Устройство сельскохозяйственных машин

Тема 4: Машины для поверхностной обработки почвы. Культиваторы.

Вопросы темы:

1. Назначение культиваторов и агротехнические требования к ним.

2. Прицепной культиватор КПС-4Г. Устройство и подготовка к работе.

3. Широко захватный бессцепочный культиватор КШУ-12. Устройство и подготовка к работе.

4. Культиваторы КШП-8, КПЗ-9,7, КПК-4, КПК-4,01, КПК-8, КПП-8, КЛ-2,8. Устройство и подготовка к работе.

5. Садовый культиватор КСМ-5. Культиваторы КСЛ-5 и КМК-2,6. Устройство и подготовка к работе.

1. Назначение культиваторов и агротехнические требования к ним.

Сплошную культивацию применяют для уничтожения сорня­ков и рыхления почвы без ее оборачивания при уходе за парами и подготовке к посеву. Рыхление почвы способствует накоплению и сохранению влаги и питательных веществ в форме, доступной для усвоения их растениями.

Предпосевную культивацию проводят обычно на глубину за­делки семян зерновых культур. Неравномерность глубины обра­ботки не должна превышать ± 1 см. После культивации верхний слой почвы должен быть мелкокомковатым, а сорные растения — полностью подрезаны. Дно борозды и поверхность поля после культивации должны быть ровными. Высота гребней взрыхленно­го слоя не должна превышать З...4см, поэтому одновременно с культивацией часто проводят боронование. Рабочие органы куль­тиватора не должны выносить на поверхность нижний слой по­чвы. Сплошную культивацию следует проводить поперек преды­дущей обработки или под углом к ней на скорости 9...12 км/ч. С увеличением скорости улучшается выравнивание поверхности поля и создаются хорошие условия для работы посевных машин.

Рабочие органы культиваторов — универсальные стрельчатые и рыхлительные лапы. Копьевидный наральник 1 (рис. 1, а) уни­версальной стрельчатой лапы прикреплен к жесткой стойке 2. Угол наклона лезвия к горизонтальной плоскости 23...30°, угол между лезвиями 60...65°, ширина захвата 270 и 330 мм. Универ­сальные лапы хорошо рыхлят почву и подрезают сорняки. Их ис­пользуют для обработки почвы на глубину до 12 см.

Долотообразные наральники рыхлительных лап (рис. 1, г, д, е) имеют две режущие кромки с углом раствора 60...70°. Наральни­ки закреплены на пружинных или жестких стойках. Двусторонние наральники после износа одного конца поворачивают на 180°.

Рисунок 1. Культиватор:

а – универсальная стрельчатая лапа; б – варианты положений лапы в вертикальной плоскости; в, ж — расстановка рабочих орга­нов; г, д, е — рыхлительные лапы; з — общий вид культиватора КПС-4Г; 1, 12, 15-наральники; 2, 11, 14-стойки; 3 — болты 4, 10 - держатели; 5-штанга; 6 - пружина; 7-упор; 8 - грядиль; 9 - лапа; 13 - подпружинник; 16-пружина; 17-гидроцилиндр; 18 -сница; 19 — серьга; 20 - подставка; 21 - регуля­тор глубины; 22 - рама; 23 - угольник; 24 - штанга с пружиной; 25 - колесо; 26 - рабочие органы; 27 — понизитель; 28 — приспособление для навески борон; 29 — зубовая борона.

Лапы с пружинными стойками (рис. 1, г, д) шириной зах­вата 20...50 мм служат для рыхления почвы на глубину до 16 см, вычесывания корнеотпрысковых сорняков, культивации почвы повышенной влажности. Во время работы они вибрируют и само­очищаются от нависших на стойки растительных остатков. Лапы с дугообразными стойками (рис. 1, г) применяют на всех по­чвах, кроме засоренных камнями. Лапы с S-образными стойками (рис. 1, д) используют на каменистых почвах. Лапы с жест­кой стойкой (рис. 1, е) шириной захвата 35...65 мм применя­ют для обработки почв на глубину до 25 см в садах, виноградниках и полях под хлопчатник.

2. Прицепной культиватор КПС-4Г. Устройство и подготовка к работе.

Предназначен для предпосев­ной обработки почвы и обработки паров с одновременным боро­нованием на скорости до 12 км/ч. Ширина захвата культиватора 4 м, глубина обработки до 12 см. Культиватор агрегатируют с трак­торами тяговых классов 1,4 и 2. Несколько культиваторов агрега­тируют при помощи сцепок в широкозахватные агрегаты для ра­боты с тракторами тяговых классов 3...5.

