На культиваторах застосовують такі робочі органи, як лапи, підгортачі, голчасті диски, підживлювальні ножі, штанги та полольні зуби.
Лапи залежно від призначення і виконуваного процесу поділяють на полольні та розпушувальні. Полольні лапи бувають однобічні плоскорізальні (бритви), стрілчасті плоскорізальні без хвостовика та з хвостовиком, долотоподібні (розпушувальні), оборотні (наральникові) та списоподібні.
Однобічні плоскорізальні лапи (рис. 1.40, а) призначені для перших міжрядних обробітків з метою підрізування бур'янів і розпушення ґрунту на глибину до 6 см. Лапа складається з полиці, поставленої під невеликим кутом до горизонту, яка підрізує бур'яни і шар ґрунту, частково розпушуючи його, і вер-
тикального щитка, що є ножем і одночасно захищає молоді рослини від засипання ґрунтом. Лапи бувають ліві та праві з шириною захвату 85... 182 мм. Лезо лапи заточують зверху під кутом 8... 10°.
Стрілчасті плоскорізальні лапи без хвостовика і з хвостовиком призначені для обробітку ґрунту на глибину до 6 см. Вони підрізують бур'яни і частково розпушують ґрунт. Лапи кріплять болтами до стояка. Ширина захвату 0,3... 1,5 м. Лезо лапи заточують знизу під кутом 8... 10°. Стрілчасті лапиплоскорізи призначені для обробітку ґрунтів, які зазнають ерозії. Плоскорізи складаються із стояка, до якого в нижній частині приварено п'ятку, лівого і правого лемешів, долота і башмака. Лемеші і долото кріплять до башмака, а башмак — до п'ятки. Максимальна глибина обробітку плоскоріза до 16 см, а ширина захвату 0,3... 1,5 м.
Стрілчасті універсальні лапи з хвостовиком і без хвостовика поєднують роботу полольних і розпушувальних лап. Вони одночасно з підрізанням
бур'янів добре розпушують ґрунт. Стрілчасті універсальні лапи застосовують для передпосівного обробітку ґрунту і міжрядного обробітку просапних культур на глибину до 12 см. Ширина захвату лап 220...330 мм. Лезо лапи заточують знизу під кутом 10... 12°.
Рис. 1.40. Робочі органи культиваторів: а — однобічна лапа; 6 — стрілчаста лапа без хвостовика; в — плоскорізальна лапа; г — стрілчаста універсальна лапа; д — долотоподібна лапа; є — розпушувальна оборотна лапа; є — списоподібна лапа; ж — підгортач; з — лапа-полиця; і — голчастий диск; к — підживлювальний ніж; л — полольний зуб |
Розпушувальні долотоподібні лапи призначені для розпушення ґрунту на глибину до 16 см без вивертання на поверхню нижнього шару ґрунту. їх застосовують для міжрядного обробітку посівів цукрових буряків та інших культур. Лапа виготовлена як одне ціле зі стояком. Стояк має прямокутний переріз, у нижній частині загнутий і загострений у вигляді долота. Ширина долота 20 мм.
Розпушувальні оборотні лапи призначені для розпушення ґрунту. їх заточують з обох боків. При спрацюванні одного кінця лапу можна повернути на 180°. Оборотні лапи кріплять як до жорстких, так і до пружинних стояків. Лапи із жорсткими стояками застосовують для передпосівного або міжрядного обробітку окремих культур, а з пружинними — для вичісування кореневищних багаторічних бур'янів при суцільному обробітку. Ширина лап 45...55 мм. Глибина обробітку до 12 см.
Списоподібні лапи призначені для розпушення ґрунту і знищення кореневищних багаторічних бур'янів. Лапа загострена з одного кінця у вигляді списа і кріпиться до стояка двома болтами. Глибина обробітку до 16 см.
Лапи-полиці призначені для підгортання картоплі та інших культур. Полиці підрізують бур'ян, розпушують ґрунт у міжряддях і частину ґрунту відкидають на захисну зону до куща картоплі, присипаючи бур'ян, який там є.
Підгортачі призначені для підгортання картоплі, капусти та інших культурних рослин і нарізування поливних борозен. Підгортач має полицю, до якої знизу прикріплено наральник, а у верхній частині — крила. Наральник розрізує, а полиця розпушує ґрунт. Крила піднімають його вгору і зміщують в обидва боки. Положення крил відносно полиці можна регулювати. Підгортачі застосовують також для формування гребенів до 25 см заввишки.
