Ә.Тәжібайұлы, Н. Тыныштықбаев, А.Шукеев

Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті, Казахстан

Күріш ауыспалы егістігіндегі топырақты өңдейтін роторлы техникалық құралдың жұмысшы элементтері

Егінді себер алдында жерді өңдеуде жай әсер ететін жұмыс құрылымды жер өңдейтін техникалық құралдар түрімен қатар роторлы қопсытқыш культиваторды – топырақ фрезасын қолданады. Жұмысшы элементі (пышағы) барабан валына горизонталды немесе вертикалды бекітілген. Құрылымы күрделі емес бұл техниканың жұмысшы элементтері горизонталды остің айналысымен және агрегаттың алға тарту қозғалыс жылдамдығына байланысты күрделі қозғалыс жасайды (1-сурет).

1-сурет. Фрезаның жұмысшы элементінің траекториясы (а) және пышаққа берілгендегі анықтамалық сұлбасы (в)

А нүктесінің координатының (пышақтың соңы) кеңістік құрылымындағы қатынасының жерге байланыстылығы былай бейнеленеді:

= V (1)

y = R(1-Sin

Мұндағы: V – агрегаттың жылдамдығы;

R – А нүктесінің айналымдағы радиусы

Топырақтан шығатын кездегі (А₀ нүктесіндегі) пышақ жүзінің әдепкі кездегі бұрышымен салыстырғандағы өрнегі:

Sin = Sin (2)

Мұндағы: – өңделінетін топырақ тереңдігі;

Қозғалыстағы пышақтар араласының шығысындағы (көлденең – вертикалды жазықтықтағы) А₀ мен А₀¹ нүктелерінің арақашықтығының созылуы әрбір фреза пышақтарының берілуімен сипатталады:

(3)

Мұндағы z – бір көлденең – вертикалды жазықтықтағы фрезаның валында орналасқан пышақтар саны.

Жер қыртысының жоғарғы қалыңдығындағы кесіндісі:

= x Cos (4)

Егер бұны былай қабылдасақ:

, онда (5)

Х_z берілісіндегі фрезаның пышағымен кесілген бөлек кесінді 2...5 пайыздан аз жағын көрсетеді.

Жерді өңдеудегі топырақ кесетін фрезасының г0ризанталь осінде айналып жұмыс істеуін зерттеулер 80-90 жылдардан бері жүргізіліп келеді [1, 2]. Онда топырақты өңдейтін КФГ-3,6 фрезасының негізгі қиыстырмалары – яғни барабан диаметрі, пышақтар түрі, саны, орналасуы, барабанның айналу жылдамдығы және т.б. құрылымдары көп зерттелінген. Топырақ фрезасына жүргізілген далалық, зертханалық зерттеулер жер ылғалдылығының 60... 85 пайызында кесектердің майдалану өлшемі 50 мм – 5 пайыз болғандығын, ал кесектердің 60 пайыздан жоғарысы тоң кесектер болғанын көрсеткен. Агротехникалық талап бойынша Г пішіндес фреза пышақтары топырақ тереңдігін 12...15 см тереңдікте өңдеп, айналу еселеуіші 15 пайыздан жоғары жағдайда жер бетінің тегістігін 0,5 см-де сақтай отырып жоғарыда келтірілген ылғалдылықта топырақтың 60 пайызын және кесек размерінің майдалануын 10 мм жеткізгендігі келтірілген [3].

Культиватордың Г тәріздес топырақ фрезасы пышағын қолдануда бір пышақтың күріштік жерді өңдеудегі х_z = 8...10 см тең болғандығы, кесу жылдамдығын 5...6 м/с жоғарылатуға болмайтындығы зерттеу нәтежелерімен келтірілген [4]. Топырақ ылғалдығы толық «піскен» жерлерде топырақ қыртысын жоғары деңгейде өңдейтіндігін көрсеткен.

