Рабочие органы плуга, их типы и назначение

Почва как питательная среда растений характеризуется условием плодородия, то есть состоянием, при котором обеспечиваются наилучший приток и использование растениями элементов плодородия. Применяя и правильно сочетая биологические, химические и физические воздействия, человек непрерывно повышает плодородие почвы. Земля, по выражению К. Маркса, постоянно улучшается, если правильно обращаться с ней.

Из физических воздействий на почву важное значение имеют приемы ее механической обработки. Проводят их с целью поддержания и улучшения условий плодородия почвы, накопления и сохранения в ней запасов влаги, уничтожения сорных растений, возбудителей болезней и вредителей культурных растений, предотвращения эрозионных процессов, вовлечения в круговорот питательных веществ из нижних горизонтов почвы и регулирования микробиологических процессов.

Плуг состоит из смонтированных на раме рабочих органов, механизмов регулирования, опорных колес, прицепа или навески для соединения с трактором[5].

Основные рабочие органы плуга - корпус, предплужник и нож. Корпус отрезает пласт почвы, оборачивает и рыхлит его. Предплужник отрезает часть задернелого пласта и сбрасывает его на дно борозды. Нож отрезает пласт в вертикальной плоскости.

Классификация плугов. По конструкции корпусов различают плуги лемешные, дисковые, ротационные и комбинированные. Лемешные плуги получили наибольшее распространение. Дисковые плуги используют для вспашки тяжелых почв и при лесовосстановительных работах Ротационные и комбинированные плуги проходят широкую производственную проверку.

Лемешные плуги подразделяют на плуги общего назначения и специальные. Первые применяют для вспашки старопахотных земель. Они снабжены дисковыми ножами и предплужниками.

К специальным относятся плуги кустарниково-болотные, плантажные, садовые, виноградниковые, лесные, ярусные и для вспашки почв, засоренных камнями.

По способу агрегатирования плуги разделяют на прицепные, полунавесные и навесные, а по технологии вспашки - на плуги для свально-развальной и гладкой пахоты. Последние снабжены право- и левооборачивающими корпусами, попеременно включаемыми в работу, и не образуют свальных гребней и разъемных борозд.

Задачи вспашки. Зяблевую вспашку старопахотных земель и первичную вспашку целинных земель выполняют лемешным плугом с предплужниками. Перепашку пара и запашку навоза проводят без предплужников. В районах недостаточного увлажнения вспашку выполняют без оборота пласта, а в условиях избыточного увлажнения почвы применяют дисковые и ротационные плуги. Задернелые почвы пашут с оборотом, но без рыхления пласта. В этом случае для рыхления применяют другие орудия. На почвах, засоренных камнями, используют специальные плуги с предохранителями.

Вспашку проводят в агротехнические сроки на глубину не менее 20 - 22 см, а на почвах с недостаточной толщиной пахотного слоя - на его полную глубину с постепенным (для дерново-подзолистых почв по 2 - 3 см ежегодно) углублением почвоуглубителями.

В результате ежегодной вспашки плужная подошва уплотняется. Для ее разрушения периодически увеличивают глубину вспашки до 25 - 27 см. Под посевы кукурузы поле пашут на глубину 28 - 32 см. Агротехнические требования. Отклонение среднеарифметического значения фактической глубины пахоты от заданной не должно превышать ± 5% на ровных участках и ± 10% на неровных. Отклонение фактической ширины захвата плуга от конструктивной допускается на ± 10%. При вспашке добиваются, чтобы ширина и толщина пластов были одинаковыми, растительные остатки и удобрения полностью заделаны, а гребни пластов имели одинаковую высоту (не более 5 см). Не допускаются высокие свальные гребни, глубокие развальные борозды между отдельными проходами и скрытые огрехи (непропаханные участки).

Качество вспашки определяется конструкцией корпуса плуга, геометрической формой и расположением его рабочей поверхности относительно дна и стенки борозды. По конструкции различают корпуса отвальные, безотвальные, вырезные, с почвоуглубителем, с выдвижным долотом, дисковые и комбинированные[6].

Отвальный корпус применяют для вспашки с оборотом и рыхлением пласта. Корпус состоит из стойки, на которой закреплены лемех, отвал и полевая доска. На отвалах некоторых корпусов закрепляют перо для полного оборота пласта, сменную грудь отвала, выдвижное долото. Линия, параллельная стенке борозды, образованная кромками лемеха и отвала, называется полевым обрезом. Отвал и лемех, прикрепленные к стойке, образуют рабочую поверхность корпуса.

