Спецможливості
Техніка та обладнання

Котки-подрібнювачі: сила — в ножах

29.07.2022
374
Котки-подрібнювачі: сила — в ножах фото, ілюстрація

Подрібнення рослинних решток — важлива технологічна операція, агрономічний ефект від якої забезпечується рівномірним розподілом подрібненого матеріалу в ґрунтових горизонтах і на поверхні поля.

В Україні збільшилась кількість господарств, що працюють за новими технологіями, в яких подрібнені рештки (мульча) використовують як вагомий чинник збереження й накопичення вологи, протидії водній і вітровій ерозії, нормалізації температурного режиму посівів, формуванню доступного джерела органічних добрив.

Сьогодні на світовому ринку представлено два типи машин для подрібнення рослинних решток, які різняться приводом робочих органів — активним чи пасивним. Останнім часом помітно зростає популярність агрегатів з пасивним приводом робочих органів — це котки-подрібнювачі.

 

Ринок України пропонує досить широкий вибір цих машин і наразі можна із впевненістю сказати, що найширше їх використовують господарства, які вирощують соняшник. Це цілком логічно, адже після збирання цієї великостеблової культури на полі залишається значна маса рослинних решток і проблема навіть не стільки в їхній кількості, скільки в незручності — довгі жорсткі стебла не так просто подрібнити навіть дисковими боронами. А от коткам-подрібнювачам це по силах.

Іншим, не менш важливим, питанням є загортання та подрібнення сидератів і бур’янів, які проросли у посівах культурних рослин. Наприклад, подрібнення та часткове загортання амброзії після збирання соняшнику, яка також має відносно товсте стебло та велику вегетативну масу.

Згідно з вимогами до виконання технологічного процесу подрібнення рослинних решток, розміри їхніх часток не мають перевищувати 200 мм (в ідеалі — 50–100 мм). Адже саме за такого ступеня подрібнення ми отримуємо найкращі умови для розкладання рослинних тканин в осінньо-зимовий період — мінералізація рослинних часток (аж до повного їхнього розкладання) прискорюється в декілька разів порівняно з неподрібненими пожнивними залишками.

Важливо не лише подрібнити рештки, а й рівномірно розподілити їх полем. І тут котки-подрібнювачі — поза конкуренцією. Адже жоден механізм не може рівномірніше розподілити масу полем, аніж сама природа — коли рештки залишаються на тому самому місці, де й зростала рослина. Так от, котки-подрібнювачі за принципом своєї роботи наслідують природні механізми: після їхнього проходу полем усі стебла рослин подрібнюються на тому самому місці, де вони росли, і додаткового розподілу поверхнею ґрунту не потребують.

До переваг котків-подрібнювачів перед іншими машинами аналогічного призначення також слід віднести їхню можливість часткового перемішування рослинних решток із ґрунтом. Після подрібнення робочими органами цих котків рослинні рештки надійно покриваються шаром ґрунту, що є головною умовою пришвидшеного їхнього розкладання.

Базовим елементом (робочим органом) котків подрібнювачів є ніж, що сприймає ударні, ріжучі та абразивні навантаження. І саме від ресурсу робочих органів залежить працездатність котка та якість виконання технологічного процесу.

Котки-подрібнювачі водоналивні типу КР (ДП «Ливарний завод» ТДВ «Первомайськдизельмаш») можуть комплектуватися чотирма типами ножів, два з яких виготовлено зі сталі 45 (без гартування та з гартуванням), ще два — з борвмісної сталі (без гартування та з гартуванням).

Різальне лезо ножа – найнавантаженіша частина робочого органу. Його міцність та стійкість визначає ресурс, що є похідною характеристик твердості матеріалу та однорідності гартування.

Для визначення ресурсу ножів фахівцями Інституту ім. Л. Погорілого було проведено прискорені стендові випробування, які включали в себе циклічне ударне навантаження фрагменту ножа, створене їхнім падінням на імітатор рослинних решток — твердість і щільність імітатора, відповідно, в 180–200 та 15–20 разів більша, ніж рослинних решток. Це дає змогу, з урахуванням рівнів енергетичного навантаження, отримати розрахунковий коефіцієнт прискорення, стенд/поле, близько 2000 разів.

Режими роботи: повторюваний цикл ударів кожної моделі ножа до значної втрати різальної здатності з одночасною її перевіркою на картонному індикаторі.