Қызылорда машина сынау станциясында КФС-3,6 культиваторының фреза бөлігінің жұмысына жүргізілген зерттеулер күріш себер алдындағы топырақтың ылғалдылығы 8...11 пайыз, агрегаттың жылдамдығы 2,36 м/с, өңдеу тереңдігі 8 см де топырақ кесектерінің 75...89 пайызының өлшемі 25 мм-ден аз болса, ал 3...9 пайызының өлшемі 50 мм ден жоғары болған. Өңделген жердегі кесектер түйірлерінің майдалануы 25 мм-ден аз болу үшін кинематикалық режіміндегі агрегат жылдамдығының қозғалысын V_с өзгерту арқылы әр түрлі берілістегі Х_z (барабанның айналысы тұрақты 6 об/с): Х_z= 0,07 м – 63 пайыз: Х_z = 0,09 м – 58 пайыз: Х_z= 0,12 м – 44 пайыз: Х_z= 0,14 м – 43 пайыз болған. Берілісті көбейткен сайын топырақтың агротехникалық бағалы бөлшектері төмендеген.

Топырақтың беткі қабатының ылғалдылығы 2 пайыз ал 10 см тереңдіктегі ылғалдылығы 14 пайыз болған және топырақ кесектерінің тастайлығы 6...15 МПа жағдайдағы жүргізілген зерттеулер нәтежесі 1 кестеде беинеленген. Топырақ фрезасымен жер өңдеу жұмыстарының нәтежесі жердің агротехникалық құнды бөліктерін 29 пайыздың орнына 70 пайызға дейін өңдегендігін, ал қолданыстағы техникалық құралдармен зорға дегенде 50 пайызға жеткізетіндігін көрсетеді.

1-кесте

Өңделген жердің 10 см тереңдіке дейінгі фракциялық құрамы

Топырақ кесектерінің өлшемі	ТҚ-мен өңделгенге дейінгі	ТҚ-мен өңделгеннен кейінгі
		КФГ-3,6	БДТ-3+БЗТУ-1,0
10 төмен	21,0	42,4	28,3
11 ... 20	8,0	28,4	22,5
21 ... 50	16,0	13,5	6,8
51 ... 100	14,0	13,6	24,1
101-ден жоғары	41,0	2,1	8,3

Топырақ фрезасының пышақтарының жұмысына жүргізілген зерттеулер осы ТҚ-мен топырақ ылғалдылығы 10 пайыздан жоғары жерлерде қанағаттанарлық жұмыс атқаратындығын көрсетеді.

Күріш ауыспалы егістігі жеріндегі тастай болып қатып қалған доң кесектерді майдалау үшін қолданылатын құрылғылардың элементтерінің пышақ тәріздес болғаннан гөрі жұмыр өтпейтін болғаны тиімді екендігі роторлы жер өңдейтін машинаға жүргізілген зерттеулерде айтылған. Бұл жағдай біздің егінші аталарымыздың кетпен мен тоң кесекті майдалауда жүзімен емес шүйдесімен ұрып майдалайтын тәжірибесінен де белгілі. Сондай-ақ, жүргізілген көптеген зерттеулер қатты құйма бетонды біріккен байланысты, немесе қатқан мұздарды майдалау тиімділігі құрылғының пышақ тәрізді емес, жұмыр тәріздес жұмыс органдарының динамикалық екпінді жиі соққы көмегімен атқарылатындығы белгілі.

Құрылғының жұмыс органын жасауда, біріншіден өңделінетін топырақтың жасалымгершілігі мен физика-механикалық құрылымы есепке алынуы керек. Осы топырақтың құрғақ қатты тоңкесектері біртұтас затта толық бұзылуы үшін сыртқы әсер етуші салмақтық күшке байланыстырылады. Олар жай соққы және аз қарсыластық қатынасын жасайды. Құрғақ тастай тоңкесекті топырақ созылу деформациясы мен иілуі қысымына қарағанда 10...30 есе аз салмақты ұстай алады. Өңделінетін жердегі кесектердің созылу күштерінің әсерінен ішкі байланыстың бұзылуы, кесек ішіндегі қуыстың, кеуектің, жарықшақтықтың болуы көзге білінбейтін әлсіз жерлері тез үгетілуге әкеледі. Жұмыс органі параметрінің ұрғанда болатын энергияны пайдалану тиімділігі әр соққының ұратын жұмысының өзіндік мәнімен, соққы жылдамдығымен және соққы бағытымен қарастырылған [5].

