Обробіток ґрунту суттєво впливає на врожайність і енергоматеріало-місткість продукції. Роль цього чинника в мобілізації родючості ґрунту сягає 30-40 %.

Заводи України нарощують випуск ґрунтообробних знарядь різного призначення. Істотних змін зазнає технологія обробітку ґрунту: скорочується кількість операцій, підвищуються вимоги до якості, дотримання строків проведення робіт і збереження родючості. Відбувається диференціація господарств за рівнями технічних можливостей, вирощування сільгосп-культур і кінцевого результату. Тому сучасні комплекси ґрунтообробних машин мають відповідати вимогам гнучкої різноглибинної технології обробітку ґрунту. Особливу роль відведено високопродуктивній техніці, яка може бути рентабельною тільки за відповідного річного навантаження та високої врожайності.

1.1

ПЛУГИ

Плуги є найбільш застосовуваними традиційними знаряддями для основного обробітку ґрунту. Однак сьогодні чимало господарств відмовляються від цих агрегатів, особливо в зоні Степу. Якщо відмова від плуга справді допомагає зменшити затрати, досягнути високої врожайності й отримати прибуток, то краще не орати. Тільки вирішувати це питання потрібно комплексно. Принаймні один раз на 3-4 роки фермери звертаються до класичного плуга.

Проте тільки об'єктивна оцінка фінансових можливостей підприємства і врахування конкретних ґрунтово-кліматичних умов дозволять чітко визначитися з вибором технології, спрямованої на створення потрібних умов для оптимального проростання й розвитку вирощуваних культур.

На сьогодні прогнозується істотне скорочення обсягів щорічної оранки площ в Україні - до 50 % - шляхом збільшення поверхневого та безпо-лицевого обробітку, що, у свою чергу, вимагає підвищення якості цієї операції. Тому в конструкціях плугів спостерігається функціональна диференціація.

Для глибокої оранки на 25-30 см із загортанням поверхневого шару з органікою на дно борозни створено сімейство ярусних плугів (рис. 1.1).

Ярусна оранка найбільшою мірою відповідає умовам відтворення ґрунту, знищує пророслі дводольні й однорічні злакові, зменшує на 30-60 % ймовірність проростання навесні бур'янів із насіння, кореневищ і паростків. Вона дає змогу не лише ефективно загортати гній чи сидерати, краще розпушувати ґрунт і вирівнювати зорану поверхню, а й скоротити кількість передпосівних операцій обробітку ґрунту під просапні культури. До того ж глибина загортання дозволяє вільно виконувати операції культивації ґрунту (без вилучення рослинних решток на поверхню поля) і сівби (без забивання сошників).

Конструкція ярусних плугів передбачає, що глибина оранки верхнього ярусу становить 12-18 см, нижнього - 25-35 см.

Основними складниками конструкції плуга є рама 7, корпуси верхнього 2 й нижнього 3 ярусів, опорне колесо 4 з гвинтовим механізмом 5 і начіпний пристрій 6 (рис. 1.2).

Корпуси нижнього ярусу обладнано полицями зі швидкісною робочою поверхнею з перами для забезпечення надійного обертання скиби.

Корпуси верхнього ярусу за будовою нагадують передплужники й мають тільки лемеші та полиці з робочою поверхнею швидкісного типу.

Процес роботи плуга такий.

Під час руху корпуси верхнього ярусу плуга підрізають верхній шар ґрунту завтовшки до 18 см, розпушують його і складають у борозну, утворену корпусами нижнього ярусу, що рухаються попереду. Корпуси нижнього ярусу підрізають, розпушують, перевертають і вкладають нижній шар ґрунту завтовшки до 20 см на раніше вкладений шар.

Глибину оранки плугів регулюють гвинтовим механізмом опорного колеса (або гідравлічно), а товщину верхнього шару - переміщенням корпусів верхнього ярусу у вертикальному напрямку.

