Особливості використання ротаційних борін

Пригадуєте улюблену рекламу для домогосподарок: «Ви ще досі виварюєте? Тоді ми йдемо до вас!»? Щось подібне, з такою самою силою переконання, — але для аграріїв — цілком обґрунтовано можна сказати про ротаційну борону. Адже вона працює в найважчих умовах, де жодна інша ґрунтообробна техніка нічого не може вдіяти, — і забезпечує бажаний результат.

 

 

 

 

Першочергово ці борони відмінно зарекомендували себе в господарствах, які займаються вирощуванням овочевої продукції за використання інтенсивних технологій, і власник агробізнесу хоче отримати максимум від кожного квадратного метра. Їхньою безсумнівною перевагою, порівняно з іншими агрегатами для ґрунтообробітку, є якісна підготовка ґрунту з мінімально можливою кількістю проходів полем.

Останніми роками попит на цю техніку в Україні зростає. Насамперед їх використовують господарства, які займаються овочівництвом. Також, за інформацією представників компаній — виробників цих машин, помітно збільшились запити господарств, які вирощують дрібнонасіннєві культури, такі як ріпак, мак, люцерна тощо.

Порівняно з іншими видами обробітку ґрунту, використання ротаційних борін — це, напевно, найдорожчий варіант підготовки ґрунту під сівбу. Проте, як засвідчує досвід їхнього застосування, він гарантує отримання якісного результату, тобто появу дружних сходів і забезпечення сприятливих передумов їхньої вегетації для формування високого врожаю. Для якісної роботи цієї борони не стають на заваді навіть складні польові умови, коли інші машини (з пасивними робочими органами) взагалі безсилі.

Не менш важливим питанням ведення ефективного рільництва в умовах сьогодення є оптимальне завантаження енергонасичених тракторів. Один зі способів досягнення цього — впровадження в сільськогосподарське виробництво сучасних енергоощадних технологій, а також застосування ґрунтообробних машин з активними робочими органами. Ці агрегати навіть за незначної ширини захвату дають змогу ефективно завантажити трактор або енергетичний засіб. Крім того, на базі цих машин сьогодні можна створювати багатофункціональні комплекси, здатні виконувати не лише якісну підготовку ґрунту, а й висівання, що своєю чергою дає змогу знизити енергетичні, матеріальні та трудові витрати за одночасного поліпшення екологічного стану ґрунту в зоні розміщення кореневої системи рослин.

Сьогодні на ринку України є ротаційні борони, в конструкції яких втілено один із двох способів руху робочих органів — з вертикальною або горизонтальною віссю обертання. Слід розрізняти суть обробітку ґрунту зубцями з активним і пасивним кутом атаки: відмінність полягає в тому, як «поводиться» оброблюваний ґрунт за використання того чи того виду робочого органу. Так, за пасивного кута атаки зубця поверхневі шари ґрунту спрямовуються вниз, а разом із ними — всі пожнивні рештки, котрі могли залишитися на поверхні від попередньої технологічної операції. Такий принцип роботи створює оптимальну картину перемішування. Щодо зубців з активним кутом атаки — вони схильні «піднімати» ґрунт. У такому разі ефект перемішування буде слабшим, але на поверхню будуть винесені крупні ґрунтові фракції (грудочки), які надалі захищатимуть поле від водної і вітрової ерозій. До того ж такі зубці підривають ґрунт, руйнуючи неглибокі ущільнення, і запобігають їхньому повторному формуванню.

Для здешевлення процесу підготовки ґрунту багато виробників цього спеціалізованого обладнання пропонують різноманітні комбінації (агрегат для обробітку ґрунту та сівалки), що дає змогу за один прохід якісно підготувати поле під сівбу та провести висів культури. За інформацією деяких виробників, витрата палива, порівняно з моносівалками, збільшується на 2–3 л/га, а з висівними комплексами — на 7–8 л/га. Проте за використання агрегату з активними робочими органами ми маємо можливість обійтися без таких технологічних операцій, як основний та передпосівний обробітки ґрунту.

