безопасных и нормальных условий работы. Она включает в себя все правовые, технические и санитарно-гигиенические нормы, обязательные для соблюдения руководителями и работниками лесного предприятия.
За организацию охраны труда в лесхозах отвечают соответствующие руководители хозяйств, которые обязаны:
• следить за выполнением норм, правил, инструкций и приказов по технике безопасности;
• не допускать к работе тракторы и лесохозяйственные машины, если не соблюдены правила технической безопасности;
• принимать меры к обеспечению рабочих спецодеждой и защитными приспособлениями;
• своевременно принимать меры, предупреждающие несчастные случаи.
Инженеры-механики, лесничие, лесомелиораторы и бригадиры тракторных бригад обязаны инструктировать по технике безопасности всех рабочих, обслуживающих агрегаты, следить за исправностью предохранительных устройств, обеспечивающих безопасные условия труда. В связи с этим в лесхозах должно быть организовано обучение по технике безопасности. Важное значение имеют при этом практические занятия, проводимые непосредственно у машин.
17.5. Экологические проблемы и пути их решения при эксплуатации машинно-тракторного парка
В период быстрого развития науки и техники в лесохозяйствен-ном производстве вопросам экологических и технических факторов придается все большее значение. Это связано с возникающими противоречиями между промышленной заготовкой леса и лесным хозяйством, связанными с применением механизации и необходимостью сохранения подроста. При проведении лесозаготовительных работ основой машинно-тракторного парка являются базовые тракторы тяговых классов 3…6, а машинно-тракторных агрегатов при лесовосстановлении — тракторы тяговых классов 0,6… 10.
Применение на лесозаготовках мощных агрегатных машин, а при лесовосстановлении и рубках ухода за лесом тяжеловесных машинно-тракторных агрегатов приводит к негативному воздействию их на лесную почву и прежде всего на ее уплотнение. Это приводит к ухудшению водно-воздушного, теплового и питательного режимов, что отрицательно сказывается на естественное и искусственное лесовосстановление.
Наиболее острыми и сложными проблемами с экономической и хозяйственной точек зрения является лесовосстановление, которое тесно связано со способами рубок леса и технологией лесозаготовок. Неукоснительно должно соблюдаться условие: нельзя рубить лес такими способами, при которых не обеспечивается его восстановление. Однако тяжелое положение, сложившееся в настоящее время в лесопользовании и лесовосстановлении, вызывает тревогу. В связи с этим при организации лесовосстановитель-ных работ следует четко определять способ восстановления ценных пород леса, прежде всего там, где это целесообразно, естественным путем. Однако при проведении сплошных рубок естественное возобновление леса бесперспективно.
Экология растений определяется совокупностью факторов, необходимых для их существования. Первично действующими факторами являются тепло, вода, свет, а также комплекс экологических факторов.
Температура влияет на прорастание семян, рост растений, фотосинтез, процесс дыхания, поступление питательных веществ из почвы через корни.
Скорость поглощения корнями воды зависит от изменения температуры. Повышение температуры до определенного предела увеличивает проницаемость воды, однако при высоких температурах поглощение воды снижается. При снижении температуры с 20 до 0 °С поглощение воды снижается на 60… 70 %.
Изменения температуры в больших пределах неблагоприятно отражаются на вырубках, поскольку при рубках леса у земной
поверхности резко изменяется микроклимат. На вырубках при сплошных рубках леса амплитуда колебаний температур в течение дня в 2…4 раза больше, чем под пологом леса. Температура почвы на глубине 1 см на 10 «С выше, чем под пологом. Поздней осенью и в начале зимы, когда снега еще нет, на сплошных вырубках у поверхности почвы ночные минимальные температуры на 10… 15 °С ниже, чем под пологом леса.
Проникновение солнечной радиации сквозь древесный полог зависит от сквозности и сомкнутости всего полога и отдельных крон, густоты сложения покрова, особенностей лесообразующей породы, высоты стояния солнца, погодных условий и т. п. Освещенность в лесу падает от верхушек деревьев к пологу и напочвенному ярусу.
