Ротационная косилка для технологий залуженного содержания междурядий в многолетних насаждениях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат сельскохозяйственных наук Сальников, Сергей Викторович

• Сальников, Сергей Викторович
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Сальников, Сергей Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Сравнительная оценка различных способов содержания почвы в садах

1.2. Существующие технические средства для скашивания травостоя в задерненных садах.

1.3. Обзор теоретических исследований, посвященных ротационным режущим аппаратам.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. Экспериментально-теоретические исследования.

2.1. Программно- методические аспекты исследования.

2.2 Обоснование параметров выносной окашивающей секции.

2.3 Экспериментальные исследования процесса среза травы ротационным рабочим органом.

2.4 Выводы.

3. Технологические комплексы, реализующие результаты исследования

3.1. Разработка комплексов.

3.2. Государственные приемочные испытания косилок-измельчителей.

4. Энергетический анализ технологического процесса окошивания междурядий садов

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ротационная косилка для технологий залуженного содержания междурядий в многолетних насаждениях»

Отрасль садоводства в последние годы претерпела значительные изменения. Заметно уменьшились площади под садами, нарушилось оптимальное соотношение молодых и плодоносящих насаждений.

Без принципиальных изменений действующих технологий совершенствуются отдельные приемы или группы элементов этих технологий, направленных на поиск решений лучшего использования природного потенциала растений, почвы и других ресурсов, а также организационно-правовых форм ведения производства.

Оценивая технический потенциал в садоводстве с позиции адаптивности, можно говорить о трех его папах. Наибольший успех сейчас достигну! в техническом обеспечении технологий возделывания и уборки урожая смородины, аронии, косточковых и семечковых. Следующим этапом может быть повышение уровня механизации возделывания как основных, так и редких, вновь введенных в производство культур. Наконец, третьим шагом становятся разработки, связанные с механизацией возделывания культур для длительного хранения урожая и получения перспективной продукции переработки [ 1 ].

Одним из объединяющих, связующих звеньев этих этапов становятся универсальные технологии и присутствующие в них наиболее общие для большинства технические средства. Таким ключевым фактором, среди наиболее известных ранее, может стать залужение посадок, способное существенно повлиять на эффективность садоводства в современных условиях при минимальных изменениях интенсивных технологий выращивания многолетних насаждений и дефиците средств механизации.

Постоянное задернение с мульчированием травой в плодоносящих садах дает возможность сохранить плодородие почвы, регулировать рост растений, улучшить окраску плодов [2]. Кроме того, задернение почвы с частым скашиванием и оставлением скошенной массы на месте в качестве мульчи не требует внесения органических удобрений, создает хорошую рабочую поверхность для раннего начала работ в саду и для уборки урожая. Подобное задернение обходится хозяйству в 2,5-3 раза дешевле, чем черный пар с органическими удобрениями |3]; оно обеспечивает вместе с тем высокую урожайность и облегчает проведение ранних опрыскиваний и обрезки, дает возможность проводить другие работы в саду в любую погоду. Задернение садов снижает себестоимость продукции на 2030 % по сравнению с себестоимостью продукции в садах, содержащихся под черным паром.

Плодоводы одним из важнейших преимуществ задернения считают предотвращение повреждений корневой системы плодовых деревьев, повышение их зимостойкости, а также улучшение качества плодов и условий по уходу за садом [4]. Скошенная зеленая масса (мульчирующий слой) предохраняет почву от разрушения ударами капель, значительно снижает сток воды и улучшает впитывание влаги в почву.

В садах Нечерноземной зоны России сильно развита водная эрозия почвы [5]. Поэтому переход на систему задернения - одно из наиболее эффективных средств сведения к минимуму этого явления.

Известные технологии [6] содержания многолетних насаждений под задер-нением предусматривают многократное скашивание травостоя. С этой целью активно разрабатывались и совершенствовались как сами технологии, гак и технические средства для кошения травы в междурядьях. Полностью отвечающей комплексу требований садовой косилки еще нет. На основе всестороннего анализа известных машин и технологий предложено использовать роторные косилки с модифицированным режущим аппаратом в рамках наиболее просто реализуемых в конкретных условиях конкретных хозяйств технологий залужения междурядий в садах и ягодниках.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Сальников, Сергей Викторович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Анализ известных результатов многочисленных сравнительных исследований содержания почвы в междурядьях садов под паром и задернением показал наличие ряда существенных достоинств системы залужения, выражающихся в улучшении состояния почвы, повышении продуктивности деревьев и качества плодов, снижении затрат на уход за многолетними насаждениями.

2. На основе изучения конструкций косилок, применяемых для работ в садоводстве, скомпонован блок требований к устройству роторной косилки и ее основных механизмов: двухроторный режущий аппарат, многолезвийные ножи, которые должны быть снабжены устройством для равномерного разбрасывания срезанной массы, и наличие обходной окашивающей секции.

3. Дана оценка инженерных расчетно-теоретических разработок по обоснованию как параметров, так и рабочих процессов бесподпорного резания стеблей свободно движущимся ножом, что позволило сформулировать вопросы для проведения теоретического анализа работы косилки: процесс взаимодействия ротора обходной секции косилки со штамбом дерева.

4. С использованием полученных расчетных уравнений в пределах принятых допущений по коэффициенту трения ротора по штамбу, поступательной скорости агрегата, диаметров штамбов и ротора и его массы установлены диапазоны изменения силы трения (1,2. 3,2 кН), зоны взаимного контакта ротора и штамба (120-400 мм) и давления ротора на штамб (0,4.0,9 МПа), меньшего, чем предельно допустимого (1,14.2,12 МПа).