На перший погляд, негативним моментом використання ротаційних борін є зниження продуктивності процесу висівання. Проте, за даними компанії Lemken, добова продуктивність сівалки Solitair із шириною захвату 5 м у комбінації з ротаційною бороною Zirkon аналогічної ширини захвату становить 90 га, що є досить пристойним результатом.

Розглянемо основні характеристики машин з активними робочими органами на прикладі передових розробок закордонних машинобудівних фірм.

 

Kuhn — великі машини для великих завдань

Компанія Kuhn має 30 років успішного виробництва ротаційних борін і може запропонувати широку лінійку ґрунтообробної техніки з активним приводом робочих органів. Слід зазначити, що в продуктовому асортименті, який компанія пропонує на ринку України, є машини з вертикальною та горизонтальною осями обертання робочих органів.

Так, лінійка машин із вертикальною віссю обертання робочих органів представлена машинами двох серій — HRB та HR із шириною захвату від 3 до 6 м. Щоправда, це не максимальна ширина захвату цих машин —в асортименті виробника також є борони з шириною захвату 7 та 8 м. Враховуючи середній розмір господарств України, для українського ринку найоптимальнішим вибором будуть машини з робочою шириною 3 і 4,5 та 6 м.

Міцність, надійність і технологічність — це три параметри, які характеризують ротаційні борони Kuhn. Корпус, у якому встановлено шестерні, виготовлений із дрібнозернистої високоміцної сталі завтовшки 8 мм. Він не потребує технічного обслуговування впродовж усього терміну експлуатації. Для змащування шестерень використано напіврідке мастило, яке забезпечує надійне мащення зубчастих коліс також протягом усього терміну експлуатації. Ущільнення деталей, що обертаються з корпусом, відбувається за допомогою спеціальних касетних ущільнювачів (HR) чи манжетів (HRB), які забезпечують надійну герметизацію.

Кріплення шестерень на валу та їхня конструкція також є особливістю ротаційних борін від компанії Kuhn. Зубчасті колеса виготовлені із кованої сталі та мають спеціальну випуклу форму, завдяки чому зусилля приводу передаються в центр верхнього роликового підшипника без створення ефекту звисання.

Ще одна особливість ротаційних борін від цієї французької компанії полягає в тому, що їхні конічні роликопідшипники великого розміру зовсім не потребують технічного обслуговування. Використання таких підшипників забезпечує завжди правильне центрування в єдиному литому корпусі, завдяки чому рама не піддається викривленню.

У нижній частині рами встановлено товсті листи прямокутної форми, виготовлені з чавуну (завтовшки 18 мм — на HRB 102 D і 35 мм — на HRB 1004), які забезпечують надійне утримання підшипника та захист лотка від спрацювання й деформацій. Корпус, підшипник і опора робочих органів створюють компактний блок підвищеної міцності, що запобігає його деформації та скручуванню.

Тримач робочих органів виконано у формі овалу, що запобігає застряганню між зубами каменів і спрощує їхнє видалення, а також сприяє легшому очищенню від рослинних решток для запобігання забиванню ними міжзубового простору. За бажанням замовника на ротаційні борони можна встановлювати декілька видів робочих органів, які мають підвищену стійкість до ударів і спрацювання завдяки товстошаровому вихідному матеріалу (товщина термічно оброблених швидкознімних робочих органів Fast-Fit становить 16 мм, довжина — 310 мм).

У стандартній комплектації встановлюють зуби Fast-Fit, основною перевагою яких є універсальність. Також за потреби можливе встановлення робочих органів Optimix, які виробник рекомендує використовувати для якісної підготовки посівного ложа на незораних ґрунтах після лущення або розпушування, а також для розорювання сіножатей. Їхня форма та «атакуючий » кут забезпечують відмінне розпушування ґрунту та краще перемішування і землі, і пожнивних решток.

Як опцію на ротаційні борони можна встановлювати спеціальні робочі органи Durakuhn, які покриті карбідом вольфраму, що суттєво збільшує показник їхньої зносостійкості. Також можливе встановлення подовжених ножів із покриттям Durakuhn. Вертикальні фрези серійно (окрім HRB 102 D) оснащують системою швидкого кріплення зубів. Комплект зубів змінюють усього за кілька хвилин.