Голчасті диски призначені для руйнування кірки і знищення бур'янів у рядках рослин. Диски мають діаметр 350, 450 і 520 мм. При пере катуванні по полю голки заглиблюються в ґрунт до 9 см, руйнують кірку і виривають сходи бур'янів.
Підживлювальні ножі призначені для розпушення ґрунту і одночасного внесення твердих мінеральних добрив. Підживлювальний ніж складається з розпушувальної долотоподібної лапи і тукопроводу, прикріпленого ззаду до лапи.
Штанговий робочий орган культиватора — це сталева штанга квадратного перерізу, яка заглиблюється в ґрунт на задану глибину і під час роботи обертається, розриваючи корені бур'янів, виносячи їх на поверхню і одночасно розпушуючи верхній шар ґрунту без перевертання його. Штанга обертається в напрямку, зворотному обертанню коліс культиватора. Штанговий робочий орган обробляє ґрунт на глибину 4... 10 см.
Полольні зуби призначені для одночасного обробітку захисних зон і міжрядь. Зуби виготовлені у вигляді стрижнів круглого перерізу 275 мм завдовжки із загостреними кінцями. Своєчасний обробіток захисних зон полольними лапами дає змогу знищувати до 72 % однорічних бур'янів.
Розрізняють дві системи кріплення робочих органів до рам культиваторів — жорстку і шарнірну. За жорсткої системи робочі органи нерухомо кріпляться безпосередньо до рами культиватора або до додаткових поперечок і не можуть вільно переміщатися відносно рами, а також копіювати поверхню поля. Вони змінюють своє положення тільки разом з рамою. За шарнірної системи робочі органи з рамою з'єднані рухомо і кожний окремий робочий орган (або група їх) перемішується у вертикальній площині відносно рами. Таке вільне переміщення дає можливість робочим органам копіювати рельєф поля і забезпечувати більш рівномірну глибину обробітку.
Розрізняють одношарнірну (радіальну) і індивідуально-повідцеву та секційну і багатошарнірну (паралелограмну) системи з'єднання робочих органів з рамою.
Радіальна індивідуально-повідцева система кріплення (рис. 1.41) — це система, за якої до повідця 2, шарнірно приєднаного до рами культиватора, кріпиться один робочий орган 6. Радіальна секційна система кріплення передбачає кріплення до шарнірно закріпленого повідця кількох робочих органів (секції).
Рис. 1.41. Схеми кріплення робочих органів культиватора: а — радіальна індивідуально-повідцева; б — радіальна секційна; в — паралелограмна; 1 — поперечний брус рами; 2 — повідець; 3 — штанга; 4 — пружина; 5— стояки; 6 — лапи; 7 — паралелограмний механізм; 8 — гряділь; 9 — опорне колесо |
Паралелограмна система кріплення — це система, за якої гряділь 8 (секція) з робочими органами і опорним колесом кріпиться до бруса І рами паралелограмним механізмом 7.
1.9.3. Будова і процес роботи культиваторів для суцільного обробітку ґрунту
Культиватори призначені для розпушення верхнього шару (залежно від культури 3...16 см) ґрунту, боротьби з бур'янами, підгортання культурних рослин та внесення у ґрунт мінеральних добрив. Важкими культиваторами типу КП9-3.8А, КТС-10 можна здійснювати також мілке розпушення ґрунту на глибину до 16 см. Ці знаряддя мають дещо меншу продуктивність, ніж дискові борони, але сприяють затриманню більшої кількості вологи в посушливий період, менше розпилюють структуру ґрунтових агрегатів, забезпечують вищу протиерозійну стійкість поверхні ґрунту. Особливо висока ефективність застосування цих знарядь при підготовці ґрунту під озимі культури. Як правило, посушливий період, короткі терміни і високі вимоги до якості підготовки поля під посів — це умови, за яких мілкий обробіток без обертання скиби є найефективнішим.
За призначенням і кількістю виконуваних операцій культиватори бувають для суцільного та міжрядного обробітку, прості та комбіновані. За способом приєднання до трактора їх поділяють на причіпні, напівначіпні та начіпні.
