Мотокультиватор для глубокой обработки почвы

"Уважаемые огородники!

Мы продолжаем рассказывать о ваших надежных помощниках — мотокультиваторах (см. Огородник № 2—5, 2010 г., №1, 2011).

Безусловно, надежными они становятся лишь тогда, когда оснащены соответствующим навесным оборудованием. Как показала многолетняя практика работы с мотокультиваторами, именно правильно выбранное навесное оборудование определяет эффективность выполнения той или иной операции на земле.

Выбор, как правило, зависит от предложений, а они на сегодняшний день в торговой сети довольно скудные. Поэтому мы решили продолжить работы не только по совершенствованию уже известных вам по предыдущим статьям мотокультиваторов, но и по созданию нового для них оборудования, позволяющего эффективно и качественно выполнять самые тяжелые работы на земле.

Хочу поблагодарить вас, дорогие читатели журнала, за большое количество писем и звонков, из которых мы узнаем о проблемах, возникающих при обработке земли в разных регионах Украины. Мы их решаем в меру возможностей, будем решать и впредь.

А сегодня речь пойдет о принципиально новом оборудовании рыхлящего действия — дисковых зубчатых фрезах, которыми нужно снабдить мотокультиватор для эффективной работы на тяжелых почвах".

Олег КЛИБАНСКИЙ



Зубчатые фрезы вместо штатных ножевых

Если вы приобрели мотокультиватор, в комплект которого входят только штатные ножевые фрезы, то это вовсе не значит, что с их помощью удастся полностью решить все проблемы по обработке почвы в саду и на огороде. А возникают они, как правило, из-за качества почвы — ее физического состояния и механического состава. Ножевые фрезы хорошо работают на неуплотненных и легких по механическому составу почвах, но они практически не пригодны для тяжелых суглинков и черноземов. Чрезвычайно сложно ими обрабатывать почвы с уплотненным поверхностным слоем и почти невозможно — с густым травяным покровом и хорошо развитой корневой системой. Причина — так называемое ударное резание, именно этот принцип положен в основу конструкции ножевых фрез.

Рассмотрим процесс рыхления почвы с помощью мотокультиватора, оснащенного специальным навесным оборудованием — дисковыми зубчатыми фрезами «Звездочка» и сцепным устройством с двумя сошниками.

В основу конструкции фрез «Звездочка» положен метод колющего резания со скольжением, который лишен недостатков, свойственных ударному резанию. Поэтому предназначены такие фрезы для глубокого рыхления тяжелых почв, а также почв с уплотненным поверхностным слоем.

Конструкция фрез способствует уменьшению объема и плотности наматывания стеблей травы на наружные поверхности фрез, что позволяет применять их для рыхления почв с мощным травяным покровом и развитой корневой системой.

Показателем эффективности работы любого навесного оборудования является степень физических нагрузок на оператора, которые он испытывает при управлении мотокультиватором. При равномерном и плавном движении мотокультиватора физические нагрузки на оператора минимальны. При рыхлении тяжелой почвы они увеличиваются за счет ударных нагрузок, создаваемых вращающимися фрезами (удары) и несанкционированным резким поступательным перемещением мотокультиватора (рывки или рыскание). Рывки присутствуют, как правило, на почвах с неоднородной плотностью и особенно проявляются при попадании одной из фрез на участок с большей плотностью.

Практика работы с мотокультиваторами показала, что равномерное и плавное движение мотокультиватора в определенной мере зависит не только от конструкции, но и от массы навесного оборудования, закрепленного на полуосях редуктора. Причем, чем тяжелее по механическому составу почва и плотнее и неоднороднее поверхностный слой, тем тяжелее оно должно быть, чтобы уменьшились нагрузки на оператора. Фрезы «Звездочка» имеют достаточно большую массу, а кроме того, их конструкцией предусмотрено ее дополнительное увеличение.

Описание конструкции

Фреза «Звездочка» (рис. 1) состоит из четырех зубчатых восьмиугольных фрез (двух торцевых и двух внутренних), выполненных из листового материала и закрепленных на круглой тонкостенной трубе под углом к ее оси.

К одной из торцевых фрез прикреплена ступица, с помощью которой «Звездочка» надевается и закрепляется на полуоси редуктора мотокультиватора.