5. По результатам проведения многофакторного эксперимента по плану ПФЭ 23 с использованием созданного лабораторного стенда для оценки влияния угла а установки на ножах отражающей пластины, поступательной скорости агрегата и частоты со вращения ротора на коэффициент равномерности распределения скошенной массы получено уравнение регрессии, показавшее преобладающее влияние двух факторов - угла а и частоты со вращения ротора.

6. Созданные с учетом полученных результатов ротационные косилки КИУ-2А и КРС-2,5А включены в технологический комплекс машин для ухода за почвой в садах.

7. По результатам государственных приемочных испытаний косилки КИУ-2А и КРС-2,5А получили решения о поставке на производство соответстственно № 2651 и № 2650 от 12.08.96.

8.Энергетический анализ технологического процесса кошения междурядий в задерненных садах роторными косилками показал, что применение косилки с обкашивающей штамбы секцией позволяет снизить энергетические затраты, приходящиеся на единицу площади, с 178,7 МДж/га до 153,3 МДж/га и интенсифицировать процесс на 14%.

Выводы. 1. Обобщая представленные сведения и другие информационные материалы, можно сделать заключение, что задернение междурядий сеяными злаковыми травами и (или) содержание междурядий под седератами:

- способствует не только сохранению, по и улучшению структуры почвы в корнеобитаемом слое;

- улучшает водопроницаемость и оптимизирует ее по горизонтам почт.! с преимущественным размещением корней деревьев;

- стабилизирует температурный режим почвы при резких изменениях климатических факторов внешней срелы;

- увеличивает поступление органического вещества в почву, повышая тем самым ее плодородие;

- может обеспечить направленное изменение химического состояния почвы;

- позволяет сбалансировать азотосодсржащие соединения, определяющие ростовые процессы плодовых деревьев;

- активизирует интенсивность микробиологических процессов, ускоряя разложение органической массы;

- позволяет располагаться корневой системе деревьев в наиболее активном подповерхностном почвенном горизонте;

- изменяет вид и структуру корневой системы деревьев, образуя необходимое количество опорных основных (якорных) корней и эффективную систему отрастающих корешков;

- позитивно влияет на формирование и наращивание плодовой древесины деревьев на начальных этапах вступления их в плодоношение;

- более эффективным оказывается влияние омолаживающей обрезки в плодоносящих насаждениях яблони;

- положительно, но дифференцировано в сортовом и породном разрезе сказывается на урожайности деревьев;

- благотворно влияет на товарные качества и пищевую ценность плодов;

- способствует лучшей сохранности плодов при их длительном хранении в промышленных хранилищах.

2. Реализация достаточно эффективного агротехнического приема - залужения междурядий, определяет специфические требования к техническим средствам, обеспечивающим технологически грамотное его исполнение, в первую очередь скашивание травы.

1.2. Существующие технические средства для скашивания травостоя в задериенных садах

Современные конструкции косилок но принципу среза можно разделить на два основных класса: с подпорным и бесподпорным срезом. При подпорном срезе ножи режущего аппарата совершают возвратно-поступательные движение, как правило, за счет реализации скорости резания до 20-30 м/с кривошипно-шатунного механизма, бесподпорный срез осуществляется при вращательном или поступательном движении ножей [18]. Ножи могут совершать движение: вращательное в вертикальной или горизонтальной плоскостях; поступательное движение в горизонтальной плоскос ти. Порядок скоростей резания в этом случае 35-40 м/с, а в более современных косилках до 60-70 м/с.

Косилки, осуществляющие подпорный срез при возвратно-поступательном движении ножей, имеют ряд недостатков:

-изменяющаяся в процессе одного цикла скорость резания отрицательно сказывается на качестве среза;

-возвратно-поступательное движение ножей вызывает появление значительных знакопеременных инерционных сил, воздействующих на рабочие элементы конструкции, что снижает их эксплуатационную надежность;

-наличие противорежущих подпорных элементов приводит к забиванию режущего аппарата на густом и перепутанном травостое [18-23].

За последние годы в сельскохозяйственных машинах для кошения трав все большее применение находят ротационные режущие аппараты [24]. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными режущими аппаратами: позволяют работать на повышенных эксплуатационных скоростях, а также в некоторых случаях выполнять одновременно несколько операций [25]. Преимущества ротационных косилок при работе на повышенных поступательных скоростях - малая за-биваемость и незначительная вибрация. 1хли косилки с пальцевыми режущими аппаратами могут удовлетвори тельно работать при рабочих скоростях 4- 7 км/ч, а косилки с двухножевыми беспальцевыми аппаратами - при 8-11 км/ч, то для ротационных косилок допустимы скорости 10-15 км/ч. Отношение поступательной скорости к скорости резания у ротационных косилок находится в пределах от 1:22 до 1:15 против предельного значения 1:1,6 у обычных (сегментно-пальцевых) косилок [26]. Производительность ротационных косилок на 1 м захвата равна 0,951,4 га/час, а у косилок даже с двухножевыми аппаратами 0,7-1,0 га/час. Однако мощность, необходимая для привода ротационных косилок, сравнительно велика и составляет 15-19 л.с. на 1 м. захвата против 8-12 л.с. у косилок с пальцевыми аппаратами и 11-14 л.с. у косилок с двухножевыми аппаратами. На перерезание растений ротационные косилки расходуют 60-65 % подводимой мощности, в то время как прочие косилки 30-40%, т.е. ротационные косилки отличаются высоким к.п.д. [5]. В условиях многократного подкашивания травы в садах обычный сег-ментно-пальцевый режущий аппарат, имеющий возвратно-поступательное движение ножа, оказывается неработоспособным [27]. Ротационные режущие аппараты косилок могут иметь вертикальную или горизонтальную ось вращения (рис. 1.1).

