Почвообрабатывающие машины для почв, засорённых камнями

Журнал «Агро ХХI»

Волков Н.А., рук. отдела ФГБУ «Северо-Западная МИС»


Особой характеристикой природно-климатических условий Северо-Западной зоны РФ являются повышенная влажность почвы, мелкоконтурность земельных угодий, наличие на поверхности и в пахотном горизонте большого количества мелких и крупных валунных камней, что является препятствием для механизации работ в растениеводстве и предъявляет повышенные требования к качеству выполнения технологического процесса, так и надежности сельскохозяйственной техники.

В зону деятельности Северо-Западной МИС входят территории Мурманской, Архангельской, Вологодской, Ленинградской, Новгородской, Псковской, Калининградской областей, Республик Карелии и Коми.

В 60-80-ые года 20-го столетия для вспашки почв с наличием естественных природных камней использовались плуги общего назначения, что приводило не только к отказам по рабочим органам, но и к излому, изгибу и деформациям несущих элементов конструкции плугов. Была проведена попытка и небольшими партиями были выпущены плуги ПКС и ПКУ производства Одесского завода имени Октябрьской революции с механической защитой рабочих органов. Шарнирная подвеска корпусов и система рычагов и тяг обеспечивала выглубление корпуса плуга при встрече с препятствием. Данная конструкция этих плугов не нашла большое применение из-за сложной конструкции и недостаточно эффективной защиты рабочих органов при работе на почвах с наличием естественных природных камней. С 1972 года начались работы по созданию и освоению выпуска плугов семейства ПГП с гидропневмопредохранителями на Одесском заводе имени Октябрьской революции (в дальнейшем ПО »Одессапочвомаш»). Эти плуги широко использовались в зонах с наличием естественных природных камней не смотря на невысокое качество изготовления как самих плугов, так и элементов гидропневматического предохранения рабочих органов.

Незначительное использование в наше время плугов общего назначения для вспашки почв с наличием естественных природных камней приводит к большому количеству отказов по рабочим органам, что существенно снижет надёжность и производительность. В процессе испытаний по плугу ПМ-4-25 производства ОАО »Кировский завод почвообрабатывающих машин», г.Киров, при наработке 97 га отмечено 15 отказов, из которых 14 отказов связано с изломом лемехов и болтов крепления корпусов к раме и изгибом стоек корпусов. Коэффициент готовности плуга ПМ-4-25 составляет 0,92, при наработке на отказ 10,7 часа. Без учёта отказов из-за наличия естественных природных камней коэффициент готовности составляет 0,99, наработка на отказ – 150 часов. Аналогичная ситуация отмечалась в процессе испытаний плуга ПЛН-3-35К2 производства ОАО »Кировский завод почвообрабатывающих машин», г.Киров. При наработке 37 га отмечено 7 отказов, из которых 6 связаны со срезом болтов крепления корпусов. По оборотному плугу ПНГП-5-45 производства НВП »Агротехпроцесс», г. Москва, в конструкции которого использовались по три болта крепления каждого корпуса, при наработке 37 га было отмечено 12 случаев среза болтов крепления корпусов.

Плуг профильный четырёхкорпусный с гидропневматическими предо-хранителями ПП-4А
Плуг профильный четырёхкорпусный с гидропневматическими предо-хранителями ПП-4А

В настоящее время в конструкции плугов для вспашки почв с наличием естественных природных камней в основном используются четыре типа предохранителей рабочих органов: срезные болты (например, плуг ПН-3-40 производства ОАО »Ленформаш», г.Санкт-Петербург), гидропневматические (например, плуг ПП-4А производства ОАО «Ремонтно-механический завод Великолукского района», Псковская область), пружинные (например, плуг ЕвроДиамант 10 7+1 производства фирмы »Лемкен», Германия) и рессорные (например, плуг ППН.8.30/50 с рессорными предохранителями производства РУП »МТЗ», Беларусь). Однако, применение плугов со срезными болтами на вспашке почв с большим наличием в пахотном горизонте естественных природных камней не достаточно эффективно — в процессе испытаний плуга ПН-3-40 при незначительной наработке отмечалось большое количество отказов по изгибу и излому пластин кронштейнов крепления корпусов по отверстиям установки предохранительных болтов. По другим плугам с аналогичной защитой отмечалось большое количество срезов предохранительных болтов (до 50 и более раз за смену), что влекло за собой снижение сменной производительности плугов. Отсюда следует, что применение в конструкции срезных болтов можно использовать на плугах общего назначения в качестве аварийной защиты рабочих органов на почвах, в пахотном горизонте которых отсутствуют естественные природные камни. Применение в конструкции плугов для вспашки почв с наличием естественных природных камней гидропневматических, пружинных и рессорных предохранителей в настоящее время является эффективным, в процессе эксплуатации обеспечивает защиту рабочих органов от отказов при встрече с препятствием, что подтверждается результатами испытаний. При этом большое значение имеет качество изготовления самих предохранителей. Так, по оборотному плугу ЕвроДиамант модели Romand 10X производства фирмы »Лемкен», Германия, проходившим испытания в 2006 году, было отмечено два отказа по излому натяжных кронштейнов пружинного предохранителя по причине некачественного выполнения сварных швов. По причине некачественного изготовления предохранителей имели место отказы и по другим плугам.