На ступице с наружного торца расположены элементы крепления — фиксирующий и прижимной. Состоят они из резьбовой гайки и бонки, причем диаметр бонки соответствует наружному диаметру резьбы гайки.

Крепится фреза на полуоси редуктора мотокультиватора с помощью двух резьбовых болтов с круглой головкой и выпрессовкой под внутренний шестигранник.

Элементы крепления фиксирующего болта расположены вокруг радиальных отверстий, просверленных в стенках ступицы, а прижимного — на образующей ступицы по краям осевого разреза. Торцевые плоскости гайки и бонки параллельны друг другу, при этом их отверстия имеют общую ось. Между торцевыми плоскостями есть зазор, размер которого соответствует ширине разреза стенки ступицы.

Торец ступицы, расположенный внутри трубы, имеет заглушку.

На торцевой фрезе закреплены также элементы жесткой и эластичной защиты ступицы.

Элемент жесткой защиты выполнен из тонкостенной трубы, один торец которой прикреплен к плоскости фрезы. На образующей трубы есть отверстия, расположенные на одной оси с отверстиями в элементах крепления. В них устанавливают резьбовые болты при креплении фрезы на полуоси редуктора мотокультиватора. По образующей трубы, вблизи другого торца, сделаны отверстия для крепления элемента эластичной защиты.

Элемент эластичной защиты представляет собой полосу из прорезиненной ткани, которая наматывается на трубу и крепится к ней с помощью винтов. Края полосы соединены «внахлест».

Чтобы дополнительно увеличить массу фрез «Звездочка», используют круглое отверстие в другой торцевой фрезе, через которое засыпают во внутреннюю полость трубы сыпучие материалы. Отверстие закрывают крышкой, которая закреплена на плоскости фрезы с помощью винтов.

Технические характеристики фрезы:

- Ширина захвата полосы рыхления — 800 мм.

- Максимально допустимая глубина рыхления — не менее 250 мм.

- Ширина полосы нерыхленной почвы под редуктором для мотокультиваторов с цепным редуктором — не более 50 мм.

- Масса одной фрезы (без дополнительного увеличения) — 9,5 кг.



Сборка мотокультиватора

Фрезу «Звездочка» применяют в качестве навесного оборудования для мотокультиватора не ниже среднего класса, оборудованного сцепным устройством с двумя сошниками (рис. 2).

Сцепное устройство — универсальное приспособление, которое устанавливают на раму мотокультиватора, а именно на место штатного сошника, и закрепляют штатным болтом. На горизонтальной планке устройства находятся три элемента крепления для установки инструментов. Закрепляют инструменты с помощью болтов по типу на «прижим».

При выполнении рыхления на крайние элементы крепления устанавливают два сошника.

Последовательность сборки мотокультиватора:

- устанавливаем мотокультиватор в устойчивом положении;

- снимаем штатные инструменты, закрепленные на полуосях редуктора. Для этого на транспортном колесе выводим мотокультиватор на ровную площадку, отклоняем в сторону ручек управления и подставляем под редуктор подставку высотой 120—150 мм. При этом благодаря сошникам он занимает устойчивое положение на трех точках опоры (рис. 3). В таком положении мотокультиватора инструменты, закрепленные на полуосях, находятся в подвешенном состоянии, что позволяет оператору провернуть их и обеспечить себе доступ к головкам фиксирующих штифтов;

- вынимаем фиксирующие штифты, а затем снимаем инструменты;

- устанавливаем фрезу «Звездочка», для этого отпускаем прижимной болт (рис. 4), надеваем ступицу на полуось и совмещаем отверстие в полуоси редуктора с отверстием в ступице. Сначала устанавливаем фиксирующий болт, закручиваем его ключом, а затем затягиваем прижимной болт.

Фрезы закрепляем на полуосях так, чтобы зубья впереди мотокультиватора были направлены встречно, в сторону оси редуктора (рис. 5).

Убираем подставку из-под редуктора, готовим мотокультиватор, согласно указаниям в руководстве по эксплуатации, запускаем двигатель и выводим его на поле.