Для того, аби отримати ідеальний обробіток ґрунту у різних умовах і мати можливість адаптувати ґрунтообробне знаряддя до різних умов експлуатації, більшість ротаційних борін оснащують коробками передач Duplex. Встановлені на редукторі взаємозамінні шестерні дають змогу легко змінювати швидкість ротора для отримання потрібної інтенсивності розпушування ґрунту. Віддалений вхід вала відбору потужності знижує кут хрестовин трансмісії та дає змогу підіймати борону на значну відстань під час виконання розворотів. У таких коробках передач наскрізний ВВП встановлюють серійно, що своєю чергою дає змогу працювати в комбінації з пневматичними сівалками. За потреби коробки передач можна оснащувати системами охолодження.

З огляду на мінливість вимог, складні вертикальні фрези HRB 103 DR і HR 1004 DR можна комплектувати триточковим зчіпним пристроєм (на моделях завширшки від 4 до 5 м) для кріплення висівних секцій у комбінації з фронтальним бункером. Для прикочування та створення оптимальних умов для проростання насіння компанія має низку котків для різних умов роботи.

 

Lemken — ротаційна борона на ваші потреби

Історія ротаційних борін Lemken є відносно довгою. У лінійці ротаційних борін Lemken на сьогодні є дві моделі: для тракторів як меншої потужності, так і для потужніших. Ще пару років тому в продажу були Zirkon 8 для тракторів до 175 к. с. та Zirkon 10 — потужністю до 320 к. с. А з середини 2014 року на заміну Zirkon 10 прийшов Zirkon 12, який призначений для 408-сильних тракторів.

Порівняно з Zirkon 10, Lemken спростив базове оснащення Zirkon 12. Так, у попередній моделі в базі була зміна напрямку обертання роторів, ступінчастий редуктор та швидкозмінна система зубів, коли користувач не завжди потребував таких дорогих технологічних рішень. З появою Zirkon 12 усе змінилося — тепер ротаційна борона має модульний принцип побудови.

Виробник пропонує Zirkon 12 із жорсткою рамою, складаною (К) та в напівнавісному виконанні (КА). Загалом є 12 модифікацій: чотири агрегати із суцільною рамою із шириною захвату від 3 до 4,5 м, а також по чотири навісні складані та напівнавісні складані агрегати завширшки до 6 м. Відстань між роторами у всіх моделях — 25 см.

Щодо карданних валів: Lemken у серійному оснащенні ними своїх борін покладається на виробника Bondioli& Paversi (як стосовно валів між трактором та основним редуктором, так і в складаних агрегатах — між головним редуктором та двома боковими). За бажанням замовника можна встановлювати карданні вали фірми Walterscheid. Для захисту від перевантажень бокові вали оснащені кулачковою муфтою.

Головний редуктор Lemken пропонує у двох варіантах: або ж кутовий із попередньо обраним числом обертів, або ж двоступінчаста трансмісія. Агрегати з ламаною рамою в базі оснащують кутовим редуктором на 330 обертів ротора за обертів ВВП 1000 об./хв. Відтепер шестерні для зміни числа обертів робочих органів не замінюють: уже під час купівлі треба визначитися із бажаною кількістю обертів (230 чи 440). Залежно від вибору клієнта, на заводі встановлюють або ж кутовий та/чи боковий редуктор із відповідним передаточним числом.

Альтернативою є двоступінчастий редуктор Dual-Shift, який коштує дорожче. За допомогою нього можна обирати два числа обертів: 330 чи 440 об./ хв за обертів ВВП 1000 об./хв. Якщо для вас така кількість обертів буде завелика, то Lemken може запропонувати альтернативну двоступінчасту трансмісію, яка «видає» 230 або ж 330 об./хв.