Режущие аппараты с горизонтальной осью вращения производят косой срез, причем наклон плоскости среза непостоянен, что обусловлено кинематикой режущего механизма. Такие аппараты получили применение на косилках-измельчителях типа КИР-1,5, предназначенных для уборки растений на зеленый корм. Режущие аппараты такого типа выполняются в виде прямых (или винтовых) лезвий, шарнирно соединенных с вращающимся барабаном. Рабочие органы режущих аппаратов по способу подвески различаются следующим образом: либо нож подвешивается шарнирно к валу, либо нож подвешивается к валу с помощью двойного шарнира (чаще всего на одно или два звена цепи).

В последнем случае нож может отклоняться не только в плоскости своего вращения, но и в стороны от нее. Преимущество второго способа подвески ножей заключается в том, что благодаря возможности бокового отклонения уменьшается вероятность поломки ножей при встрече с препятствиями. Недостаток этого способа - быстрый износ цепей по сравнению с износом плоского шарнира. Именно поэтому второй способ подвески в выпускаемых машинах встречается реже.

Рис. 1.1. Типы режущих аппаратов: а) - с горизонтальной и б) - с вертикальной осями вращения.

Режущие аппараты с вертикальной осыо вращения (сегментно-дисковые, дисковые и т.п.) производят срез в плоскости, близкой к параллельной поверхности почвы, т.е. в плоскости, перпендикулярной большинству срезаемых растительных элементов. Аппараты такого типа выполняются в виде диска или правильного многоугольника с закрепленными жестко или шарнирно лезвиями, режущие кромки которых расположены в плоскости вращения. В некоторых конструкциях аппаратов удлиненные лезвия крепятся непосредственно на нижнем фланце приводного вала.

Наибольшее распространение в ротационных садовых косилках получили плосковращательные режущие аппараты с лезвиями, закрепленными на несущем элементе. Такие аппараты (сегментно-дисковые) экономичны, просты по конструкции, легки в обслуживании и надежны в работе [28].

В нашей стране были разработаны косилки для среза и удаления растительности с откосов каналов и для среза в прокос высокоурожайных полеглых трав. Например, Мозырьским заводом мелиоративных машин выпускалась однодиско-вая косилка МСР-1,2 для среза и удаления растительности с откосов каналов. Для этой же цели СКБ "Мелиормаш" г. Минска разработало 3-х дисковую косилку к каналоочистителю ЭМ-202. В этом же СК1> разработана косилка МР-7, отличающаяся от ЭМ-202 тем, что для удаления срезанного материала на валах режущих органов установлены вентиляторы [29]. Ротационные косилки, входящие в комплекс мелиоративных машин, работают при небольших поступательных скоростях (1-Зкм/ч), что обусловлено специфическими условиями их эксплуатации.

Ротационная косилка КРН-2,1 (рис. 1.2) предназначена для скашивания высокоурожайных трав на повышенных поступательных скоростях (2,50-4,15 км/ч) с укладкой скошенной травы в прокос. Она может быть использована для окаши-вания сильно заросших участков, прокосов пастбищ, скашивания мелкого кус/арника и бурьяна. Косилка применяется во всех зонах сельского хозяйства России на полях с выровненным микрорельефом и имеет производительность в 2-3 раза большую по сравнению с косилками, имеющими режущие аппараты возвратно-поступательного действия.

Анализ результатов испытаний, проведенных па Литовской, Таджикской, Казахской, Подольской, Северо-западной и Владимирской МИС [29], показал, что при оценке технико-технологической надежности ротационных косилок КРН-2,1 средняя наработка до отказа составила:

- зубчатых колес режущего бруса - 144,8 ч;

- картера редуктора - 167 ч;

-ротора -170ч.

Рис. 1.2. Конструктивная схсма косилки KPI 1-2,1: I- рама навески; 2- тяговый предохранитель; 3- подрамник; 4- цапфа; 5- брус режущего аппарата; 6- ротор; 7- нож; 8- упор; 9- полевой делитель; 10- башмак; 11- редуктор; 12-карданный вал с защитным кожухом.

Во ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина совместно с ГСКБ (г. Кишинев) был разработан и изготовлен однороториый измельчитель сидератов "ИСС", имеющий ширину захвата 1,5 м [30] и состоящий из ротора, рамы с ходовым колесом, двух редукторов, набора передаточных валов и кожуха. Ротор представляет собой двухконсольную лопасть, на обоих концах которой шарнирно крепятся ножи. Конструкция "ИСС" позволяет работать в навесном варианте (вслед за трактором и на передней траверсе), а также в прицепном (без смещения и с боковым смещением). При испытаниях измельчителя на Пушкинской МИС выявлено несоответствие качества работы машины некоторым агротехническим требованиям (по качеству измельчения и по распределению измельченной массы по ширине захвата машины). Рабочий орган "ИСС" оказался непригодным для работ в задерненных садах [5].

