Универсальный культиватор для обработки лаванды на твердых почвах и участках с камнями.
Проблема. Лаванда, полынь и ряд др. эфиромасличных и лекарственных растений в условиях Крыма наиболее часто размещаются в предгорной местности на твердых почвах с включениями щебня, гальки и камней с междурядьем, как правило, от 60 до 100 см [1,2,3]. Промышленные культиваторы ориентированы на работу на легких и средних видах почв и в указанных условиях не выполняют заданные функциональные задачи. Они быстро выходят их строя и не могут быть настроены на обработку междурядий 100 см.
Цель. Разработать конструкцию надежного, универсального культиватора с расширинными технологическими возможностями для обработки междурядий лаванды и других эфиромасличных культур с шириной междурядья 60, 80 и 100 см, прорастающих на предгорных твердых почвах и участках с камнями, а также для сплошной ее обработки в общепринятых условиях. Изготовить и исследовать работу этого культиватора. При разработке так же учесть лучшие варианты защитных устройств от перегрузок.
Результаты исследований. Переход сельхозпредприятий к новым экономическим отношениям привел к сокращению угодий, пересмотру ассортимента выращиваемых культур и переоценке приоритетов их размещения. Наиболее прибыльные из них расположились на плодородных землях, энергоёмкие – на ближайших полях, а не прихотливые к почвенно-климатическим условиям были вытеснены на периферию и мало пригодные для традиционного земледелия почвы.
Лаванда, как и многие эфиромасличные и лекарственные растения, относится к таким экологически пластичным культурам. Она нетребовательна к климатическим условиям и почвам, может возделываться вплоть до Альпийских лугов [2, 3, 4, 5]. Были изучены и выбраны лучшие технические решения по культивации различных видов почв и защите стоек и рабочих органов от перегрузок. Предпочтение было отдано пассивным комбинированным рабочим органам (лапы, диски, катки, бороны и др. – как более простым и надежным) с полуавтоматическими пружинными защитными устройствами.
На полномасштабных двух - и четырех рядном макетах опробованы и исследованы отобранные образцы рабочих органов, варианты их комбинаций и схемы расположения. Для обработки 4-х рядов лаванды с междурядьями 1 м был переоборудован и расширен захват до 4-х метров горный культиватор КРГ-3.6, оборудованный устройствами защиты сток от перегрузок. Он успешно прошел испытания в предгорных условиях хозяйства Крымская Роза, Белогорского района на обработке плантаций лаванды.
На базе выполненных предварительных исследований была разработана конструкция и изготовлен универсальный навесной культиватор с комбинированными рабочими органами для обработки 4-х рядов лаванды (КНКУ-4). В основном варианте для обработки междурядий лаванды и др. культур, с междурядьями 1м, на нем могут использоваться одновременно до трех видов рабочих органов или их комбинации. Предусмотрена защита стоек от перегрузок.
Основные элементы конструкция культиватора КНКУ-4 приведены ниже на (рис.1). Металлические опорные колеса 1 и рабочие органы установлены на прочной сварной двух брусной раме 3 и съемном дополнительном (промежуточном) брусе 4. Все элементы конструкции рамы выполнены из трубы сечением 80х80х8 мм. Для удобства транспортировки по горным дорогам и на месте хранения, рама выполнена в складывающемся (вверх) варианте.
Для предпосевной или предпосадочной сплошной обработки твердых и каменистых почв на брусьях устанавливаются стойки с предохранительными устройствами, аналогичные тем, что применены на культиваторах КРГ или КВГН. На изогнутых стойках крепятся универсальные стрельчатые лапы 5, шириной 330 мм. На легких и средних почвах устанавливаются лапы шириной 380 мм, а в засушливые периоды – долота и рыхлители. Глубина обработки регулируется винтовыми механизмами, установленными на стойках колес.
Исследования показывают, что в последние годы произошли изменения почвенно-климатических условий для произрастания лаванды [4]. В результате сократилось содержание в почве влаги, повысилась температура воздуха, возросла твердость и засоренность почвы. В этих условиях одни стрельчатые лапы не справляются с поставленной агротребованиями задачей качественной обработки междурядий. Лапы, зачастую, не заглубляются в почву, скользят по твердой ее поверхности или выворачивают большие глыбы вместе с мелкими молодыми сорняками, которые продолжали расти и развиваться, особенно, при последующих осадках, когда корни еще не успели засохнуть.
Для устранения вышеперечисленных недостатков, а также снижения энергозатрат предусмотрено использование сферических дисков 6 диаметром 450…650 мм с вырезами по окружности и заточкой по всему периметру. Они устанавливаются после лап на заднем брусе с углом атаки до 30 град к направлению движения. Вырезы не только увеличивают площадь контакта с почвой, но и частично заделывают растительные остатки в почву, которые выполняют задачу сидератов. Кроме этого диски, изменяя силу воздействия на комья, их разрушают, измельчают крупные сорняки и выравнивают поперечный рельеф междурядья. Это, в какой-то степени, снижает эрозию почвы на полях, расположенных на склонах.