Водный режим также влияет на возобновление и рост леса. Избыток влаги затрудняет доступ воздуха, необходимого для корневой системы и прорастающих семян. На глубине 20 см в заболоченных лесах почвенная вода совершенно лишена кислорода. При недостатке кислорода корни выделяют сильные яды (муравьиную кислоту, ацетон, уксусный альдегид), что еще больше ухудшает условия роста.
Почва является основополагающей субстанцией верхнего слоя земли; она включает в себя множество факторов, обеспечивающих оптимальные условия для успешного роста растений. Изменение одного из факторов оказывает влияние на плодородие почвы. Особенно сильные изменения вызываются применением агрегатных машин при лесозаготовках и при рубках ухода за лесом, а также тяжеловесных машинно-тракторных агрегатов при лесо-восстановлении. Использование такой техники на переувлажненных почвах приводит к изменениям почвенного покрова на 50…90 % площади вырубок.
При подготовке вырубок методом полосной расчистки с раскорчевкой пней корчевателями-собирателями ДП-25 (Д-513А), корчевальными машинами КМ-1, КМ-1 А, машинами для расчистки полос МРП-2, МРП-2А следует отметить следующие экологические недостатки.
1. Осуществляется обеднение почвы, повышение и снижение пористости, т. е. ее аэрации. Корнеобитаемый слой должен иметь плотность в пределах 0,9… 1,2 г/см3, пористость не ниже критической, 15 %. При низкой пористости в почве появляются отрицательные явления, резко и надолго снижается естественное плодородие почвы.
2. Образование микропонижений, локальное заболачивание, замедленный рост и гибель культур. Нижние бесструктурные почвенные горизонты, обнаженные при расчистке, под действием атмосферных осадков легко разрушаются и быстро заплывают, не пропуская влагу в почву, в результате чего происходит локальное
заболачивание. Это приводит к угнетенному состоянию культур и в конечном итоге к их гибели вследствие вымокания.
3. Непроизводительное использование площади вырубок. При полной расчистке используется 20…30% площади вырубки. На оставшейся части происходит сосредоточение валов, пней и порубочных остатков, создаются благоприятные условия для развития болезней и вредителей леса, увеличивается пожароопасность. Они препятствуют в последующем механизации лесоводственных уходов, особенно осветлений. Кроме того, межполосные коридоры быстро зарастают порослью второстепенных пород, заглушающих культуры.
Отмеченные недостатки говорят о том, что необходимо применять экологически чистые технологии подготовки вырубок под посадку лесных культур. Такая технология может иметь место в случае дробления надземной части и частично подземной части пня, высверливания стволовой части пня или срезании его на уровне поверхности почвы. При таком способе удаление пней осуществляются не за счет тягового усилия трактора, что приводит к уплотнению и нарушению плодородного слоя почвы, а за счет применения активных рабочих органов с приводом от вала отбора мощности трактора (МЛФ-0,8, МУП-4, МПП-0,75 и т.п.) В этом случае трактор совершает движение практически в холостом, не-нагруженном положении.
Подготовка почвы под посадку лесных культур является одним из важных этапов искусственного лесовосстановления. В практике лесного хозяйства широко распространена частичная (бороздная) подготовка почвы. В то же время бороздная подготовка почвы по расчищенным полосам еще больше усиливает недостатки полосной расчистки. На суглинистых почвах дно борозды в лучшем случае представляет собой нижнюю часть сухого дернового горизонта, а чаще всего верхнюю часть свежего подзолистого горизонта с неблагоприятными водно-физическими свойствами и пониженным плодородием.
На нераскорчеванных вырубках при бороздной подготовке почвы создаются условия для культур, посаженных в дно борозды, аналогичные, что и на расчищенных полосах. Однако в этом случае ряды культур криволинейные, ширина междурядий колеблется в больших пределах, что затрудняет применение машин для агротехнических и лесоводственных уходов. Кроме того, проведению механизированного осветления препятствуют пни, расположенные между бороздами.
Важным показателем состава и свойств почвы является ее твердость, характеризующая прочность почвы. Установлено, что оптимальные значения твердости почвы для нормального развития лесных культур должны находится в пределах 0,5 …1,9 МПа (5,0… 19,0 кг/см2). В этом случае корни проникают в почву с твер-
достью не более 3,0 МПа (30,0 кг/см2) и совсем не растут при твердости 6,0 МПа (60,0 кг/ см2).