Культиватор паровий швидкісний КПС-4 (К — культиватор, П — паровий, С — швидкісний, 4 — ширина захвату, м) призначений для передпосівного суцільного розпушення ґрунту на глибину до 12 см та очищення ґрунту на чорних парах від бур'янів з одночасним боронуванням. Робоча швидкість до 3 м/с. Випускається у причіпній або начіпній модифікаціях. Один культиватор агрегатується з тракторами класу 0,9 і 1,4. Два культиватори зчіпкою СГ-11У з'єднують з тракторами тягових класів 3. Чотири культиватори зчіпкою СГ-16 агрегатують з тракторами класу 5.
Причіпний культиватор КПС-4 (рис. 1.42) складається з рами 4, коліс 3 з пневматичними шинами, сниці І, робочих органів 6, приєднаних до гряділів
•5 та 9, начіпного механізму 5 для приєднання борін та механізму регулювання заглиблення робочих органів 2. Рама культиватора зварна чотирикутної форми. На передньому брусі, виготовленому з квадратної труби, приварені скоби, до яких шарнірно приєднані гряділі з робочими органами. До комплекту культиватора належать шість довгих, два обвідних, три коротких і п'ять однобічних гряділів. Із заднім брусом рами гряділя з'єднані через натискні штанги. До переднього бруса шарнірно приєднана сниця і ходові колеса. Для регулювання глибини ходу робочих органів є механізми гвинтового типу. Гвинт кожного механізму з'єднаний з кронштейном колеса і бічним променем сниці. Цими механізмами можна змінювати положення ходових коліс відносно рами. Культиватор комплектують універсальними стрілчастими лапами з шириною захвату 270 і 330 мм або розпушувальними лапами з пружинними стояками. Пристрій для начіплювання борін складається з чотирьох штанг, приєднаних до рами культиватора і попарно з'єднаних між собою поперечними брусами. Кожний поперечний брус має по чотири знижувачі, до яких приєднують борони. До культиватора додається спеціальний шарнір, яким з'єднують культиватори при шеренговому агрегатуванні.
У начіпному культиваторі КПС-4 замість причіпної сниці до рами скобами і болтами кріпиться механізм навішування на трактор. Цей культиватор комплектують укороченими гряділями.
Культиватор причіпний протиерозійний КПЕ-3,8 (К — культиватор, П — причіпний, Е — протиерозійний, 3,8 — ширина захвату, м) призначений для суцільного основного, передпосівного і парового обробітку грунту на глибину 5... 16 см, у ґрунтово-кліматичних зонах, де ґрунти зазнають вітрової та водної ерозій, і в районах недостатнього зволоження. Два культиватори центральною секцією зчіпки СП-16 і блокувальним пристроєм агрегатуються з тракторами тягового класу 3.
Культиватор КПЕ-3,8 складається з рами, двох ходових коліс із пневматичними шинами, гряділів з робочими органами і механізму піднімання та опускання робочих органів. Рама культиватора зварної конструкції має три поперечних бруси, до яких у три ряди кріпляться гряділі з робочими органами. Гряділь — це кронштейн, до якого шарнірно-підпружинено кріпиться стояк із лапою. У кронштейні є упорний болт, яким регулюють кут входження лапи в ґрунт. Механізм піднімання та опускання робочих органів призначений для переведення культиватора з робочого положення в транспортне і навпаки. Глибина обробітку регулюється переміщенням упора на штоці гідроциліндра.
Культиватор КПЕ-3,8 можна обладнувати штанговим пристроєм, який монтують за заднім рядом стрілчастих лап. Він складається зі штанги, яка встановлена в підшипниках на гакоподібних гряділях, кронштейнів і передавального механізму. Штанга приводиться в обертальний рух від ходових коліс культиватора.
Подібну конструкцію має широкозахватний протиерозійний культиватор КПШ-10, який агрегатується з тракторами класу 3.
Культиватор-розпушувач КР-4,5 (К — культиватор, Р — розпушувач, 4,5 — ширина захвату, м) призначений для основного та передпосівного суцільного розпушення ґрунту на глибину до 16 см та обробітку чорних парів. Робоча швидкість до 2;4 м/с. Агрегатується з тракторами тягового класу 3.