Для мілкої оранки на 18-24 см насамперед призначено сімейство плу-гів-лущильників. Лемішне лущення застосовують як основний обробіток ґрунту і як пожнивний спосіб для механічної боротьби з бур'янами. Порівнюючи з плугами загального призначення, лемішні плуги-лущильники (рис. 1.3) дозволяють підвищити продуктивність оранки на 10-25 % за менших витрат пального.

Вітчизняні виробники плугів випускають поки що обмежену кількість видів лемішно-полицевих корпусів. Тому оранка потрібної якості в різних умовах досягається їх розміщенням і режимом роботи, а також установленням додаткових елементів до уніфікованих корпусів (рис. 1.4).

В імпортних плугах адаптація до умов застосування здійснюється за допомогою більшої кількості корпусів - для глибокого, мілкого обробітку, для важких глинистих чи перезволожених ґрунтів, для оранки багаторічних трав, заорювання органіки тощо. Для важких вологих суглинків і глин рекомендовано смугові полиці (рис. 1.5). Вони дають змогу на 18-20 % зменшити питомий опір плужного корпуса.

Сучасні плуги мають вищі стійки (до 800 мм) і винесені з-під рами корпуси - для роботи без забивань, змінну ширину захвату - для ефективного

використання потужності трактора за збереження належної якості оранки та різного типу запобіжники, що захищають конструкцію від поломок.

Безступеневе регулювання ширини захвату зміною розташування корпусів у поперечному напрямку спеціальним механізмом дає змогу варіювати ширину орної смуги в межах 30-80 см (залежно від кількості корпусів плуга). Такі плуги мають низку переваг перед традиційними: можливість зниження споживання пального, оптимізація робочого режиму залежно від складу ґрунту й глибини заглиблення лемешів. Окрім цього, суттєве вдосконалення процесу оранки досягається шляхом установлення спеціальних приставок до плугів (рис. 1.6).

Зростає попит на пристосування до плугів для розпушування й вирівнювання поверхневого шару ґрунту. Різними типами приставок у сучасному агровиробництві комплектується переважна більшість нових плугів. Відрізняючись відповідно до умов застосування, вони дозволяють зберегти вологу, підготувати площу під сівбу та скоротити на 20-25 % загальні строки обробітку ґрунту.

Широкозахватні плуги (9-14 корпусів) виготовляють із шарнірною задньою секцією (рис. 1.7), що забезпечує рівномірність глибини оранки. Агрегатовані з потужними тракторами, такі плуги працюють із високою

ефективністю, бо розміщуються без відхилення лінії тяги від напрямку руху. В такому варіанті гусениці чи колеса потужного трактора рухаються по полю, а не по борозні. Кількість проходів орного агрегата по площі поля зменшується в 1,5-2,3 раза.

Перспективним напрямом підвищення ефективності роботи агрегатів є застосування систем силового, позиційного та змішаного регулювання положення плуга в роботі. Такі системи (CAP) встановлено майже на всіх марках тракторів. Вони стабілізують режими роботи, поліпшують регулювання ходу плуга й експлуатаційно-економічні показники.

Суттєве підвищення якості оранки забезпечують обертові плуги. Освоєння випуску обертових плугів потребує підвищення технічного й технологічного рівнів їх виробництва.

Створивши уніфіковану елементну базу для плугів загального призначення і взявши її за основу, на заводі «Велес-Агро» (Одеса) розроблено конструкцію й освоєно виробництво таких плугів - начіпних PON-3-35, PON-4-40 (рис. 1.8) і напівначіпних PON-7-40 (рис. 1.9), які агрегатуються з тракторами класу 1,4-2, 3 і 5 і призначені для гладкої оранки ґрунту під зернові і технічні культури на глибину до 35 см.

Основними складовими плуга PON-3-35 є зварна рама, три право- і три лівообертові корпуси, два ножі, начіпний пристрій, механізм повороту та опорне колесо.

