А.Г. ВАБИЩЕВИЧ, к т.н, доцент, Н.Д. ЯНЦОВ, к т.н, доцент,

Е.Н. КУРАК, студент, В.А. ЗЫБЛЮК, студент, М.В. ДОРОШЕНКО, студент.

УО БГАТУ г. Минск, Республика Беларусь

Аннотация

В работе приведены образцы мини-техники, выпускаемые промышленностью и экспериментальные образцы машин и агрегатов для возделывания картофеля в условиях мелкотоварного производства.

Abstract

The paper presents samples of mini-equipment manufactured by industry and experimental models of machines and units for the cultivation of potatoes in the conditions of small-scale production.

Введение

В Республике Беларусь функционирует около 3-х тысяч организаций малого агробизнеса, которые занимают свыше 15% общего количества посевных площадей; при этом, подсобные хозяйства граждан республики обеспечивают производство 20% продукции сельского хозяйства, в том числе: картофеля — 80%, овощей – 65%, плодов и ягод – 85%, молока, скота и птицы в живом весе – 6% [1].

Республика Беларусь занимает одной из ведущих мест в мире по производству картофеля на душу населения и восьмое место по валовому сбору и посевным площадям.

Одной из целей Государственной программы развития аграрного бизнеса в Республике Беларусь является увеличение обьемов производства сельскохозяйственной продукции в том числе картофеля ежегодно до 9 млн. тонн как для хозяйств АПК так и крестьянских (фермерских) хозяйств, а также в подсобных хозяйств граждан [1].

Одним из важнейших условий решения этой задачи является повышение урожайности так как потенциальные возможности возделывания этой культуры еще не исчерпаны. Выполнение поставленной задачи может быть достигнуто при дальнейшей интенсификации отрасли картофелеводства.

Как правило, крестьянские (фермерские) хозяйства имеют энергетические средства, однако далеко не в полной мере они обеспечены прицепными и навесными орудиями. Сдерживает развитие фермерских и личных подсобных хозяйств отсутствие дешевой малогабаритной сельскохозяйственной техники.

Затраты труда в личном подсобном хозяйстве пока велики, а труд тяжелый. С помощью машин лишь вспахивают и частично ведут поверхностную обработку приусадебных участков. Все остальные работы по обработке почвы приходится зачастую выполнять вручную.

Основная часть

В настоящее время в Ресбулике Беларусь для мелкотоварного производста, как правило, выпускаются отдельные однооперационные машины к мини-тракторам (бороны, культиваторы окучники и др.). Этот фактор негативно влияет на число проходов агрегатов по полю, что увеличивает вредное воздействие ходовых устройств на почву, увеличивает расход топлива и эксплуатационные затраты.

Совмещение технологических операций повышает качество подготовки почвы, сокращает сроки проведения работ, а число проходов агрегатов по полю, уменьшает вредное воздействие их ходовых устройств на почву, снижается общая энергоемкость работ, растет производительность труда, уменьшаются расход топлива и эксплуатационные затраты.

Дальнейшее повышение эффективности мелкотоварного производства возможно при создании комбинированных агрегатов, совмещающих несколько операций при подготовке почвы для посева сельскохозяйственных культур, а также можно использовать и перед посадкой картофеля.

Ниже предлагаются варианты компоновки комбинированного почвообрабатывающего агрегата, совмещающего несколько операций.

В первом варианте компоновки агрегата на универсальной рамке последовательно размещена рыхлительная секция, прикатывающий планчатый каток и секция граблин (рис. 1).

Агрегат состоит из сварной рамы с навесным устройством. На раме смонтированы два ряда рыхлительных S-образных пружинных зубьев. На заднем брусе рамы крепятся прутковые катки и зубовые пружинные боронки.

Рисунок 1 — Комбинированный почвообрабатывающий агрегат

При движении агрегата рыхлительные зубья обрабатывают почву на глубину до 6-12 см, катки выравнивают и дробят крупные комки, а зубья пружинной боронки вычесывают сорняки и мелко рыхлят почву.

