Культиватори сімейства Вепр-3,8н та Вепр-4,2н
Кожен господар має власний підхід до ведення справ та застосовує певну техніку. Хтось для обробітку 2 тис. га використовує цілий арсенал техніки, хтось користується лише кількома одиницями. Що це за «одиниці» і чи справляються вони з покладеними на них завданнями, ми вирішили перевірити на прикладі одного з фермерських товариств.
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