Куль­ти­ва­то­ри сімей­ст­ва Вепр-3,8н та Вепр-4,2н

Ма­ши­ну з та­ки­ми ха­рак­те­ри­с­ти­ка­ми про­по­нує ФОП «Фе­до­рен­ко В.М.», який ви­во­дить на ри­нок серію куль­ти­ва­торів ти­пу ВЕПР із ро­зумінням не­обхідних за­вдань, що сто­ять пе­ред фер­ме­ром, і про­по­зицією що­до шляхів їхньо­го вирішен­ня. 

У гос­по­дар­ст­вах виз­на­че­но­го рівня до­те­пер зберігся ста­рий парк куль­ти­ва­торів ти­пу КПС й енер­го­за­собів ти­пу МТЗ-80, які до­б­ре відомі ви­роб­ни­ку, але їхні тех­но­логічні мож­ли­вості об­ме­жені. Су­часні тех­но­логічні підхо­ди ви­ма­га­ють по­кра­ще­ної куль­ту­ри ґрун­то­об­робітку для за­без­пе­чен­ня ста­ло­го вро­жаю, що ха­рак­те­ри­зується підви­ще­ною на­дій­ніс­тю для за­хи­с­ту від пе­ре­ван­та­жень і швид­кою заміною ком­по­нентів кон­ст­рукції, які втра­ти­ли пра­цез­датність че­рез спрацювання або вихід із ла­ду йо­го де­та­лей, та ба­га­то­опе­раційністю, що од­но­час­но сприяє й еко­номіюї об­ме­же­них ре­сурсів фер­ме­ра. То­му цей ти­по­роз­мір­ний ряд куль­ти­ва­торів дає змо­гу ре­алізу­ва­ти мож­ли­вості фер­ме­ра на ви­со­ко­му рівні.

Про­ве­ден­ня ви­про­бу­вань для спри­ян­ня про­су­ван­ню про­дукції на ри­нок пе­ред­ба­ча­ло об’єктив­не інже­нер­не оціню­ван­ня кон­ст­рукції, по­льові ро­бо­ти для виз­на­чен­ня аг­ро­технічних, ек­сплу­а­таційно-еко­номічних та по­каз­ників надійності.

Конструктивні особливості

Куль­ти­ва­то­ри навісні ви­роб­ництва ФОП «Фе­до­рен­ко В.М.» «ВЕПР-3,8Н» та «ВЕПР-4,2Н» — це ти­по­роз­мірний ряд ма­шин, які ма­ють од­на­ко­ве при­зна­чен­ня, од­но­типні ро­бочі ор­га­ни: стрільчасті ла­пи, амор­ти­за­цій­ний і ме­ханізм ре­гу­лю­ван­ня гли­би­ни об­робітку. Різнять­ся куль­ти­ва­то­ри га­­ба­рит­ни­ми розміра­ми, ши­ри­ною за­хва­ту, ма­сою та по­тужністю енер­го­за­со­бу для аг­ре­га­ту­ван­ня.

Куль­ти­ва­то­ри навісні «ВЕПР-3,8Н» та «ВЕПР-4,2Н» при­зна­чені для су­­цільно­го пе­ред­посівно­го об­робітку ґрун­ту з од­но­ча­сним підрізан­ням ко­ре­не­вої си­с­те­ми бур’янів, кришінням ґгрунту, вирівню­ван­ням і при­ко­чу­ван­ням по­верхні по­ля, а та­кож для до­гля­ду за па­ра­ми.

Куль­ти­ва­то­ри аг­ре­га­ту­ють­ся з трак­то­ра­ми по­тужністю не менш як 90 к. с (для куль­ти­ва­то­ра «ВЕПР-3,8Н») та не менш як 105 к. с. (для куль­ти­ва­то­ра  «ВЕПР-4,2Н»). Під час ви­про­бу­вань ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ли трак­тор МТЗ-892 по­тужністю 90 к. с.

Куль­ти­ва­тор скла­дається з ра­ми, на якій у два ря­ди роз­та­шо­вані секції з ро­­бо­чи­ми ор­га­на­ми (стрільча­с­ти­ми ла­па­ми), вирівню­валь­на до­шка, два кот­ки з пру­жин­ним ре­гу­лю­ван­ням, навіска, ме­­ханізм ре­гу­лю­ван­ня гли­би­ни об­ро­бітку.