Основные сборочные единицы культиватора (рис. 1, з) свар­ная рама 22, сница 18, опорные колеса 25 с винтовым механизмом 21 регулировки глубины хода рабочих органов, грядили 8 с рабо­чими органами 26, приспособление 28 для навески борон 29 и гид­роцилиндр 17. Культиватор выпускают в двух модификациях: КПС-4Г с универсальными стрельчатыми лапами шириной захва­та 270 и 330 мм; КПС-4Г-01 с рыхлительными лапами на дугооб­разных стойках. Стойки лап крепят на грядилях 8, шарнирно при­соединенных к брусу рамы.

Стрельчатые лапы располагают в шахматном порядке в двух ря­дах (рис. 1, в). Для обработки слабозасоренных полей в перед­нем раду на коротких грядилях закрепляют лапы шириной захвата 270 мм, а в заднем ряду на длинных грядилях — лапы шириной захвата 330 мм. Концы режущих кромок задних лап с каждой сто­роны должны на 40...50 мм перекрывать кромки передних лап, чтобы обеспечить полное подрезание корней сорняков. При обра­ботке сильно засоренных полей на коротких и длинных грядилях устанавливают лапы шириной захвата 330 мм. Лезвия лап должны быть острыми, затупившиеся лезвия затачивают, чтобы подреза­ние сорняков было полное.

Рыхлительные лапы размещают в трех поперечных рядах (рис. 1, ж). На коротких грядилях закрепляют по одной лапе, а на длинных при помощи сдвоенных держателей — по две. Рассто­яние между соседними бороздками 167 мм. Глубину обработки из­меняют винтами регулятора 21 (рис. 1, з), перемещая (по высо­те) опорные колеса 25 относительно рамы 22.

Стойку стрельчатой лапы крепят к грядилям 8 (рис. 1, а) болтами и держателем 4. Вращая болт 3, перемещают стойку, вставленную в держатель, и таким образом изменяют угол наклона лапы. На легких почвах и при неглубокой обработке стойки уста­навливают так, чтобы режущие кромки лап прилегали к поверхно­сти ровной площадки (рис. 1, б, I). На тяжелых почвах и при глубокой обработке носки лап должны быть наклонены вперед на угол 2...3°. Лапа, сильно наклоненная вперед (рис. 1, б, II), будет сгруживать почву, а наклоненная назад (рис. 1, б, III) — плохо заглубляться.

Подготовка к работе. Проверяют техническое состо­яние грядилей рабочих органов, пружин, механизмов. Обнару­женные неисправности устраняют. Измеряют давление в шинах колес и доводят его до нормативного (0,2...0,24 МПа). Разница давлений в правом и левом колесе должна быть не более 0,02 МПа.

Расстановку рабочих органов, их регулировку и установку соот­ветственно заданной глубине обработки проводят на ровной пло­щадке. Культиватор переводят в рабочее положение и под его ко­леса подкладывают бруски, толщина которых на 2...4 см меньше требуемой глубины обработки (с учетом погружения колес). Вра­щением винта регулятора 21 (рис. 1, з) опускают раму с лапами до их соприкосновения с поверхностью площадки. Рама при этом должна быть горизонтальна, а головки нажимных штанг 24 долж­ны опираться на угольник 23. Если головки выступают над уголь­ником или лапы не касаются опорной площадки, ослабляют бол­ты 3 (рис. 1, а) и стойки лап перемещают в держателе 4 вниз или вверх. На засоренных участках и твердых почвах сжатие пру­жин 6 увеличивают, переставляя упор 7. По окончании регулиров­ки сила сжатия пружин на всех штангах должна быть одинаковой. Сжатие пружин на штангах лап, движущихся вслед за колесами трактора, увеличивают.

3. Широко захватный бессцепочный культиватор КШУ-12. Устройство и подготовка к работе.

Предназ­наченный для предпосевной и паровой обработки почвы, состоит из центральной 13 (рис. 2, а), двух средних 11, 14 и двух крайних 10, 15 секций, соединенных между собой шарнирно.

В рабочем положении секции располагают в одной плоскости. Центральная секция опирается на спаренные колеса 12, а крайние секции — на колеса 5. На секциях устанавливают в три ряда уни­версальные стрельчатые лапы 8 шириной захвата 330 мм или рых-лительные лапы на упругих подвесках, пружинную зубовую боронку 9 или прутковый каток 23. Глубину хода всех лап в пределе 6... 12 см изменяют, вращая винт регулятора 6, а глубину хода от­дельных лап — переставляя стойку в держателях.