Регулировку заданной глубины обработки производят навеской трактора и перемещением катков по сектору стойки. Ширину междуследия изменяют перемещением креплений S-образных пружинных зубьев, а также перемещением креплений пружинной боронки на поперечном брусе.

Во втором варианте на передней части рамы дополнительно располагается секция для внесения минеральных удобрений состоящая из бункера и дозирующего устройства для распределения минеральных удобрений по ширине агрегата (рис. 2)

Рисунок 2 – ЗD модель малогабаритного почвообрабатывающего агрегата с внесением удобрений

При движении агрегата планчатый каток посредством цепной передачи приводит в действие устройства для дозирования и распределения минеральных удобрений по ширине агрегата. Рыхлительные S-образные зубья заделывают удобрения, обрабатывают почву на глубину 6…12 см, катки дробят крупные комки, выравнивают, а зубья пружинной боронки вычесывают сорняки и мелко рыхлят почву. Регулировку заданной глубины обработки почвы производят навеской трактора и перемещением стойки крепления катков. Ширину междуследия изменяют перемещением креплений S-образных пружинных зубьев и пружинных боронок на поперечном брусе.

Посадка картофеля является важным урожаеобразующим фактором в технологическом процессе возделывания картофеля. От своевременного и качественного выполнения этой операции зависит урожайность и возможность комплексного использования средств механизации. Для выполнения этой операции промышленность выпускает навесные и полунавесные картофелесажалки, в которых используется ложечковая система подачи семенного материала когда клубни подаются к посадке с помощью ложек закрепленных на диске или прикреплённых к ремню. К такому типу машин относится экспериментальный образец однорядной прицепной картофелелесажалки (рис 3).

Картофелесажалка состоит из прицепного устройства, цепочно-ложечкового высаживающего аппарата, механизма привода высаживающего аппарата, двух опорно-приводных колёс, сошника, бункера для клубней, двух бороздозакрывающих дисков, пружины со штангой для регулировки глубины хода бороздозакрывающих дисков.

Рисунок 3 – Картофелесажалка с цепочно-ложечковым высаживающим аппаратом

После заезда агрегата в борозду сажалка опускается навесным устройством мини-трактора в рабочее положение. Загрузка бункера картофелем производится вручную. При движении агрегата сошник прорезает канавки в гребне на заданную глубину посадки. Вращение от опорно-приводных колес передается на высаживающие аппараты посредством цепной передачи. Двигаясь вверх ложечки захватывают клубни. При движении ложечки вниз клубень подается во внутреннюю полость сошника и падает на дно борозды, которая образовывается при движении сошника. Закрытие борозды с высаженными клубнями производится дисковыми загортачами.

Глубина хода сошника регулируется путём перестановки сошника по вертикальным отверстиям, глубину заделки клубней — путём изменения сжатия пружины бороздозакрывающих дисков, норма посадки клубней — за счет сменных звездочек привода высаживающего аппарата.

Техническая характеристика картофелесажалки: производительность — 0,3 га/ч, рабочая скорость – 5 км/ч, глубина посадки – 6…12 см, ширина захвата — 0,70 м.

К другому типу машин относится экспериментальный образец (рис 4) однорядной роторная картофелесажалки, представленной технологической схемой (рис 5).

Рисунок 4 – Картофелесажалка роторная

Рисунок 5 — Технологическая схема роторной картофелесажалки:
1 — опорно-приводные колеса, 2 — бункер для клубней, 3 — пружина со штангой, 4 — бороздозакрывающие диски, 5 – сошник, 6 – тукопровод, 7 — штанга с пружиной, 8 — механизм регулировки дозы внесения удобрений, 9 — туковысевающий аппарат, 10 — роторный высаживающий аппарат.

Роторная картофелесажалка (рис. 5) состоит из рамы 10, двух опорно-приводных колёс 1, бункера для клубней 2, сошника 5, штанги с пружиной для регулировки глубины посадки клубней 7, туковысевающего аппарата 9, механизма регулировки внесения удобрений 8, роторного высаживающего аппарата 10, двух бороздозакрывающих дисков 4, пружин со штангой 3 для регулировки глубины хода.

