Ефективність використання нових ротаційних ґрунтообробних знарядь підтверджується не тільки їх появою на ринку, а й стрімкою динамікою нарощування виробництва провідними вітчизняними машинобудівниками. Аналіз ринку у світі свідчить, що вітчизняні та зарубіжні виробники пропонують аграріям ротаційні борони, в основі конструкції яких є тандем ротаційних дисків із зубами на стійці. Однак кінематичні особливості кріплень робочих органів, форма зуба та його наконечника, спосіб підтримання робочої глибини чинять специфічний вплив на ґрунт, притаманний кожній конструкції. Відповідно проводилися польові тестування ґрунтообробних агрегатів, що дозволили визначити за одним або кількома критеріями відповіді на питання в їхній практичній ефективності.
Польові випробування агрегату
Борона ротаційна ДИНАР-6,4 виробництва «Лозівський ковальсько-механічний завод» (фото 1) призначена для руйнування ґрунтової кірки під час до- та післясходового боронування, закриття вологи, аерації ґрунту та знищення бур’янів у фазі білої нитки.
Фото 1. Борона ротаційна ДИНАР-6,4 на міжрядному обробітку насіннєвих посівів кукурудзи
На випробування для порівняння були представлені ротаційні зубові диски різної конфігурації. Особливості конструкції машин: два варіанти кривизни зуба ротаційного диска (рис. 1) (варіант 1 із меншою кривизною, варіант 2 — із більшою); система підвіски тандему ротаційних дисків — криволінійна пружна стійка; глибина входження зуба в ґрунт, регульована переміщенням опорних коліс.
Рисунок 1. Ротаційні зубові диски з різною кривизною зуба
Проведенню польового тестування передував аналіз кінематико-технологічної взаємодії занурених зубів ротаційного диска в ґрунт (рис. 2), що дав уявлення про циклоїдну відносно поверхні поля траєкторію руху заглибленого в ґрунт зуба, характер порушення поверхні і виносу ґрунтових агрегатів, швидкісні режими машини і виносу часток ґрунту.
Рисунок 2. Взаємодія зубів ротаційних дисків із ґрунтом
Результати випробувань
Експерименти проводились у дослідному господарстві Миколаївського аграрного університету на полях із насіннєвими посівами кукурудзи, при цьому визначено наступні умови випробувань: ширина міжрядь — 60 см, висота рослин кукурудзи — 21,2 см, товщина ґрунтової кірки — 1,4 мм. Вологість та твердість ґрунту в шарах 0–15 см, відповідно — 19,0–19,5%; 0,36–0,88 МПа.
Агрегатування — закордонний трактор потужністю 129,8 к. с у варіанті з шинами стандартної ширини. Таким чином, умови випробувань були типовими і дозволили якісно випробувати борону.
Згідно з програмами робіт режими роботи — два варіанти кривизни зубів ротаційних дисків; три режими швидкості руху, км/год: 8; 10; 12. Вимірювані показники: глибина обробітку ґрунту, см; руйнування ґрунтової кірки,%; кришіння поверхні ґрунту (масова частка фракцій діаметром до 25 мм),%.
Результати випробувань свідчать, що різна конфігурація зуба ротаційного диска за однакових умов та режимів роботи по-різному впливає на ґрунт. За отриманими показниками руйнування ґрунтової кірки її кришення на фактичній глибині ходу побудовані графічні залежності (рис. 3).
Рисунок 3. Якість виконання технологічного процесу руйнування ґрунтової кірки ротаційними дисками з зубами різної конфігурації в діапазоні швидкостей 8–12 км/год.
Результати випробувань
Фактична глибина ходу ротаційних дисків за однакової глибини обробітку грунту залежить від конфігурації зуба. Так, у варіанті 1 за мінімальної та максимальної швидкості руху польового агрегату фактична глибина обробітку в середньому сягала 7,4 см, а у другому — 8,5 см, але приріст глибини від швидкості є близьким, що для обох варіантів становить, відповідно, 22% та 17%. Руйнування ґрунтової кірки в останньому варіанті в діапазоні досліджуваних швидкостей є кращим порівняно з першим: 92,6…97,2% проти 88,0…93,0%. Кришення ґрунту в варіанті 2 в діапазоні досліджуваних швидкостей є кращим порівняно з варіантом 1: 93,2…98,5% проти 85,0…93,6%.
Обидва варіанти ротаційних зубових дисків руйнують ґрунтову кірку на потрібному рівні. При цьому більша кривизна зуба ротаційного диска у варіанті 2 забезпечує більші активність руйнування та розпушування ґрунтової кірки порівняно з № 1.
Леонід ШУСТІК, канд. техн. наук
Наталія НІЛОВА, наук. співработник
УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого
Валентина СУПРУН, інженер
