Обладнання для подрібнен­ня рос­лин­них ре­ш­ток

Ви­роб­ництво еко­логічно чи­с­тої про­дукції рос­лин­ництва спо­ну­кає до по­шу­ку но­вих тех­но­логій ви­ро­щу­ван­ня сільсько­­гос­по­дарсь­ких куль­тур та роз­роб­ки відповідної техніки. По­тре­ба піджив­лен­ня рос­лин до­б­ри­ва­ми завжди ак­ту­аль­на, але тех­но­ген­не за­бруд­нен­ня ро­дю­чих грунтів міне­раль­ни­ми до­б­ри­ва­ми не­га­тив­но по­зна­чається на якості сільсько­го­с­по­дарсь­кої про­дукції, що мо­же при­зве­с­ти до підви­щен­ня рівня за­хво­рю­ва­ності на­се­лен­ня. Ши­ро­ке за­сто­су­ван­ня пе­с­ти­цидів по­ро­ди­ло і спе­цифічні про­бле­ми, пов’язані із на­бут­тям бур’яна­ми, шкідни­ка­ми та збуд­ни­ка­ми хво­роб стійкості до них.

В Ук­раїні, на жаль, приділяється не­до­стат­ньо ува­ги ство­рен­ню сільсько­го­с­по­дарсь­ких ма­шин та­ко­го ти­пу, щоб їхня ро­бо­та бу­ла спря­мо­ва­на на поліпшен­ня ста­ну ро­дю­чо­го ша­ру грун­ту при­род­ним шля­хом, як варіант — ство­рен­ня на по­верхні по­ля ша­ру із подрібне­них рос­лин­них ре­ш­ток із ча­ст­ко­вим їхнім за­гор­тан­ням. На­уковці ствер­д­жу­ють, що та­кий підхід до­по­мо­же за­хи­с­ти­ти мікро­ф­ло­ру грун­ту і дасть змо­гу не тільки стабілізу­ва­ти, а й че­рез пев­ний час підви­щи­ти вміст гу­му­су.

Новітні тех­но­логії у га­лузі рос­лин­ництва по­тре­бу­ють суттєвої зміни й са­мої си­с­те­ми ма­шин. Так, за­про­ва­д­жен­ня мінімаль­них і ну­ль­о­вих тех­но­логій об­робітку грун­ту, пря­мо­го висіву, своєю чер­гою, пе­ред­ба­ча­ють ви­ко­нан­ня но­вих тех­но­логічних опе­рацій. До та­ких відно­сить­ся підго­тов­ка по­верхні по­ля до тра­диційно­го, мінімаль­но­го об­робітку чи пря­мо­го висіву, тоб­то муль­чу­ван­ня або подрібнен­ня рос­лин­них ре­ш­ток ве­ли­ко­стеб­ло­вих куль­тур — со­няш­ни­ку, ку­ку­руд­зи та інших.

Для подрібнен­ня рос­лин­них ре­ш­ток здебільшо­го ви­ко­ри­с­то­ву­ють імпортні і вітчиз­няні ма­ши­ни, ос­на­щені ак­тив­ни­ми ро­бо­чи­ми ор­га­на­ми із при­во­дом від ВВП, го­ри­зон­таль­ним та вер­ти­каль­ним роз­та­шу­ван­ням осей їхньо­го обер­тан­ня. Ана­логічні ма­ши­ни на рин­ку Ук­раїни пред­став­ле­но вітчиз­ня­ни­ми ком­паніями-ви­роб­ни­ка­ми: Умань­фер­ммаш, Біло­церків-МАЗ, Аг­ро­рем­маш, Бер­дянськсільмаш. Але во­ни ма­ють до­сить суттєвий не­долік — не подрібню­ють рос­линні решт­ки, які ле­жать на по­верхні по­ля, особ­ли­во в міжряд­дях, до то­го ж по­тре­бу­ють знач­них ви­т­рат енергії на привід ро­бо­чих ор­ганів.

