Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Орудия для прикатывания и шлейфования почвы

Прикатывание или поверхностное уплотнение почвы

Прикатыванием называется поверхностная обработка, осуществляемая с целью уплотнения и выравнивания пашни, раздавливания глыб и разрушения почвенной корки. Катки широко используют для уплотнения вспаханных торфяных почв, прикатывания сидеральных культур (люпина, сераделлы и др.) перед их заделкой в почву, борьбы с ледяной коркой на посевах зимой и весной — при выпирании растений.
На прикатанном поле повышается равномерность хода агрегатов, облегчается их вождение, рабочая скорость может быть больше. В засушливых районах прикатыванием снижают потери влаги за счет конвекционно-диффузного тока (испарения), интенсивнее которого больше при рыхлой почве и меньше при уплотненной. Это обусловливается главным образом уменьшением больших промежутков в почве в результате сближения почвенных комков от действия катка.

Прикатывание проводят до посева и после него.

До посева прикатыванием выравнивают поверхность поля, разрушают глыбы, не осевшую, поздно обработанную почву. Предпосевное прикатывание применяют во всех зонах России, особенно в сухую погоду, при высеве мелкосемянных культур (просо, многолетние травы, овощные). Оно проводится для предупреждения чрезмерно глубокой заделки семян и выдувания верхних слоев почвы, ускорения осадки ее перед посевом и создания необходимых условий для последующих работ на поле.

После посева верхнюю часть пахотного слоя почвы уплотняют для улучшения контакта семян культурных растений с почвенными частицами и появления дружных всходов. Особенно полезно послепосевное прикатывание почвы в сухую погоду, поскольку заметно усиливается приток влаги к семенам, уменьшается ее испарение, улучшается контакт семян с почвой и ускоряется их прорастание.

Кроме сплошного прикатывания почвы, применяют рядковое при помощи специальных каточков, идущих за сошниками сеялки.

Прикатывание спелой почвы не разрушает ее структуру. Если при посеве сельскохозяйственных культур используют гладкий каток, то вслед за ним следует пускать легкие бороны (за исключением торфяников). Не допускается прикатывание почв, сильно увлажненных. На таких участках оно способствует образованию почвенной корки.

Катки

Для прикатывания используют гладкие, рубчатые, кольчатые, звездчатые, призмовидные и другие катки. Выбор их зависит от цели каткования, свойств почвы и ее состояния.

Рис. Катки: а — кольчато-опорный; б — кольчато-зубчатый; в — борончатый; г — водоналивной гладкий;
1 — диски; 2 — балластные ящики; 3 — кольца

Из гладких катков чаще применяют ЗКВГ-1,4 и ЗКВБ-1,5. Прикатывание ими проводят после вспашки в сухую погоду, чтобы увеличить капиллярную скважность для ускорения прорастания семян, разложения заделанной дернины в почву и выравнивания поверхности почвы.

Рубчатые катки отличаются от гладких тем, что имеют на поверхности рубцы, размещенные по продольной оси.

Кольчатые катки состоят из примыкающих друг к другу колец с различным сечением (треугольным, округлым и плоским), расположенных на одной оси. Они хорошо разрушают почвенную корку после схода снега и дождя, уплотняют пашню и делают ее заметно волнистой.

У звездчатых катков на одной и той же оси попеременно расположены кольца и вращающиеся вырезные диски. Этим они отличаются от катков кольчатых.

Катки бывают тяжелые с давлением более 5 кг/см 2 , средние с давлением 0,3-0,4 кг/см 2 и легкие с давлением 0,05 — 0,15 — 0.2 кг/см 2 . Установлено, что ровнее работают катки с диаметром поперечного сечения больше 50 см, поскольку они менее чувствительны к рельефным перепадам поверхности почвы и не зарываются в нее.