Плуг полунавесной оборотный ЕвроДиамант 10 7+1
Плуг полунавесной оборотный ЕвроДиамант 10 7+1

В хозяйствах Ленинградской области, да и всей Северо-Западной зоны в последнее время большое распространение получили оборотные плуги для »гладкой» вспашки без образования свальных гребней и развальных борозд при движении агрегата по полю челночным способом. Однако, использование оборотных плугов в технологиях, не требующих гладкой вспашки, экономически не эффективно из-за большего расхода ГСМ и больших затрат на ремонт. В процессе испытаний необоротного плуга с рессорными предохранителями было установлено, что себестоимость вспашки плугом ППН.8.30/50 в агрегате с трактором Беларус 2022.3 на 40%, затраты на ремонт на 52%, затраты на дизтопливо на 19% ниже, чем оборотным плугом Евро-Диамант модели Romand 10X в агрегате с трактором Джон-Дир 8420.

Плуг полунавесной ППН.8.30/50 с рессорными предохранителями
Плуг полунавесной ППН.8.30/50 с рессорными предохранителями

У машин для поверхностной обработки почвы с наличием естественных природных камней предохранение рабочих органов в первую очередь имеет большое значение у дисковых борон и культиваторов. Используемые дисковые бороны БДТ-3 производства учреждения АП 162/5 г.Павлодар, БДТ-7 производства учреждения ЕЦ — 166/10 г.Целиноград, и ДС-40 производства УП «Минскагропроммаш», Беларусь в своей конструкции не имели предохранителей рабочих органов, что при работе на почвах с наличием естественных природных камней приводило к большому количеству отказов по изгибу и излому дисков, осей дисковых батарей и вертикальных стоек крепления батарей к раме. Коэффициент готовности дисковых борон находился в пределах 0,40-0,95 при наработке на отказ 0,76-14,18 час. В НИИПТИМЭСХ НЗ РСФСР в 1986-1987 годах проводились работы по оснащению дисковой бороны БДТ-7 предохранителями, для чего на каждой секции бороны были установлены гидропневматические предохранители. При наработке 810 га за два года, в процессе испытаний отмечались отказы по изгибу оси ходовых колёс, срез болтов крепления оси ходовых колёс к раме, излому и изгибу дисков, излому осей дисковых батарей, разрыв по сварке кронштейнов батарей и отказы по элементам и узлам гидропневматической системы предохранения. Коэффициент готовности данной бороны составил 0,86 при наработке на отказ 9,75 ч. В связи с низкой надёжностью и недостаточной эффективностью гидропневмозащиты, дальнейшие работы по оснащению бороны БДТ-7 предохранителями рабочих органов были прекращены.

Борона дисковая ДС-40 без защиты рабочих органов
Борона дисковая ДС-40 без защиты рабочих органов

В последнее время большое распространение получили дисковые почвообрабатывающие машины с индивидуальной подвеской рабочих органов, оснащённой предохранителями. К таким машинам относятся дисковые культиваторы семейства »Рубин» производства фирмы »Лемкен», Германия, по результатам испытаний коэффициент готовности которых составляет 0,98-0,99 при наработке на отказ 58,3-155 ч.

Культиватор дисковый полунавесной "Рубин 9/500KU" с индивидуаль-ной  подвеской рабочих органов на стойках с предохранителями
Культиватор дисковый полунавесной «Рубин 9/500KU» с индивидуальной
подвеской рабочих органов на стойках с предохранителями

Кроме этого, в качестве защиты рабочих органов дисковых культиваторов используется индивидуальная подвеска рабочих органов на пружинных стойках. К таким машинам относятся культиваторы семейства »Гелиодор», по результатам испытаний которых коэффициент готовности составляет 0,98-1,00 при наработке на отказ 120 часов и более.

Борона дисковая почвообрабатывающая навесная Гелиодор 8/300  с пружинной подвеской рабочих органов
Борона дисковая почвообрабатывающая навесная Гелиодор 8/300
с пружинной подвеской рабочих органов