Для рыхления подпахотного слоя во многих почвенно-климатических зонах долгие годы применялись плуги-рыхлители, отличительной особенностью которых являются чизельные рабочие органы с наклонными и криволинейными в поперечно-вертикальной плоскости стойками. Исследования, проведенные за рубежом и в нашей стране, показали высокую агротехническую эффективность плугов-рыхлителей при основной обработке почвы, для коренного улучшения многолетних трав, глубокого рыхления пропашных культур, так как это стабильно повышает урожайность.
В ВИСХОМ проведены исследования, целью которых является улучшение агротехнических показателей и снижение энергоемкости на основной обработке почвы путем оптимизации параметров чизельных орудий. Для этого разработан полунавесной плуг-рыхлитель. Установлено, что минимум энергозатрат для выполнения агротехнических требований обеспечивается при следующих параметрах чизельного рабочего органа: угол наклона φст= 40–450; угол наклона стойки в продольно-вертикальной плоскости βа=670; угол крошения долота αд= 16–210; угол асимметричной заточки ножа ε = 18–240.
Наклонная стойка чизельного органа φст= 40–450 перемещается в объёме с нарушенными и ослабленными долотом внутрипочвенными связями и расклинивает боковую трещину, ограничивающую деформируемый объём от монолита пласта. Снижения энергоёмкости процесса рыхления почвы чизельным органом с наклонной стойкой обусловлено рациональным взаимодействием стойки с обрабатываемым пластом.
Л. С. Орсик, проводя исследования схемы и параметров безотвального плуга-рыхлителя с наклонными стойками рабочих органов [1], пришёл к выводу, что тяговое сопротивление рабочего органа при блокированном резании в 1,6 раза выше, чем при полублокированном, и в 2 раза выше, чем при свободном резании почвы. Установлено также, что наименьшее удельное тяговое сопротивление для плугов-рыхлителей с любым числом рабочих органов достигается при плужной схеме их расстановки.
П. А. Лукашевич и другие установили [2], что если по бокам полосы, обрабатываемой пассивным рабочим органам, имеются открытые стенки, качество обработки почвы существенно улучшается, а тяговое сопротивление орудия снижается.
Р. Л. Турецкий [3] показал, что по мере увеличения отношения L/h (где L-расстояние между стойками; h-глубина обработки) сопротивление рыхлению уменьшаются до определенного значения, затем остается постоянным. При L/h=0, т. е. если все стойки расположены в один ряд, сопротивление рыхлению оказалось максимальным. Оптимальное отношение L/h находились в пределах 0,75…1,0 (в зависимости от скорости рыхления). При таком отношении создавались условия беспрепятственного протекания процесса свободного и полублокированного резания, т. е. полностью был использован энергетический эффект деблокированного резания. При h=50…65 см оптимальное расстояние составило 40…50 см. При оптимальном отношении L/h энергоемкость процесса рыхления уменьшалась на 25…30 % по сравнению с энергоемкостью рыхлителя, у которого рабочие органы расположены в один ряд.
Для рыхления подпахотного слоя с одновременной вспашкой в УзМЭИ разработан плуг с почвоуглубителем. По исследованиям М. Мурадова [4], для наилучшей заглубляемости и минимального тягового сопротивления угол крошения лапы должен быть 22 0, угол раствора 2γ=120 0.
Н. С. Бибутов [5] установил, что при глубоком рыхлении почвы удовлетворительное качество вспашки обеспечивали лапы с углом крошения 18…20 0 и углом раствора 2γ=800.
С увеличением угла крошения α от 150 до 300 угол продольного скалывания уменьшался с 47 до 340, угол бокового скалывания с 62 до 440. Высота гребней дна обработки уменьшалась. Однако при работе плоскорежущих лап образовывалась повторная плужная подошва, препятствующая проникновению влаги, воздуха к корням растений в нижележащие слои, затрачивалась излишняя энергия на подрезание и подъем пласта.
Из проведенного обзора следует, что качественные и энергетические показатели работы машин и орудий для глубокой обработки почвы зависят от типа, формы и параметров рабочих органов, схемы расстановки их на раме, физико-механических свойств почвы и др.
Одним из наиболее действенных путей снижения энергоемкости машин и орудий для глубокой обработки является трансформация блокированного резания рабочим органом в свободное или полусвободное. Этот принцип положен в основу следующей гипотезы: снижение энергоемкости разуплотнения подпахотного слоя почвы и исключение образования при этом плужной подошвы можно обеспечить путем рыхления монолита почвы узким центральным рабочим органом с последующим сдвигом подпахотного слоя в сторону зоны, взрыхленной боковыми рабочими органами, выполненным в виде вертикального клина.
Литература:
- Орсик Л. С. Обоснование схемы и параметров безотвального плуга-рыхлителя с наклонными стойками рабочих органов.: Автореф. дисс. … к.т.н. — 1988. 186 с.
- Лукашевич П.А и др. Деблокированное глубокое рыхление почвы // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1974. № 2. С.13–14.
- Турецкий Р. Л. Некоторые вопросы резания грунтов // Труды ЦНИИМЭСХ. Т1. Минск. 1963. С.122–129.
- Муродов М.М Исследование основных параметров почвоуглубительной лапы к двухъярусному плугу под хлопчатник.Автореферат диссертации канд.техн.наук. Янгиюль.1969. с.18.
- Бибутов Н. С. Обоснование параметров рабочего органа глубокорыхлителя для зоны хлопкосеяния. Автореферат диссертации канд.техн.наук. Янгиюль.1983. с.18.