Характеристики катков

Кольчато-шпоровый трехсекционный каток ЗККШ-6 (см. рисунок) применяют для рыхления верхнего и уплотнения подповерхностного слоя почвы, разрушения корки, комков и выравнивания вспаханного поля.
Каждая секция катка составлена из двух расположенных друг за другом батарей с балластными ящиками. На ось передней батареи свободно надеты поочередно через промежуточные втулки шесть, а на ось задней батареи — семь стальных литых дисков со шпорами диаметром 520 мм.
Диски задней батареи смещены на половину шага относительно дисков передней батареи, что облегчает самоочищение катка от налипшей между дисками почвы. Регулировкой массы балласта можно изменять удельное давление на 1 см захвата от 27 до 47 Н.
Рабочая скорость катка до 13 км/ч, ширина захвата трех секций — 6,1 м, одной — 2,09 м.

Кольчато-зубчатый каток ККН-2,8 предназначен для выравнивания поверхности поля, уплотнения на глубину до 7 см подповерхностного и рыхления на глубину 4 см поверхностного слоев почвы. Его можно применять в агрегате со свекловичными сеялками и культиваторами.
На ось катка, прикрепленную к раме, свободно надеты колеса: десять клинчатых диаметром 350 мм и девять зубчатых диаметром 366 мм.
Давление катка на 1 см ширины захвата 25 Н. Ширина захвата 2,7 м.

Каток борончатый навесной КБН-3 служит для разрушения почвенных комков и прикатывания почвы перед посевом с одновременным рыхлением поверхностного слоя, а также для разрушения почвенной корки на посевах.
На раме каждой из пяти секций крепятся подшипники для двух каточков. На цилиндрической поверхности каточка по винтовой линии расположены зубья диаметром 16 мм.
Секции подвешивают к поперечному брусу на цепях в шахматном порядке. В переднем ряду три секции, в заднем две. Рамки задних и передних секций соединены шарнирно. Ширина захвата 3,25 м. Каток навешивают на тракторы класса 9 — 14 кН.

Водоналивной гладкий каток ЗКВГ-1,4 предназначен для уплотнения поверхностного слоя почвы до или после посева, прикатывания зеленых удобрений перед запашкой. Каток трехсекционный; каждая секция имеет вращающийся гладкий пустотелый цилиндр диаметром 700 мм, длиной 1400 мм и емкостью 500 л. Цилиндры заполняют водой.
Изменением количества воды регулируют удельное давление катка на почву в пределах от 23 до 60 Н на 1 см ширины захвата катка.
Для очистки цилиндров от прилипшей почвы служат чистики, прижимаемые к поверхности цилиндров пружинами.
Ширина захвата катка 4 м. Каток агрегатируют с тракторами класса 9 — 14 кН.

Для прикатывания почвы до и после посева сахарной свеклы применяют легкие водоналивные катки СКГ-2,1, СКГ-2, СКГ-2-2, СКГ-2-3 с гладкими пустотелыми цилиндрами длиной 2,7 м и емкостью 100 л.

Шлейфование

Шлейфование применяют для выравнивания поверхности почвы и уменьшения испарения воды.
Шлейфование проводят волокушей и гвоздевкой.
Волокуша состоит из трех звеньев, в каждом из которых имеется по три деревянных бруска сечением 5 см. Брусья расположены параллельно и связаны между собой короткими цепями. Волокушей обрабатывают рыхлые почвы, вспаханные плугами с предплужниками, поперек отвала пласта или под углом 45° к направлению гребней. Во время ее движения сгребаются гребни, сглаживаются борозды и неровности, появляющиеся при вспашке.

Гвоздевка отличается от волокуши тем, что у нее на переднем бруске есть железные зубья длиной 5 см для рыхления при незначительном заплывании поверхности почвы. Чаще всего это орудие используют при подготовке почвы для посева корнеплодов и овощных культур.