Экология почв на вырубках сохраняется при расчистке полос путем понижения пней. В этом случае целесообразно проводить рыхление почвы на глубину 15… 20 см или послойное рыхление: сначала на глубину 40…50 см, затем поверхностное рыхление на глубину 10… 15 см шириной 80 см. В этом случае твердость почвы уменьшается до оптимальных значений.
Главной задачей агротехнических уходов является ослабление отрицательной роли сорной растительности. Здесь на первое место выдвигается освещенность, а на второе — пищевой режим через корневую систему выращиваемых лесных культур. Срезание сорной растительности путем ее скашивания позволяет обеспечить сохранность более 70 % культур. Наиболее высокие результаты по уничтожению сорной растительности (до 90 %) дают применение дисковых борон и культиваторов (БДН-3, КЛБ-1,7, КДС-1,8).
Немаловажную роль в экологии лесного хозяйства оказывают основные энергетические средства — тракторы. Основными факторами, влияющими на окружающую среду, являются удельное давление на почву и проходимость тракторов.
В лесоводческих требованиях к технологическим процессам лесосечных работ и рубок ухода за лесом установлены нормативы на удельные давления для колесных и гусеничных движителей тракторов. Для гусеничных движителей они составляют 70 кПа для рубок главного пользования и 60 кПа — для рубок ухода за лесом. Для колесных движителей они соответственно составляют 150 и 120 кПа. Средние удельные давления современных тракторов незначительно превышают нормативы и практически соответствуют нормативам действующих стандартов. Однако действующие нормативы разработаны без учета периода года, физико-механических свойств почв и их влажности. В технических характеристиках тракторов указано среднее удельное давление, в то время как характер воздействия движителя гусеничного трактора на почву определяется не средним, а максимальным удельным давлением, действующим в зоне опорных катков. В этой связи получается, что фактическое удельное давление значительно (в разы) выше нормативных. Это говорит о том, что для снижения максимального удельного давления лесному хозяйству необходимы гусеничные тракторы с движителями принципиально новой конструкции. Другими путями снижения удельного давления являются снижение массы трактора, уменьшение неравномерности давлений по опорной поверхности и т. п.
Для колесных движителей снижение удельных давлений до нормативных возможно путем применения широкопрофильных шин низкого давления, установки колес одинакового размера попарно, применения тракторов со всеми ведущими колесами,
рационального распределения массы трактора между мостами, применения быстросъемных эластичных гусеничных лент.
Таким образом, при лесовосстановлении и защитном лесоразведении должны быть созданы оптимальные условия для работы машинно-тракторных афегатов и афегатных машин при создании лесных культур и лесоводственных уходов, а в последующем — на рубках главного пользования.
Основой успеха в механизации производственных процессов и операций является создание и применение тракторов нового поколения, позволяющих выполнять работы с максимальной эффективностью использования их мощности через колесные и гусеничные движители, не наносящих экологический ущерб почве, надпочвенному покрову и древостою.
Технологические расчеты
В этом разделе курсовой работы следует рассчитать угол 2 г при вершине стрельчатой лапы, рациональную величину перекрытия ?в, ширину захвата в, выбрать остальные параметры из рекомендованных значений.
Исходными данными являются типы почв, необходимое смещение S сорняка, гарантирующее его перерезание или разрыв.
Культиваторы для предпосевной обработки почвы комплектуются полольными и рыхлительными лапами. Полольные лапы предназначены для уничтожения сорных растений, они работают на глубине 6-12 см, а иногда до 25 см . Основным полольным рабочим органом является стрельчатая лапа, которая может быть с хвостовиком или без него. Размеры и форма полольной лапы характеризуются углами раствора 2 г и крошения в ; шириной захвата в, а также шириной в начале в1 в конце в2 крыла лапы и очертанием груди лапы (рис. 1).
Рисунок 4.Стрельчатая лапа.
Угол г следует выбирать таким, чтобы подрезание сорняков производилось скользящим резанием, а корни вырванных сорняков безостановочно скользили вдоль лезвия. При невыполнении этого условия происходит обволакивание лезвия. Чтобы повисший на лезвии сорняк О (рис.5 а) скользил вдоль лезвия, должно соблюдаться условие:
(1)
где ц — угол трения сорняка по лезвию.
