ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Основная задача механической обработки почвы — создание наиболее благоприятных условий для развития растений и получения высоких урожаев. При механической обработке почву рыхлят или оборачивают пласт, уничтожают вредителей сельскохозяйственных растений и сорняки, заделывают в почву удобрения, пожнивные остатки и известковые материалы, создают благоприятные условия для накопления и удержания влаги. Наиболее важными из технологических процессов являются вспашка, глубокое рыхление, лущение, культивация, боронование, прикатывание, фрезерование и т. д.

В зависимости от глубины хода рабочих органов и выполняемых операций различают основную, поверхностную и специальную обработки почвы.

Основная обработка — первая, наиболее глубокая (20...35 см) после возделывания предшествующей культуры. Ее выполняют плугом с оборотом и последующим рыхлением почвенного пласта. Почву, подверженную ветровой эрозии, рыхлят без оборота пласта на глубину 25...40 см.

Поверхностная обработка осуществляется перед посевом, в процессе или после посева на глубину не более 14 см. Ее выполняют лущильниками, культиваторами, боронами, мотыгами, катками, фрезами с целью рыхления, перемешивания или уплотнения почвы, подрезания сорняков и заделки удобрений.

Специальная обработка нужна при освоении новых земель и для создания специфических условий, обеспечивающих нормальное произрастание растений. К ней относятся вспашка кустарниковоболотными плугами, плантажная и ярусная обработки, рыхление на большую глубину, фрезерование почвы, нарезание гряд и т. п.

Обработку почвы следует выполнять в установленные сроки и на заданную глубину, отклонение от которой не должно превышать ± 1...2см. При любой обработке желательно получить комочки почвы размером 1...10мм и нежелательно— частицы ме-

нее 0,25 мм. Свальные гребни не должны превышать фона остальной пашни более чем на 10 см, а почва под ними должна быть вспахана.

В верхнем слое почвы, подготовленной к посеву, не должно содержаться комков более 3 см, гребнистость поверхности пашни должна быть не более 3...4 см.

7.2. МАШИНЫ И ОРУДИЯ ДЛЯ ОСНОВНОЙ И СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

К машинам для основной обработки почвы относятся плуги общего назначения, плуги безотвальной вспашки по методу Т. С. Мальцева, культиваторы-плоскорезы и др. В число машин и орудий специального назначения входят плуги для горных склонов и каменистых почв, кустарниково-болотные, ярусные, лесные, дисковые, фрезы для обработки почвы на осушенных болотах, ямокопатели и др.

Классификация тракторных плугов по основным признакам следующая: по назначению — общего назначения и специальные; по числу корпусов — одно-, двух-, трех-, четырех-, пяти-, шести-, семи-, восьми- и девятикорпусные; по форме отвала корпуса—с культурными отвалами (плуги общего назначения, лемешные лущильники), решетчатыми (для работы на влажных почвах), полувинтовыми и винтовыми (для вспашки залежных земель); по способу соединения с трактором — прицепные, полуприцепные и навесные.

Основные части плуга. Плуг состоит из рабочих и вспомогательных органов. Рабочие органы — корпус, предплужник и нож. Кроме того, может быть установлен почвоуглубитель. Вспомогательные органы — рама с прицепным или навесным устройством, опорные колеса, механизм заглубления и выглубления корпусов.

Корпус (рис. 7.1) состоит из стойки с башмаком, лемеха, отвала и полевой доски. От его конструкции, геометрической формы и расположения рабочей поверхности относительно дна и стенки борозды зависит качество вспашки. По конструкции различают корпуса культурные, винтовые, полувинтовые, вырезные, с почвоуглубителем, выдвижным долотом, дисковые, комбинированные, безотвальные и др.

Рис. 7.1. Корпус плуга:

1 — стойка; 2 — башмак; 3 — полевая доска; 4 — лемех; 5—отвал

Культурные корпуса хорошо оборачивают и крошат почвенный пласт, что обусловливает их широкое применение в сельском хозяйстве.