Диски также перемещают к центру междурядья камни, которые впоследствии можно легко обнаружить и собрать перед уборкой соцветий в транспортные средства. Это исключает поломки жаток и других узлов лавандоуборочной машины. Кроме этого, диски обрезают нижние боковые свисающие и поврежденные побеги. Тем самым формируется необходимый профиль куста, что способствует более интенсивному развитию остальных цветоносов, которые растут перпендикулярно вверх, становятся доступными для среза уборочными машинами и тем самым повышают выход продукции.
При необходимости, на заднем брусе при межрядной обработке можно закрепить кронштейны, к которым на маятниковой копирующей навеске устанавливать блоки секций барабанных пальцевых борон. Их ширина 300…500 и диаметр 400 мм. Они предназначены для дальнейшего измельчения, крошения и выравнивания поверхностного слоя почвы, разрушения корки. Вместо них можно установить катки для прикатывания и сохранения влаги в засушливые периоды. При сплошной обработке используются шлейфовые, решетчатые, сетчатые или др. зубчатые бороны.
В конструкции культиватора предусмотрена возможность его модификации для работы на легких и среднетвердых почвах с соответственно увеличенной шириной захвата, за счет увеличения длины, складывающихся боковых крыльев рамы. В этом случае применяются обычные рабочие органы с упрощенной защитой от перегрузок или без защиты.
Возможна так же установка оборудования для внесения сухих органических и минеральных удобрений и пестицидов или распылителей для борьбы с болезнями и вредителями.
Техническая характеристика культиватора КНКУ-4 приведена в таблице.
Культиватор опробован на опытных и производственных плантациях ИЭЛР, расположенных в пос. Крымская Роза, Белогорского района АР Крым. Получены положительные результаты при сплошной и межрядной обработке лаванды и др. культурах с междурядьями 60…100 см. Позволяет примерно в два раза сократить количество культиваций и уменьшить количество типов культиваторов.
Техническая характеристика культватора КНКУ-4
№ п/п |
Наименование показателей |
Значения |
1 |
Агрегатирование с трактором Кл., кН |
1,4 |
2 |
Рабочая ширина захвата, м |
4,2 |
3 |
Глубина обработки почвы, см: |
|
-стрельчатыми лапами, до |
16 |
|
-сферическими дисками, до |
10 |
|
- барабанными боронами, до |
6 |
|
4 |
Производительность, га/час: |
|
-эксплуатационного времени не мене |
1,31 |
|
-сменного времени не мене |
1,36 |
|
5 |
Фракционный состав почвы, %: |
|
-размеры дискретных элементных до 10 мм |
52 |
|
- размеры дискретных элементных до 50 мм |
48 |
|
6 |
Рабочая скорость агрегата, км/ч, до |
6 |
7 |
Транспортная скорость, км/ч, до |
15 |
8 |
Обслуживающий персонал (тракторист) |
1 |
9 |
Габаритные размеры, мм: |
|
-длина |
8380…9380 |
|
-ширина |
4200 |
|
-высота |
до 1800 |
|
10 |
Дорожный просвет, мм |
500 |
11 |
Ширина колеи, мм |
4000 |
12 |
Число опорных колес, шт. |
2 |
Выводы
Культиватор КНКУ-4 навешивается на тракторы кл. 1,4 кН (типа ЮМЗ и МТЗ) и предназначен для работ на твердых почвах и участках с камнями. Он надежно и качественно выполняет сплошную обработку почвы, а так же междурядную обработку лаванды, рыхлит, измельчает и выравнивает поверхность, подрезает и частично заделывает сорняки. Сменные комбинированные, самоочищающиеся рабочие органы (лапы, диски и бороны с предохранительными устройствами), в различных комбинациях, располагаются в 3-4 последовательных шеренгах, позволяют обрабатывать влажные, нормальные, сухие и промерзшие почвы и участки с камнями. Может использоваться для обработки и др. культур, имеющих междурядья 1.0; 0.9; 0.8; 0.7; 0.6 м. Вдвое сокращает количество обработок. Эффективность его работы повышается в засушливые периоды.
Конструкция культиватора дает возможность создавать новые его модификации.
Список литературы
1. Отчет о научно-исследовательской работе. Тема 03.18. Отдел механизации ИЭЛР. - Симферополь, 2005. - 27с.
2. Якубович И. В. Требования лаванды к почвам предгорного Крыма. Научные труды ИЭЛР, т. XXX. - Симферополь, 1999. - 195…200 с.
3. Якубович И. В. Некоторые физические свойства почвы при возделывании лаванды в предгорном Крыму. Научные труды ИЭЛР, т. XXX. - Симферополь, 1999. - 200…206 с.
4. Л. П. Савчук. Климат предгорья Крыма и эфироносы. г. Симферополь, ИЭМЛР, "Ильиньо", 2006. – 76 с.
Бабов И. М. н. с., Голосов А. И., с. н.с Институт эфиромасличных и лекарственных растений (ИЭЛР)