2- кесте

Өңделгеннен кейінгі топырақтың майдалануы, % [6]

Кесектер өлшемі, мм	КФГ-3,6 – ның варианттары
	Фрезалы кескіш	Доғал кесек майдалағыш
10 төмен	42,4	61,2
11...20	28,4	23,8
21...50	13,5	11,9
51 ...100	13,6	11,9
101-ден жоғары	2,1

Топырақ кесектерінің қаттылығы 8 МПа жерлердегі доғал соққымен табиғи ұрылған құрылғының көрінісін беинелеу таспасы көмегімен жүргізілген зерттеулерден де [6] көреміз. Кесектердің денесіне соққы әсерінен өзара байланыстар бұзылып, көптеген жарықшақтар пайда болып, майда тозаңға айналатындығын көреміз. Кесектің майдалануының, ұсақ кесектерге айналуы жүзеге асады. Кесекті доғал соққымен ұрылған, майда ұсақ кесектерге айналдыру кезіндегі соққы жылдамдығы 8 м/с болған.

Роторлы құрылғының үлкен кесектерге әсер ететін жұмыс элементтерінің соққысын тексеру кезінде КФГ-3,6 фрезалы культиваторына доғал кесек майдалағыш қондырғы орнатып талдау жүргізілген. Онда фреза барабандарының орнына екі кесек майдалағыш орнатылған. Жұмыстық соққыш барабан цилиндріне үш жолды, аралары 90 мм-ге тең алты жолақты доғал соққыштар орнатылған. Доғал соққыштардың диаметрі 60 мм, және соққыштың биіктігі 80 мм болды.

Жоғарыда келтірілген Қызылорда облысының суармалы егістігінде егін егер алдында жер өңдеуді механикаландыру жағдайын талдай келіп, төмендегідей қортындыға келуге болады.

1.Қызылорда облысының суармалы егіншілігіндегі дәнді дақылдарды себу үшін жер өңдеу жұмыстарында топырақ кесектерінің майдалану мөлшері 20 мм төмен болуы керек.

2.КФГ-3,6 фрезалы культиваторының пышақ тәріздес жұмыс органының және шет мемлекеттерден әкелінетін осындай техника түрлері құрғақ, қатты топырақ тоңкесектерін жоғары жылдамдықта жұмыс істегеннің өзінде қажетті деңгейде майдалай алмайды.

3.Егіншілеріміз осы уақытқа дейін, толық агротехникалық талапқа сай себер алдында жерді өңдейтін техникалық құралдардың болмауынан жерді қайта-қайта жүріп өңдеуде.

4.Қызылорда облысының суармалы егіншілігінде жерді өңдеуді механикаландыруы топырақ ылғалдығының кез келген түрінде агрегат бір жүріп өткенде топырақ құрамының 2/3 бөлігінің өлшемі 20 мм аз болатын жағдайға жеткізілмеген.

Резюме

В статье обоснована необходимость использования в условиях рисосеяния на рисовым севаобороте мобильных агрегатов с активными рабочими органами исходя из специфики возделывания риса. Подготовка к посеву орошаемого поля ведется в сухой, твердой почвенной среде. Потому почвообрабатывающим агрегатам требуются многократная обработка поля для его подготовки к посеву. Ножевидные рабочие злементы почвенных фрез типа КФГ-3,6 а также завозимых из дальнего зарубежья техники этого назначения, воздействующие на сухие и твердые почвенные комки и глыбы с большой относительной скоростью, не обладают значительными разрушающими возможностями.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

1. Канарев Ф.М. Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия.-М, 1983. -144 гс.

2. Механизация возделывания сельскохозяйственных культур в орошаемой зоне Казахстана // Научный сборник ҚазНИИМЭСХ, т. VII-Алма-Ата,1976.-232 с.

3. Пан Е.М. Некоторые результаты испытания КФС-3,6 на предпосевной обработке почвы под рис // Сб. «Механизация возделывания и уборки риса в Казахской ССР» Алма-Ата,1983.-11...17 с.

4.Андреев С.Е. Дробление, измельчение и грохотание полезных ископаемых. –М. 1980. -411 с.

5. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. –М.1981. -382 с.

6.Алшынбай М.Р. Сборник научных статьей по механизации сельского хозяйства. – Алматы. 1999 г.