Сельское хазяйство/ 2. Механизация сельского хозяйства

Магістрант Чепіга Д.С.

Дніпропетровський державний аграрний університет, Україна

АДАПТАЦІЯ КОНСТРУКЦІЇ ДИСКОВОГО ПЛУГА ДО ГРУНТОВИХ УМОВ ПІВДНЯ УКРАЇНИ

Основний обробіток грунту є однією з найбільш енергоємних операцій в сільськогосподарському виробництві, тому виробники ґрунтообробної техніки постійно працюють над зменшенням абсолютного значення цього показника. Слід відмітити, що етап створення ґрунтообробних знарядь без прив′язки до конкретних грунтово-кліматичних умов себе практично вичерпав. Тому, роботи по створенню менш енергоємних, адаптованих до конкретних умов робочих органів останнім часом стають все більш актуальними.

Південь України характеризується посушливими грунтами, що суттєво ускладнює грунтообробку. В цьому плані дисковий плуг є хорошою альтернативою полицевому. Але, відомі дискові плуги проектувались для інших умов і тому не забезпечують більшості агротехнічних вимог. Тому їх практично не використовують.

В ході аналітичних досліджень [1,2,3] нами була розроблена математична модель взаємодії з грунтом, що дозволяє оптимізувати конструктивні параметри диска і машини в цілому. Аналізуючи модель було встановлено, що вся проблема полягає в компоновочній схемі машини і, особливо, в положенні начіпки. Діло в тому, що цей параметр обирався за аналогією з полицевим плугом, проте, як виявилось, лінія загальної реакції корпусів у дискового плуга відчиняється іншим аналітичним залежностям. Як виявилось, це було основною причиною нестабільності ходу плуга.

За результатами досліджень було розроблено трикорпусний варіант плуга, який було досліджено в польових умовах. Параметри конструкції (рис.1.):

- діаметр диска 660 мм з кривизною 620 мм;

- вісь начіпки зміщено на 80 мм в бік борозного обрізу;

- кут постановки диска до напрямку руху α = 31,5 – 40 – 48,5 град;

- кут постановки диска до вертикалі β = 8 – 17 – 26 град;

- відстань між дисками у поперечній площині Δ₁ = 250 мм;

- відстань між дисками у повздовжній площині Δ₂ = 470 мм;

- кут нахилу рами плуга до напрямку руху 28⁰.

Як показали експерименти, агрегат отримав стабільність ходу. Але для впровадження машини у виробництво треба підтвердити, що якість розпушення як мінімум не стала гіршою.

Для оцінки якості розпушення грунту був використаний коефіцієнт структурності К_СТ, який визначався як відношення вмісту агрономічно цінних агрегатів (0,25 – 10 мм) до вмісту суми агрегатів приведеним діаметром менше за 0,25 мм та грудок, більше за 10 мм;

Дослідження проводились на плантації ТОВ «Аврора» Оріхівського району Запорізької області. Умови роботи:

- Тип грунту – чорнозем звичайний малогумусовий

- Агрофон – стерня пшениці

- Щільність взятих ґрунтових зразків, г/см³ - 1,35

- Вологість, % - 17 – 18

- Кількість ударів щільноміра ДорНДІ - 25 – 29

- Кут внутрішнього тертя грунту, град - 56 - 61

Результати визначення К_СТ представлені в табл.1.

Аналіз отриманих даних показує, що дисковим плугом в залежності від кутів постановки диска можна отримати якісні показники розпушення в широкому діапазоні, починаючи від плоскоріза, К_СТ = 0,11 – 0,15 для аналогічних ґрунтових умов і до полицевого плуга К_СТ = 0,29 – 0,38.

Рис.1. Коефіцієнт структурності грунту після проходу дискового плуга при різних кутах постановки диска до напрямку руху α і до вертикалі β

Таким чином, розроблена конструкція може бути рекомендована для роботи в умовах півдня України.

Висновки

Агрегати, в основу яких покладені дискові робочі органи, мають хорошу перспективу для подальшого вдосконалення та розповсюдження в Україні. Дискові робочі органи найбільш ефективно використовуються на піщаних грунтах, особливо в разі наявності розгалуженої кореневої системи.

Існуючі конструкції робочих органів в умовах чорноземів не завжди показують хороші результати роботи. Тому існує необхідність відпрацювання їх конструктивних параметрів саме для цих умов. Запропоновані нами вдосконалення дозволяють підвищити сталість ходу плуга, що позитивно відіб′ється на основних показниках якості роботи плуга.

Література

1. Семенюта А.М. Математична модель дискового плуга/ А.М.Семенюта, О.В.Білокопитов, Б.А.Волик, В.О.Колбасін// Праці Таврійського державного агротехнологічного університету - Вип.10.Т.8. – Мелітополь: ТДАТУ,2010. С.169- 176.

2. Семенюта А.М. Методика розрахунку загальної реакції різання грунту поверхнею довільної геометричної форми / А.М.Семенюта, О.В. Білокопитов, Б.А. Волик //. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету – Вип..10, Т.2 – Мелітополь: ТДАТУ, 2010. – с.161-167.

3. Волик Б.А. Особливості конструкції та основні результати польових досліджень дискового плуга/ Б.А.Волик, А.М.Пугач, Г.В.Теслюк, А.М.Семенюта// Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. – Випуск 107. – «Механізація сільського господарства». – Том 1. – 2011. – С.143-147.