Шлейф-борона состоит из двух одинаковых звеньев, прикрепленных цепями к общему бруску. Звено имеет вертикальный нож и планку с одним рядом зубьев, наклон которых можно изменить под разным углом к поверхности почвы.

За планкой с зубьями находятся четыре металлических бруса, связанных цепями на расстоянии 20 см друг от друга. Ширина захвата у шлейфа 2,5 м. Из них можно составить агрегат и работать на повышенных скоростях.
Шлейф-борона предназначена главным образом для легкого рыхления и выравнивания поверхности почвы в раннее весеннее время.
Не следует обрабатывать гвоздевкой глинистые и тяжелосуглинистые почвы, потому что происходит сильное их замазывание и образование корки. Ею также не пользуются весной при плохой вспашке зяби, и когда на поверхности почвы образовалась корка.

Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Поверхностная обработка почвы

Для того, чтобы качественно подготовить поле к посеву и посадке сельскохозяйственных культур, одной только вспашки плугом недостаточно. Поэтому одновременно со вспашкой или после ее проведения применяют поверхностную обработку почвы.

Поверхностная обработка почвы — обработка почвы различными орудиями на глубину до 16 см.
Эта обработка почвы необходима для превращения почвы в рыхлое состояние, провокации и уничтожения проростков сорняков, для предпосевной подготовки почвы, для ухода за растениями, для выравнивания поверхности поля с целью создания микрорельефа, оптимального для роста растений и для высококачественной уборки урожая.
К поверхностной обработке почвы относятся лущение, культивация, боронование, прикатывание, планировка поверхности поля, шлейфование и некоторые другие способы механического воздействия на почву.

Машины и орудия для поверхностной обработки почвы

Культиваторы — сельскохозяйственные орудия, предназначенные для поверхностной обработки почвы без ее оборачивания на глубину 8-14 см. В хозяйствах используют культиваторы для сплошной и междурядной обработки почвы. Они могут быть навесные и прицепные. Сплошная обработка проводится перед посевом и на полях, не занятых растениями (паровых полях).
Основными рабочими органами культиватора для сплошной обработки почвы служат универсальные стрельчатые и рыхлительные лапы. Универсальные стрельчатые лапы рыхлят почву и подрезают сорняки.
Рыхлительные лапы предназначены для рыхления почвы и вычесывания корневищ многолетних сорняков.
Культиваторы для междурядной обработки рыхлят почву, уничтожают сорняки в междурядьях посевов пропашных культур: кукурузы, свеклы, картофеля, хлопчатника, капусты и др. С их помощью вносят и удобрения. На этих культиваторах устанавливают различные рабочие органы: односторонние лапы (бритвы), стрельчатые плоскорежущие и универсальные лапы, рыхлительные долотообразные лапы, подкормочные ножи, окучники и др.

Лущильники — орудия, с помощью которых проводят первую мелкую обработку почвы после уборки хлебов и других культур (лущение). Лущение на глубину 4-5 см способствует прорастанию семян сорняков, которые запахиваются при основной (зяблевой) вспашке. Оно также улучшает накопление влаги, которая хорошо впитывается рыхлой почвой.
Лущильники бывают лемешные и дисковые.
Рабочие органы дискового лущильника — вогнутые диски, собранные по 9-10 штук в секции — батареи.
Дисковые лущильники имеют по 4, 8, 12 батарей и соответственно ширину захвата 5, 10, 15 м.

Бороны сельскохозяйственные орудия, предназначенные для рыхления поверхностного слоя почвы, выравнивания, разрушения почвенной корки, уничтожения сорняков и т. п. В сельском хозяйстве применяют зубовые, дисковые бороны, шлейф-бороны и сетчатые бороны. Основным рабочим органом зубовой бороны служит металлический зуб (стержень) длиной 100 мм, закрепленный на раме. Если поле каменистое, то применяют бороны с зубьями в виде пластинчатых пружин.

Основной рабочий орган дисковой бороны — заостренный сферический диск. Диски, смонтированные на одну ось, образуют батарею. Они крепятся на раму в два ряда.