Рис. 1.43. Культиватор-розпушувач КР-4,5: 1 — повідець колеса; 2 — начіпний пристрій; 3 — регулювальний механізм; 4 — стояк; 5 — повідець дискового розпушувача; 6 — батарея дисків; 7 — плоскорізна лапа; 8 — рама; 9 — опорне колесо |
Культиватор-розпушувач КР-4,5 (рис. 1.43) складається з рами, встановлених на ній начіпного пристрою та опорних коліс з механізмами регулювання глибини обробітку ґрунту, жорстко приєднаних до неї в шаховому порядку двох рядів стрілчастих лап (9 шт.) та шарнірно з'єднаного з рамою дворядного дискового подрібнювача. Конструктивно-технологічні параметри робочих органів культиватора-розпушувача подано на рис. 1.32.
Однією із основних переваг культиваторів
для поверхневого та мілкого розпушення (на 5... 16 см) грунту над дисковими боронами є утворення вирівняного дна борозни, що важливо для формування посівного ложа при передпосівному обробітку. Робочими органами знаряддя є стрілчаста лапа для мілкого обробітку в комбінації із дисковим подрібнювачем.
Технологічний процес роботи культиватора-розпушувача має істотні особливості. Під час роботи на глибину 5...8 см стабілізаторами глибини обробітку є стрілчасті лапи. Культиватор працює на забур'янених полях, а також по попередньо обробленому агрофону (оранці чи розпушенню), в умовах підвищеної вологості та на пересушених ґрунтах. У разі роботи на попередньо розпушених фонах, у процесі виконання заключних операцій перед сівбою до дискового подрібнювача приєднують зубові борони.
Культиватор широкозахватний напівначіпний КШН-5,6 «Резидент» (К — культиватор, Ш — широкозахватний, Н — напівначіпний, 5,6 — ширина захвату, м) призначений для основного суцільного мінімального обробітку ґрунту під зернові колосові, круп'яні та зернобобові культури на глибину 8... 16 ом, а також для лущення стерні після збирання культурпопередників, обробітку чорних парів та передпосівного обробітку ґрунту на глибину 5... 10 см. Агрегатується з тракторами тягових класів 3 та 5.
Культиватор складається з рами на опорних колесах з механізмом регулювання глибини ходу, жорстко встановлених на ній культиваторної лапи, дискових загортачів та шарнірно приєднаних до неї ротаційного котка і причіпного пристрою. Встановлені між останнім рядом культиваторних лап та ротаційним котком дискові загортачі додатково подрібнюють ґрунт і рослинні рештки, вирівнюють поверхню поля після проходження культиваторних лап. Ширина захвату культиваторної лапи становить 50 см, а всього знаряддя — 5,6 м.
У робочому положенні культиваторні лапи підрізують та розпушують верхній шар грунту на глибину 5... 16 см, утворюючи після проходження неглибокі (до 5 см) борозенки. Услід за культиваторними лапами проходять дискові загортачі, які працюють на глибину 6... 10 см залежно від умов, і закривають утворені лапами борозенки, додатково розпушуючи ґрунт, подрібнюючи рослинні рештки і частково їх загортаючи у поверхневий шар. Після проходження дискових загортачів ротаційний коток здійснює третій по ходу обробіток поверхневого шару ґрунту, тобто остаточне подрібнення і ущільнення посівного шару. Глибину ходу котка регулюють відносно рами культиватора спеціальним механізмом. Параметри взаємного розміщення робочих органів культиватора дають змогу здійснювати технологічні процеси мінімального обробітку з високою надійністю.
Культиватор дисковий начіпний F2 фірми Vogel & Noot, що має ширину захвату 3,8 м, призначений для основного суцільного мінімального обробітку ґрунту під зернові колосові, круп'яні та зернобобові культури на глибину 8... 16 см, а також для лущення стерні після збирання культурпопередників, обробітку чорних парів та передпосівного обробітку ґрунту на глибину 5... 10 см. Агрегатується з тракторами тягового класу 3.
Рис. 1.44. Культиватор дисковий начіпнийF2: 1 — рама; 2 — плоскорізна лапа; 3 — дисковий подрібнювач; 4 — прутковий коток; 5 — регулятор; 6 — начіпний механізм; 7 — пружинний запобіжник |
Культиватор (рис. 1.44) складається з рами 1, встановлених на ній плоскорізних лап 2, дискових подрібнювачів З, приєднаних до неї пруткового котка 4 з регулятором 5 та начіпного механізму 6. Лапи обладнані пружинними запобіжниками 7.
Дисковий культиватор виконує роботу подібно до культиватора КШН-5,6.