Для транспортировки культиватора на далекие расстояния крайние и средние секции гидроцилиндрами 1 и 4 поворачивают относительно центральной секции и располагают вертикально.

Ширина захвата культиватора 12 м, рабочая скорость до 12 км/ч. Его агрегатируют с тракторами тягового класса 3. Модификации культиваторов КШУ-12-01 и КШУ-12-02 имеют ширину захвата соответственно 8,2 и 6,6 м.

Рис. 2. Широкозахватные секционные культиваторы:

а — КШУ-12; б — КШП-8; 1,4-гидроцилиндры; 2, 18 — стойки; 3 - сница; 5, 12, 20 — коле­са- 6, 19 — регуляторы глубины; 7, 17 — рамы; 8 - универсальная стрельчатая лапа; 9 — зубовая боронка; 10, 15 - крайние секции; 11, 14-средние секции, 13- центральная секция; 16— выравнивающий брус; 21 — нажимная штанга с пружиной; 22 - S-образный пружинный зуб; 23— прутковый каток

4. Культиваторы КШП-8, КПЗ-9,7, КПК-4, КПК-4,01, КПК-8, КПП-8, КЛ-2,8. Устройство и подготовка к работе.

Культиваторы КШП-8 и КПЗ-9,7 применяют для предпосевной обработки почвы с рыхлением на глубину 6... 12 см и выравнива­нием поверхности, а также для обработки паров. Машины секци­онные, складывающиеся (аналогично КШУ-12). Основные части этих культиваторов: рыхлительные лапы — зубья 22 (рис. 2, б) на S-образных стойках, расставленные в четыре ряда; выравниваю­щий брус 16, прутковые катки 23 или зубовые боронки 9. На влаж­ных и тяжелых почвах используют зубовые боронки, на легких по­чвах — катки.

Комбинированные прицепные культиваторы КПК-4, КПК-4-01, КПК-8 и КПП-8 предназначены для предпосевной обработки по­чвы и паров с одновременным боронованием, дополнительным крошением почвы и выравниванием поверхности поля. Культива­торы снабжены стрельчатыми 1 (рис. 3) или рыхлительными ла­пами, пружинной боронкой, составленной из зубьев 2, и легким катком с кольчато-планчатыми дисками 3. Гидроцилиндры 6 и 10 переводят рабочие органы в транспортное положение и обратно. Глубина обработки 6...15 см (у КПП-8 от 3 до 8 см). Пружинная подвеска 7 рабочих органов обеспечивает их вибрацию в почве, очистку от нависших растений и предохраняет от поломок при встрече с твердыми предметами, погруженными в почву.

Ширина захвата 4 и 8 м; рабочая скорость 6... 10 км/ч. Культи­ваторы КПК-4, КПК-4-01 агрегатируют с тракторами классов 1,4 и 2, а КПК-8 и КПП-8 — с тракторами класса 3.

Рис. 3. Комбинированный прицепной культиватор КПК-4:

1 — стрельчатая лапа; 2 — пружинный зуб; 3 — диск кольчато-планчатого катка; 4, 9— колеса; 5 — навеска; 6, 10 — гидроцилиндры; 7 — подвеска лапы; 8 — рама.

Навесной культиватор КЛ-2,8 предназначен для безотвальной обработки зяби весной вместо перепашки, а также предпосевной обработки почвы и лущения стерни: На упругих стойках закрепле­ны стрельчатые лапы шириной 150 и 270 мм или рыхлители шири­ной 65 мм.

Ширина захвата культиватора 2,8 м, глубина обработки 9...23 см, рабочая скорость 6...7 км/ч. Его агрегатируют с трактора­ми класса 1,4.

5. Садовый культиватор КСМ-5. Культиваторы КСЛ-5 и КМК-2,6. Устройство и подготовка к работе.

Садовый культиватор КСМ-5 предназначен для рыхления по­чвы, уничтожения сорняков и нарезки поливных борозд в между­рядьях и межствольных полосах садов. Рама культиватора состав­лена из трех шарнирно соединенных секций: средней 3 (рис. 4, а) шириной захвата 3,55 м и двух крайних 1 и 7 шириной захвата по 1 м. Среднюю или обе крайние секции можно снимать и изменять общую ширину захвата культиватора от 5,55 до 4,55 или 3,55 м. Следовательно, за один проход агрегата обрабатывают междурядья шириной 3,5...5 м, а за два прохода — междурядья ши­риной до 10м.