Шлейф-бороны предназначены для выравнивания поверхности поля и весеннего рыхления вспаханной осенью почвы. Они состоят из двух звеньев, соединенных с прицепом. Каждое звено имеет плоский выравнивающий нож с изменяющимся углом наклона, брус с зубьями (угольник-гребенка) и шлейф из четырех соединенных между собой металлических брусьев.
Во время боронования нож срезает гребни почвы, зубья рыхлят ее, а металлические брусья шлейфа выравнивают поверхность поля, перемещая почву с гребней в борозды.

Сетчатые бороны предназначены для рыхления верхнего слоя почвы и уничтожения сорняков, разрушения корки на посевах в период появления всходов, боронования гладких и гребневых посадок картофеля, прореживания всходов сахарной свеклы и кукурузы. Рабочие органы сетчатых борон — зубья, изготовленные из круглых стальных прутков.

Нередко бороны включают в агрегат вместе с плугами или культиваторами, чем сокращают сроки полевых работ и уменьшают число проходов трактора по полю.

Катки — орудия для прикатывания почвы, разрушения глыб, размельчения комков, выравнивания и уплотнения верхнего слоя почвы перед посевом и после него. Прикатывание почвы способствует притоку влаги из нижних слоев почвы к верхним и быстрому прорастанию семян. В зависимости от конструкции рабочих органов катки бывают кольчатые, кольчато-шпоровые, кольчато-зубчатые, борончатые, гладкие (водоналивные).
Гладкий (водоналивной) каток представляет собой пустотелый металлический барабан, в который для увеличения массы заливают воду.

Другие виды поверхностной обработки почвы

Кроме перечисленных выше основных приемов поверхностной обработки почвы применяются и некоторые другие:

Гребневание — прием обработки почвы, обеспечивающий форму изменения поверхности поля для лучшего прогревания и более раннего созревания почвы. Выполняется рабочими органами типа окучника.

Грядование — прием обработки почвы, обеспечивающий образование на поверхности поля гряд, способствует быстрейшему прогреванию и созреванию почвы.

Бороздование — прием обработки почвы, обеспечивающий нарезку борозд на поверхности почвы окучниками-бороздоделателями.

Лункование — образование замкнутых углублений почвы дисковыми лункообразователями для задержания талых и ливневых вод на почвах, подверженных водной эрозии.

Окучивание — разновидность междурядной обработки с приваливанием почвы к основанию стеблей пропашных культур рабочими органами культиваторов-окучников.

Букетировка — прием обработки, обеспечивающий прореживание, всходов свеклы с заданным размером вырезов и букетов, крошение, рыхление почвы и подрезание подземных органов растений в вырезах, выполняется культиваторами с плоскорежущими специально расставленными лапами.

Фрезерование – тщательное крошение, рыхление, перемешивание почвы, растительных остатков, удобрений вращающимися рабочими органами фрезы.

Комбинированная агрегатная обработка — комплекс приемов, обеспечивающий совмещение нескольких технологических операций обработки почвы (крошение, рыхление, выравнивание, уплотнение). Выполняется почвообрабатыващими агрегатами типа АКШ и РВК и др.

Применение того или иного приема поверхностной обработки зависит от состояния поля, засоренности, возделываемой культуры, почвенных и климатических условий.

Комбинированные почвообрабатывающие машины и агрегаты

Многократные проходы почвообрабатывающих агрегатов по полю, связанные с необходимостью выполнения нескольких операций, неизбежно приводят к чрезмерному уплотнению и распылению почвы.
При вспашке пятикорпусным плугом трактор укатывает 40 — 50% поверхности поля. Под действием гусениц трактора и колес машин агрегатные комочки почвы разрушаются, распыляются, плотность почвы повышается, а капиллярность и влагопроницаемость уменьшаются.
Все это ведет к снижению урожая. Многократная предпосевная обработка затягивает сев, что также неблагоприятно сказывается на урожае.

