УДК 632.372
ЭКОЛОГИЧНАЯ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩАЯ МАШИНА ДЛЯ КРЕСТЬЯНСКИХ
ХОЗЯЙСТВ
Рыжих Н.Е. – к. т. н., доцент
Кубанский государственный аграрный университет
В статье указываются причины разорения крестьянских
хозяйств – тяжелый ручной труд на земле и отсутствие легких
маневренных почвообрабатывающих машин, особенно необходимых для
обработки почвы в ранневесенний период.
Предлагается конструкция многоцелевой машины, управляемой сидящим
на ней оператором. Обработка почвы производится самоочищающимися
колесами-фрезами с большой площадью опоры, что позволяет на влажных
почвах, не уплотняя их, выполнять операции: прополку, выравнивание,
посадку (посев), нарезку борозд, окучивание, опрыскивание, кошение
и др.
Раньше в частном сельскохозяйственном производстве при обработке
почвы большим подспорьем были лошади, быки, ослы. В нашей стране
исторически так сложилось, что крестьяне остались почти без помощников.
При коллективном хозяйствовании это не сказывалось на жизни крестьян,
поскольку они были материально относительно обеспечены, а обработка
почвы осуществлялась машинно-тракторными агрегатами.
В настоящее время в сельском хозяйстве увеличивается доля фермерского
земледелия, количество крестьянских хозяйств с каждым годом уменьшается,
сокращается число хуторов, поселков, деревень, и возродить их затруднительно.
В крестьянском хозяйстве используется в основном ручной труд, особенно
при обработке почвы, а легких, маневренных самоходных машин нет.
Применение мотоблоков требует затрат значительной физической силы,
а земледелием в мелких частных хозяйствах в основном занимаются
пожилые люди и подростки, для которых управление этими машинами
представляет трудность.
Кроме того, с учетом природных условий на Кубани проводят ранний
посев многих культур и в кратчайшие сроки, несмотря на то, что
почва еще не готова к обработке из-за повышенной влажности. Посадка
в поздние сроки создает неблагоприятные условия для дальнейшего
роста растений, т. к. они вступают в период засушливого лета неокрепшими.
В результате крестьяне получают низкие урожаи и не оправдывают
затраты из года в год. Это заставляет их оставлять свои земельные
участки и домовладения. Так, к примеру, в Тимашевском районе в
бывшем лучшем хозяйстве «Кубанец» на хуторе Беднягина за период
перестройки из тридцати крестьянских семей осталось только четыре.
Таких разорившихся хозяйств очень много в России.
Отсутствие должного технического оснащения земледелия – основного
направления крестьянского хозяйства – увеличивает время ухода за
растениями, почвой, снижает возможность механизации других работ,
что сказывается на быте крестьян. Поэтому необходимо создание легкой
самоходной машины, управляемой сидящим на ней оператором и способной
выполнять все основные операции на почве, не уплотняя ее.
Желательно, чтобы в существующих почвообрабатывающих агрегатах
трактор был бы легким (не уплотнял почву), обладал хорошими сцепными
качествами, а рабочая машина (плуг, диски, фрезы) имела вес, достаточный
для необходимой устойчивой глубины обработки. Однако в настоящее
время применяют тяжелые тракторы, не стараясь облегчить их до оптимальных
сцепных качеств, а рабочие машины даже нагружают балластом. По
нашему мнению, рабочие машины также необходимо делать легкими,
догружая их для устойчивой глубины обработки весом трактора, и
автоматически поддерживать ее силой тяги [1], а сцепные качества
тракторов улучшать с помощью силы тяги или применения дополнительных
почвозацепов [2]. Такие агрегаты будут меньше уплотнять почву.
Для небольших ферм и крестьянских хозяйств в РосНИИТиМе занимаются
разработкой самоходных машин, перемещающихся на винтовых дисках
(шнеках) и обрабатывающих ими почву, а в КубГАУ разработана машина
для поверхностной обработки почвы [3]. Рабочие органы предложенной
машины (см. рисунок), так же как и колеса – несущие (опорные).
При этом последние выполнены в виде нескольких полосовых колец
с режущими почву кромками, установленными под углом к ходу машины
(на схождение). Кольца вращаются и смещаются по почве, срезая ее.
Буксование тоже способствует рыхлению почвы, причем сразу всеми
колесами одной стороны, поскольку они закольцованы цепью. Машина
опирается на почву полосовыми кольцами, которые могут быть выполнены
и в виде упругих полосовых лопаток, изогнутых по спирали и образующих
обод колеса. При этом они закреплены одним концом на ступице для
самоочистки от забивающейся в них почвы.