Ра­ма — жор­ст­ка про­сто­ро­ва кон­ст­рукція, ви­ко­на­на із труб ква­д­рат­но­го пе­ре­ти­ну, за­без­пе­чує кріплен­ня ро­бо­чих ор­ганів на крон­штей­нах. На рамі ро­бочі ор­га­ни закріплю­ють у два ря­ди. Зміщен­ня ро­бо­чих ор­ганів у ря­дах на по­ло­ви­ну кро­ку роз­ста­нов­ки лап і ве­ли­ке роз­не­сен­ня рядів по хо­ду аг­ре­га­ту за­без­пе­чу­ють суцільне пе­ре­крит­тя та уне­мож­лив­лю­ють за­би­ван­ня аг­ре­га­ту.
Секція з ро­бо­чи­ми ор­га­на­ми — стрі­льча­с­ти­ми ла­па­ми (їхня кількість на куль­­ти­ва­то­рах «ВЕПР-3,8Н» та «ВЕПР-4,2Н»  од­на­ко­ва, а різна ши­ри­на оди­нич­ної ла­пи виз­на­чає ро­бо­чу ши­ри­ну за­хва­ту ма­ши­ни) розміще­на на рамі в два ря­ди.

Секція кріплен­ня ла­пи куль­ти­ва­то­ра містить важіль кри­волінійної фор­ми у ви­гляді про­сто­ро­вої рам­и  (1), до яко­го жор­ст­ко приєдна­на втул­ка (2), у яку че­рез до­дат­ко­ву втул­ку ков­зан­ня (3) вста­нов­ле­на не­ру­хо­ма вісь (4). З од­но­го кінця ва­же­ля че­рез зрізний гвинт (5) кріпить­ся ко­рот­ка виг­ну­та стійка (6) змінно­го пе­рерізу куль­ти­ва­тор­ної ла­пи (7), дру­гий кінець ва­же­ля ви­ко­на­но у ви­гляді вил­ки (8) із виріза­ми, до яких кріплять­ся нижні вушка (9) пру­жин роз­тя­гуван­ня (10) із ве­ли­кою кількістю витків, а верхні вушка (11) під’єдна­но до кон­со­лей вер­ти­каль­них пло­щин (12), жор­ст­ко закріп­ле­них на рамі (13) за до­по­мо­гою ско­би (14) та стяж­но­го бло­ка (15).

Кон­ст­рукція куль­ти­ва­тор­ної секції дає змо­гу в разі зрізан­ня, де­фор­мації чи по­лом­ки ко­рот­кої стійки про­ве­с­ти її швид­ку заміну шля­хом за­сто­су­ван­ня двох гвинтів, один із яких зрізний. За­сто­су­ван­ня пру­жи­ни роз­тя­гу­ван­ня з ве­ли­кою кількістю витків дає змо­гу стійці з ла­пою відхи­ля­ти­ся на збільше­ну відстань за збе­ре­жен­ня лінійних ха­рак­те­ри­с­тик, що по­кра­щує точність пе­ре­дачі піко­вих на­ван­та­жень на зрізний гвинт.

За­сто­су­ван­ня між втул­кою й не­ру­хо­мою віссю до­дат­ко­вої втул­ки ков­зан­ня  уне­мож­лив­лює ут­во­рен­ня люф­ту про­тя­гом терміну ек­сплу­а­тації куль­ти­ва­тор­ної секції, за­без­пе­чує стабільність гли­би­ни, оскільки ко­жен міліметр ут­во­ре­но­го за­­зо­ру в ру­хо­мо­­­му з’єднанні втул­ки й осі змінює гли­би­ну хо­ду ла­пи на ± 1,2 см, що не за­без­пе­чує не­об­хідний про­­­­філь дна, за яко­го се­ред­нь­ок­ва­д­ра­тич­не відхи­лен­ня гли­би­ни об­робітку не має пе­­ре­­­ви­щу­ва­ти 1,5 см і гре­бе­нис­тість ± 2,0 см згідно з аг­ро­ви­мо­га­ми.

 Вирівню­валь­на до­шка — підпру­жи­не­на ме­та­ле­ва шта­ба з виріза­ми в нижній крайці — сприяє вирівню­ван­ню ґрун­то­вої по­верхні, подрібнен­ню гру­док і фор­му­ван­ню дрібно­ди­с­перс­но­го посівно­го ша­ру.

Ко­ток куль­ти­ва­то­ра — ре­б­ри­с­тий. Ре­б­ра ви­ко­нані у ви­гляді кри­волінійних про­менів зі сталевої шта­би. На­хил пло­щи­ни шта­би до нор­малі в точці пе­ре­ти­ну з ко­ло­вою твірною кот­ка на­дає мож­ливість під час йо­го роз­вер­тан­ня пра­цю­ва­ти в па­сив­но­му чи ак­тив­но­му варіан­тах, то­му мож­на ви­бра­ти різні не ли­ше за ефек­тивністю, а й за тех­но­логічни­ми при­зна­чен­ням дії — при­ко­чу­ван­ня або муль­чу­ван­ня по­верхні. 