Корпус плуга характеризуется следующими параметрами: шириной захвата, глубиной пахоты, углами установки лемеха к дну и стенке борозды и формой рабочей поверхности. Плуги общего назначения снабжены корпусами шириной захвата 25, 30, 35 и 40 см, специальные - 45, 50, 60, 70 и 100 см.

По форме рабочей поверхности отвальные корпуса подразделяют на цилиндрические, культурные, полувинтовые и винтовые. В нашей стране применяют в основном культурные и полувинтовые корпуса.

Культурные корпуса хорошо оборачивают и крошат почвенный пласт, поэтому их применяют для вспашки старопахотных почв. Культурные корпуса выпускаются для работы на скорости от 7 до 12 км/ч. Скоростные корпуса отличаются от обычных более пологой постановкой рабочей поверхности к горизонтальной плоскости, меньшей длиной отвала и измененной формой бороздного обреза.

Полувинтовые корпуса хорошо оборачивают пласт, но хуже рыхлят его. Полувинтовые корпуса устанавливают на кустарниково-болотных плугах, применяют и на плугах общего назначения для вспашки сильно задернелых и целинных почв. В этих же условиях будут применяться винтовые корпуса, выпуск которых осваивает промышленность.

Безотвальный корпус предназначен для рыхления почвы в ветроэрозионных и засушливых районах. Пласт, подрезанный лемехом и поднятый уширителем, переваливается через верхний обрез уширителя и падает на дно борозды. В результате деформации пласта лемехом, уширителем и от удара его о дно борозды пласт крошится без значительного перемешивания слоев. Шток защищает стойку корпуса от истирания.

Вырезной корпус служит для отвальной вспашки подзолистых почв с небольшим пахотным горизонтом с одновременным углублением его на 4 - 5 см. Корпус имеет два лемеха; в промежуток между ними проходит без оборота нижняя часть пласта, подрезанная лемехом. Верхняя часть пласта, подрезанная лемехом, поступает на отвал, оборачивается и падает на нижний разрыхленный пласт. Такой корпус называют почвоуглубительным.

Корпус с выдвижным долотом предназначен для вспашки твердых почв, а также почв, засоренных камнями. К стойке прикреплено выдвижное долото, рабочий конец которого выступает за носок лемеха на 2 - 3 см; долото обеспечивает хорошее заглубление корпуса и предохраняет лемех от поломок при встрече с камнями. По мере износа долото выдвигают, для чего в нем имеются отверстия.

Корпус с почвоуглубителем применяют для отвальной вспашки подзолистых, каштановых и маломощных черноземов с одновременным углублением пахотного слоя на 6 - 15 см. Стрельчатая почво-углубительная лапа, установленная позади корпуса и ниже лемеха, рыхлит без оборачивания дно вскрытой корпусом борозды, что исключает перемешивание пахотного слоя с подпахотным. Стойка лапы имеет ряд отверстий, что позволяет переставлять лапу по высоте и изменять глубину рыхления. Ширина захвата почвоуглубительных лап 26 или 30 см. Их используют с корпусами шириной захвата соответственно 30 и 35 см. Корпуса с почвоуглубителями устанавливают на плугах общего назначения и специальных. На последних почвоуглубители снабжены пружинными предохранителями и опорными полозами.

Дисковый корпус применяют для вспашки тяжелых твердых почв, засоренных древесными корнями, а также для переувлажненных почв при возделывании риса. Корпус снабжен, сферическим диском с остро заточенной режущей кромкой. Диск прикреплен к фланцу шпинделя, свободно вращающегося на подшипниках. Стойка закреплена на раме плуга так, что плоскость вращения режущей кромки диска наклонена к дну борозды под углом 70°, а с направлением движения плуга образует угол атаки 40 - 45°.

Диск, заглубленный на 25 - 35 см, движется поступательно вместе с агрегатом и одновременно вращается под действием сопротивления почвы. Отрезанный диском пласт сдвигается в сторону и сбрасывается в борозду с оборотом. Дисковый корпус не уплотняет дно борозды. Вспаханное поле имеет крупно-комковатое строение, что способствует хорошей аэрации и быстрому просыханию нижних слоев почвы.

Ширина захвата дискового корпуса диаметром 71 см - 30 см. Применяют также диски диаметром 76 и 81 см.