Знач­но ефек­тивніші в цьо­му плані спеціальні кот­ки, ро­бо­чи­ми ор­га­на­ми яких є ба­ра­ба­ни із но­жа­ми (фо­то 1, 2). Ви­роб­ництво та­ких ма­шин бу­ло за­по­чат­ко­ва­но дансь­кою фірмою DаІ-BO (мо­делі MaxiCut). На світо­во­му рин­ку пред­став­ле­но та­кож про­дукцію ви­роб­ників Metalurgicascarabelot (Бра­зилія) та RiteWayMfg. Co. Ltd (Ка­на­да).

Але ці ти­пи ма­шин особ­ли­вою по­пу­лярністю у на­ших сільгоспви­роб­ників не ко­ри­с­ту­ють­ся. При­чи­ною цьо­го є важ­кий гли­ни­с­тий ме­ханічний склад грунтів у більшості гос­по­дарств на­шо­го цен­т­раль­но­го регіону, внаслідок чо­го за підви­ще­ної во­ло­гості міжзу­бо­вий простір ро­бо­чих ба­ра­банів за­би­вається і кот­ки втра­ча­ють здатність якісно ви­ко­ну­ва­ти тех­но­логічний про­цес, як це відбу­вається на су­хих гли­ни­с­тих чи інших лег­ких за ме­ханічним скла­дом грун­тах. За цією вла­с­тивістю більшість на­зва­ної за­кор­дон­ної техніки не­адап­то­ва­на до грун­то­во-кліма­тич­них умов на­шої країни, а го­ло­вне — во­ни за­до­рогі для на­ших аг­раріїв.

На жаль, вітчиз­ня­ної техніки ана­логічно­го при­зна­чен­ня в Ук­раїні не­має, то­му на­уковці на­шо­го універ­си­те­ту на ос­нові но­вих технічних рішень на рівні ви­на­ходів роз­ро­би­ли влас­ну кон­ст­рукцію ек­с­пе­ри­мен­таль­но­го кот­ка — подрібню­ва­ча рос­лин­них ре­ш­ток із ши­ри­ною за­хва­ту 4,5 м, адап­то­ва­но­го до вітчиз­ня­них умов ви­роб­ництва, об­лад­нав­ши йо­го но­ви­ми кон­ст­рук­тив­ни­ми еле­мен­та­ми (рис. 1, фо­то 3).

Ви­роб­ництво цих котків на за­мов­лен­ня працівників аг­рар­но­го сек­то­ру на­ла­го­д­же­но на «ПП Са­виць­кий» у се­лищі Но­ве, м. Кіро­во­град.

Ма­ши­на при­зна­че­на для подрібнен­ня як зе­ле­них рос­лин, си­де­ратів, так і їхніх ре­ш­ток після зби­ран­ня вро­жаю. Во­на не по­тре­бує при­во­ду ро­бо­чих ор­ганів від ВВП і пра­цює на ро­бо­чих швид­ко­с­тях до 25 км/год, що за­без­пе­чує ви­со­ку про­дук­тивність — до 8 га/год. Підви­щен­ня по­каз­ни­ка подрібнен­ня та­кож за­без­пе­чується на­явністю у кон­ст­рукції ма­ши­ни пру­жин­них на­прям­них пальців, при­зна­чен­ня яких — орієнту­ва­ти стеб­ла віднос­но ножів у по­пе­реч­но­му на­прям­ку.

