д-р т. н. Дерепаскин А.И.,

магистры с/х наук Куваев А.Н., Токарев И.В.

Костанайский филиал «КазНИИМЭСХ», Казахстан

ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ПЛОСКОРЕЖУЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ УПЛОТНЕННЫХ СТЕРНЕВЫХ ФОНОВ

Почвенный покров северных зерносеющих районов республики представлен в основном черноземами, каштановыми, карбонатными и солонцовыми почвами тяжелого и среднего механического состава, с низким содержанием гумуса. Такие почвы слабо впитывают атмосферные осадки, склонны к самоуплотнению и к образованию глыбистой структуры. Зимние осадки, после таяния снега, не впитываются в пахотный слой из-за его переуплотнения и образования глыбистой структуры, стекаются и собираются в понижениях, образую лиманы и озера. По нашим замерам состояние стерневого фона на средних по механическому составу черноземных почвах в осенний период характеризуется высокой твердостью и плотностью почвенных слоев ниже 10см. При влажности 16-19% твердость слоя 10-15 достигала 4,7МПа и с увеличением глубины твердость и плотность возрастали. Почвенный слой 25-30см имел твердость 7,1МПа при плотности 1,5г/см³.

По географическому расположению возделываемые поля расположены в зоне Тургайского впадины и прилегающих территориях, поэтому большинство их имеют уклоны определенной крутизны. Бурное весеннее половодье способствует уходу талых вод вниз по склону, что приводит к потере почвенной влаги и к образованию водной эрозии. Практически весь Северный Казахстан находится в зоне активной ветровой деятельности. Поэтому для проведения обработок стерневых и паровых полей рекомендуется использовать орудия, позволяющие максимально сохранить стерню и пожнивные остатки и создать мульчирующую ветроустойчивую поверхность поля [1]. Все эти факторы свидетельствуют о необходимости проведения механических глубоких обработок стерневых и паровых полей. Основными технологическими требованиями к основной обработке уплотненных стерневых фонов является качественное крошение обрабатываемого слоя при максимальном сохранении стерни на поверхности поля. Эта противоречивая задача может быть решена на основе компромиссного решения - выбора параметров установки рабочих элементов плоскорежущей лапы и её ширины захвата.

Теоретическими исследованиями обоснованы рациональные, по критерию удельного тягового сопротивления, значения углов установки долота и лемехов ко дну борозды, равные 29-32 градуса и ширина захвата плоскорежущего рабочего органа, равная 0,7-1,0 м. Результаты теоретических исследований проверены и подтверждены экспериментально. Для проведения полевых исследований были изготовлены варианты плоскорежущих рабочих органов шириной захвата 0,6-1,0 м с интервалом в 0,1 м. Конструкция рабочих органов позволяла изменять угол установки долота и лемехов в диапазоне 20-40 градусов. Рабочие органы устанавливались на лабораторную установку, следом за которым устанавливался прутковый прикатывающий каток. Внешний вид рабочего органа и лабораторной установки представлен на рисунке 1.

а)	б)
а) плоскорежущий рабочий орган; б) лабораторная установка
Рисунок 1 – Внешний вид варианта плоскорежущего рабочего органа и лабораторной установки для проведения экспериментальных исследований

Изменяемыми параметрами в ходе полевых исследований являлись ширина захвата рабочего органа, углы установки долота и лемехов ко дну борозды. Определяемыми показателями являлась сохранность стерни на поверхности поля, крошение почвенного слоя в зоне работы лемехов (глубина 15-30 см), крошение почвенного слоя по всей глубине обработки и тяговое сопротивление. Показатели определялись в соответствием с ГОСТ Р 52777 [2] и СТ РК 1560 [3]. Экспериментально подтверждены теоретические расчеты о влиянии углов установки долота и лемехов ко дну борозды на тяговое сопротивление. С увеличением углов установки долота и лемехов удельное тяговое сопротивление снижается, достигает минимума при углах 29-32 градуса, а затем возрастает в соответствии с рисунком 2. Крошение почвенного слоя в зоне работы лемехов (глубина 15-30 см) с увеличением ширины захвата рабочего органа снижается, а сохранность стерни возрастает в соответствии с рисунком 3.

1 – рабочий орган шириной захвата 0,7 м; 2- теоретическая зависимость.		крошение
		сохранность стерни
	1 – слой 15-30 см; 2- слой 0-30 см, Vр = 2,8 м/с
Рисунок 2 – Влияние углов установки долота и лемехов α на удельное тяговое сопротивление плоскорежущих рабочих органов Руд	Рисунок 3 – Влияние ширины захвата рабочего органа Вр на крошение почвенного слоя П и сохранность стерни на поверхности поля С

В данных почвенных условиях при высокой твердость обрабатываемого слоя, ни один из исследуемых вариантов рабочих органов не обеспечивает требуемое качество крошения по всей глубине обработки. В зоне работы лемеха крошение обрабатываемого слоя тем выше, чем меньше ширина захвата рабочего органа. Такая же закономерность прослеживается и по всему обрабатываемому слою. Увеличение крошения обрабатываемого слоя с уменьшением ширины захвата лапы происходит за счет стойки. Максимальное крошение получено с рабочим органом шириной захвата 0,6 м. Однако при этом наблюдается наименьший процент сохранности стерни на поверхности поля. Это происходит вследствие разброса почвы за стойкой, образования борозды и гребня по бокам стойки.

По качеству крошения обрабатываемого слоя и по сохранности стерни на поверхности лучшие показатели получены с рабочими органами шириной захвата 0,7 и 0,8 м. С увеличением углов установки долота и лемехов ко дну борозды крошение основного слоя возрастает, а сохранность стерни снижается. По комплексному показателю удельному тяговому сопротивлению, крошения почвенного слоя и сохранность стерни на поверхности в данных почвенных условиях лучшие результаты получены на вариантах рабочих органов с углом установки долота и лемехов 29-32 градусов с шириной захвата 0,7-0,8 м.

Таким образом, результаты экспериментальных исследований показывают, что для основной обработки уплотненных стерневых фонов рациональными, по критериям удельной энергоемкости и качеству крошения основного слоя и сохранности стерни, являются следующие параметры плоскорежущего рабочего органа: углы установки долота и лемехов ко дну борозды 29-32 градуса, рабочая ширина захвата 0,7-0,8 м. Полученные результаты использованы при разработке орудия для основной обработке уплотненных стерневых фонов.

Литература:

1 Дерепаскин, А.И. Современные орудия для обработки солонцовых и малопродуктивных почв [Текст] / А.И. Дерепаскин, Ю.В. Полищук, Ю.В. Бинюков // Земледелие. – 2011, № 1. – С. 26-27.

2. ГОСТ Р 52777 – 2007. Техника сельскохозяйственная. Методы энергетической оценки [Текст]. – Введ. 2007-11-13. – М.: Стандартинформ, 2007. – 7с.

3 СТ РК 1560-2006. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей [Текст]. – Введ. 2006-11-24. – Астана: : Комитет по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли республики Казахстан, 2006. – 42 с.