Машина состоит из двигателя внутреннего сгорания 1, муфты
сцепления, коробки передач, карданных 2 и цепных приводов 3 на
колеса-фрезы 4, закрытые крыльями и установленные слева
и справа от дифференциала 6 по ходу машины с возможностью
схождения и смещения к осевой линии.
Самоходная машина для поверхностной обработки почвы: а – вид сбоку;
б – вид спереди; в – вид сверху; г – разрез колеса-фрезы
Передние и задние колеса-фрезы 4, приподнимаемые оператором
при развороте машины, могут быть и неведущими и при надобности
установлены только спереди или сзади. Они имеют сжимаемые болтами
ступицы 8 и ленточные съемные (для заточки) лопатки 9,
образующие обод, изготовленные из стали и обработанные термически.
Для изменения направления движения и разворота на машине поставлены
тормоза 10 и 11, останавливающие соответственно
левые или правые колеса-фрезы. Возможность поворота колес обеспечивается
наличием в ступицах шарниров равных угловых колебаний (карданных
соединений), связывающих оси колес с валами дифференциала, и
передних звездочек цепных передач. Поворот и фиксация колес-фрез
на схождение при работе машины осуществляются оператором с помощью
рычагов.
Перед сплошной поверхностной обработкой почвы все колеса-фрезы
устанавливаются фронтом со смещением по ходу движения. Смещение
ведущих колес-фрез от осевой линии машины возможно благодаря
применению телескопического сочленения приводных валов.
При обработке междурядий колеса-фрезы смещаются на необходимую
ширину захвата. Задние и передние колеса-фрезы можно заменить
окучниками или другими рабочими органами.
При выезде из междурядий, движении машины с высевающим, опрыскивающим
аппаратом, косилкой, граблями, катком или другими орудиями и
просто при ее перемещении колеса не устанавливаются на схождение,
т. е. с уменьшением сопротивления их перекатыванию.
Управление и разворот машины осуществляются тормозами 10 и 11,
действующими на левые и правые ведущие колеса, благодаря дифференциалу 6 с
помощью притормаживания одних и передачи крутящего момента на
другие.
Изготовление машины на базе двигателя от мотороллера (5 кВт)
позволит создать удельное давление на почву около 0,02 МПа,
ширину захвата 1–1,2 м при длине всей машины около 2 м.
Продольная опорная база 0,7–0,8 м и возможность движения
задним ходом обеспечивают машине хорошую маневренность.
Создание колес-фрез в виде колец с заточенной кромкой и крепление
их к ступице увеличивают их прочность, но при работе возможно
забивание в них почвы. Выполнение обода не кольцами, а в виде
спирали из лопаток, закрепленных на ступице одним концом, обеспечивает
их выход из обрабатываемой почвы с меньшим сопротивлением и предотвращает
забивание почвой. При работе лопаток машина удерживается на весу
на них (консольно), что смягчает ее вертикальные колебания (как
резиновые шины). В этом состоит преимущество лопаток, а недостаток
заключается в том, что их надо изготавливать очень прочными и
упругими. Жесткость лопаток повышается благодаря тому, что полосы
ложатся на почву не плашмя, а под углом (как бы ребром), тем
самым улучшается вхождение в почву режущей кромки.
На рисунке показаны спаренные колеса-фрезы 4, установленные
сзади машины. Таким же способом их можно ставить и спереди: это
уменьшает удельное давление на почву. Эти колеса-фрезы (задние
и передние) можно приводить в движение цепной передачей от уже
имеющихся приводных валов.
Выпуск таких машин и приобретение их крестьянами по доступным
ценам позволят им своевременно, быстрее и легче обрабатывать
свои земельные участки. Их использование в крестьянском хозяйстве
поможет возродить частное земледелие, а значит, и деревню.
Список литературы
1. Пат. РФ № 2158067. А 01 В 63/114. Пахотный агрегат /
Н.Е. Рыжих, В.И. Фортуна, В.Т. Ткаченко. – Опубл. 27.10.2000.
– Бюл. № 30.
2. Пат. РФ № 2176602. B 60 B 15/26. Колесо с выдвижными
зацепами / Н.Е. Рыжих, В.И. Фортуна, С.Е. Бахмутский. – Опубл.
10.12.2001. – Бюл. № 34.
3. Пат. РФ № 2108011. A 01 B 33/00. Самоходная машина для
поверхностной обработки почвы / Н.Е. Рыжих. – Опубл. 10.04.98.
– Бюл. № 10.
|