При работе сажалки клубни загружаются в бункер 2, по наклонному днищу и направителю попадают в ячейки роторного высаживающего аппарата 10 [2], который приводится во вращение от опорно-приводного колеса 1. Сошник 5 прорезает канавку в гребне на заданную глубину посадки, куда сначала локально-ленточно поступают удобрения из туковысевающего аппарата 9 по тукопроводу 6, а затем клубни картофеля, которые подаются роторным высаживающим аппаратом.

Конструкция роторного высаживающего аппарата достаточно проста по устройству, надежна в работе поскольку имеет небольшое количество деталей, из которых он состоит.

Захват клубней из нижней части бункера происходит в секторе, который огра¬ничен углом поворота диска 80…100°. Для улучшения захваты-вающей способности ротора рекомендуется увеличить зону захвата на 25° в сторону, противоположную направлению вычер¬пывания клубней.

В последующем, некоторое незначительное время клубень скользит по поверхности направляющего кожуха, а внизу его схода попадает в бороздку. Нижняя часть ротора максимального приближена ко дну бороздки. За счет этого и в сочетании с плавным сходом клубня в бороздку практически уменьшается до минимума его падение. Все это позволяет производить более точную посадку клубней картофеля и экономно использовать посадочный материал, а высаженные клубни заделываются почвой .

Глубина хода сошника регулируется путем перестановки шплинта пружинной штанги, глубину заделки клубней — изменением усилия сжатия пружины на штанге бороздозакрывающих дисков, норму посадки клубней — изменением передаточного числа привода ротора высаживающего аппарата, дозу внесения удобрений — изменением передаточного числа привода вала туковысевающего аппарата и заслонкой.

Техническая характеристика роторной картофелесажалки: производительность — 0,25…0,35 га/ч, рабочая скорость – 5…7 км/ч, глубина посадки – 6…14 см, ширина захвата — 0,70 м.

Применение роторной картофелесажалки с одновременным внесением удобрений позволяет производить более точную посадку клубней картофеля, что очень важно для экономного использования посадочного материала (семян картофеля) в условиях индивидуальных, личных, подсобных и небольших фермерских хозяйств; снижаются затраты труда при посадке картофеля и внесении минеральных удобрений, облегчаются условия работы; уменьшается расход минеральных удобрений за счет их локально-ленточного внесения; для изготовления можно использовать доступные материалы, а также унифицированные узлы и детали сельскохозяйственных машин, что особенно важно для подсобных хозяйств.

Эффективность мелкотоварного производства в значительной мере зависит от ухода за растениями, одной из важных операций является окучивание и химическая защита растений.

Уход за посадками картофеля направлен на создания благоприятных условий для роста и развития растения путем рыхления почвы, уничтожения сорняков, борьбы с фитофторой и колорадским жуком.

Для ухода за посадками картофеля используются малогабаритные культиваторы-окучники и штанговые опрыскиватели.

На приусадебных участках малогабаритные окучники используются для нарезания борозд, рыхления междурядий, подрезки сорняков, окучивания картофеля и других пропашных культур в комплекте с мотоблоками и мини-тракторами.

Все окучники делятся на два вида:

• • листерные, они же ушастые и стреловидные (рис. 6); выглядят как вытянутый треугольник, острый нос которого эффективно врывается в землю, а крылья, подсыпают почву под растения;
• • дисковые, работают там, где грядки находятся близко друг к другу, почва под растения подсыпается высоко (рис. 7).

Малогабаритные листерные окучники бывают однорядные (рис. 6а), двухрядные (рис. 6б), трехрядные (рис. 6в).

Рисунок 6 – Листерные окучники: а — однорядный, б – двухрядный, в – трехрядный

Малогабаритные дисковые окучники изготавливаются однорядными (рис. 7а), двухрядными (рис. 7б).

Рисунок 7 – Дисковые окучники: а — однорядный, б – двухрядный

Ниже предлагается малогабаритный окучник (рис. 8) для междурядной обработки пропашных культур, главным образом картофеля на легких почвах в садах и огородах и небольших приусадебных участках.

Рисунок 8 — Культиватор окучник.