Рабочими частями корпуса плуга являются лемех и отвал, а служебными — полевая доска и стойка.

Лемех подрезает пласт почвы и направляет на отвал. Он воспринимает большое давление пласта и быстро изнашивается: теряет первоначальную форму и затупляется. Это может привести к нарушению технологического процесса вспашки. Кроме того, по мере затупления лемеха возрастают тяговое сопротивление плуга и расход топлива.

Восстанавливают лемех оттяжкой ударами молота, используя запас металла на тыльной стороне (магазин). Затем его затачивают с верхней стороны до толщины лезвия 0,5... 1 мм. Запаса магазина хватает на три-четыре оттяжки.

Существуют различные формы и конструкции лемехов. Трапецеидальный лемех (рис. 7.2, а) применяют для вспашки легких по гранулометрическому составу почв. Он наиболее прост в изготовлении по сравнению с другими, но быстро изнашивается. Долотообразный лемех (рис. 7.2, б) служит для вспашки средних и тяжелых по гранулометрическому составу почв. Он имеет вытянутый носок в виде долота, который обеспечивает устойчивую работу всего корпуса и уменьшает износ режущей части.

Зубчатый лемех (рис. 7.2, в) применяют при вспашке пересохших почв. У него вырезана половина лезвия, благодаря чему он одной частью подрезает пласт, а другой — отрывает. Так как во втором случае требуется меньшее усилие, тяговое сопротивление при работе агрегата снижается. Лемех с выдвижным долотом (рис. 7.2, г) состоит из собственно лемеха и выдвижного долота, изготовленного из стальной полосы. Его рекомендуется использовать при работе на средних и плотных почвах, засоренных камнями.

Самозатачивающийся лемех представляет собой обычный лемех, наплавленный снизу сормайтом (специальный сплав). Толщина наплавленного слоя 1,4...2 мм, ширина 50 мм. Лезвие затачивается в процессе пахоты за счет более активного износа верхней части.

Известны двухслойные лемехи, изготовленные из двух различных по прочности сталей: верхний слой из стали Л-53, нижний — из высоколегированной. Эти лемехи служат в 2 раза дольше, чем наплавленные сормайтом.

Рис. 7.2. Лемехи плугов:а — трапецеидальный; б—долотообразный; в — зубчатый; г — с выдвижным долотом; 1 — носок, 2 — лезвие; 3 — пятка; 4—магазин; 5—долото; 6—зуб

Отвал отрезает пласт от стенки борозды, деформирует его, вдвигает в сторону и оборачивает верхним слоем вниз. По форме эабочей поверхности различают отвалы цилиндрические, культурные, полувинтовые и винтовые.

Цилиндрический отвал применяют на предплужниках. Его ра-5очая поверхность представляет собой часть цилиндра. Такая от-зальная поверхность не годится для основных корпусов из-за недостаточного крошения и оборота ими пласта почвы.

Культурный отвал чаще всего устанавливают на плугах общего назначения (ШШ-5-35, ШШ-6-35 и др.). Он хорошо сочетается с предплужником. На специальных плугах обычно крепят полувинтовые и винтовые отвалы.

Для придания отвалам достаточной прочности их изготовляют 1вух- и трехслойными. Твердые наружные поверхности обеспечивают достаточную износостойкость, а мягкий внутренний слой придает прочность — устойчивость от изгибающего момента и ударов почвы.

Особенно большое давление приходится на грудь отвала, поэтому она изнашивается интенсивнее, чем крыло. Плуги, работающие в особо тяжелых условиях, снабжают корпусами со сменной грудью отвала.

Полевая доска обеспечивает устойчивый ход корпуса, разгружает стойку от боковых усилий, предупреждает осыпание стенки борозды. Полевой доской корпус опирается на стенку борозды, поэтому она испытывает большие усилия и сильно истирается, особенно у заднего корпуса. Ее крепят к стойке с тыльной стороны под углом 2...3" к стенке борозды. Иногда у заднего корпуса устанавливают удлиненную полевую доску или к концу доски крепят сменную пятку.