Кріпить­ся ко­ток до ра­ми че­рез пру­жинні ме­ханізми, що дає йо­му змо­гу здійсню­ва­ти радіальні відхи­лен­ня за­для уник­нен­ня у вер­ти­кальній скла­довій по­ло­мок від на­ли­пан­ня, за­би­ван­ня решт­ка­ми. У місцях кріплен­ня кон­соль­них осей кот­ка ви­ко­ри­с­та­на за­па­тен­то­ва­на си­с­те­ма пруж­них сто­яків у ви­гляді вер­ти­каль­них пло­щин із розріза­ми, які містять цап­фи кор­пусів соло­вста­нов­лю­ва­них підшип­ників. Це дає змо­гу обійтися без за­сто­су­ван­ня суцільно­го ва­ла, який є по­тенційною за­гро­зою за­би­вань внут­ріш­ньо­го про­сто­ру кот­ка ґрун­том, підви­щи­ти надійність і дов­говічність ро­бо­ти кот­ка шля­хом ком­пен­сації зу­силь гнучкістю розрізних пруж­них сто­яків і по­во­ро­том на цап­фах кор­пусів со­ло­в­ста­нов­лю­ва­них підшип­ників.

Навішу­ють куль­ти­ва­тор до трак­то­ра в трьох точ­ках — до задніх шарнірів, нижніх (поз­довжніх) тяг і верх­ньої (цен­т­раль­ної) тя­ги.

Зміною (гвин­то­ви­ми ме­ханізма­ми) по­ло­жен­ня ус­та­нов­ки опор­но-ре­гу­лю­валь­них коліс та ре­гу­лю­ван­ням ви­со­ти підйо­му ре­б­ри­с­то­го кот­ка за­без­пе­чу­ють­ся мак­си­маль­но точ­на гли­би­на об­­робітку ґрун­ту, вирівню­ван­ня по­верхні по­ля та фракційний склад гру­до­чок по­­сівно­го ша­ру. 

Тех­но­логічний про­цес об­робітку ґрун­ту куль­ти­ва­то­ра­ми

Ла­пи культиватора роз­пу­шу­ють по­верх­не­вий шар ґрун­ту на за­да­ну гли­би­ну й підріза­ють бур’яни. Підпру­жи­не­на вирівню­валь­на до­шка з виріза­ми пла­нує ґрун­то­ву по­верх­ню і се­па­рує груд­ки, а розміщені по­за­ду кот­ки муль­чу­ють і фор­му­ють ущільне­ний дрібно­ди­с­перс­ний посівний шар. При цьо­му за­без­пе­чується са­мо­очи­щен­ня стійок.

У таб­лиці 1 на­ве­де­но технічні па­ра­ме­т­ри куль­ти­ва­торів «ВЕПР-3,8Н» та «ВЕПР-4,2Н».
Умо­ви про­ве­ден­ня ви­про­бу­вань бу­ли в ме­жах прий­нят­них для ро­бо­ти ана­логічної техніки та рег­ла­мен­то­ва­них технічни­ми ви­мо­га­ми і ха­рак­те­ри­зу­ва­ли­ся та­ки­ми по­каз­ни­ка­ми: во­логістю ґрун­ту, яка ста­но­ви­ла 20,4-21,3%; твердістю ґрун­ту, яка варіюва­ла в ме­жах 0,82-1,15 МПа. Мікро­рельєф по­ля ха­рак­те­ри­зу­вав­ся хви­лястістю, при цьо­му по­жнивні решт­ки по­пе­ред­ни­ка (ози­мої пше­ниці) бу­ли за­гор­нуті в ґрунт. Засміченість по­ля бур’яна­ми була не­ви­со­ка, їхня ви­со­та не пе­ре­ви­щу­ва­ла до­пу­с­ти­мо­го аг­ро­ви­мо­га­ми рівня.

По­каз­ни­ки аг­ро­технічно­го оціню­ван­ня на­ве­де­но в таб­лиці 3. 

Результати випробувань

За ре­зуль­та­та­ми аг­ро­технічної оцінки відміче­но, що гли­би­на об­робітку пе­ре­бу­ва­ла в ме­жах до­пу­с­ти­мих зна­чень (4–15 см) і ста­но­ви­ла 11,1 см. При цьо­му якість кришіння розпу­ше­но­го ша­ру ґрун­ту відповіда­ла аг­ро­ви­мо­гам. Так, ча­ст­ка гру­до­чок фракцією до 25 мм ста­но­ви­ла 97,7%. Після про­хо­ду куль­ти­ва­то­ра рельєф був вирівня­ний, гре­бе­нис­­тість по­верхні по­ля ста­но­ви­ла 1,6 см. Підрізан­ня бур’янів — у рег­ла­мен­то­ва­них ме­жах (не менш як 99%). Та­ким чи­ном, у ре­зуль­таті аг­ро­технічної оцінки мож­на зро­би­ти вис­но­вок, що куль­ти­ва­тор у ціло­му за­довільно ви­ко­нує за­вдан­ня тех­но­логічно­го про­це­су й за ос­нов­ни­ми по­каз­ни­ка­ми якості ро­бо­ти відповідає аг­ро­технічним ви­мо­гам. 