В СКБ завода «Сибсельмаш» был разработан четырехроторный измельчитель-косилка «ИКС-3», предназначенный для измельчения сидератов, а также для скашивания и измельчения многолетних трав в задерненных садах. В процессе государственных испытаний «ИКС-3» на Пушкинской и Центрально-Черноземной МИС выявлено, что косилка не удовлетворяет агротехническим требованиям по качеству измельчения и распределения измельченной массы по ширине захвата машины [5].

Интенсивные работы по созданию косилок для садов ведутся в Г олландии. Выпускаемая машиностроительной фирмой «Van Wamels Machinefabriek» в Бе-неден-Леувен косилка «Perfekt-Super», предназначенная для кошения трав в междурядьях и приствольных полосах садов, по обочинам дорог, а также для подравнивания газонов, пользуется успехом во многих странах [31, 32]. Преимущество косилки состоит в том, что скашивание производится под углом к движению трактора. При этом осуществляется перекрытие роторов, все стебли растений полностью срезаются. Косилка имеет трехточечное навесное устройство, позволяющее быстро и точно регулировать боковой вынос машины. Для работы при максимальном боковом сдвиге в комплект машины включено дополнительное сцепное приспособление. При минимальной высоте среза (4 см) косилка движется на пневматических колесах, установленных в специальных кронштейнах. Режущий аппарат состоит из четырех роторов диаметром 710 мм и вращающихся со скоростью 65 м/с [5]. Привод роторов - от ВОМ трактора через редуктор и клино-ременную передачу. Каждый ротор представляет собой диск, к нижней части которого крепятся изготовленные из износостойкой магниевой стали ножи с двойными режущими кромками. При затуплении режущих кромок ножи переставляются для работы другой стороной. Для скашивания травы вблизи стволов деревьев косилка имеет выдвижную секцию, состоящую из наружного ротора, шарнирно соединенного с основной рамой при помощи поворотного рычага. Поверх ротора установлен обрезиненный диск, диаметр которого превосходит диаметр самого ротора. При встрече с деревом обрезиненный диск упирается в штамб и отжимает выдвижную секцию. После обкоса дерева иод воздейс твием возвратной пружины выдвижная секция занимает исходное положение. Для работы вблизи молодых деревьев (или саженцев) на выдвижной секции устанавливается криволинейны!? рычаг, при незначительном касании которого о штамб приводится в движение вся выдвижная секция.

Важное преимущество косилки «Perfekt-Super» - возможность использования ее для удаления старой мульчи, оставшейся от предыдущих сезонов [33]. Для этого на выдвижной секции устанавливается шкив большего диаметра, частота вращения ротора снижается вдвое. Режущий элемент смещен на концах на 20 мм к низу и имеет на задней стороне верхнего края полоску длиной 50 мм и высотой 15 мм. При проходе косилки вдоль ряда деревьев остатки мульчи с тонким слоем почвы снимаются по ширине около 1,2 м. Недостаток метода - рабочий орган косилки обнажает слишком большую площадь земли, а отбрасываемая почва сильно измельчается. Косилка «Perfekt-Super» выпускалась в модификациях «SA-325», «S-220», «S-270», «S-ЗОО», «S-380», которые отличаются между собой шириной захвата, количеством роторов и потребной мощностью.

Косилка «SA-285» не имеет выдвижной секции и навешивается на трактор в смещенном (по отношению к продольной оси трактора) положении, благодаря чему ширина захвата регулируется в пределах 2,50-2,85 м. Высота среза регулируется установкой двух опорных полозков.

Модель «SA-330D» [34, 35] имеет новое устройство для регулировки ширины захвата. Машина состоит из двух шарнирно соединенных между собой двух-роторных секций с возможностью изменения положения в пределах 2,5-3,3 м (при полностью сведенных секциях - 2,1 м). Высота среза регулируется в пределах 40-120 мм при помощи трех опорных полозьев. Кожухи, закрывающие рабочие органы, имеют сзади окна для выброса скошенной травы.

Косилка "Votex-Hexa", выпускаемая голландской фирмой "A.J.Vogelenzang", содержит шестиугольные наборные режущие элементы с отогнутыми вниз краями [36, 37] и вырезами в задней части для выброса скошенной травы. Благодаря отогнутым вниз краям элементов скошенная масса не разлетается во все стороны, а выбрасывается равномерным слоем. Высота установки роторов 30-115 мм. Детали режущего аппарата оцинкованы термическим путем с целью защиты от коррозии. Благодаря большому расстоянию между опорными колесами, неровности почвы мало влияют на высоту среза травы. Кожух клиноре-менной передачи - из армированного полиэстера, обладающего высокой стойкостью в отношении перепадов температур и солнечного света. Ширина захвата может изменяться присоединением одной или двух дополнительных секций.

Двухроторная косилка "Cycloon", производимая той же фирмой, имеет ширину захвата 1,4 м. Несущий элемент каждого ротора выполнен из дюралюминиевого диска, состоящего из плоской центральной и конической (придающей большую жесткость) периферийной частей. Частота вращения роторов - 2050 об/мин. Передача крутящего момента от ВОМ трактора - через конический редуктор, рассчитанный на работу с перегрузками. Передача на роторы производится клиновыми ремнями, закрытыми кожухами. Отличительная особенность машины - незначительный расход мощности. Проведенные испытания показали, что косилка "Cycloon" может агрегатироваться даже с тракторами мощностью 16 л.с.