Отвал, лемех и полевую доску плотно крепят к стойке болтами с потайными головками. Стойки корпусов представляют собой литые, штампованные или сварно-штампованные детали, в нижних частях которых расположено седло (башмак), по форме соответствующее прикрепляемым к нему поверхностям лемеха и отвала. Штампованные стойки большинства современных плугов имеют плоскую или круглую форму. По конструкции они бывают высокие и низкие. На плугах общего назначения устанавливают высокие стойки.

Предплужник устанавливают впереди каждого корпуса плуга так, чтобы он снимал 8...12 см верхнего слоя почвы, т. е. шел ниже залегания основной массы корневищ сорных растений. Снятый пласт шириной, равной 2/3 ширины захвата корпуса плуга, укладывается предплужником на дно борозды впереди идущего корпуса. Предплужник (рис. 7.3, а) состоит из тех же деталей, что и корпус, но не имеет полевой доски.

Рис. 7.3. Предплужник и углосним:

а —корпус с предплужником; б—корпус с углоснимом; в — корпус с дисковым углоснимом; 1 — лемех, 2—отвал; 3 — стойка; 4 — кронштейн; 5 — отвал углоснима; 6 — диск углоснима

Углосним (рис. 7.3, б) устанавливают на корпусах плугов для вспашки почв, засоренных камнями. Он выполняет функцию предплужника, но срезает только угол пласта во время движения его по отвалу. Это — маленький отвал, прикрепленный к грядилю корпуса так, что его нижняя угловая кромка плотно прилагает к поверхности отвала. Углосним может быть выполнен в виде сферического диска (рис. 7.3, в), установленного под углом к вертикали и направлению движения. В этом случае он снимает углы сразу с двух пластов: от идущего за ним корпуса — левый угол и от следующего — правый. Пласты почвы с двумя срезанными углами лучше укладываются.

Ножи служат для отрезания пласта в вертикальной плоскости с целью получения гладкой стенки и чистого дна последней борозды. Применяют ножи трех типов: дисковые, черенковые и плоские с опорной лыжей.

Дисковый нож (рис. 7.4, а) устанавливают на тракторных плугах общего назначения и некоторых специальных, предназначенных для вспашки связных почв, не содержащих крупных включений (камней и древесных остатков). Он представляет собой стальной диск толщиной 4 мм и диаметром 390 мм, свободно вращающийся на подшипниках качения. Для лучшей устойчивости хода лезвие диска затачивают с двух сторон. Черенковый нож (рис. 7.4, б) применяют на плугах специального назначения: плантажных, ярусных, лесных и др. Разрезает пласты и мелкие корни, а крупные корни и древесные остатки выворачивает на поверхность.

Рис. 7.4. Ножи плугов:

а — корпус плуга с дисковым ножом; б— корпус плуга с черенковым ножом; в — корпус болотного плуга с плоским ножом и опорной лыжей; 7 —диск; 2—вилка; 3— корончатая гайка; 4 — ось; 5 — накладка; 6—лезвие черенкового ножа; 7—спинка; 8— черенок; 9— плоский нож; 10— лыжа; II — опорная пластина

Рис. 7.5. Установка дискового ножа и предплужника (размеры указаны в мм):

/ — корпус плуга; 2— предплужник; 3 — дисковый нож

Толщина лезвия —не более 0,5 мм, угол заточки 10... 15°. Нож прост по конструкции и достаточно прочен, однако хуже дискового перерезает растения и пожнивные остатки, чаще забивается, кроме того, оказывает большее сопротивление при движении машины.

Плоский нож с опорной лыжей (рис. 7.4, в) устанавливают на кустарниково-болотных плугах.

Взаимное расположение рабочих органов плуга показано на рисунке 7.5.