Корпуси плуга з полозовид-ними полицями закріплені попарно на спільних стояках на протилежних кінцях, одні право-, а другі - лівосторонні.

Для забезпечення стійкої роботи плуга на глибині опорне колесо встановлене за задніми корпусами. Передня частина плуга утримується на заданій глибині за допомогою гвинтового механізму, закріпленого на навісці трактора.

Напівначіпні плуги PON-7-40 виготовляються в модульному варіанті (ПУМ). Корпуси протилежних сторін встановлено на окремих стояках і винесено з-під основної балки. Мають два опорні колеса і заднє колесо з гідравлічним механізмом.

Механізм повороту забезпечує обертання плуга на 180° навколо поздовжньої вісі плуга. Це здійснюється гідроциліндром. При висунутому положенні штока із циліндра в робочому положенні перебувають право-обертові корпуси, а при всунутому - лівообертові. Обертання плуга гідроциліндром здійснюється на кінці кожного проходу в загінці після вигли-блення його з ґрунту.

Обертовими плугами орють в одну борозну. Оранку можна розпочинати з будь-якого місця. Поля не потрібно розбивати на загінки, що заощаджує час і збільшує продуктивність роботи агрегатів. На зораному полі відсутні гребні й розгінні борозни, що значно поліпшує якість оранки. Це, у свою чергу, підвищує якість роботи сівалок, інших ґрунтообробних машин.

Якісна оранка без згонів-розгонів дає змогу вирощувати врожаї на 6-8 % вищі, ніж за оранки плугами загального призначення, і знижує на 3-5 % втрати під час збирання.

Як еталонний приклад обертового плуга варто навести модель Diamant 11 (рис. 1.10) німецької компанії Lemken. Оранка поза борозною за допомогою плуга Diamant 11 забезпечує щадний обробіток ґрунту, бо колеса трактора не їдуть у борозні. Навіть можлива оранка за руху вниз по схилу. Оранка точно по краю поля можлива поза борозною та в борозні.

За допомогою гідравлічного повороту плуга можна виконувати швидке перемикання з оранки поза борозною на оранку в борозні, наприклад для оранки останньої борозни. Точка прикладання тягового зусилля Diamant встановлена попереду і перед шарнірними з'єднаннями нижніх тяг. Унаслідок розташованої далеко спереду точки забезпечується оптимальна лінія тяги між трактором і плугом. Однак виникає бічне відведення, тому що лінія тяги між трактором і плугом не перетинає центр задньої осі.

За допомогою додаткового циліндра, керованого тиском, на трактор впливає сила гідравлічного циліндра, яка компенсує бічне відведення.

У результаті лінія тяги між трактором і плугом зміщується в напрямку центра задньої осі, і бічне відведення плуга Diamant скорочується.

Оптимальний тиск польової дошки забезпечує постійну ширину передньої борозни й, відповідно, рівномірний режим роботи. Вал

навішування є наскрізним і пружним. Він амортизує високі ударні навантаження, оберігаючи від них трактор і раму плуга.

Вісь плуга з поліпшеними властивостями встановлено в конічні роликопідшипники й легко змащується. Це забезпечує високу стійкість і довгий строк експлуатації. Два поворотні циліндри забезпечують плавний поворот плуга на 180° за допомогою силового замикання.

Отже, у технологічному аспекті гладка оранка - це елемент сучасних ре-сурсоощадних технологій, а обертові плуги - новітній рівень розвитку плу-гобудування.

Для середніх і легких за механічним складом ґрунтів у Європі й США поширені простіші за конструкцією поворотні плуги. їхньою особливістю є використання одного ряду корпусів для лівого й правого обертань скиб ґрунту. Ці корпуси закріплено на рамі, що повертається навколо вертикальної осі. Поперемінно працюючи у право- та лівообертальному варіантах, поворотний плуг виконує гладку оранку.

Це матеріал з підучника "Розробка, виробництво, конструктивні особливості нової сільськогосподарської техніки" Скрипник