Выбор и обоснование технологической и конструктивной схем овощного комбинированного агрегата и рабочих машин, входящих в его состав

Выше было показано, что весенние полевые работы в совре­менных промышленных технологиях возделывания овощных куль­тур сводятся в основном к рыхлению уплотненной за осенне-зим­ний период почвы, уничтожению взошедших сорняков, внесению и заделке минеральных удобрений и гербицидов. При хорошей подготовке почвы с осени необходимое качество рыхления ее пе­ред посевом достигается практически всеми применяемыми для этих целей орудиями. Поэтому основой при выборе почвообраба­тывающих рабочих органов комбинированного агрегата должны служить требования, предъявляемые к заделке' почвенных гер­бицидов, надежность, энергоемкость, простота конструкции и аг­регатирования.

В отечественном овощеводстве из всех применяемых способов внесения почвенных гербицидов наибольшее распространение по­лучил способ нанесения препаратов на поверхность почвы с по­следующей заделкой их почвообрабатывающими орудиями.

Анализ исследований, посвященных изучению влияния различ­ных почвообрабатывающих орудий на качество заделки почвен­ных гербицидов, свидетельствует о том, что в настоящее время среди ученых разных стран по этому вопросу нет единого мнения.

Так, по данным одних авторов лучшее качество заделки поч­венных гербицидов обеспечивается дисковыми боронами, других — ротоваторами [528, 570 и фрезами [514]. Имеются также сведения в пользу зубовых борон [479, 570] и комбинированных орудий, состоящих из ротационного культива­тора и волокуши [520] или из культиватора со стрельчатыми ла­пами и зубовых борон [110]. Неоднозначность этих данных, ве­роятно, вызвана различиями в почвенно-климатических условиях и в методике проведения экспериментов. Однако большинство ав­торов все-таки предпочтение отдают дисковым боронам и фрезам, т. е. рабочим органам активного действия. Это подтверждается и нашими опытами с внесением трефлана под безрассадные то­маты.

Таким образом, приведенные данные дают основание полагать, что в качестве орудий для предпосевной подготовки почвы и за­делки гербицидов в овощном комбинированном агрегате следует использовать дисковые бороны в двухрядном секционном испол­нении и фрезы.

Широкое использование пестицидов, минеральных удобрений и различных биологически активных веществ создает серьезную опасность загрязнения окружающей среды [180]. Это связано не только со все возрастающим объемом использования указанных химических препаратов, но и с несовершенством средств и спо­собов их применения. Поэтому наряду с созданием пестицидов с большими избирательными действиями и менее токсичными для окружающей среды необходимо значительно усилить исследова­ния по разработке новых более совершенных технологий и тех­нических средств для их внесения. Одним из наиболее реальных путей решения этой задачи является широкое использование ло­кального внесения гербицидов и. других ядохимикатов. Преиму­щества этого способа перед сплошным опрыскиванием заключа­ются, прежде всего, в снижении расхода препаратов, что, помимо сокращения затрат труда и средств, в значительной степени уменьшает опасность накопления их в растительных организмах и почве [12, 78, 110, 230, 534, 555].

Локальный (ленточный) способ, как это следует из многочис­ленных литературных данных, является также эффективным и при внесении «стартовых» доз минеральных удобрений. Он не исключает осеннего сплошного внесения удобрений, а дополняет его и служит одним из основных приемов, обеспечивающих друж­ность появления всходов, равномерное развитие растений и одно­временность созревания урожая [12, 190, 191, 389].

Локальное внесение гербицидов и удобрений как самостоя­тельная операция применяется сравнительно редко, так как это требует специальной разметки поля, что, естественно, связанно с дополнительными затратами труда. Кроме того, в этом случае не обеспечивается соответствующая равномерность размещения препаратов в почве. В связи с этим у нас в стране эти операции обычно выполняются одновременно с посевом или междуряд­ными обработками. В зарубежной практике локальное внесение гербицидов и удобрений в большинстве случаев совмещается с предпосевной подготовкой почвы и посевом. Такое совмещение, как показали испытания американских технологий в Молдавии, значительно сокращает расход химических препаратов и в соче­тании с другими прогрессивными технологическими процессами обеспечивает получение высоких и стабильных урожаев [208, 455, 456, 457].