Режущий аппарат ротационный косилки "Byrg", выпускаемой в Голландии фирмой "Van Byrg", состоит из двух неподвижных и одного поворотного ротора, приводится в движение от ВОМ трактора через конический редуктор и клиноре-менную передачу (рис. 1.3). Благодаря специальным направляющим, позволяющим менять направление отброса срезанной травы, скошенная масса разбрасывается в междурядьях более равномерным слоем [38-40].

Пятироторная садовая косилка "Van Byrg", имеет трубчатую раму, опирающуюся на четыре самоустанавливающиеся колеса: два полевых, вынесенных впереди режущего аппарата, и два внутренних, расположенных сзади косилки. Высота среза - от 0 до 175 мм. Проскальзывание клиновых ремней и проворачивание лезвий надежно предохраняют косилку от поломок в процессе работы. Характерная особенность конструкции - наличие двух выдвижных секций, расположенных по обеим сторонам машины, что позволяет скашивать траву за один проход в междурядьях шириной 4 м [41].

Рис. 3. Косилка "Byrg"

Голландская фирма сельскохозяйственного машиностроения "Kinkelder" выпускает косилку "Kinkelder", рама которой, изготовленная из проката круглого сечения, опирается на три самоустанавливающихся колеса (рис. 1.4). Ротационный режущий аппарат ее состоит из трех роторов диаметром 650 мм, имеющих на рабочих кромках лезвий скорость до 80 м/с. Крепление ножей обеспечивает возможность большого отклонения в направлении резания при некоторой возможности вертикального отклонения, не вызывая забивания. Секция крайнего ротора оборудована рычажным копирующим устройством, предотвращающим встречу ротора со штамбом дерева [42].

Голландская фирма «Schipper» выпускает косилку с шириной захвата 2,1 м. Ротационный режущий аппарат состоит из ротора сегментно-дискового типа, привод которого осуществляется через карданную передачу и конический редуктор. Наличие в косилке специального кожуха создает условия для многократного воздействия ножей ротора на срезаемую траву. Косилка может использоваться для кошения грубостебельных сорняков, для чего применяются специальные лезвия, оказывающие дробящее действие и препятствующее дальнейшему росту растений [40, 43].

Рис. 1.4. Косилка "Kinkelder" (Голландия).

Машины для мульчирования почвы немецкой фирмы «Fischer's Banakyda» имеют жесткую компактную конструкцию с особым оснащением и, благодаря своей жесткости, пригодны уже и для измельчения срезанных ветвей деревьев (диаметром до 40 мм), а также для работы на неровной местности с сильными уклонами. Благодаря особому исполнению плосковыпуклого обкашивающего диска, выполненного из специально подобранных сортов стали, поворотный рычаг может работать в наклонном положении, эффективно копируя рельеф.

Роторная косилка-мульчеукладчик фирмы «AEDES» обеспечивает быструю и эффективную работу благодаря компактности и параллелограмной подвеске. Конструкция основана на модульном принципе. Применение автоматического гидравлического щупа в конструкции косилки-мульчеукладчика позволяет эффективно обрабатывать молодые посадки винограда и плодовых культур (рис. 1.5).

В садах Чехии и Словакии используют роторные косилки, поставляемые НИИ садоводства в Головусах. Рабочий орган этих косилок состоит из тонкостенной трубки, к обоим концам которой присоединены цепи, с помощью которых и сбивается трава. Частота вращения роторов - 1200 об/мин, рабочая скорость -4.8 км/ч [44].

Режущий аппарат косилки фирмы «Викон» (США) состоит и? двух неподвижных и трех вращающихся дисковых ножей. Частота вращения дисков -3100 об/мин, в результате чего обеспечивается скорость движения лезвий ножа 85 м/с. Перед каждым диском установлен пневматический стеблеподьсмник с диаметром воздушного жиклера 2,5 мм. Поступательная скорость косилки - до 14,5 км/ч [45].

Рис. 1.5. Косилка «ACDES»

Для ухода за задерненными садами в США широко используется косилка «Split-Axle» модели «RSS-112» фирмы «Brillilon». Машина не имеет выдвижной секции и предназначена для силосного скашивания травы в междурядьях, но может срезать также кустарники с диаметром ветвей до 15 мм. Режущий аппарат состоит из двух роторов, на режущих лезвиях закреплены пластинки под углом 30° к плоскости вращения, благодаря чему при высокой окружной скорости роторов трава подсасывается вверх и срезается на одинаковый высоте от поверхности почвы. Это же приспособление обеспечивает подъем полеглой травы. Конструкция режущего аппарата позволяет работать на неровном рельефе, при помощи заднего щитка на машине скашиваемая трава укладывается в валок. Кроме модели «RSS-112» фирма выпускает косилку «Super Drive» захватом 2,1 м.

Косилка «Gyramors» фирмы «John Deere» (США) выпускается в двух модификациях. Машины имеют ширину захвата 2,3 м и поперечное смещение вправо от продольной оси трактора до 1,9 м. Режущий аппарат состоит из трех роторов, которые приводятся в действие от ВОМ трактора посредством клипоременной передачи. Для подъема режущего аппарата косичка оборудована гидроцилиндром с предохранительным устройс твом [5].

