Материал: Модернізація приводу робочих органів ґрунтової фрези КФГ-3,6

Вступ

На сучасному етапі розвитку агротехніки основними завданнями механічного обробітку ґрунту є:

• - створення у ґрунті сприятливих водно-повітряного та теплового режимів для відповідних культурних рослин;
• - забезпечення та адаптація у часі й просторі умов раціонального живлення вирощуваних культурних рослин;
• - боротьба з бур'янами, шкідниками та хворобами культурних рослин;
• - відповідне переміщення шарів ґрунту, органічних і мінеральних добрив та рослинних решток;
• - попередження вітрової та водної ерозії на посівних площах, забезпечення загальної та локальної екологічної безпеки агротехнічних прийомів.

Інтенсифікація аграрного виробництва передбачає вирішення завдань обробітку ґрунту комплексно, з урахуванням усіх вагомих чинників, для повного задоволення потреб вирощуваних сільськогосподарських культур.

Проте традиційні технології і засоби механізації обробітку ґрунту на початку 80-х років XX ст. перестали задовольняти зрослі потреби виробництва рослинницької продукції. Щорічні обсяги енергоємної оранки становили 25...30 млн. га. Вони недостатньою мірою враховували стан коре-немісткого шару ґрунту, потреби вирощуваних культур і ресурсозбереження в агротехнологічних системах. Це призводило до невиправданих по суті та значних за кількістю втрат енергії та засобів.

Враховуючи вагомий вплив (18...25 %) чинника обробітку ґрунту на врожайність сільськогосподарських культур, недостатню кількість ефективної вологи в ґрунті більше ніж на половині території, розвиток водної і вітрової ерозій на 30 % посівних площ, в Україні створено сучасну систему ресурсозберігаючих технологій обробітку ґрунту та відповідних машин [1].

Продовжити послідовне освоювання науково обґрунтованих систем ведення господарства розширити застосування ґрунтоземельних методів обробітку ґрунту. Значно підвищити продуктивність і стійкість землеробства, здійснити в цих цілях комплекс мір по збільшенню родючості ґрунтів, впровадженню інтенсивних технологій виробництва сільськогосподарських культур [2].

Покращити постачання галузі комплексами економічних високопродуктивних машин. Ріст енергоозброєності сільського господарства має зв'язок з різним підвищенням виробництва праці, що в свою чергу потребує впровадження ґрунтообробних машин і знарядь, раціонально реалізуючих міцність тракторів. До таких знарядь відносяться ґрунтообробні фрези. фреза культиватор грунтообробка агротехніка

Проблема створювання ґрунтообробних фрез актуальна, так як їх впровадження дозволяє підвищити продуктивність праці за рахунок створення умов для роботи двигуна трактора в оптимальних режимах. Крім того, значно скорочується час на переобладнання фрези і відпадає необхідність у виконанні важкої фізичної праці по зніманню і установці ножів при фрезуванні в різних ґрунтових умовах.

Машинну технологію виробництва високоякісної с.-г. продукції з мінімальними затратами праці і засобів можна реалізувати лише на базі комплексної механізації технологічних процесів, основними матеріальними засобами яких є машинно-тракторні агрегати.

Механіко-технологічні передумови розробки польових фрез

Способи обробітку ґрунту

Важливим елементом системи землеробства є система обробітку ґрунту. Значення механічного обробітку ґрунту зумовлене дією на всі його властивості та наявність у ньому земних факторів життя рослин, які визначають родючість. Неправильно проведений обробіток ґрунту завдає йому значної шкоди, знижуючи потенційну й ефективну родючість. Спостереженнями вчених встановлено рівні впливу на врожайність вирощуваних культур агротехнічних заходів при сумісному їх застосуванні: удобрення ґрунту - 50, обробіток - 20, сорти - 10, захист від шкідливих організмів - 20%.

Запобігти помилкам в обробітку ґрунту можна знанням викладених нижче основ, урахування яких забезпечує виконання поставлених перед ним завдань [3].

