Спецвозможности
Техника и оборудование

Какой агрегат «накапливает» больше влаги

24.01.2020
1786
Какой агрегат «накапливает» больше влаги фото, иллюстрация

На сегодня информация о глубокорыхлителях (или чизелях) широко представлена во многих источниках. В частности, результаты их испытаний и эксплуатации содержат разностороннюю характеристику конструкционно-технологических преимуществ этих машин.

 

 

 

 

 

 

Однако процесс широких испытаний, несмотря на то, что является плодотворным двигателем развития техники, требует значительных затрат материально-финансовых ресурсов, затрат труда и времени. И поэтому среди десятков видов испытаний в последнее время приобретает привлекательность проведение сжатых по количеству контролируемых показателей и экономичніх по ресурсам испытаний, которые называются «фокус-тесты».
 
Фокус-тест - это точечная оценка работы машины по ограниченному количеству (один или несколько) показателей, в результате чего возможно установить количественные или качественные характеристики, присущие исследуемой машине, и профессионально придать ей доказанную привлекательность для надлежащего вывода на рынок аграрной техники.

Чизель-глубокорыхлитель ЧГ-40 производства ООО «Краснянское СП "Агромаш"» предназначен для основной глубокой обработки почвы без оборота пласта почвы и разрушения плужной подошвы. Он способствует оптимизации водно-воздушного режима почвы, обеспечивает улучшенную водопроницаемость, удержание влаги и ее длительное использование.

Эта информация стала исходной при выборе в фокус-тесте показателя водопроникновения как критерия оценки и последующего сравнения с аналогичным показателем другого орудия (в этом варианте — дискового лущильника).
 
В конструкции глубокорыхлителя объединены комбинированный принцип обработки, который опирается на одновременное действие двух рабочих органов, в частности лапового типа в составе дугообразной стойки с клиновидным долотом (а), вспомогательными криволинейными плоскостями (б), режущими плоскостями (в) и дугообразных зубов катка. Долото разрушает плужную подошву, разрыхляет горизонт на глубину хода лапы с улучшенными показателями разрыхления средних и поверхностных слоев почвы, разрезает комки и растительные включения благодаря криволинейным плоскостям, а дугообразные зубы тандемного катка способствуют разбиванию комков, перемешиванию растительных остатков с верхним слоем почвы, улучшению почвенного водопроницаемости и аэрации.
 
При определении водопроницаемости почвы было предложено проверить и сравнить этот критерий и у чизеля и лущильника в условиях имитации сильного ливня, поскольку при засухе как раз такое количество осадков должно быть усвоена почвой. По метеорологическому определению, сильный ливень - это явление, при котором количество осадков за 40-60 минут составляет 30 мм и более.

Ґрунтовий профіль після проходу чизеля-глибокорозпушувача

Базовыми техническими параметрами глубокорыхлителя являются рабочая ширина захвата 4 м; количество глубокорыхлящих лап - 7 шт.; расстояние между лапами по ширине машины в рядах - 1000-1400 мм; разнесение лап в рядах - 1000 мм; ширина долота - 80 мм; ширина дополнительных крыльев - 400 мм; шаг установки лап - 900 мм; ширина лапы - 450 мм.
 
Условия испытаний: агрофон - почва без обработки, стерня ярового ячменя. Высота стерни - 13,6 см, масса растительных остатков (стерня, солома) - 480 г/м2. Агрегатирование - трактор McCormick X8.680 мощностью 310 л. с.

Ґрунтовий профіль після проходу чизеля-глибокорозпушувача

Влажность и твердость почвы в слоях 0-30 см соответственно составляли: 15,3-16,3% и 1,73-2,96 МПа, что свидетельствует об относительной для этого периода сухости и твердости почвы.
 
Режимы работы - установлена ​​глубина хода рабочих органов/скорость движения: первый вариант - 25 см/8 км/ч; второй вариант - 28,5 см/6 км/ч. Контроль - лущение стерни дисковым агрегатом на глубину 5-6 см.
 
Оценку качества работы проводили через показатель интегральной водопроницаемости почвы, который отражает суммарный объем поглощенной воды через фиксированную площадь за период наблюдений 45 минут (мл/см2).