Рама служит для крепления всех рабочих органов и механизмов плуга, а также для приложения тягового усилия. На современных плугах чаще применяют плоские рамы, состоящие из основной, продольной и поперечных балок прямоугольного профиля, полос для крепления плужных корпусов, кронштейнов и других деталей.

Колеса плугов различают по назначению: у навесных — одно или два опорно-установочных, у полунавесных — дополнительно одно заднее. Колеса необходимы для установки и поддержания заданной глубины вспашки, а заднее полунавесного плуга — для транспортировки. У прицепных плугов применены полевое и бороздное передние колеса или одни передние. Если оба колеса идут по непаханому полю, то третье устанавливают сзади.

Навесное и прицепное устройства служат для соединения плугов с тракторами. Большинство современных навесных и полунавесных плугов присоединяют с помощью автоматических сцепок АС-1 (к тракторам тягового класса 1,4) и АС-2 (класса 3). У таких плугов навеска представляет собой жесткую систему. Основным элементом ее является замок —треугольная рамка коробчатого сечения, в которую заходит рамка автосцепки.

Плуг навесной ПЛН-5-35 (рис. 7.6) предназначен для вспашки почв с удельным сопротивлением до 0,09 МПа на глубину до 30 см. Его навешивают на трактор Т-150. На плуг можно устанавливать корпус с культурной или полувинтовой поверхностью (обычные и скоростные плуги), с вырезными отвалами, выдвижными долотами, почвоуглубителями и безотвальные.

Корпуса, предплужники и дисковый нож закреплены на плоской раме, сваренной из пустотелых балок: главной, продольной и поперечной.

Рис. 7.6. Плуг ПЛН-5-35:

1— предплужник; 2— корпус; 3 — угольник; 4— прицепка для борон; 5—главная балка; 6— кронштейн крепления ножа; 7—дисковый нож; 8— опорное колесо; 9— навеска; 10 — продольная балка; 11 — поперечная балка; 12— кронштейн навески; 13— кронштейн предплужника

К главной балке приварены угольники для крепления стоек корпусов и кронштейнов 13 предплужников. Вынос предплужника относительно корпуса регулируют перемещением хомута по кронштейну, а глубину его хода — перемещением стойки по высоте. Дисковый нож закреплен на кронштейне. Рама плуга во время работы опирается на колесо 8, положение которого по высоте можно изменять винтовым механизмом. Этим регулируют глубину вспашки.

Навеска плуга состоит из раскоса, планок, образующих стойку, и кронштейнов с пальцами. Задний конец раскоса можно устанавливать на продольной балке в двух положениях. Кронштейн прикреплен к поперечной балке. В зависимости от числа корпусов кронштейны можно устанавливать в разных положениях для соответствия ширины захвата плуга и типа трактора.

Положение рамы плуга в продольном и поперечном направлениях горизонтальной плоскости выравнивают с помощью верхней тяги и боковых раскосов навески трактора.

Производительность плуга 0,87... 1,75 га/ч при скорости движения агрегата до 10 км/ч, масса 800 кг.

Навесные плуги ПЛН-3-35, ПЛН-4-35, ПЛН-8-40 и другие, выпускаемые промышленностью, различаются числом корпусов. Плуг полунавесной ПЛП-6-35 (рис. 7.7) предназначен для отвальной и безотвальной вспашки почв, не засоренных камнями, с удельным сопротивлением до 0,09 МПа на глубину до 30 см. Он агрегатируется с тракторами Т-150, Т-150К, ДТ-75С, Т-4А.

На раме плуга справа (по направлению движения) установлены корпуса. Впереди каждого корпуса размещены предплужники, а впереди заднего предплужника — дисковый нож. В передней части рамы смонтировано устройство для навешивания плуга с догружателем, а справа на брусе рамы установлено опорное колесо. Сзади на основной балке рамы расположен механизм заднего колеса. На раме также установлено устройство для присоединения борон, кольчато-шпорового катка или приспособления ПВР-2,3. Механизм заднего колеса можно устанавливать на основной балке в трех местах в зависимости от числа работающих корпусов (шесть, пять или четыре) так, чтобы колесо двигалось по дну борозды вслед за последним корпусом.

