ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЕ РАБОЧИЕ ОРГАНЫ
Возросший в последние десятилетия интерес к обеспечению энергоэффективности процесса обработки почвы в растениеводстве способствовал широкому распространению различные методов разработки принципиально новых почвообрабатывающих рабочих органов и машин. Разработка перспективных и совершенствование применяемых рабочих органов и агрегатов, обеспечивающих энергоэффективность и экологическую безопасность технологии обработки почвы, является актуальной задачей. Объектами исследований были технологический процесс и рабочие органы для поверхностной и мелкой обработки почвы, и уничтожения сорных растений. При проведении исследований применялись методы энергетической оценки почвообрабатывающих рабочих органов и машин, анализа и обобщения результатов теоретических и экспериментальных исследований. Разработаны и изготовлены экспериментальные образцы новых рабочих органов. Их основными преимуществами по сравнению с типовыми органами являются адаптивность и самонастраиваемость их конструкции к почвенным условиям, что способствует снижению энергоемкости и повышению качества обработки почвы. Исследована работа кольцевых рабочих органов, которые обеспечивают разрушение крупных комков и глыб при рыхлении почвы. Засоренность полей сорняками снижается с помощью кольца в виде усеченного конуса и одновременного использования зубчатого сферического диска. Экспериментально установлено, что кольцевые рабочие органы обеспечивают полное уничтожение сорных растений; степень крошения почвы составляет 90,3 %. Сравнение новых рабочих органов, наделенных свойствами динамичности, и типовых рабочих органов, показало, что удельное тяговое сопротивление на единицу активной фронтальной площади разработанных рабочих органов на 11,07 % меньше чем у типовых рабочих органов. В пределах рабочих скоростей с 1,70 до 2,80 м/с, использование динамичных почвообрабатывающих рабочих органов дает экономию топлива в количестве 0,23 - 0,28 кг на 1 га обработанной площади. Эффективность скобообразных рабочих органов для сплошной поверхностной обработки различных типов почв на глубину до 20 см обеспечивается за счет применения принципа сжатия почвенного пласта. Установлено, что при повышении скорости движения агрегата со скобообразными рабочими органами от 1,28 до 1,93 м/с его производительность увеличивается от 0,88 до 1,33 га/ч, то есть на 50,8 %, а тяговый КПД трактора - от 0,268 до 0,455, то есть на 69,8 %, благодаря чему достигается максимальная степень крошения почвы. При этом расход топлива на 1 га обработанной площади уменьшится на 11 %. Обоснованы конструктивно-технологические параметры рабочего органа для рыхления почвы и уничтожения сорной растительности, имеющей мощную корневую систему. Конструкция представляет собой серпообразную одностороннюю лапу с упругим элементом, создающим автоколебания для препятствия налипанию почвы и растений на крыло и для улучшения процесса резания растений и рыхления почвы. Общее подрезание сорной растительности составило 100%. Тяговое сопротивление находилось в пределах от 1,43 до 1,91 кН при скорости от 5 до 12 км/ч.