На складаних моделях за допомогою бокових редукторів можна змінити напрямок обертання робочих органів. Таким чином, зуби можуть працювати як на захоплення, так і на згладжування поверхні ґрунту. Для таких змін у функціонуванні цих робочих органів треба лише послабити стопорний гвинт та пересунути редуктор.

Швидкозмінна система зубів тепер є опцією. Тут діє той самий принцип, що і в «молодшого брата» — Zirkon 8, але в зміцненому виконанні: зуби кріпляться за допомогою пальцеподібних клинів із пружинним фіксатором, як і на Zirkon 10. Для зміни пари зубів достатньо одного ключа «на 24», який іде в комплекті. Для цього достатньо лише одного оберта ротора на 90° — і обидва зуби стають вільними, їх можна легко зняти і замінити.

Для зворотного ущільнення та ведення робочих органів по заданій глибині, як і раніше, Lemken пропонує широкий вибір знарядь. Новими рішеннями є застосування «потовщеного » в діаметрі зубчастого прикочувального котка діаметром 550 мм, призначеного для ґрунтів із низькою несучою спроможністю, та трапецієподібного прикочувального котка діаметром 600 мм.

Окрім того, саме Zirkon 12 Lemken уперше оснастив гідравлічним налаштуванням глибини обробітку. Дотримання встановленого значення технологічної глибини обробітку можна проконтролювати на шкалі гідроциліндра (справа позаду над котком).

Вирівнювальний брус традиційно закріплений на рамі котка. Це рішення є дуже вдалим для гідравлічного регулювання глибини, оскільки не потрібно постійно вручну змінювати його позицію. В будь-якому разі налаштування тієї чи іншої системи можливе за допомого правого і лівого валів. Дещо інша ситуація із переднім брусом (опція), змінити положення якого можна шляхом переставляння через систему отворів на кронштейнах. Для цього виробник велику увагу приділив точності розташування отворів.

У транспортному режимі борона надійно фіксується гідравлічним циліндром та має габаритну ширину менше як 3 м. Головний редуктор охолоджується вентилятором.

 Lemken, як і раніше, пропонує широку лінійку змінних зубів (як із наплавленням робочої поверхні цих органів, так і без нього) для виконання різних польових завдань. Зокрема, вони можуть бути з кріпленнями на болтах (завдовжки 30 см), швидкозмінні (завдовжки 34 см) чи призначені конкретно «для картоплі» — завдовжки 38 см.

Завдяки маятниковій навісці бокових секцій, складаний агрегат ідеально пристосовується до рельєфу поля. Покращено також систему очищення для зубчастого та трапецієподібного котків. Можливість агрегатування з сівалками Solitair та Azurit збільшує економічну й технологічну цінність Zirkon 12.

 

Pottinger — техніка для складних робіт

На сьогодні австрійський виробник ґрунтообробного висівного та кормозаготівельного обладнання, компанія Pottinger, представляє чотири основні конструкційні напрями ротаційних борін: серії 103, 103 Clasic, 1002 та 1000 — із робочою шириною захвату 2,5; 3, 4, 5 і 6 м для агрегатування із тракторами потужністю від 140 до 270 к. с.

Перші дві серії ротаційних борін хоча й є у портфоліо компанії, проте на українському ринку вони не дуже запитані. Адже призначені вони насамперед для обробітку невеликих ділянок поля, тобто для потреб дрібних фермерських господарств. В Україні ж популярніші більші моделі, зокрема серія 1002, яка має суцільну раму з новими робочими органами. На український ринок цей ґрунтообробний агрегат із суцільною рамою постачають у комбінації із сівалками для висівання зернових культур. Основою всіх ротаційних борін компанії Pottinger є товстостінний корпус, виготовлений із дрібнозернистої сталі. Він звужений у передній частині, що дає змогу ґрунту вільно зсипатися, не допускаючи забивання робочих органів.

Підшипник і шестерні ротаційних борін працюють у режимі постійного змащення рідким мастилом. Надійні циліндричні зубчасті шестерні виготовлені із загартованої сталі. Нижні підшипники розташовані близько до кріплення робочих органів — це розвантажує підшипниковий вузол і забезпечує довгий термін експлуатації. Для запобігання потраплянню бруду до підшипникових вузлів і редуктора та унеможливлення витікання рідкого мастила застосовано спільне касетне ущільнення.