Окучник имеет раму сварной конструкции с поворотным брусом, на который устанавливаются рабочие органы — окучники. При движении агрегата окучник обрабатывает почву образуя гребни. Регулировку заданной глубины обработки почвы производят навеской трактора и перемещением стойки крепления опорных катков.

В отличии от приведенного выше предлагается вариант компоновки малогабаритного агрегата, совмещающего окучник и сетчатую борону (рис. 9) навешиваемого на мини-трактор класса 4 кН, предназначенного для окучивания междурядий и рыхления с вычесыванием сорняков сетчатой бороной при уходе за посадками картофеля.

Агрегат состоит из рамы с навесным устройством. На раме смонтирован ряд окучников и секция рыхлительных сетчатых борон.

Рисунок 9 – 3D модель малогабаритного агрегата для окучивания и рыхления почвы

При движении агрегата окучники обрабатывают почву образуя гребни, а зубья сетчатой бороны дробят комки, выравнивают, вычесывают сорняки и мелко рыхлят почву. Регулировку заданной глубины обработки почвы производят навеской трактора и перемещением стойки крепления катков.

Эффективность мелкотоварного производства в значительной мере зависит от ухода за растениями, одной из важных операций является химическая защита растений.

Серийно выпускаемые опрыскиватели используются в агрегате с тракторами класса тяги 14 кН и выше. Для обработки растений на полях личных, крестьянских, подсобных хозяйств промышленностью РБ не выпускаются малообъемные опрыскиватели к мини-тракторам.

Разработан и предлагается экспериментальный образец малообъемного штангового опрыскивателя для химической защита растений в том числе и посадок картофеля (рис. 10). Опрыскиватель состоит из рамы с прицепным устройством. На раме крепится емкость с заправочным устройством и фильтром. За емкостью поперек опрыскивателя расположена центральная штанга и две ее боковые секции с распылителями. Опрыскиватель имеет шестеренчатый насос, заборный и нагнетательный трубопровод с вентилями и манометр. При работе опрыскивателя рабочая жидкость насосом по заборному и нагнетательному патрубку подается под давлением на центральную и боковую секции штанги на которой равномерно расположены распылители. Часть потока рабочей жидкости поступает обратно в емкость, обеспечивая перемешивание. Рабочее давление на секциях контролируется по манометру.

Рисунок 10 – Малообъемный штанговый опрыскиватель

Ширина колеи изменяется передвижением опорных колес по раме, доза внесения ядохимикатов регулируется изменением давления, высота опрыскивания — изменением положения задней рамки опрыскивателя.

Техническая характеристика опрыскивателя: производительность — 2,1…3,7 га/ч, рабочая скорость – 5…9 км/ч, диапазон рабочего давления — 0,1…0,7 МПа, ширина захвата — 4,2 м, емкость цистерны — 315 л, вес — 120 кг.

Заключение

1. Таким образом, на ряду с имеющимися образцами мини-техники приведены экспериментальные образцы малогабаритных машин и агрегатов для подготовки почвы, посадки и ухода за посадками картофеля, которые облегчают условия труда, снижают его затраты, что в свою очередь уменьшает себестоимость выращивания, способствуют проведения работ в оптимальные сроки что приводит к повышению урожайности картофеля.

2. Эффективность использования малогабаритных агрегатов при производстве картофеля характеризуется, доступными материалами, использованием основных узлов и деталей из выпускаемых и списанных сельскохозяйственных машин, что весьма важно для небольших индивидуальных, фермерских и подсобных хозяйств граждан.

Список литературы:

1. Государственная программа развития аграрного бизнеса в Республике Беларусь на 2016 — 2020 годы. Постановление СМ РБ от 11.03.16 г. № 196.

Комбинированный роторный картофелевысаживающий аппарат: пат. 5832 Респ. Беларусь на полезную модель, МПК А 01 С9/02 А.Г. Вабищевич и др.; заяв. Белорус. гос. аграр. техн. ун-т. — № и 20090486; заявл. 10.06.2009; опубл. 15.09.2009 // Официальный бюл. / Нац. центр интелект.