Особенно вредна многократная обработка в зонах недостаточного увлажнения и на легких бесструктурных почвах. При интенсивной обработке теряется органическое вещество вследствие выветривания и водной эрозии, ухудшается структура почвы, возрастает потеря влаги и образование глыб. Поэтому современные методы обработки почвы все активнее предусматривают использование комбинированных машин и агрегатов, позволяющих за один проход выполнять несколько операций в различных сочетаниях.

Существует три основных типа комбинированных машин:

• агрегат, составленный из нескольких последовательно соединенных простых орудий, выполняющих отдельные операции;
• машина, на раме которой последовательно закреплены разные по назначению рабочие органы, заимствованные от простых орудий;
• машина, оснащенная специальным комбинированным рабочим органом, выполняющим все операции заданного технологического цикла.

К первому типу таких машин относятся комбинированный пахотный агрегат ПКА-2 , а также подобные агрегаты, составленные на базе 5 — 9-корпусных плугов, предназначенных для вспашки, уплотнения почвы, дробления глыб и выравнивания поверхности поля.
Комбинированный пахотный агрегат ПКА-2 составлен из плуга, к раме которого прикреплены волокуша и каток-комкодробитель, состоящий из двухрядных звездочек или кольчато-шпоровых вращающихся дисков.
Волокуша, расположенная под острым углом к направлению движения, срезает верхушки гребней после вспашки, перемещает их в продольном и поперечном направлениях и заполняет ими борозды между гребнями. Каток-комкодробитель, двигаясь следом за волокушей по выровненной поверхности, дробит дисками еще влажные глыбы, которые хорошо крошатся.
Одновременно с вспашкой и дроблением глыб агрегат уплотняет нижние слои пахотного горизонта, выравнивает и рыхлит верхние и обеспечивает тем самым сохранение влаги в почве.

Ко второму типу комбинированных машин относятся агрегаты АКП-2,5, РВК-3 и РВК-3,6.
Комбинированный агрегат АКП-2,5 предназначен для основной и предпосевной обработки почвы без оборота пласта в районах недостаточного увлажнения.
Агрегат состоит из двух секций. На раме У передней секции установлены три дисковые батареи и три плоскорежущие лапы. На задней секции смонтированы каток-рыхлитель с двухрядным расположением кольчато-шпоровых дисков, заравниватель и балластный ящик.
Передняя секция навешивается на трактор, а задняя присоединяется к ней прицепом.
Дисковые батареи могут быть составлены из сферических или игольчатых дисков. Заравниватель устанавливают только при использовании сферических дисков. Диски рыхлят верхний слой почвы на глубину до 8 см, лапы подрезают пласт на глубину до 16 см, рыхлят его и уничтожают сорняки, заравниватель выравнивает поверхность поля, а катки разбивают комья и уплотняют почву.
Ширина захвата агрегата 2,5 м, агрегатируют его с тракторами класса 30 — 40 кН.

Комбинированный агрегат РВК-3 предназначен для предпосевной обработки почвы. За один проход агрегат культивирует почву на глубину 15 см, разрушает глыбы и комки и прикатывает почву. Ширина захвата 3 м.
На раме агрегата последовательно расположены: ряд рыхлительных лап на пружинных стойках; разреженный кольчато-шпоровый каток, кольца которого уплотняют почву в промежутках между лапами; второй ряд рыхлительных лап, установленных вслед за кольцами катка; выравнивающий брус и секция уширенного кольчато-шпорового катка.
Заглубление рабочих органов регулируют поворотом оси с закрепленными лапами. Выравнивающий брус можно перемещать по высоте, а давление его на почву регулировать натяжными пружинами.
Агрегатируют РВК-3 с тракторами класса 14 — 30 кН.