Роторная косилка-плющилка «Swathmastcr 320» датской фирмы «JF», представленная в декабре 1986 г., имеет восемь дисковых ножей и измельчитель. Частота вращения рабочих органов регулируется в диапазоне 600-1400 об/мин. Мощность, потребляемая от ВОМ трактора, составляет порядка 80 л.с. Косилка-плющилка «Warrior 210», выпускаемая той же фирмой, имеет роторный режущий аппарат оригинальной конструкции, позволяющий регулировать частоту вращения в широких пределах в зависимости от особенностей скашиваемой растительности. Производительность машины - около 130 т/ч, потребляемая мощность -130 л.с. [45].

Итальянская фирма «СаЬе» выпускает ротационные косилки, содержащие установленный на раме привод, на выходном валу которого закреплен один дисковый рабочий орган. Для предотвращения поломки режущего аппарата и повреждения штамба плодового дерева косилки снабжаются гидравлическими щупами. Такие косилки эффективны в условиях равнинного садоводства, когда они могу т окашивать приштамбовое пространство за два прохода, т. е. когда есть подход к штамбу с двух сторон. В условиях горного садоводства, когда к штамбу дерева есть подход только со стороны террасы, такие косилки оставляют огрехи (ие скошенные участки) от штамба до откоса террасы [46].

Косилки «Diskus» французской фирмы «Stokei el Smitz» имеют три ротора, на каждом из которых закреплены четыре лезвия [47]. Окружная скорость роторов около 80 м/с, ширина захвата 2,1 м. Высота среза устанавливается при помощи трех самоустанавливающихся колес. Наружный ротор соединен с рамой через поворотный рычаг, что позволяет обкашивать траву вокруг штамбов при помощи обрезиненного дискового щупа, размещенного над наружным диском. Эта же фирма выпускает двухроторную садовую косилку с шириной захвата 1,5 м. Одно из опорных колес закреплено непосредственно на дисковом обрезиненном щупе поворотного ротора. В обеих косилках применены несущие ножи-диски квадратной формы.

На территории экспериментального хозяйства «Рамава» Ряжского района испытывалась израильская ротационная косилка «Н-100» фирмы «Нир-Давид» [41], предназначенная для кошения травостоя в задерненных садах и для скашивания остатков трав на пастбищах. Основные достоинства машины - не нужна переточка ножей; при поворотах машину не нужно переводить в транспортное положение; рабочие органы косилки при работе выравнивают небольшие неровности рельефа; машина хорошо скашивает грубые сорняки, которые другие косилки скашивают не полностью (луговик, щавель, туиолистник). Основной недостаток машины - достаточно большая энергоемкость.

Описанные выше роторные косилки охватывают практически все реализуемые в практике направления в создании технических средств, используемых при скашивании травостоя в междурядьях многолетних насаждений. Разработки последних лет не привнесли новых оригинальных идей и их возможных технических решений. В зависимости от целей, необходимости, конкретных задач этапа различными исследователями представлялись специально ориентированные аналитические обзоры и классификации машин и оборудования, имеющих прямое или косвенное отношение к скашиванию травы в садах. Наиболее полным и близким к идеям и целям нашей работы относится обзорная классификация Николю-кина Б.Е. [49], отражающая общую градацию и соотношения друг с другом принципиальных перспективных направлений технических средств (таблица 1.4).

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Сальников, Сергей Викторович, 2000 год

1. Кашин В.И. Научные основы повышения устойчивости садоводства.// В кн. Проблемы и перспективы адаптивного садоводства России. Тезисы докладов Всероссийского научно-методического совещания, 14-17 сентября 1994 года, -М., 1994, -С. 3-8.

2. Greenham D.W. Orchard Soil management. "Report of the thirteenth internation horticultural congress", 1952, S. 18-188.

3. Folley R.R. Grassing down is cheaper in the long run. "The Grower", v. 42, 1954, p. 723-725.

4. Wiiliams H.R. Grassing down of orchards. "Agriculture", v. 63, №1, 1956, p. 13-16.

5. Макаренко B.A. Исследование и обоснование технологического процесса и рабочего органа для скашивания травы в задерненных садах. Дисс.канд.техн.наук. -М.: 1972, 191с.

6. Кудревец Р.П., Косякин А.С., Шевякова Т.И. и др. Промышленная технология возделывания косточковых культур в Нечерноземной зоне (рекомендации), НИЗИСП, Во «Агропромиздат», М., 1990, 62с.

7. Рубин С.С. Содержание почвы в садах. Из-во "Колос", М.: 1967, С. 197.

8. Принева Л.А. Изучение способов содержания почвы в эксплуатационных яблоневых садах нечерноземной полосы РСФСР. Дисс. на соискание ученой степени канд. с.-х. наук, М.: 1967.

9. Заркасова М.А. Влияние регулирования травяного покрова на плодородие ча-лечниковых почв. Молодые ученые- садоводству России. Тезисы докладов Всероссийского совещания. М.: 1995, С. 192-193.

10. Ю.Маслов С.П., Руденко К.Н. Влияние систем содержания почвы и доз азотных удобрений на рост и урожайность деревьев яблони. //Селекция, сортоизучение, агротехника плодовых и ягодных культур,- Орловское отделение Приок. кн. изд-во, Орел, 1982, С. 71-76.

11. Майдебура В.И., Беляк НИ., Козак Н.В. Система содержания почвы и урожайность яблони. Ж-л "Садоводство и виноградарство", 1988, №5.- С. 10.

12. Семенова Г.Г., Козак Н.В. Урожайность яблони и качество плодов в зависимости от систем содержания почвы и доз удобрений. Ж-л "Садоводство и виноделие Молдавии", 1990, №2,- С.23-25.