Мотокультиватор в работе

Мотокультиватор устанавливаем по направлению рыхления, нажимая на рычаг сцепления и одновременно удерживая инструмент на одном месте, увеличиваем ручками управления усилие торможения на сошники.

В начале процесса рыхления (при отсутствии поступательного движения) зубья фрез разрушают структуру почвы, начиная с поверхностного слоя. Рыхление почвы сопровождается перемещением ее частично в сторону, противоположную направлению движения, и частично в направлении, перпендикулярном направлению движения. В процессе разрушения верхнего слоя под действием массы мотокультиватора фрезы начинают заглубляться в почву.

Даем возможность заглубиться им на глубину не более половины их диаметра, затем уменьшаем усилие торможения, чтобы фрезы могли перемещаться в прямолинейном направлении.

Основные показатели, определяющие качество процесса, — линейная скорость движения мотокультиватора, глубина рыхления почвы и ее структура после обработки. Они зависят от числа оборотов двигателя, или частоты вращения фрез, и тормозного усилия, которое обеспечивают сошники при трении о почву.

Частота вращения фрез в течение всего периода выполнения процесса — величина постоянная, ее оптимальное значение определяет и устанавливает оператор, исходя из реального состояния почвы и требований к качеству ее обработки.

Тормозное усилие — величина переменная, зависит от динамики ведения процесса. Величину тормозного усилия оператор устанавливает в результате увеличения или уменьшения вертикального давления на ручки управления мотокультиватора.

На легких почвах процесс рыхления с одновременным перемещением фрез не требует от оператора значительных усилий для его поддержания (рис. 6).

Для плавного ведения процесса оператору достаточно обеспечивать равномерное тормозное усилие и этим поддерживать постоянный уровень заглубления фрез.

На средних и тяжелых почвах равномерную глубину и плавное ведение процесса при рыхлении с одновременным перемещением получить сложнее. Поэтому при работе на таких почвах необходимо дополнительно увеличить массу фрез и применить своеобразный прием, так называемые «заячьи прыжки».

Чтобы увеличить массу фрез, снимаем их с полуосей, откручиваем винты крепления крышек и через отверстия засыпаем в полость несущей ступицы песок или другой сыпучий материал.

Прием «заячьи прыжки» позволяет получить значительно большую глубину, чем при рыхлении с одновременным перемещением. Сначала рыхлим почву, заглубляя фрезы до желаемого уровня и одновременно удерживая мотокультиватор на одном месте. Затем уменьшаем усилие торможения и перемещаем его в прямолинейном направлении по поверхности почвы на расстояние, составляющее не более половины диаметра фрез лущильников. После окончания перемещения увеличиваем усилие торможения и удерживаем мотокультиватор на месте, одновременно производя рыхление почвы, начиная с поверхностного слоя.

В процессе рыхления разрушаем полосу мертвой зоны, для чего ручками управления делаем горизонтальные движения и отклоняем последовательно мотокультиватор влево, затем вправо относительно положения сошников. Увеличиваем усилие торможения на левый сошник и отклоняем мотокультиватор влево. Для движения вправо соответственно увеличиваем усилие торможения на правый сошник и отклоняем мотокультиватор вправо.

Используя такой прием, почву можно рыхлить на глубину, равную диаметру фрез, при этом она будет одинаковой на всем участке.

Выполнять рыхление можно также и на одном сошнике, установив его на среднее посадочное место, но только в том случае, если подповерхностный слой почвы плотный и тормозного усилия, создаваемого сошником, будет достаточно для надежного удержания мотокультиватора на одном месте.

В заключение хочу отметить, что фрезы «Звездочка» испытывались в течение сезонов 2010—2011 годов. Для этого было изготовлено несколько образцов со стандартной полосой захвата, равной 800 мм.

Испытания проводились на участках с различными по механическому составу почвами и их засоренностью.

Для сравнительной оценки результатов испытаний рыхление также выполнялось штатными ножевыми фрезами, которыми комплектуются мотокультиваторы, представленные в торговой сети.

Сравнительная оценка подтвердила, что фрезы «Звездочка» дают более широкие возможности в обработке почвы по сравнению со штатными ножевыми фрезами, и могут успешно применяться огородниками и садоводами.



Олег Клибанский