Ек­сплу­а­таційно-тех­но­логічне оці­ню­ван­ня про­во­ди­ли згідно з чин­ною нор­ма­тив­ною до­ку­мен­тацією, об­ро­біток ґрун­ту здійсню­ва­ли зі швидкістю 9,8 км/год, про­дук­тивність ста­но­ви­ла 3,7 га/год. За період спо­с­те­ре­жень тех­но­логічних за­би­вань робочих органів не зафіксу­ва­ли, що свідчить про надійність ви­ко­нан­ня тех­но­логіч­но­го про­це­су ма­ши­ни (ко­е­фіцієнт його надійності дорівнює 1,00). З ура­ху­ван­ням ви­т­рат ча­су на опе­рацію для за­без­пе­чен­ня тех­но­логічно­го про­це­су про­дук­тивність за го­ди­ну змінно­го ча­су ста­но­ви­ла 2,9 га/год (ко­ефіцієнт ви­ко­ри­с­тан­ня змінно­го ча­су — 0,79).

З-поміж по­зи­тив­них ха­рак­те­ри­с­тик куль­ти­ва­торів слід відміти­ти такі: оригіна­ль­на за­па­тен­то­ва­на кон­ст­рукція секцій для навішу­ван­ня ро­бо­чих ор­ганів-лап, підпру­жи­не­на вирівню­валь­на до­шка та роз­во­рот­ний при­ко­чу­валь­ний ко­ток із за­па­тен­то­ва­ною си­с­те­мою кріплен­ня на рамі.

Висновки

У ре­зуль­таті про­ве­ден­ня прий­маль­них ви­про­бу­вань дослідних зразків куль­ти­ва­торів ВЕПР-3,8Н та ВЕПР-4,2Н вста­нов­ле­но, що во­ни відповіда­ють рег­ла­мен­то­ва­ним по­каз­ни­кам якості та за­довільно ви­ко­ну­ють тех­но­логічний про­цес, ма­ють до­статній рівень надійності, укомп­лек­то­вані ек­сплу­а­таційно-тех­но­логічною до­ку­мен­тацією і є без­печ­ни­ми в ек­сплу­а­ту­ванні. Крім то­го, ма­ють низ­ку по­зи­тив­них ха­рак­те­ри­с­тик що­до ба­га­то­функціональ­ності, у своїй кон­ст­рукції містять підпру­жи­нені ла­пи на стійках із ви­со­ки­ми ха­рак­те­ри­с­ти­ка­ми са­мо­очи­щен­ня та про­тидії пе­ре­шко­дам на полі, підпру­жи­не­ну вирівню­валь­ну до­шку, при­ко­чу­валь­ний ко­ток з опцією зміни тех­но­логічних ха­рак­те­ри­с­тик під час роз­вер­тан­ня та по­кра­ще­ну ди­наміку ро­бо­ти за ру­ху аг­ре­га­ту, що дає змо­гу за один прохід за­без­пе­чи­ти підрізан­ня бур’янів, роз­пу­шен­ня ґрун­ту, вирівню­ван­ня йо­го рельєфу та фор­му­ван­ня дрібно­ди­с­перс­но­го по­сів­но­­го ша­ру, за­без­пе­чу­ю­чи при цьо­му змен­ше­ний тя­го­вий опір, хо­роші са­мо­очисні вла­с­ти­вості ро­бо­чих ор­ганів. 
Ура­хо­ву­ю­чи технічний стан ма­лих і се­редніх гос­по­дарств, перспективи їхньо­го пе­ре­хо­ду на підви­ще­ний тех­но­логічний рівень ви­ко­ри­с­тан­ня про­дукції ці ма­ши­ни ма­ють без­за­пе­реч­ну мо­ти­вацію для їхньо­го невідклад­но­го ви­хо­ду на ри­нок су­час­ної техніки.

Л. Шустік, канд. тех. на­ук, С. Ма­ринін, зав. ла­бо­ра­торії, О. Ли­тов­чен­ко, провідний інже­нер, УкрНДІПВТ ім. Л. По­горіло­го

Інформація для цитування

Куль­ти­ва­то­ри сімей­ст­ва Вепр-3,8н та Вепр-4,2н / Л. Шустік, С. Ма­ринін, О. Ли­тов­чен­ко, // Пропозиція. — 2016. — № 12. — С. 166-169