27 марта 2016г.
В районах Амурской области почвенные условия представлены в основном глинистыми и тяжело- суглинистыми почвами, обладающими максимальным коэффициентом липкости при повышенной влажности вследствие своей бесструктурности и содержания большого количества мелких частиц диаметром менее 0.01 мм. Учитывая климатические особенности Дальнего Востока, а именно возможные значительные колебания количества осадков по месяцам, зона Амурской области относится к зонам «рискованного земледелия». Большое количество выпадающих осадков приводит к снижению несущей способности обрабатываемых почв, вызывая увеличение величин сил, действующих на колёсный движитель машинно-тракторного агрегата (МТА) в движении, что, в свою очередь увеличивает мощность, затрачиваемую на перекатывание, а, следовательно, энергозатратность сельскохозяйственных операций. Основными величинами, характеризующими движение колеса в условиях его перекатывания по почвам с низкой несущей способностью, являются прилипание и трение.
При определенной влажности почвы прилипание и трение действует совместно. Если почва скользит по поверхности рабочего органа, оба процесса проявляются одновременно в виде сопротивления ее скольжению.
где Fтр – сила трения почвы по поверхности движителя, Н
Fпр – сила прилипания почвы к материалу поверхности движителя, Н.
Что, в зависимости от влажности, а соответственно, изменения действующих сил, приводит или к залипанию, или к самоочищению движителя.
Необходимо отметить, что возделывание сельскохозяйственных культур сопровождается многократными проходами по обрабатываемому полю, что, при проведении сельскохозяйственных операций в условиях переувлажнения, поверхностного оттаивания и низкой несущей способности почв, вследствие буксования при залипании рабочих органов, отрицательно сказывается на структуре почвы, ее водновоздушном режиме, развитии эрозионных процессов, т.е. на ее плодородии и урожайности. В исследованиях ряда авторов [1, 2] отмечается, что при подготовке почвы, посеве, в процессе ухода за растениями и их уборки комплекс машин, применяемый на сельскохозяйственных операциях, совершает от 5 до 15 проходов по поверхности поля. Суммарная площадь следов, уплотняемая ходовыми органами, достигает площади обрабатываемого поля, а иногда и превышает ее. Причем наибольшие отклонения от оптимального значения наблюдаются в слое 0...10 см, то есть наиболее сильно уплотняется верхний плодородный слой.
Следовательно, решение задачи минимизации проходов машинно-тракторных агрегатов и снижение техногенного воздействия их ходовых систем на обрабатываемые почвы является приоритетным направлением повышения урожайности и сбережения плодородного слоя почв.
Известны следующие способы снижения трения и налипания на поверхность рабочих органов:
1. Применение пластинчатых отвалов, которые из-за повышенного уплотнения слоя почвы, способствуют появлению на поверхности пластин свободной воды, устраняющей налипание.
2. Применение вибрирующих рабочих органов.
3. Применение “электросмазки” – движение капиллярной воды в почве к отрицательному электроду под воздействием электрического тока. Следует отметить, что применение данного способа возможно лишь при повышенной влажности и малых скоростях движения (не более 0,5 м/с), поскольку иначе капиллярная вода не успевает перемещаться в почве к поверхности ее контакта с рабочими органами.
4. Нагнетание на рабочую поверхность орудия воды и воздуха.
5. Покрытие поверхностей рабочих органов почвообрабатывающих орудий износостойкими и малозалипаемыми синтетическими материалами. [3]
Также к уже известным и используемым в сельском хозяйстве способам можно добавить конструкторское решение, а именно устройство, на которое получен патент на изобретение, способное снизить влияние техногенных факторов переуплотнения почв за счёт наиболее полного очищения глубины протектора движителя МТА, что увеличит силу трения трущихся частиц почвы о движитель за счёт большей площади воздействия, одновременно снижая налипание, а, следовательно и буксование МТА. [4]
Устройство содержит несущую ось, выполненную в виде торсионных соосных цельнометаллических стержней с установочными шлицами, сопряжённых упругой муфтой, установленную в кронштейне на болтовых соединениях коробки перемены передач трактора, и опорно-скребковый механизм, состоящий из опорной площадки с внутренними установочными шлицами, вставленной в шлицы соосных торсионных цельнометаллических стержней несущей оси, и скребка, выполненного из отрезков металлического троса (Рисунок 1), (Рисунок 2).
В ходе экспериментальных исследований, проведённых в реальных условиях
эксплуатации в Амурской области в период сентября-октября 2015 года установлено, что применение
предлагаемого изобретения в ходовой системе энергетического средства позволило повысить
агротехническую скорость
МТА на 12 % по сравнению с серийным энергетическим средством, за счёт снижения буксования, что также уменьшило техногенное воздействие на почвы по ходу движения
машинно-тракторного агрегата.
Список литературы
1. Кашпура Б.И., Захарова Е.Б., Немыкин А.А. Почвозащитные элементы технологии в растениеводстве // Дальневосточный аграрный
вестн. - 2008. - Вып. 2. - С.25-30.
2. Ногтиков А.А. Уплотнение почвы ходовыми системами машинно-тракторных агрегатов
// Достижения науки и техники. - 2004. - №3. - С.34-36.
3.
Щитов С.В. Пути повышения агротехнической проходимости колёсных
тракторов в технологии возделывания сельскохозяйственных культур
Дальнего Востока: дис…. д-ра техн. наук: 05.20.01. Благовещенск, 2009. 325 с.
4.
Щитов С.В, Кузнецов
Е.Е. Устройство для очистки рисунка протектора колёсного
движителя универсально- пропашного трактора в движении.
Пат. на изобретение № 2487805 Рос.Федерация /Щитов С.В , Кузнецов Е.Е., заявитель
и патентообладатель Дальневосточный гос. агр. университет. заявл.
13.09.2011, зарегистрирована 20.03 2013., опубл. 20.07.2013, Бюл. № 20. 9 с.
