Рассматривается перспективная конструкция многофункционального почвообрабатывающего орудия, смоделированного в среде САПР. Анализируются его основные возможности и варианты компоновки рабочих органов. Описывается рабочий процесс орудия. Приводятся выводы о перспективах его использования.
Ключевые слова: комбинированноепочвообрабатывающее орудие, компоновка, лесные вырубки, анализ, САПР
По результатам анализа вопроса состояния механизации проведения основной подготовки почвы на вырубках и обзора конструкций машин можно сделать вывод о том, что лесное хозяйство не имеет эффективного многофункционального орудия для основной предпосадочной обработки почвы способного работать в условиях нераскорчеванных вырубок, производить нарезку посадочных борозд и их культивацию за один проход, агрегатируемого с тракторами тягового класса 3 тс [1, 2, 3].
Для решения поставленных задач нами предлагается орудие, имеющее двухбрусную раму, которая позволяет изменять при помощи регулировочных винтов положение дисковых батарей, с целью улучшения агротехнических показателей, повышения универсальности и адаптивности орудия. Рама и расположенные на ней предохранительные механизмы позволяют использовать различные типы рабочих органов, что значительно повышает универсальность орудия, позволяя ему в зависимости от компоновки производить как нарезку борозд, так и создание посадочных гряд, при этом культиваторные рабочие органы могут осуществлять дополнительное рыхление и формирование посадочных мест. Также возможны варианты одновременного создания двух посадочных борозд с одновременной культивацией, что может найти применение при легких почвенных условиях и отсутствии интенсивного зарастания сорной растительностью. Рассмотрим более подробно конструкцию орудия.
На рисунке 1 приведены общие виды комбинированного двухбрусного орудия с предназначенного для использования с тракторами тягового класса 3 тс.
Орудие состоит из сцепного устройства 1, рамы состоящей из двух основных поперечных брусьев 2, двух пар цилиндрических поперечных направляющих 3, их кронштейнов крепления 4, опорных брусьев 5, продольных основных брусьев 6, дополнительной верхней рамы 7 и кареток 8 соединенных с винтовыми механизмами продольного перемещения 9 грядилей 10 дисковых рабочих органов 11, лемешного рабочего органа 12 и дисковых батарей 13 имеющих механизм регулировки углов установки 14. Предохранительный механизм состоит из гидроцилиндров 15 и пневмогидроаккумулятора 16.
Рис. 1. Многофункциональный двухбрусный лесной культиватор
Комбинированное орудие может иметь следующие варианты компоновки.
Создание посадочных гряд: передний брус — два сферических диска расположенные всвал и лемешный рабочий орган, расположенный по центру; задний брус — две батареи, состоящие из четырех сферических дисков установленные всвал (при необходимости возможна установка лемешного рабочего органа по центру для более глубокого рыхления).
Орудие работает следующим образом: близко расположенные к оси орудия диски переднего бруса образуют две борозды с пластами, отваленными внутрь при этом необработанная центральная полоса обрабатывается плоскорезным рабочим органом; дисковые батареи заднего бруса, расположенные всвал разделывают пласты окончательно формируя гряду; при установке второго плоскорежущего рабочего органа производится дополнительное рыхление основания посадочного места. Образуется ровный профиль гряды без глыб с хорошо разделанными растительными остатками и благоприятным распределением плодородной почвы. Расположение на одном брусе плоскорежущего и дисковых рабочих органов обеспечивает благоприятный силовой баланс, способствующий стабильности орудия по глубине обработки.
Создание посадочных борозд: передний брус — два сферических диска расположенные в развал и лемешный рабочий орган, расположенный по центру; задний брус — две батареи, состоящие из четырех сферических дисков установленные в развал (при необходимости возможна установка лемешного рабочего органа по центру для более глубокого рыхления).
Орудие работает следующим образом: близко расположенные к оси орудия диски переднего бруса образуют две борозды с пластами, отваленными наружу при этом необработанная центральная полоса обрабатывается плоскорезным рабочим органом; дисковые батареи заднего бруса, расположенные в развал, формируют профиль и рыхлят поверхность посадочной борозды, окончательно формируя борозду; при установке второго плоскорежущего рабочего органа производится дополнительное рыхление основания посадочного места. Образуется ровный профиль борозды без глыб с хорошо разделанными растительными остатками и благоприятным распределением плодородной почвы.
Создание двух посадочных борозд: передний брус — два сферических диска расположенные в развал (свал); задний брус — две батареи состоящие из четырех сферических дисков установленные в свал (развал). Различные комбинации установки рабочих органов
Орудие работает следующим образом: удаленные от оси орудия диски переднего бруса образуют две борозды с пластами, отваленными наружу (внутрь); дисковые батареи заднего бруса расположенные в развал (свал) рыхлят дно борозды или отваленный пласт (зависит от схемы расстановки, угла наклона и атаки).
Рис. 2. Варианты компоновки многофункционального орудия: а – создание гряд; б – создание борозд; в – для создания двух борозд; г –
Предлагаемое орудие обладает высокой универсальностью и адаптивностью к различным почвенным условиям. Возможность создания как посадочных борозд так и гряд с одновременной дополнительной обработкой позволяет не только снизить затраты за счет совмещения операций, но и повысить качество обработки почвы.
Литература:
1. Бартенев, И. М. Система машин для лесного хозяйства и защитного лесоразведения [Текст]: учеб. пособие / И. М. Бартенев, М. В. Драпалюк, М. Л. Шабанов; ВГЛТА — Воронеж, 2010. — 215 с.
2. Лысыч, М. Н. Анализ конструкций дисковых рабочих органов почвообрабатывающих орудий и возможностей их применения в условиях лесных вырубок [Электронный ресурс] / М. Н. Лысыч // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 6.
3. Лысыч, М. Н. Исследование технологических возможностей культиватора для ухода за лесными культурами на вырубках [Текст] / М. Н. Лысыч, М. Л. Шабанов, А. А. Шкильный // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика: сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции / гл. ред. В. М. Бугаков; Фед. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования «Воронеж. гос. лесотехн. акад».. — Воронеж, 2014. — № 5, ч. 3 (10–3). — С. 124–127.