Выполнение поставленной задачи решали путем применения специального приспособления и методологии его использования. Приспособление имеет вид двух металлических концентрических цилиндров малого и большого диаметров, погруженных в почву. В частности, малый цилиндр обеспечивал фиксированную площадь водопоглощения, а большой - создавал водный экран для предотвращения миграции учетного объема воды вне вертикального направления. По методологии необходимо постоянно контролировать уровень воды в малом цилиндре, фиксируя долитый объем жидкости. В междуцилиндровом пространстве при проведении измерений также должен быть стабильный уровень воды.

 

Комментарии по результатам испытаний:

Выбранный период наблюдений позволил сымитировать многократное количество ливней для иллюстрации интенсивности водопоглощения (3 мм/см2 водопроникновения соответствуют 30 мм осадков - голубая зона А на графике).

В контрольном варианте (лущение) почва способна поглотить за время наблюдений (45 мин) только половину (15 мм) осадков ливня, вторая половина стечет в овраги и не будет поглощена. При этом вода просочится вглубь на 21 см, оставляя нижний слой (20- 30 см) без изменения его влажности.
 
Почва, обработанная чизелем, в обоих вариантах способна поглотить все количество осадков сильного ливня за 2-4 мин и увеличить уровень водопроницаемости в 5-5,5 раза по сравнению с контролем. Это обеспечивает провальное аккумулирование гравитационной влаги в нижних слоях почвы и интенсивное поглощение влаги образованными после разрыхления почвенными агрегатами, при этом водопоглощение в междурядье интенсивнее, чем в ряду. В обработанной чизелем почве вода за 45 мин просочится на 24-32 см, увеличив влажность нижних слоев (20-30 см) в 1,5-1,6 раза. В целом почва, обработанная ЧГ-40, способна за 45 мин «усвоить» от трех до пяти одновременных ливней, при этом:
 
при глубине хода рабочих органов 25 см (без разрушения плужной подошвы) поглощает 100 мм осадков;
 
при глубине 28,5 см (ниже плужной подошвы) интенсивность влагопоглощения возрастает в 1,5 раза и составляет 150 мм.
 
Таким образом, чизельная обработка по изменениям в структуре почвы идеально подходит для зяблевой обработки, поскольку обеспечивает поглощение любого количества воды в осенне-зимний период, а также ее можно рекомендовать для обработки склонов для предотвращения попадания воды.
 
По результатам испытаний составлен зарегистрированный в УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого протокол, форма которого представлена ​​ниже.

На рынке Украины представлены глубокорыхлитель (или чизели) с рабочими органами различной формы, которые, соответственно, оказывают различное влияние на почву и поверхность поля во время ее обработки.

Так, следующим претендентом на испытания по обеспечению водопроницаемости почвы стал чизель-глубокорыхлитель ЧГ-40-02 (также производства ООО «Краснянское СП "Агромаш"»). Как и предыдущая машина, он предназначен для качественной глубокой обработки почвы и разрушения плужной подошвы. Особая конструкция рабочих органов способствует оптимизации водно-воздушного режима почвы, обеспечивает улучшенную водопроницаемость, содержание влаги и ее длительное использование.

В конструкции чизель-глубокорыхлителя объединены комбинированный принцип обработки, опирающейся на одновременное действие двух рабочих органов, в частности, лапы паркетного чизеля в составе асимметричной стойки (а) и долота (б) и дугообразных зубов катка. Во время работы лапа разрушает плужную подошву, разрыхляет горизонт на глубину хода, а дугообразные зубы тандемного катка обеспечивают дренаж и аэрацию поверхностного почвенного слоя.
 
В процессе определения водопроницаемости почвы было предложено проверить и сравнить этот критерий с соответствующими у чизеля и плуга в условиях имитации сильного ливня, поскольку в условиях засухи как раз такое количество осадков нужно усвоить почве.
 