13. Насталенко П.И. Влияние дерново-перегнойной системы содержания почвы на рост, урожайность и товарные качества плодов яблони. Ж-л "Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии", 1990, №1.- С. 23-25.

14. М.Горбатенко В.Е. Содержание почвы в интенсивных садах. Ж-л "Садоводство и виноградарство", 1990, №8.- С.14-15.

15. Еремин Г.В. и др. Рекомендации по восстановлению подмерзших насаждений и созданию зимостойких садов в Краснодарском крае,- Краснодар, 1996,- С. 38-40.

16. Попов А.С., Щекотов Н.Д. Влияние обрезки и систем содержания почвы в саду на урожай, качество и лежкоспособность яблок. //Технология, механизация и организация интенсивного садоводства: Сб. науч. тр. ВНИИС им. Н.В. Мичурина." Мичуринск, 1985.-С. 10-13.

17. Мацнев А.В. Содержание почвы в вишневом саду. Ж-л "Садоводство и виноградарство", 1992, №5-6,- С. 8-9.

18. Каифаш Ф. Обоснование динамических параметров и режима работы ротационного режущего аппарата. Дисс.канд.техн.наук. М.: 1982,158 с.

19. Красноступ С.М. Исследование кинематики режущего аппарата косилок с гидравлическим приводом. Автореферат дисс.канд.техн.наук. Ростов-на-Дону, 1965.

20. Окороков И.Ф. Режущий аппарат для скоростных жаток. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. №6, 1966.

21. Vogt Cord. Mahnwerke fur jeden einsatzzwek. Messer. lalken oder Schliebe. // Landmascli.-Fachbetr., 1980,32N3, s. 69-71.

22. Долгов И.А. и др. Механизация сеноуборочных работ. ЦИНТИМАШ, 1962.

23. Сальников С.В. Сотрудничество производства и науки при современном состоянии садоводства/ В кн: Техн. прогресс в садоводстве», М., ВСТИСП, 1997.

24. De Zanche Cesare. Ze falciatrici rotative. "Macchine motori agricoli", № 11, 1968, p. 67-68.

25. Долгов И.А., Зельцерман И.М. Машины и орудия для механизации сеноуборочных работ. "Машгиз", 1963.

26. Reviewing industrial mowers. "Implement tractor", № 17, 1968, p. 46-48.

27. Безопасность при эксплуатации роторных косилок./Л.С. Сюи, В.В. Андросов и др.// Труды Моск. Гидромелиоративного ин-та. -М.: 1981, вып. 70. -с. 104-108.

28. Погорелец А.Н. Технологические и технические основы совершенствования роторного режущего аппарата уборочных машин. Автореф. дисс. канд. техн. наук, Киев, 1975.

29. Growing Reguest for "Perfekt-Super". "Holland Shipping and Trading", № 485,1967, p. 14.32."Perfekt-Super" Rotary Mower: A Great Success. "Holland Shipping and Trading", №469, 1996, p. 11-12.

30. Fruitteler- maakt met cirkelmaaier Zwarte stroken schoon. "De Fruitteclt", №15,1968, p. 521.

31. Nieuws ower cirkelmaaiers. "De Fruitteelt", №2, 1968, p. 62-63.

32. Perfekt- Mulchmaschinen. "Schweizerische Zeitschrift fur Obst und Weinbau", №26, 1969, p. 9.

33. Ееп nieuw type cirkelmaaier. "De Fruitteelt", №2, 1963, p. 48-49.

34. Votex- Heca cirkelmaaiers. "De Fruitteelt", №22, 1965, p. 739.

35. Cirkelmaaier- nieuws. "De Fruitteelt", №3, 1964, p. 79.

36. Weca. Cirkelmaaiers. "De Fruitteelt", №22, 1962, p. 723.

37. Weca. Cirkelmaaiers. "De Fruitteelt", №22, 1965, p.722-723.41 .Nieuws over maaimachines. "De Fruitteelt", №22, 1966, p. 764-765.42."De Fruitteelt", №2, 1968, p. 58.43."De Fruitteelt", №24, 1965, p. 794-795.

38. Журнал "Lahradniche", ЧССР, №2, 1968 г. С. 11-12.

39. Журнал " Механизация и электрификация сельского хозяйства", №3, 1987.

40. Шомахов Л.А. Косилка фронтальная садовая //Тез. докл. научной конф. (в рамках СНГ) СКНИИГПС «Интенсификация садоводства» Нальчик, 1994.47."Zandtechnik", №6, 1960, р. 138.

41. Отчет 12-66. "Испытания ротационной косилки Н-100".- Государственное специализированное конструкторское бюро по комплексам машин для ферм крупного рогатого скота. Рига, 1966.

42. Николюкин Б.Е. Повышение работоспособности привода ротационных косилок. Дисс.канд.техн.наук Ростов-на-Дону, 1993, 163с.

43. Новиков Ю.Ф. Теория и расчет ротационного режущего аппарата с рубящими рабочими органами. "Сельхозмашины", 1957, №8, С. 1-5.

44. Reiners Е. Der Mechanismus der Prallzekleinerung beim geraden, zentralen Stoss und die Anwendung dieser Beanspruchungs art bei der Zerkleinerung von sproden Stoffen. Koln, 1962.

45. Sellegrenn. Das Massen des Widerstandes der Mettallebei Anwendung von Schneides tahlen. Zd. Osterreich Ing. und Architekten vereines. 1996. №32.

46. Резник H.E. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. -М.: Машиностроение, 1975.