К культиватору прилагаются стрельчатые лапы шириной захва­та 250 и 330 мм, рыхлительные лапы, пружинные зубья бороны и бороздорезы. Стрельчатые лапы крепят к стойкам, расположен­ным в два поперечных ряда: в первом ряду размещают лапы шири­ной захвата 250 мм, во втором — шириной захвата 330 мм. Пере­крытие стрельчатых лап 40 мм, глубина обработки 8... 12 см. Рых­лительные лапы используют для глубокого рыхления (до 20 см) и устанавливают только на средней секции при работе культиватора с шириной захвата 3,55 м. Наклон задних лап регулируют про­кладками, которые помещают между стойками и рамой. Наклон передних стоек изменяют специальными квадратными шайбами.

Рисунок 4. Садовый навесной культиватор КСМ-5:

а — общий вид; б — гидро­привод поворотной лапы; 1, 7—крайние секции; 2 — стрельчатая лапа; 3 — сред­няя секция; 4 — замок автосцепки; 5 — опорное колесо; 6 — винтовой механизм; 8, 14 — меха­низмы включения; 9, 13 — поворотные лапы; 10, 12 — механизмы гидроприводов; 11 — пру­жинные бороны; 15 — рама секции; 16 — пружина; 17 — рычаг; 18 — щуп; 19 — тяга; 20 — ку­лак; 21 — стойка; 22 — труба; 23 — цепочка; 24 — рычаг золотника; 25— распределитель; 26 — гидроцилиндр

Глубину обработки лап регулируют винтовым механизмом 6, под­нимая или опуская опорные колеса 5.

Для нарезки борозд используют только среднюю секцию, на раме которой устанавливают четыре бороздореза на расстоянии 830 мм один от другого. Бороздорез состоит из стойки, левого и правого отвалов с приваренными к ним ножами, долота и двух распорок между отвалами.

Сзади на раме культиватора шарнирно подвешены три секции бороны 11 с пружинными зубьями, расположенными в два ряда. На грядилях бороны поставлены нажимные пружины, сжатие ко­торых регулируют в зависимости от твердости почвы и заданной глубины обработки.

Для обработки межствольных полос справа и слева на раме 15 (рис. 4, б) крайних секций устанавливают поворотные лапы 9 и 13 (см. рис. 4, а). К каждой лапе прикреплено по пять зубьев, которые улучшают крошение почвы и вычесывают сорняки. На раме культиватора установлены механизмы включения 8 и 14 и гидроприводы, составленные из гидрораспределителя 25 (рис. 4, б), гидроцилиндра 26, рычагов и тяг. Щуп включате­ля, встретившись со штамбом дерева, отклоняется назад, тягой 19 перемещает правый конец рычага 24, соединенного с пальцем зо­лотника распределителя 25, и отводит золотник назад.

Масло из распределителя 25 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 26, перемещает поршень со штоком влево и через кулак 20 отводит лапу от дерева в сторону междурядья (положение II). Когда щуп включателя сходит со штамба, усилием пружины 16 он отклоняется вперед и перемещает золотник впе­ред. Масло заполняет бесштоковую полость цилиндра, шток вы­ходит из цилиндра и поворачивает лапу в первоначальное положе­ние I. Рычаги золотника и поворотной лапы соединены цепочкой 23. Когда лапа достигает исходного положения, цепочка натягива­ется и переводит золотник в нейтральное положение. Угол откло­нения поворотной лапы регулируют изменением длины цепочки. Глубина обработки почвы поворотными лапами 6... 10 см.

Для правильного вождения агрегата спереди на раме трактора с правой стороны закрепляют следоуказатель. Конец его резиновой трубки должен быть на 10... 15 см короче наибольшего вылета по­воротной лапы, трубка должна касаться штамбов деревьев.

При транспортировке боковые секции культиватора поворачи­вают в шарнирах и располагают под углом 45° к горизонтали.

Производительность культиватора 1,8...3 га/ч, рабочая скорость до 6 км/ч.

Культиватор КСЛ-5 выполняет те же операции, что и КСМ-5, но может вносить минеральные удобрения при нарезке поливных борозд. Боковые секции КСЛ-5 переводят в транспортное положение гидроцилиндрами. Ширина захвата культиватора 5, 4 или 3 м, производительность 1,8...3 га/ч.

Культиватор КМК-2,6 предназначен для обработки почвы в междурядьях и под кроной ягодных кустарников, возделываемых с шириной междурядий 2,5...3м. Устройство и рабочий процесс культиватора аналогичны КСМ-5. Ширина захвата 2,2...2,6 м, ра­бочая скорость до 8 км/ч.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назовите классификацию и назначение культиваторов;

2. Назовите устройство прицепного культиватора КПС-4Г и принцип его работы;

3. Назовите устройство и принцип работы садового культиватора КСМ-5.