Залежно від типорозміру, на ротаційних боронах компанії Pottinger встановлюють два варіанти передач. Передача зі змінними шестернями — на машинах Lion 303, Lion 303.12 (до 180 к. с.), Lion 353.14, Lion 403 (до 200 к. с.) та Lion 3002, Lion 4002 (до 250 к. с.). Частота обертання робочих органів змінюється за допомогою заміни пари шестерні. Завдяки своїй конструкції та розміщенню на балці, карданний вал під’єднується до коробки передач під невеликим кутом, що забезпечує високу надійність приводу та тихий хід під час роботи на розворотних смугах. Карданний вал захищений кулачковою запобіжною муфтою, а корпус КПП має спеціальні ребра для покращення охолодження. У якості опції КПП можна комплектувати додатковим ВВП для приводу.

Передача Lion Classic, установлена на машини Lion 253 Classic, Lion 303 Classic, Lion 303.12 Classic, забезпечує потужність до 140 к. с. і має фіксовану кількість обертів робочих органів. Кінець привідного вала також дещо зміщений назад. Цей варіант — без можливості встановлення двостороннього приводу ВВП.

Зубці ротаційних борін Lion мають напівгвинтову форму та нахилені до задньої частини корпусу, завдяки чому ґрунт у верхньому горизонті обробітку інтенсивно розпушується та подрібнюється, а більші фракції ґрунту залишаються в нижній його частині.

Робочі органи встановлюють на валу діаметром 50 мм у Lion серії 103 та 60 мм — у Lion серії 1002. Робочі органи завтовшки 18х340 мм виготовлені із загартованої борної сталі та зміцнені по всьому поперечному розрізу. У Lion 303.12/353.14 товщина зубців становить 15x330 мм.

Обидва зубці надійно фіксуються в поглибленнях їхнього кріплення за допомогою двох болтів. Також можлива комплектація ротаційних борін зубцями з підвищеною зносостійкістю Durastar (термін експлуатаційної служби збільшується на 60% завдяки спеціальному покриттю).

Опційно ротаційні борони Lion можуть бути оснащені системою швидкої заміни зубців Quick-fix. За такої комплектації, аби зняти зубець, потрібно вийняти шплінт і болт, витягти зуб, замінити його й зафіксувати.

Також ротаційні борони можна комплектувати універсальними зубцями для будь-якого використання — їх можна встановлювати як агресивною, так і іншою стороною. Це дає змогу забезпечити ідеальний обробіток ґрунту залежно від господарських потреб.

Ми вже говорили, що для підвищення продуктивності ротаційних борін і зменшення енерговитрат під час їхнього використання ці ґрунтообробні агрегати можна комплектувати різними сівалками.

Гідравлічна система Hydrolift дає змогу агрегатувати сівалки за допомогою спеціального захватного гака, який налаштовують як за висотою, так і за довжиною. Два гідроциліндри гідравлічної системи гарантують максимальну силу підіймання — до 2,4 т для важких сівалок.

Також можливе встановлення сівалок за допомогою механічної та гідравлічної верхньої тяги. У такому разі причіпна сівалка фіксується на котку й управляється через верхню тягу (паралелограмне управління). Коток і сівалка утворюють одну одиницю.

Фінішним робочим органом ротаційних борін є коток. У продуктовій лінійці компанії є шість видів котків, якими можна комплектувати ротаційні борони.

 

Amazone — міцність і багатофункціональність

Компанія Amazone пропонує широкий модельний ряд агрегатів із активним приводом робочих органів. У лінійці компанії є машини із робочою шириною захвату від 2,5 до 6 м, із суцільнорамною або складаною конструкцією. Зокрема, агрегати з активним приводом робочих органів від компанії Amazone поділяються на два види — ротаційні борони КЕ та ротаційні культиватори KX і KG. Останній має робочу ширину захвату 3; 3,5; 4, 5 і 6 м. Агрегатують їх із тракторами потужністю від 90 до 300 к. с. (залежно від ширини захвату). Порівняно з ротаційними боронами, цей варіант має потужнішу раму, збільшений діаметр валів і загартовані зубці з більшим кутом атаки, які дають змогу безперешкодно обробляти важкі за складом ґрунти за чіткого дотримання встановленої глибини обробітку.