К третьему типу комбинированных машин относятся комбинированный плуг с вращающимися отвалами ПВН-3-35 и ротационный плуг.
Кроме того, намечается выпуск плугов, у которых за каждым корпусом с укороченным отвалом расположена небольшая фреза, плугов с ножами, вращающимися в горизонтальной плоскости, культиваторов с рабочими органами типа фрез. Применение таких фрезерных машин наиболее эффективно на тяжелых заплывающих почвах, а также на полях, отведенных для картофеля, сахарной свеклы, овощных и других культур, требовательных к обработке почвы.

Применение комбинированных агрегатов дает возможность выполнять полевые работы в агротехнические сроки, снизить затраты труда и средств и эффективно использовать тракторы.

Технология и организация поверхностной обработки почвы

Для получения высокого качества работы необходимо правильно выбрать и составить машинно-тракторный агрегат, до выезда в поле отрегулировать рабочие органы машины, подготовить трактор к работе, выбрать направление и способ движения агрегата, подготовить поле; в процессе работы постоянно контролировать качество выполняемой операции.

При комплектовании почвообрабатывающих агрегатов стремятся максимально загрузить используемый трактор. Для этого при помощи сцепок С-11У, СП-11, СП-16, СГ-21 и СН-75 составляют агрегаты из нескольких однородных машин или нескольких машин, различных по назначению, например для культивации с боронованием.
При агрегатировании гусеничных тракторов с культиваторами, плоскорезами, боронами предварительно переналаживают механизм навески по трехточечной схеме (продольные тяги закрепляют по краям нижней оси навески, а шарнир верхней тяги устанавливают в центре).
Поле необходимо очистить от копен и остатков соломы. Большие массивы можно лущить и при наличии копен, расположенных прямыми рядами, с последующей обработкой нелущеных полос.

Направление и способ движения агрегата выбирают в зависимости от направления предшествующей обработки, конфигурации и размеров поля. Основной способ движения агрегатов челночный, при лущении можно применять диагональный и диагонально-перекрестный способы.
При работе лемешных лущильников рекомендуется применять способ движения с чередованием загонов, как и при вспашке.

Лущение проводят поперек направления движения уборочных агрегатов, а боронование, культивацию и прикатывание — поперек или под углом к направлению предыдущей обработки, предпосевное боронование — поперек или под углом к направлению предполагаемого посева.
Послепосевное боронование рядовых посевов проводят челночным способом поперек рядков посева или в диагональном направлении, а прикатывание — поперек направления борозд и ложбин.

Разбивку поля на загоны при работе лемешных лущильников выполняют так же, как при подготовке поля для пахоты. При работе почвообрабатывающих машин челночным способом особой разметки поля не требуется. Необходимо только отбить поворотные полосы, ширина которых должна быть кратной захвату агрегата. Линию первого прохода для работы челночным способом провешивают на расстоянии от края поля, равном половине ширины захвата, а для работы диагональным — по диагонали или с отклонением от угла поля влево на 70 % ширины захвата агрегата.
При первом проходе проверяют правильность всех регулировок машин и равномерность хода рабочих органов по всей ширине захвата. Глубину обработки измеряют в 10 — 15 местах. Для этого необходимо разровнять и слегка уплотнить слой почвы, а затем погрузить в почву линейку до плужной подошвы.

Качество подрезания сорняков проверяют в нескольких местах по диагонали обработанного участка. Во время работы необходимо следить за тем, чтобы машины не забивались почвой и растительными остатками. В случае забивания останавливают агрегат и очищают рабочие органы.

В процессе работы необходимо следить за прямолинейностью движения агрегата и обеспечивать перекрытие между смежными проходами не менее 15 см при бороновании, культивации и лущении и 7 — 10 см прикатывают. Поворотные полосы обрабатывают после окончания обработки основной части поля.
По окончании работы проверяют ее качество в соответствии с агротехническими требованиями, а результат оценки записывают в учетный лист тракториста.