Если это условие не соблюдено (рис. 2,6), то лобовое сопротивление почвы Р, испытываемое сорняком, будет проходить внутри угла трения NOA и сила Р не сможет вызвать скольжение сорняка вдоль лезвия.
Обычно ц? 47,70согласно соотношению (1), угол раствора лапы 2г?90°. Однако налипание почвы на лапу препятствует скольжению сорняков, поэтому для обработки влажных клейких почв, угол г должен быть: значительно меньше, чем предусмотрено, зависимостью(1).
Рисунок 5. Схема к обоснованию угла г а-резание со скольжением б-резание без скольжения
С другой стороны, уменьшение угла г снижает процент подрезания сорняков, так как уменьшается величина S изгиба и смещения сорняка. Поэтому для полного подрезания сорняков не следует уменьшать угол раствора 2 г , а ограничиться его выбором рекомендованных пределах: для лап работающих на клейких почв (глина. чернозем) 2 г?55-600, а на песчаных 75-800. Определим по этим соображениям угол г. Принимаем 2 г=55-750.
Следует рассчитать необходимую величину S изгиба и смещения сорняка, которое обеспечит заданное перекрытие лап.
При наезде на сорняк О (рис. 9) лезвие лапы надавливает на его корень и вызывает изгиб и смещение его по линии ОО1 отклоненной от нормали к лезвию на угол ц . Если к моменту ‚ схода с крыла лапы сорняк окажется неперерезанным, то он сместится на расстояние
Рисунок 6. Определение величины перемещения S сорняка под воздействием лапы.
(2)
где ?в- перекрытие между лапами.
Вероятность выживания лишь поврежденного сорняка возрастает с уменьшением смещения S.
И выражения (2) видно, что S убывает с уменьшением перекрытия и угла г. Определив рекомендуемое перекрытие, вычислим по выражению (2) величину смещения сорняка для проектируемого культиватора. Принимаем перекрытие между лапами ?в=30мм. для угла г1=550. А для угла г2=750 ?в=50 мм. Тогда смещение S1 будет равным:
S1=30/ cos (27,5 47,7)=99,765 мм
S2=50/ cos (37,5 47.7)=131 мм
S изменяется в пределах 99,765-131 мм в зависимости от угла г.
Ширина захвата лап выбирается с учетом того, что этот параметр тоже влияет на скопление неперерезанных сорняков на концах их крыльев. Обволакивание лезвий широкозахватных лап и отсутствие обволакивания тех же условиях работы лап малой ширины захвата, имеющих одинаковое значение углов 2 г и в, отмечено многими авторами. Этот феномен имеет не статический, а динамический характер, т.е. лезвие бывает окутано не неподвижно повисшими сорняками, а медленно вдоль него скользящими.
При перемещении лапы в рыхлой почве из положения I в положение П (рис. 4) все сорняки, находящиея на площади АВСD, будут сорваны со своего места и, перемещаясь вместе с лапой и одновременно скользя вдоль ее лезвия, скопятся на участке лезвия СD
Количество сорняков на этом участке лезвия:
(3)
где Я- число сорняков на единице площади поля;
L- средняя линия трапеции;
h- высота трапеции АВСD.
Рисунок 7. Схема процесса динамического обволакивания сорняками лезвия полольной лапы
Накопление сорняков на лезвии обычно обнаруживается именно на конце крыла. Это объясняется тем, что лапы большей ширины захвата бывают установлены на культиваторе во втором ряду.
Концы крыльев этих лай движутся в почве, взрыхленной лапами первого ряда, поэтому лобовое сопротивление сорняка на конце крыла может оказаться недостаточным для того, чтобы тангенциальная составляющая этого усилия была способна преодолеет помимо сил трения также сопротивление сдвигу слоя почвы, налипшего на поверхности лапы: сорняк, скользя вдоль лезвия, должен очистить с лапы этот слой почв.
Из (рис.4) видно, что участок CD лезвия лапы является наиболее нагруженным по количеству проходящих через него сорняков в случае неперерезания их другими участками лезвия. Выберем длин участка CD =?l в соответствии с перекрытие лап:
(4)
тогда для обеспечения непосредственного контакта сорняков с лезвием их количество на этом участке лезвия должно быть не более
(5)
где d- средний диаметр стебля сорняка.
