Механизированная обработка почвы в рядах молодых полезащитных насаждений в настоящее время производится в основном ротационными рабочими органами, не имеющими активного привода. Простота конструкции, небольшая металлоемкость, сравнительно невысокая энергоемкость и высокая производительность способствуют применению этих рабочих органов для рыхления почвы и уничтожения сорной растительности при уходах за культурами в первые годы после посадки (посева).
Однако исследования ряда авторов, производственная практика и результаты государственных испытаний показывают, что выпускаемые отечественной промышленностью орудия имеют существенные недостатки, ограничивающие применение их для уходов за насаждениями высотой до 15 см.
Культиватор КРЛ-1М, оснащенный многолопастными рабочими органами, при обработке почвы образует в ряду почвенный холмик высотой 9 – 10 см, шириной у основания 45-50 см, что приводит к засыпанию почвой культурных растений до 25 – 75%. При отклонении от оси ряда насаждений ротационных рабочих органов с радиальными элементами, расположенными под углом 9 – 15° к поверхности почвы, количество поврежденных растений резко увеличивается и достигает 35%.
Приспособления ПРО (рис. 1) эффективны в борьбе с однолетними сорняками, когда высота их не превышает 1,5 – 5 см. Всходы сорняков уничтожаются на 85 – 96%. С увеличением высоты от 6 до 10 см степень подрезания сорной растительности уменьшается до 22—57%. Корнеотпрысковые сорняки (вьюнок полевой, осот розовый, молочай и др.) уничтожаются только в стадии всходов, при высоте 3 – 4 см они не подрезаются, а только обрываются у них листья.
Рабочие органы не заглубляются, залипают почвой и крайне незначительно уничтожают сорную растительность, так как около 35 – 40% составляют корнеотпрысковые сорняки, которые быстро отрастают, достигая за короткий срок большой высоты [1].
Учитывая достоинства и недостатки существующих ротационных рабочих органов, в ВГЛТА для ухода за культурами высотой до 15 см разработаны новые пальцевые ротационные рабочие органы, которые являются сменными к культиватору КРЛ-1М [2].
Рис.1. Пальцевой ротационный рабочий орган ПРО:
1 — ось; 2 — корпус подшипников; 3 — держатель квадратного сечения; 4 — кронштейн; 5 — проволока; 6 — стальные пальцы; 7 — регулировочный диск; 8 — винт; 9 — ступица.
При теоретическом обосновании конструкции и оптимальных параметров ротационных пальцевых рабочих органов исходили из требований качественного рыхления почвы и максимального уничтожения сорной растительности, минимального засыпания и повреждения культурных растений. Экспериментальная проверка рабочих органов производилась на стационарных участках с посадкой сосны на территории учебно-опытного лесхоза ВГЛТА.
Рабочий орган культиватора-рыхлителя выполнен в виде установленной на наклонном валу 1 корпуса 2 с радиальными пальцами 3, на которых жестко закреплены рыхлящие элементы – зубья 4 (рис. 2).
В предложенном рабочем органе для улучшения качества крошения почвы без сгруживания ее используются зубья, закрепленные на пальцах. На каждом пальце располагается по три ряда зубьев разного диаметра. Увеличение диаметра зубьев происходит от конца пальца к месту установки его в корпус так, что образуется усеченный конус. Пальцы крепятся радиально по отношению к корпусу. Зубья размещаются на пальцах с двусторонним разводом и предназначены для интенсивного рыхления и вычесывания сорняков. Плоскость каждого последующего рыхлящего элемента повернута относительно плоскости предыдущего и относительно продольной плоскости, проходящей через палец (рис. 3). Радиальные пальцы рабочего органа расположены во втулках с возможностью их свободного вращения. Втулки жестко крепятся непосредственно внутри корпуса культиватора.
Рис.2. Установка пальцевого ротационного рабочего органа к обрабатываемому рядку культурных растений
Для исключения налипания почвы на каждый рыхлящий элемент и каждую радиальную спицу наносится тефлоновое покрытие.
Использование данных рабочих органов практически исключает разброс с почвы и предотвращает смещение почвы к рядку.
В процессе движения агрегата рабочие органы, установленные на наклонных осях культиватора КРЛ-1М, совершают одновременно поступательное и вращательное движения. Ротационный рабочий орган культиватора-рыхлителя работает следующим образом. При его перемещении пальцы с рыхлящими элементами под определенным углом (9º - 15º) внедряются в почву на некоторую глубину, величина которой зависит от собственной массы орудия, а также от физико-механического состояния почвы и скорости движения орудия. Свободно вращаясь от сцепления с почвой, пальцы с зубьями рыхлят почву, срезают и вырывают сорняки, крошат комки, выравнивают поверхность и обрабатывают рядок. За счет нанесения тефлонового покрытия на пальцы и зубья, а также двустороннего развода зубьев, рабочие органы самоочищаются от почвы и растительных остатков.
В обрабатываемой зоне ряда траектории движения зубьев перекрещиваются, поскольку траекторией движения рабочего органа является циклоида. В результате этого обеспечивается высокая степень рыхления почвенного слоя почвы и более качественное уничтожение сорняков, чем при применении игольчатых дисков, установленных на горизонтальных осях вращения, у которых траектории движения зубьев соседних дисков не пересекаются.
Рис.3. Размещение зубьев на пальце
В результате лабораторных и полевых исследований установлено, что ротационные пальцевые рабочие органы с наклонной осью вращения удовлетворительно обрабатывают супесчаную и суглинистую почву на глубину до 10 см в диапазоне скоростей от 3 до 9 км/час. В ряду не образуется почвенного валика, высота максимальных микроповышений не превышает 2 – 3 см, поверхностный слой почвы в обрабатываемой зоне разрыхляется полностью. Залипание почвой и забивание рабочих органов даже на тяжелой суглинистой почве с влажностью 25% отсутствует. Уничтожение однолетней сорной растительности высотой до 5 см составляет 78 – 93%. Повреждение культурных растений высотой до 15 см не превышает 1,5 – 2,9%. При смещении рабочих органов относительно оси ряда на расстояние до 15 см процент поврежденных стволиков не увеличивается.
Разработанные пальцевые ротационные рабочие органы с наклонной осью вращения можно рекомендовать как сменные к культиватору КРЛ-1М и применять их для обработки почвы в рядах полезащитных насаждений и лесных культур высотой до 15 см.
-
- Литература:
1. Бартенев, И.М. Борьба с сорной растительностью в защитных лесных насаждениях [Текст] / И.М. Бартенев. – М.: Колос, 1991. – 47 с.
2. Пат. 101313 РФ, МПК А 01 В 35 / 20. Ротационный рабочий орган культиватора-рыхлителя [Текст] / И. М. Бартенев, П. В. Захаров; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. – № 2010124825/21; заявл. 17.06.2010; опубл. 20.01.2011. Бюл. № 2. – 1 с.