47. Сулейманов И.С., Карланов A.M. К определению оптимальной скорости вращения рабочих органов стеблеизмельчительного аппарата. Ж-л «Тракторы и сельхозмашины», 1968, №1, С. 39-41.

48. Босой Е.С. Режущие аппараты уборочных машин. М.: Машиностроение, 1967.

49. Мс. Randal D.M.- Мс. Nylty Р.В.: Mechanical and physikal properties of grasses. Trans. Am. Sog. Agric. Engr. 1980. №4. S. 816-821.

50. Dr. Huznar Istvan. A mezogazdasagi anyamgmozgatas mechanikaja. Godollo, 1978.

51. Muller Zoltan. Meassuring Methods for investigation of Mechanical properties of reed. 11. C1GR. International Conference in Godollo.

52. Spiewok D. Uber die Biegesteifigkeit von futterhamen. Deutsche Agrartechnik, 1970. №10. S. 457-459.

53. Верхуша В.М. Исследование сопротивления стеблей кукурузы резанию. Механизация и электрификация сельского хозяйства,- Киев, изд-во "Урожай", 1966, Вып.2.

54. Гайнанов Х.С. Определение упругих свойств с/х растений. Ж-л «Механизация и электрификация сельского хозяйства», 1967, №2.

55. Прочностные свойства зерна. Jarmuvwek, mezogazdasagi gepek, Будапешт, 1979, №5 /на венгерском языке/.

56. Depnedde W. Die Technologichen Eigenschaften von Grfs und deren Einfluss auf den Schneidvorgang "Zerkleinern Von Halmfutter" Land Forsch- Volkenrode. 1970. Sondern. № 8. S. 53-57.

57. Glenn E. Hall Ross D. Brasse- Carl W. Hall. Relaxation Charakteristics of Alfalfa Stem Sections Transactions of the ASAE. 1972 № 4. S. 49.

58. Комаров Л.И. К определению основных параметров измельчающего аппарата роторного типа. Ж-л «Механизация и электрификация сельского хозяйства», 1963, №6. С. 22-24.

59. Носов В.А. Исследование процесса работы ножевого режущего аппарата на толстостебельных культурах. Тракторы и с/х машины, 1958, № 9. С. 16-19.

60. Прокорцев П.И. Определение сил, действующих на нож при резании со скольжением. -Доклады МИИСП, 1965. Техническая механика. 135-142 с.

61. Рубцов Г.М. Исследование процесса резания стеблей измельчителем роторного типа. Доклады МИИСП, 1964. Том 1.С. 115-120.

62. Dobler К. Schnittvorgang, Leistungsbedarf und Schnittqualitet beim Mehen im freien Schnitt. Landtechnik, 1973. Helt 1. S. 14-18.

63. Сальников C.B. Машины для обработки залуженных междурядий садов и ягодников.Сб. научных трудов аспирантов, соискателей и сотрудников Рязанской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. П.А.Костычева. Том И, Рязань, 1997. -С. 3-4.

64. Желиговский В.А. Экспериментальная теория резания лезвием,- М.: Труды МИМЭСХ, 1940, Вып. 9.

65. Резник Н.Е. Классификация режущих аппаратов. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1970. №2.

66. Босой У. С К теории резания стеблей сельскохозяйственных растений. // Труды ВНИИ с.-х. машиностроения, М.: 1963, вып. 21.

67. Фомин В.И. К расчету ротационного режущего аппарата. Труды ВНИИ с.-х. машиностроения. М.: 1961, вып. 29.

68. Протокол № 14-15-94 (142000042) государственных приемочных испытаний опытного образца косилки-измельчителя универсальной КИУ-2А. ЦентральноЧерноземная государственная зональная машиноиспытательная станция, 1994 г.

69. Протокол № 14-7-95 (442000092) государственных приемочных испытаний косилки ротационной садовой КРС-2,5А. Центрально-Черноземная государственная зональная машиноиспытательная станция, 1995 г.

70. Протокол № 14-14-96 (4120092) государственных квалификационных испытаний косилки-измельчителя универсальной КИУ-2А. Центрально-Черноземная государственная зональная машиноиспытательная станция, 1996 г.

71. Сальников С.В., Переведенцев В.М. Анализ перемещения ротора по штамбу дерева. Сб. научных трудов аспирантов, соискателей и сотрудников Рязанской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. П.А.Костычева. Том И, Рязань, 1997. -С. 8-11.

72. Рекомендации по применению методов математического планирования эксперимента в механизации уборочных работ в садоводстве , М., 1987.

73. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей. Справоч. издание под редакцией Налимова В.В. М.: Металлургия, 1982, 752 с.

74. Бермант А.Ф., Арамович И.Г. Краткий курс математического анализа, М.: 1973, 720 с.

75. Бычков В.В., Цымбал А.А., Сальников С.В. Новые машины для ухода за почвой в садах.// Ж-л «Садоводство и виноградорство», 1998, №2. -С. 9-11.

76. Цымбал А.А., Сальников С.В., Драный А.В. Роторная садовая косил-ка//Сборник научных трудов «Плодоводство и ягодоводство России», ВСТИСП, 1996, -С 222-224.

77. Методика энергетического анализа технологических процессов в сельскохозяйственном производстве, ВИМ, 1995, 95 с.

78. Андреев П.А. и др. Новые в изготовлении режущего инструмента для перерабатывающих отраслей АПК. М.: ЦНТИ, 1995.