Кіль­кість ножів на ба­ра­ба­нах та їхнє взаємне розміщен­ня об­грун­то­вано та­ким чи­ном, щоб уник­ну­ти їхньо­го за­би­ван­ня рос­лин­ни­ми решт­ка­ми. За подрібнен­ня міцних рос­лин­них ре­ш­ток (на­при­клад сте­бел ку­ку­руд­зи) циліндри ба­ра­банів на­пов­ню­ють­ся во­дою, у ре­зуль­таті чо­го підви­щується за­галь­на ма­са ма­ши­ни, а от­же, і її подрібню­валь­на здатність. Під час транс­пор­ту­ван­ня ма­ши­ни бо­кові секції ба­ра­банів підніма­ють­ся гідро­циліндра­ми у вер­ти­каль­не по­ло­жен­ня, за­без­пе­чу­ю­чи транс­пор­тну ши­ри­ну ма­ши­ни 2,5 м. Ме­ханізм транс­порт­но­го по­ло­жен­ня, своєю чер­гою, за­без­пе­чує до­рожній просвіт до 50 см, що га­ран­тує без­печ­не транс­пор­ту­ван­ня.

Ви­про­бо­ву­ван­ня кот­ка-подрібню­ва­ча КП-4,5 про­во­ди­ли на по­лях Кіро­­­во­градсь­кої об­ласті у Ком­па­ніївсько­му рай­оні, на площі 6,4 га після зби­ран­ня со­няш­ни­ку та 7,15 га — ку­ку­руд­зи (фо­то 4). Умо­ви про­ве­ден­ня ви­про­бо­ву­вань відповіда­ли се­ред­нь­о­ста­ти­с­тич­ним у регіоні (таблиця).

Ре­зуль­та­ти ви­про­бу­вань

Об’єктом досліджен­ня був тех­но­логічний про­цес подрібнен­ня рос­лин­них ре­ш­ток технічни­ми за­со­ба­ми із без­привідни­ми ро­бо­чи­ми ор­га­на­ми. Після ви­ко­нан­ня тех­но­логічно­го про­це­су про­во­ди­ли заміри із виз­на­чен­ня кількості та розмірів ча­с­ток подрібне­них сте­бел со­няш­ни­ку на 1 м² за до­по­мо­гою де­рев’яної рам­ки. Потім зміню­ва­ли швидкість аг­ре­га­ту і по­вто­рю­ва­ли виміри. Досліди про­во­ди­ли з п’яти­крат­ною по­вто­рю­ваністю.

Аналіз ре­зуль­татів ви­про­бу­ван­ня на двох куль­ту­рах по­ка­зав, що ос­нов­на кількість подрібне­них ре­ш­ток має ча­ст­ки за­вдовжки від 100 до 200 мм, що за­ле­жить від відстані між но­жа­ми кот­ка-подрібню­ва­ча (фото 5). Збільшен­ня швид­кості аг­ре­га­ту за­без­пе­чує подрібнен­ня рос­лин­них ре­ш­ток на менші розміри. Тоб­то кількість рос­лин­них ре­ш­ток за­вдовжки до 150 мм збільшується, а з розміра­ми по­над 200 мм — не суттєво, але змен­шується. Та­кож слід відміти­ти змен­шен­ня про­пу­ще­них та не­повністю подрібне­них рос­лин­них ре­ш­ток. Ек­с­пе­ри­мен­таль­но виз­на­че­ний діапа­зон ро­бо­чих швид­ко­с­тей від 15 до 24 км/год вра­хо­вує особ­ли­вості ро­бо­ти кот­ка-подрібню­ва­ча у по­льо­вих умо­вах і за­­без­пе­чує мак­си­мальні якісні по­каз­ни­ки подрібнен­ня.

Згідно з ви­мо­га­ми до ви­ко­нан­ня тех­но­логічно­го про­це­су подрібнен­ня, за­про­по­но­ва­ни­ми ННЦ «IМЕСГ» НА­АН, розміри рос­лин­них ре­ш­ток не ма­ють пе­ре­ви­щу­ва­ти 200 мм.

За цим по­каз­ни­ком май­же 95% (рис. 2, в,г) подрібне­них рос­лин­них ре­ш­ток не пе­ре­ви­щу­ють за­да­но­го гра­нич­но­го зна­чен­ня.

В. Са­ло, д-р техн. на­ук, про­фе­сор,

Д. Бо­га­ти­рь­ов, канд. техн. на­ук, до­цент,

Кіро­во­градсь­кий національ­ний технічний універ­си­тет