По-перше, обробітком регулюють фізичний стан ґрунту, оптимальними, нормативними параметрами якого залежно від гранулометричного складу є щільність 1,1-1,3 г/смі для середніх і 1,3-1,4 г/смі для легких ґрунтів, вміст не менше 70% агрономічно цінних структурних грудочок (агрегатів) розміром 0,25-10 мм, твердість - не більше 30 кг/смІ, повітроємкість - не менше 15% об'єму ґрунту, загальна щілинність - 50-55%, водопроникність - не менше 30 мм/год. Указані параметри забезпечать найкращий водний, повітряний, тепловий та поживний режими в ґрунті.

По-друге, обробіток сприяє створенню відповідного просторового типу агрохімічного середовища в кореневмісному шарі, сприятливого для певних рослин. Для рослин із неглибокою кореневою системою (зернові, колосові, зернобобові, льон) кращим станом цього середовища буде той, при якому мінеральні добрива вносять у верхній шар ґрунту на глибину 5-15 см. Так відбувається й у природних умовах при гетерогенному типі агрохімічного середовища в ґрунті, коли поживні речовини і гумус у ґрунті зосереджуються в цьому шарі. Для рослин із глибшою кореневою системою (цукрові буряки, кукурудза, соняшник, картопля) краще за умов рівномірного розподілу внесених добрив в обробленому шарі, гомогенного його типу. Важливо й те, що неглибоке загортання органічних добрив і рослинних решток краще сприяє утворенню гумусу, який є результатом біохімічного перетворення органічних речовин аеробними мікроорганізмами в ґрунті.

По-третє, обробітком ґрунту виконують завдання захисту вирощуваних культурних рослин від шкідливих організмів - бур'янів, шкідників і хвороб, регулюючи умови екологічного середовища. Тривалими дослідженнями встановлена тактика досягнення істотного зниження забур'яненості ріллі заходами обробітку ґрунту.

Оскільки найбільший внесок у знищення бур'янів механічними заходами належить основному обробітку ґрунту, важливо знати механізм зниження забур'яненості полів при його проведенні. Є таких два механізми:

• - провокація насіння бур'янів до проростання з наступним знищенням проростків і сходів;
• - створення умов для відмирання зачатків бур'янів у ґрунті.

Перший механізм є підставою для тактики здійснення систематичного безполицевого основного обробітку ґрунту, залишаючи насіння бур'янів у поверхневому шарі, а другий передбачає полицевий обробіток із загортанням насінних і вегетативних зачатків бур'янів у глибину оброблюваного шару. Звичайно, відмирання схожого насіння бур'янів має місце і в поверхневому шарі ґрунту в зимовий період під дією низьких температур на зародок у стані початку проростання. Провокація проростання насіння бур'янів у системі безполицевого обробітку ґрунту - реальна тактика зниження потенційної забур'яненості полів в умовах достатнього зволоження. При цьому не можна розраховувати на повне синхронне проростання насіння бур'янів у зв'язку з генетичною детермінацією спокою значної частини його ґрунтових запасів. Тому в літньо-осінній період, коли виконують, звичайно, основний обробіток ґрунту, проростає менша частина насіння, а більша припадає на весняний максимум, що створює загрозу підвищення забур'яненості посівів. Отже, в умовах достатнього зволоження безполицеві заходи обробітку, в цілому знижуючи потенційну забур'яненість ріллі, одночасно підвищують актуальну забур'яненість посівів через акумуляцію насіння бур'янів у поверхневому шарі ґрунту. Інша ситуація із забур'яненістю полів в умовах посушливого клімату. Тут насіння бур'янів, яке концентрується при безполицевому обробітку у верхньому шарі ґрунту, й утворені проростки неминуче гинуть у зв'язку з чергуванням періодичного незначного провокаційного зволоження цього шару і тривалої посухи. Виходячи з цих положень, застосування безполицевого обробітку в умовах недостатнього зволоження супроводжуються зниженням потенційної й актуальної забур'яненості полів [2].