Критерії оцінювання: інтенсивність втрати різальної здатності кожною з моделей ножів, залежно від циклів навантаження.

Результати випробувань та орієнтовний наробіток ножів наведені у таблиці 1 та 2, відповідно.

Таблиця 1. Результати випробувань

Модель

Умовна назва

Геометричні параметри ножів, мм

Середнє значення твердості, HRC

Однорідність гартування,

σ = ±HRC

Ширина, l

Довжина, b

Товщина, σ

Кут загострення вістря ά, град.

1

 Сталь 45 без гартування

Дуже м’який

125

400

8

30

16

3,1

2

 Борумісна сталь без гартування

М’який

125

400

8

30

19

3

3

Сталь 45 загартована

Твердий

125

400

8

30

50,6

5,5

4

Борумісна сталь загартована

Дуже твердий

125

400

8

30

50,8

3,8

ТАБЛИЦЯ 2. ОРІЄНТОВНИЙ НАРОБІТОК НОЖІВ ДО ЗНАЧНОЇ ВТРАТИ РІЗАЛЬНОЇ ЗДАТНОСТІ, ГА

Ширина захвата котка, м

Умовна назва ножів

Дуже м’який

М’який

Твердий

Дуже

твердий*

6

20

40

140

550

9

30

60

200

800

10

40

70

230

900

12,5

50

90

300

1000

                     * - зберігається залишкова різальна здатність ножа на рівні 55%

Коментарі за результатами випробувань

Інтенсивність втрати різальної здатності ножівЗапропонований метод визначення інтенсивності втрати різальної здатності ножа за його падіння на імітатор рослинних решток дав змогу ранжувати різні моделі ножів та встановити їхній відносний ресурс.

Негартовані моделі як із сталі 45, так із борумісної сталі, забезпечують незначний ресурс і їхня залишкова різальна здатність становить 15–25% порівняно з загартованими моделями.

Модель ножа із загартованої сталі 45 витримує в чотири рази більше циклів навантажень, ніж моделі, виготовлені з негартованих сталей, а модель із загартованої борумісної сталі має найвищий ресурс. Навіть після 150 циклів навантажень (у перерахунку на роботу котка з шириною захвату 12,5 м – наробіток більше 1000 га) вона зберігає понад 55% початкової різальної здатності, тобто інтенсивність її втрати незначна.

Висновок:

Згідно проведених випробувань інтенсивності втрати різальної здатності ножів, найприйнятнішим варіантом комплектації котків-подрібнювачів є модель, виготовлена з загартованої борвмісної сталі, яка має найвищий ресурс.

Характер спрацювання лез ножів котків-подрібнювачів типу КР виробництва ДП «Ливарний завод»

Дуже м’який. Сталь 45 без гартування (1 цикл ударів, 12% залишку різальної здатності). Явно виражена пластична деформація вістря ножа з формуванням згину.М’який. Борумісна сталь без гартування (2 цикли ударів, 18% залишку різальної здатності). Слабка пластична деформація вістря ножа та формування згину.Твердий. Сталь 45 загартована (8 циклів ударів, 16% залишку різальної здатності). Формування згину вістря ножа.Дуже твердий. Борумісна загартована сталь (150 циклів ударів, 55% залишку різальної здатності). Збереження форми вістря ножа без утворення його згину.

 

 

В. Погорілий, Л. Шустік, С. Степченко, Т. Гайдай,  Н. Нілова, С. Сидоренко,

ЦВТ УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого

журнал "Пропозиція", №9, 2021 р.

Ключові слова: котки

Інтерв'ю
Рік тому вітчизняний бізнес пережив безпрецедентну доти подію — локдаун, тобто повне припинення роботи значної частини підприємств, зокрема, тотальне закриття закладів харчування. Саме тоді Анна Морозова вирішила дати старт своєму новому... Подробнее
Гу­с­та­во Джан­кей­ра, пре­зи­дент Бра­зильсь­ко­го сільсько­го­с­по­дарсь­ко­го то­ва­ри­ст­ва
Один із факторів успіху аг­росек­то­ру Бразилії — агра­ні роз­пи­ски. Детальніше про їх впровадження роз­повідає пре­зи­дент Бра­зильсь­ко­го сільсько­го­с­по­дарсь­ко­го то­ва­ри­ст­ва Гу­с­та­во

1
0