Базовыми техническими параметрами глубокорыхлителя являются рабочая ширина захвата - 4 м; количество глубокорыхлящих лап - 4 шт.; шаг установки лап - 900 мм; ширина лапы - 450 мм. Особенности конструкции: лаповые рабочие органы - асимметричная стойка (а) и лапа (б), выполненные в виде отдельных, последовательно расположенных ломаных плоскостей, обеспечивают отделение и смещение пласта в вертикальной и горизонтальной плоскостях, создавая разветвленную сеть трещин в междулаповом пространстве; размещение лап - фронтальное с попарно-встречной асимметрией, что обеспечивает протекание процесса сжатия и релаксации защемленных в междулаповом пространстве почвенных массивов и их интенсивное разрыхление.

Фіксація глибини просочування

Условия испытаний: низкий агрофон - без обработки, после уборки ярового ячменя. Высота стерни составила 13,6 см, масса растительных остатков (стерня, солома) - 480 г/м2. Агрегатирования - трактор Landini 220 мощностью 200 л. с.
 
Влажность и твердость почвы в слоях 0-30 см соответственно составляли: 15,3-16,3% и 1,73-2,96 МПа, что свидетельствует об относительной для этого периода сухости и твердости почвы.
 
Режимы работы - установлена глубина хода рабочих органов/скорость движения: первый вариант - 30 см/8 км/ч; второй вариант - 33 см/6 км/ч. Контроль - вспашка на глубину 30 см.
 
Оценку качества работы проводили через показатель интегральной водопроницаемости почвы, который отражает суммарный объем поглощенной воды через фиксированную площадь за период наблюдений — 45 мин (мл/см2).

Ґрунтовий профіль після проходження чизеля-глибокорозпушувача

Комментарии по результатам испытаний:
 
выбранный период наблюдений позволил сымитировать многократное количество ливней для иллюстрации интенсивности водопоглощения (3мм/см2 водопроникновения соответствуют 30 мм осадков - голубая зона А на графике).
 
Вспаханная на среднюю глубину (hcep. = 31,5 см) почва и обработанная чизелем (hсер. = 30,8 см) имеют близкий характер поглощения воды и способны поглотить 30 мм осадков ливня за 5-10 мин. При этом уровень водопроникновения обработанной чизелем почвы с глубины хода 25 см в первые минуты в 1,1- 1,2 раза, а при глубине 30 см - почти в два раза выше, чем после обработки плугом.
 
В дальнейшем интенсивность поглощения в обоих вариантах обработки (чизель и плуг) выравнивается, что свидетельствует об одинаковом качестве обработки почвы и образования в разрыхленных слоях мелких агрономически ценных (диаметром до 10 мм) почвенных агрегатов, которые интенсивно набухают и поглощают влагу.

Основным фактором, влияющим на интенсивность поглощения влаги, является не способ обработки, а только его глубина: так, при глубине обработки 32-33 см у плуга и у глубокорыхлителя ЧГ-40-2 измеряемые показатели очень близки и несколько выше, чем при глубине 30 см. Причем за 45 мин вода просочится на 35 см, и влажность нижних слоев возрастет в 1,7 раза. В целом в нижних слоях вспаханной почвы может быть усвоено влаги осадков больше двух одновременных ливней как в варианте вспашки, так и чизелевания.

Таким образом, этот чизель рекомендуется для хозяйств с тяжелыми почвами и небольшим горизонтом залегания гумуса, имеющих технологические традиции и культуру использования пахотных земель и одновременно имеющих альтернативу выбора орудия со значительно более высокой производительностью - ширина захвата глубокорыхлителя 4 м против 5х0,35 = 1,65 м у плуга.

По результатам проведенных испытаний составлен зарегистрированный в УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого протокол.

 

В. Погорелый, зам. директора

Л. Шустик, канд. техн. наук,

Н. Нилова, научн. сотрудник,

С. Степченко, научн. сотрудник,

В. Супрун, инженер І категории

УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого

 

Журнал «Пропозиція», №11, 2018 р.

Интервью
FAO не только задается вопросом, как накормить человечество, но и пытается спрогнозировать дальнейшее развитие АПК. Каким может быть сельское хозяйство через десяток лет, рассказывает эксперт FAO,
Сергей Потапов, менеджер по развитию плодоовощного бизнеса Украинского проекта бизнес-развития плодоовощеводства, как оказалось, давно знаком с ореховой тематикой. А сейчас среди партнеров проекта есть и одно объединение производителей... Подробнее

1
0