Полицевий основний обробіток матиме протибур'янову спрямованість, якщо його виконувати відповідно до механізмів втрати життєздатності насінням бур'янів через його проростання або відмирання. Насіння в ґрунті проростає по всій глибині обробленого шару, особливо у перші 10-15 днів після розпушування. При цьому процес проростання схожого насіння в зазначених умовах має достатню кількість вологи. Тому оранка сприяє очищенню обробленого шару від схожого насіння бур'янів. Насіння, яке перебуває в спокої, залишається життєздатним і до весни втрачає спокій, набуваючи властивості схожості. Таким чином, проведення щорічної оранки на однакову глибину також підвищує забур'яненість полів у зв'язку з щорічною мобілізацією ґрунтових запасів насіння бур'янів до проростання. Запобігти цьому можна застосуванням різноглибинного основного обробітку ґрунту під культури сівозміни в часі. Особливо ефективною проти бур'янів виявилася система полицево-безполицевого основного обробітку гурту в сівозміні, за якою оранку проводять один раз на 4-5 років під інтенсивні просапні культури, а під інші культури, а під інші культури - безполицеві заходи обробітку - плоскорізне розпушування, чизелювання, дискування тощо. Підвищена проти бур'янова ефективність цієї системи основного обробітку ґрунту зумовлена одночасною дією двох механізмів очищення оброблюваного шару від життєздатного насіння бур'янів: відмиранням основної кількості його при загортанні в глибину на 4-5 років (природний гербі статний ефект) і провокацією до проростання його у верхньому шарі та у всій товщі розпушеного ґрунту. Кращим знаряддям для оранки у цій системі є ярусний плуг, який дає змогу уникнути перемішування нижнього відносно чистого від насіння бур'янів шару, що піднімається на поверхню, з верхнім забур'яненим після збирання врожаю попередника шаром, який переміщується на глибину вказаного обробітку. Застосування такого обробітку ґрунту в сівозміні супроводжувалося також зменшенням кількості шкідників та хвороб рослин.

По-четверте, для землеробства небайдужою є також економічна ефективність заходів обробітку ґрунту. На виконання системи обробітку ґрунту в землеробстві України у середньому припадає 40% прямих експлуатаційних витрат, 41 - енерговитрат, 25% затрат праці. Різні заходи обробітку ґрунту істотно відрізняються за енерговитратами, тому вибір їх повинен бути спрямований на виконання поставленої перед ними мети й окупність витрат на їх виконання. Не менш важлива екологічна безпека цих заходів. Серед них є такі, що проявляють мобілізуючу дію на запаси ґрунтової родючості (полицевий), а інші ощадливіше впливають на їх використання (безполицеві та поверхневі) [2].

Перелічені явища, а також економічні мотиви зумовили пошуки та обґрунтування напрямів мінімалізації механічного впливу на ґрунт і зокрема заходів ощадливого використання ґрунтової родючості. Реальними напрямами мінімалізації обробітку ґрунту і послаблення негативної дії на нього засобів механізації є такі:

• 1. використання комбінованих агрегатів;
• 2. практика широкозахватних агрегатів для зменшення кількості їх проходів по полю;
• 3. заміна полицевих обробітків менш витратними безполицевими і поверхневими;
• 4. використання на весняних польових роботах гусеничних тракторів або колісних, але з широко профільними шинами;
• 5. обґрунтована заміна механічних обробітків застосуванням гербіцидів.

Обробляти ґрунт треба так, щоб досягти поставлених завдань без зайвих витрат. Звичайно, кожному господареві слід зважати, що мінімальний обробіток ґрунту має забезпечити оптимальні умови для рослин. Мінімалізації обробітку ґрунту краще відповідають ґрунти легкого і середнього механічного складу, чисті від бур'янів. Особливої уваги заслуговують системи обробітку ґрунту при забрудненні ріллі радіонуклідами. В цих умовах для запобігання міграції радіонуклідів важливими є протиерозійні заходи, які зменшують дефляцію і явища поверхневого та внутрішньоґрунтового стоків. Не менш важливе проведення початкової двохярусної та плантажної оранки для загортання забрудненого шару й наступних систематичних безполицевих обробітків. При цьому забрудненість кореневмісного шару цезієм зменшується у 20-30 разів, а вирощеної продукції радіонуклідами - в 4-8 разів. У процесі дії на ґрунті знарядь його обробітку можливі такі технологічні операції: ущільнення, розпушування, подрібнення, перемішування, обертання, вирівнювання.

Зазначені операції здійснюються в різних співвідношеннях при виконанні різних заходів обробітку, що зумовлюється конкретним їх призначенням для впливу на фізичні показники ґрунту.