Поэтому при разработке новых овощных комбинированных агрегатов, совмещающих выполнение основных весенне-полевых работ, должна быть учтена возможность локального внесения гербицидов и минеральных удобрений. На данном этапе в ком­бинированном агрегате для локального внесения гербицидов мо­гут быть использованы серийно выпускаемые подкормщики-опрыскиватели ПОУ с центробежными распылителями; для внесения удобрений — серийное оборудование культиваторов-растениепитателей или сеялочные приспособления.

При выборе и обосновании сеялочной части овощного комби­нированного агрегата следует иметь в виду следующее. Во-первых, здесь, так же как и при выборе орудий для предпосевной обработки почвы и заделки гербицидов, должны учитываться природно-климатические условия и специфика овощных культур, при возделывании которых предполагается использовать агрегат. Для зон с преимущественным распространением овощных корнеплодов сеялочная часть агрегата должна обеспечивать обычные рядовые и полосовые посевы, а для зон, в которых преобладают такие теплолюбивые культуры, как томаты, перец сладкий, баклажаны, кабачки и другие, — рядовые с пунктирным и гнездовым размещением семян в ряду. В первом случае в агрегате может быть использована овощная сеялка повышенной равномерности высева СО-4,2, во втором — пневматическая пунктирно-гнездовая сеялка СОПГ-4,8 [302. Не исключается возможность применения и других сеялок, если они отвечают предъявляемым требованиям к качеству посева и не вызывают трудностей в агрегатировании.

Рис. 8.10. Технологическая схема овощного комбинированного агрегата на базе трактора МТЗ-80/82.

В перспективе сеялочная часть агрегата должна состоять из единой высевающей системы и различных взаимозаменяемых сошниковых групп (посевных секций), что позволит использовать его на возделывании большинства основных овощных культур вне зависимости от почвенно-климатических условий.

Исходя из указанных выше предпосылок и учитывая наметившуюся тенденцию замены фрезерной сплошной предпосевной обработки почвы полосным фрезерованием [119, 160, 213, 238, 337], нами в 1981 г. на базе универсально-пропашного трактора МТЗ-80, дополнительно оборудованного передней навеской, был скомплектован овощной посевной комбинированный агрегат (условная марка АКО-4,2) шириной захвата 4,2 м, выполняющий за один проход предпосевную полосную подготовку почвы, подпочвенное рядковое внесение минеральных удобрений, поверхностное локальное внесение гербицидов и посев (рис. 8.10).

Для выполнения указанных операций в состав агрегата были включены: три типа почвообрабатывающих орудий (переоборудованный фрезерный пропашной культиватор ФПУ-4,2 для полосного фрезерования, виброборона и дисковые секционные бороны), подкормщик-опрыскиватель ПОУ, приспособление для внесения минеральных удобрений с туковысевающими аппаратами АТД-2 и овощная сеялка точного высева СОПГ-4,8.

Рис. 8.11. Овощной комбинированный агрегат на базе трактора МТЗ-80/82.

Основными целями создания агрегата АКО-4,2 являлись: определение возможности использования пропашных тракторов класса 14 кН как базы для комплектования овощных комбини­рованных агрегатов; отработка типовых технических решений сое­динения машин между собой и с трактором, которые в перспек­тиве могли бы быть применены при разработке подобных агре­гатов на основе более энергонасыщенных тракторов; уточнение- технологии выполнения совмещенных операций, обучение кадров и накопление опыта работы со сложными машинами, к каким, безусловно, относятся и комбинированные агрегаты.

Включение в агрегат трех типов почвообрабатывающих орудий продиктовано необходимостью уточнения агрегатирования их при навешивании на переднюю навеску трактора и выявления более эффективных из них в отношении качества предпосевной подготовки почвы.

Почвообрабатывающие машины и распыливающие устройства опрыскивателя ПОУ (рис. 8.11) навешиваются на переднюю на­веску, а сеялка — на заднюю. Туковысевающие аппараты и сош­ники для заделки минеральных удобрений закрепляются на раме сеялки, баки опрыскивателя — с боков трактора.