Для данного расчета можно принять d?4 мм.
Площадь трапеции, с которой сорняки собрались на участок ?l
лезвия, определяется высотой ?h и длинами сторон АD и ВС
(6)
(7)
(8)
Учитывая равенство (3), можно проверить ширину захвата лапы, при которой условия перерезания сорняков будут удовлетворительными даже на концах крыльев:
(9)
Вычислим ?h:
- ?h1=30*cos 47.7/sin27,5=45,941 мм,
- ?h2=30*cos 47.7/sin37,5=58,077 мм
Принимаем в1=270 мм , тогда
А1D1=270/2cos(27,5 47,7)=448,944 мм
B1C1=448,944 30*0,707/0,4617-30*0,707*3,1716/0,46=348,644 мм
L1= А1D1 B1C1/2
L1=448,944 348,644/2=398,794 мм
Подставив формулу (3) в формулу (9) получим :
в??в1 [ (2* Я * L1*?h1)* cos(ц г)* sin г/ Я*?в1*cosц] (10)
тогда в1 численно равен:
в1=30 [ (2* 1 * 398,794*45,941)* cos(47.7 27,5)* sin 27,5/ 1*30*cos47.7]=268,37 мм
условие удовлетворяет, значит верно.
Теперь вычислим для угла г= 37,50
Принимаем в2=330 мм, тогда
А2D2=330/2cos(37,5 47.7)=1264,1мм
B2C2=1264,1 (50*0,707/0,608)-(50*0,707*7,59/0,608)=880,95 мм
L2= А2D2 B2C2/2
L2=1264,1 880,95/2=1072,525 мм
в2?50 [ (2* 1 * 1072,525*58,07)* 0,1305* 0,608/ 1*50*0,707]=279.58 мм
условие удовлетворяет, значит верно.
Полученный результат следует сравнить с рекомендациями практического характера: для клейких глинистых почв в?35 см, для супесчаных в?45 см
При выборе ширины захвата лапы в соответствии с выражением (9) следует предусмотреть два значения этого параметра; лапы заднего ряда идут по частично обработанной почве, поэтому они испытывают меньшую нагрузку и могут быть шире, чем лапы переднего ряда. По аналогии со стандартными значениями можно принять отношение:
(11)
в1=270/0,82=329,27мм, для клейких глинистых почв в1?350 мм условию удовлетворяет
в2=330/0,82=402,44мм, для супесчаных в2?450 мм условию удовлетворяет, значит верно.
Степень производимого лапой рыхления почвы определяется величиной угла крошения в и шириной крыла: чем меньше угол в и уже крыло лапы, тем меньше рыхление почвы. По величине угла влапы делятся на плоскорезные в=12-180 и универсальные в=25-300.
Ширину крыла лапы обычно делают уменьшающей к концу.
Минимальная ширина крыла в2=30-50 мм, а максимальная в1=1,5 в2
Принимаем минимальную ширину крыла в2=50мм, тогда в1=1,5* 50=75мм
Толщина материала д выбирается в зависимости от ширины захвата: для универсальных д?0,03в тогда
д?0,03* 330=6,6мм.
Заточку лезвия принимаем комбинированной.
Рисунок 8. Комбинированный способ заточки лезвия лапы.
Для обеспечения устойчивости хода лап по глубине лезвие должно иметь
положительный задний угол резания е ?100в сечении крыла вертикальной плоскостью, перпендикулярной лезвию. По свойствам материала, применяемого для изготовления лап, угол заострения Я не должен быть менее 12-15°. Передний угол резания в0= Я е =(12ч150) 100 = 22ч250. Поэтому заточку лезвия принимаем комбинированной.
Рисунок 9. Проекция стрельчатой лапы.
Угол б , образуемый линией А’В’ с опорной плоскостью, может быть найден по формуле:
но
и
Поэтому
(12)
Отрезок l, определяющий положение точки В’,равен
(13)
tg б = tg 15* sin27,5=0,27*0,47=0,13 угол б=7,40
tg б = tg 25* sin37,5=0,284 угол б=150
l1=75*0.258/0,128=151 мм
l2=57*0,422/0,258=122,64 мм