Комбинированный корпус применяют для вспашки тяжелых почв с одновременным интенсивным рыхлением почвенного пласта. Корпус снабжен укороченным отвалом и ротором, расположенным на месте срезанного крыла отвала. Ротор имеет форму усеченного конуса, обращенного большим основанием вверх. К образующим конуса прикреплены лопатки. Вал ротора вращается в корпусе. Частота вращения ротора 268 - 507 об/мин. Лопатки интенсивно крошат пласт почвы, сходящий с укороченного отвала. Одновременно лопатки переворачивают и отваливают пласт в борозду. Поле, вспаханное комбинированным корпусом, имеет ровную, хорошо взрыхленную поверхность и не требует дополнительной обработки.

Предплужник снимает верхний задернелый слой почвы со стороны полевого обреза корпуса толщиной 8 - 12 см и шириной, равной 2/3 ширины захвата корпуса, и сбрасывает его на дно борозды.

К стойке предплужника прикреплены лемех и отвал. Предплужник крепят к грядилю плуга хомутом при помощи державки. По высоте предплужник фиксируют болтом, пропущенным через одно из отверстий в стойке и державке.

Предплужник крепят на раме впереди корпуса. Расстояние по горизонтали от носка лемеха предплужника до носка корпуса выбирают в зависимости от ширины захвата корпуса, состояния и типа почвы. Для корпуса с шириной захвата 35 см это расстояние 30 - 35 см, с шириной захвата 30 см - 25 - 30 см. При вспашке задерцелой и уплотненной почвы предплужник закрепляют дальше от корпуса, малосвязной - ближе к корпусу[7].

При недостаточном выносе пласт будет забиваться между корпусом и предплужником, а при излишнем пласт, отрезанный предплужником, будет упираться в стойку впереди идущего корпуса. Чрезмерное заглубление предплужника увеличивает тяговое сопротивление плуга, а задернелый пласт хуже заделывается.

Углосним устанавливают на плугах для вспашки почв, засоренных камнями. Он выполняет роль предплужника, но срезает только угол пласта во время движения его по отвалу. Углосним - маленький отвал, прикрепленный к стойке корпуса так, что его нижняя угловая кромка плотно прилегает к поверхности отвала.

Нож плуга разрезает почву в вертикальной плоскости по линии отделения пласта от массива для получения ровной стенки борозды. Нож улучшает оборот пласта, заделку растительных остатков, обеспечивает устойчивый ход плуга и равномерность глубины вспашки. Различают ножи дисковые, черенковые и плоские с опорной лыжей.

Дисковый нож представляет собой диск, свободно вращающийся на оси, закрепленной в проушинах вилки. Режущая кромка имеет двухстороннюю заточку. Вилка свободно надета на нижний конец коленчатой стойки и может поворачиваться в горизонтальной плоскости в пределах, ограниченных корончатой шайбой. Во время работы нож самоустанавливается в плоскости, совпадающей с направлением движения плуга. Стойка ножа крепится на раме плуга при помощи хомута и накладки. Нож можно перемещать вверх и вниз, а также вперед и назад вдоль рамы. Поворачивая ключом стойку, можно изменять положение плоскости вращения диска относительно полевого обреза корпуса плуга.

Дисковые ножи применяют на плугах общего назначения и кустарниково-болотных для вспашки почв, не засоренных корнями деревьев и камнями. Дисковый нож устанавливают обычно перед последним корпусом плуга так, чтобы центр диска располагался над носком предплужника, нижняя кромка ступицы была выше поверхности поля на 1 - 2 см, а плоскость вращения диска была смещена в сторону поля от полевого обреза корпуса на 1 - 3 см. При вспашке задернелых земель дисковые ножи ставят перед каждым корпусом. Это снижает тяговое сопротивление плуга, улучшает качество вспашки и снижает износ лемеха и отвала.

Черенковый нож имеет прямой черенок, переходящий в нож. Нож представляет собой двугранный клин. Нож крепят к раме плуга при помощи накладки и хомута. Стойку ножа с криволинейным лезвием располагают вертикально. К концу лезвия ножа приварено долото с отверстием, которым его насаживают на цилиндрический носок лемеха. Опираясь на лемех, нож меньше изгибается при работе на тяжелых почвах.

Черенковые ножи применяют при вспашке задернелых почв, имеющих невыкорчеванные корни, засоренных камнями; их устанавливают на кустарниково-болотных, лесных и других специальных плугах.

Плоский нож с опорной лыжей устанавливают на кустарниково-болотном плуге для вспашки почвы, заросшей кустарником высотой до 2 м. По сторонам ножа расположены лыжи, положение которых по высоте относительно нижней кромки ножа можно изменять. Лыжи прижимают ветви кустарника, нож их разрезает. По мере износа лезвия нож разворачивают на 180°. Для этого нож снабжен двумя лезвиями.