Рама найпотужнішого та «найвитривалішого» культиватора KG виготовлена із профілю завтовшки 8 мм і має подвійне днище, що дає змогу витримувати великі навантаження під час роботи та транспортування навіть у разі комплектації культиватора важкими ущільнювальними котками та сівалками.

Роторний вал діаметром 60 мм і тримач робочих органів виготовлені з одного куска високоякісної сталі. Роторні вали встановлені за допомогою конічних роликопідшипників із великою відстанню між ними. Ущільнення досягається за допомогою спеціального сальника, що сприяє оптимальній ефективності та високому терміну експлуатації. Додаткове лабіринтне ущільнення захищає від затягування волокон рослин у зону робочих органів.

Особливість конструкції роторних культиваторів — велика відстань між рамою і тримачами зубів. Цей просвіт запобігає забиванню навіть за великого спрацювання зубів, наявності на полях нерівності або великої кількості рослинних решток. Тобто в разі потреби рослинні рештки та ґрунт мають змогу вільно проходити над тримачами зубів без утворення валу ґрунту перед роторами, що може призвести до зупинки технологічного процесу з обробітку ґрунту.

Для приводу робочих органів компанія використовує систему приводу Long-Life-Drive, яка забезпечує довгий термін експлуатації та не потребує частого технічного обслуговування, адже шестерні та підшипникові вузли постійно працюють у масляній ванні. Зміна частоти обертання ротора відбувається за допомогою заміни частоти обертання ВВП трактора. За бажанням користувача редуктор можна оснастити двостороннім ВВП, наприклад для приводу пневматичних сівалок. Також для роботи у важких умовах або за високої температури навколишнього середовища виробник пропонує опційне встановлення системи охолодження оливи редуктора.

У стандартній комплектації ротаційні культиватори оснащують зубами з активним кутом атаки. Їхнє кріплення до тримача відбувається за допомогою системи швидкої заміни робочих органів Quick + Safe без використання відповідних інструментів. Зуби виготовлені з боровмісної сталі з подальшим загартуванням. Завдяки цьому вони мають високу еластичність і стійкість до стирання. Агресивний кут атаки дає змогу якісніше підготувати ґрунт під висівання культур, створюючи оптимальні умови для проростання насіння в зоні його закладання та винесення більших ґрунтових грудочок і рослинних решток на поверхню для захисту ґрунту від вітрової та водної ерозії.

Посівні модулі можна встановлювати на коток культиватора (насадні сівалки) та за допомогою системи Huckepack, конструкція якої зменшує потрібну підйомну силу приблизно на 25%. Під час виконання розвороту ротаційний культиватор відривається від землі лише на невелику відстань, щоб не зупиняти карданний вал, а сама сівалка піднімається високо.

Ротаційний культиватор Amazone постійно зберігає заданий параметр робочої глибини навіть за роботи на важких типах ґрунтів, незалежно від того, чи була земля попередньо зорана, оброблена культиватором або взагалі не оброблена, адже зуби з агресивним кутом атаки «затягують » себе в ґрунт. Робоча глибина ротаційного культиватора регулюється за допомогою перестановки та повороту ексцентрикового пальця (16 положень).

Для зворотного ущільнення ґрунту, незалежно від погодно- польових умов та його вологості, компанія має широкий асортимент котків. Для легких умов та агрегатування з «маленькими» тракторами виробник пропонує застосовувати, відповідно, легкий трубчастий коток. Із зубчастим котком можна виконувати рівномірне зворотне ущільнення по всій ширині захвату. Гумово-клинові котки забезпечують смугове зворотне ущільнення ґрунту.

 

А. Сухина a.sukhina@univest-media.com

Журнал «Пропозиція», №4, 2018 р.