Глубину вспашки регулируют подъемом или опусканием полевого колеса винтовым механизмом. При сильном заглублении заднего корпуса необходимо вывернуть до требуемой глубины вспашки регулировочный болт механизма заднего колеса и при необходимости несколько уменьшить длину догружателя и верхней центральной тяги навески. Положение рамы плуга ШШ-6-35 в продольном и поперечном направлениях горизонтальной плоскости выравнивают за счет удлинения или укорачивания правого и левого раскосов навесного устройства трактора.

Производительность плуга (при глубине вспашки 30 см и ширине захвата 210 см) 2 га/ч, масса 1200 кг.

Чизельный плуг-глубокорыхлитель ПЧ-4,5 предназначен для рыхления почвы по отвальным и безотвальным фонам с углублением пахотного горизонта, безотвальной обработки вместо зяблевой и весенней вспашек, глубокого рыхления на склонах и паровых полях. Основные части плуга: треугольная рама 4 (рис. 7.8), рыхлители 1, опорные колеса 2, регулятор глубины обработки 5, навеска и подставка. На раме можно установить девять или одиннадцать рыхлителей. Рыхлитель состоит из стойки, обтекателя, долота шириной 60 мм или стрельчатой лапы захватом 270 мм. Ширина захвата плуга 4,5 м, рабочая скорость до 8 км/ч, производительность 3,2 га/ч. Агрегатируется с тракторами К-700 и К-701.

Для обработки почв, засоренных камнями, применяют плуги ПГП-7-40, ПКГ-5-40В, ПГП-3-35 и др. Особенность их конструкций — наличие автоматических гидропневматических предохранителей корпусов.

Рис. 7.7. Плуг ПЛП-6-35:

1 — рама; 2— догружатель; 3— полевое колесо; 4— устройство для навешивания плуга; 5—предплужник; 6— корпус; 7—устройство для присоединения борон; 8— бороздовое колесо; 9— дисковый нож

Для обработки осваиваемых земель после осушения и удаления древесно-кустарниковой растительности целесообразно использовать кустарниково-болотные плуги ПБН-75, ПБН-100, ПКБ-75.

Навесной плуг ПБН-75 предназначен для вспашки осушенных земель, заросших кустарником высотой до 2 м, без предварительного его удаления. Ширина захвата 75 см, глубина вспашки до 35 см, рабочая скорость до 3,1 км/ч. Навешивают на тракторы тягового класса 3.

Навесной плуг ПБН-100 используют для вспашки почвы, заросшей кустарником высотой до 4 м, без предварительного его среза. Плуг оснащен корпусом шириной захвата 100 см, плоским и черенковым ножами. Глубина вспашки до 45 см, рабочая скорость до 3 км/ч. Навешивают на тракторы Т-ЮОМГС и Т-130.

Прицепной плуг ПКБ служит для вспашки болотистых и суходольных земель, покрытых кустарником высотой до 2 м. Снабжен корпусом, дисковым и плоским ножами, опирается на три колеса с широкими ободами. Ширина захвата плуга 75 см, глубина пахоты до 35 см, рабочая скорость до 4,5 км/ч. Его агрегатиру-ют с трактором ДТ-75БВ.

Садовый плуг ПС-4-30 имеет специальный секторный прицеп, который позволяет ему смещаться влево или вправо относительно продольной оси трактора на расстояние, обеспечивающее обработку почвы под кронами деревьев без въезда трактора в эту зону. Ширина захвата плуга 1,2 м, скорость до 7 км/ч, производительность 0,95 га/ч. Его агрегатируют с трактором ДТ-75.

Для обработки малоплодородных подзолистых, солонцовых и каштановых почв целесообразно применять плуги ПТН-3-40А, ПНЯ-6-40, ПД-3-35 и др.