Привод рабочих органов машин агрегата осуществляется: почвообрабатывающих орудий (фрезы и вибробороны) — кар­данной передачей от бокового ВОМ трактора; источника вакуума сеялки и насоса опрыскивателя — от заднего ВОМ трактора; се­менных и туковых высевающих аппаратов — от опорно-приводных колес сеялки.

В 1982 г. агрегат АКО-4,2 проходил лабораторно-полевые и хозяйственные испытания на посеве семян томатов в опытном хозяйстве МолдНРШОЗиО и колхозе им. Свердлова Слободзейского района МССР.

В результате испытаний установлено, что в целом агрегат АКО-4,2 является работоспособным и может удовлетворительно выполнять указанные выше технологические операции. По степени крошения и выравнивания почвы все применяемые в агрегате почвообрабатывающие орудия удовлетворяют агротехническим требованиям, предъявляемым к фрезерным культиваторам. По фрезе, вибробороне и дисковой бороне степень крошения почвы соответственно составила 89,2; 81,8 и 80,3%.

Данные, полученные при определении энергетического баланса агрегата, свидетельствуют о том, что на скоростях движения 0,7 и 1,5 м/с тягово-сцепные и мощностные свойства трактора МТЗ-80 вполне достаточны для агрегатирования посевного комбиниро­ванного агрегата АКО-4,2 как с вибробороной, так и фрезой. Коэффициент загрузки двигателя трактора на этих скоростях соответственно составил по вибробороне 0,44—0,74; по фрезе — 0,53 и 0,75. С увеличением скорости движения до 1,8—1,9 м/с за­грузка двигателя в агрегате с фрезой приближается к критиче­скому значению (0,9) и достигает 0,88, а в агрегате с виброборо­ной превышает критическую и близка к 1,0. Это объясняется большим тяговым сопротивлением вибробороны, которое дости­гает 444 кг, что почти в 4 раза выше, чем у фрезы. Однако серия опытов с вибробороной показала, что при снижении оборотов приводного вала с 9 до 7,5 с^' (с 535 до 450 об/мин) мощность, потребляемая вибробороной, может быть заметно снижена без существенного изменения качества крошения почвы.

Из приведенных данных энергооценки видно, что комбиниро­ванный агрегат АКО-4,2 в варианте «фреза ФПУ-4,2, подкормщик-опрыскиватель ПОУ, удобрители АТД-2 и сеялка СОПГ-4,8» по энергопотреблению укладывается в требования, предъявляе­мые к пропашным тракторам класса 14 кН.

В результате технической экспертизы и эксплуатационной оценки получены следующие показатели: рабочая скорость — 0,68—1,9 м/с; производительность за час чистого времени — 1,02—2,9 га; габариты, м: длина — 7,45; ширина — 4,74; высо­та — 2,47; масса машин в варианте с фрезой — 2785 кг.

Распределение массы агрегата по опорам трактора составило: на передние колеса — 2244 кг, на задние — 3817 кг. Сопоставле­ние фактической нагрузки на колеса с допустимой показывает, что передние колеса остаются недогруженными на 2,3%, задние — перегружаются всего лишь на 1,3%.

Таким образом, результаты испытаний экспериментального образца овощного агрегата АКО-4,2 показывают, что на данном этапе пропашные тракторы класса 14 кН, оборудованные перед­ней и задней навесками, могут служить энергетической базой для создания овощных посевных комбинированных агрегатов шириной захвата 4,2 м, включающих машины для полосной предпосевной обработки почвы, сеялки точного высева и приспособления для локального внесения удобрений и гербицидов.

в перспективе при использовании комплексных концентриро­ванных и высококонцентрированных минеральных удобрений и гербицидов, легких сплавов и пластмасс для изготовления дета­лей и узлов машин, входящих в агрегат, гидроприводов и других достижений науки и техники тракторы класса 14 кН, как пока­зывают расчеты, будут достаточны для создания овощных ком­бинированных агрегатов шириной захвата до 5,4 м. В этом слу­чае, а также при разработке агрегатов на базе более энергонасы­щенных тракторов, прототипом комплектования и технических решений соединения машин может явиться овощной комбиниро­ванный агрегат АКО-4,2.