Для основной обработки почвы применяются также и сельскохозяйственные машины с активными элементами обработки почвы. Их преимущество в том, что рабочие органы приводятся в движение от вала отбора мощности и активно измельчают почву. Обработка почвы такими машинами, как мне кажется должна быть менее энергозатратной, так как машины не нужно тянуть, а рабочие органы сами как бы подталкивают трактор.
Для производства овощных и садовых культур применяют фрезерную обработку. Фреза, навешенная на трактор, хорошо измельчает почву, подрезает и измельчает корни сорняков. Для трактора МТЗ-80 предназначается фреза с шириной обработки до 2 м.
В настоящее время зарубежные фирмы по производству сельскохозяйственных машин предлагают для основной обработки почвы использовать механические лопаты – землекопатели. Захват обработки у них зависит от мощности трактора, который агрегатируется этой машиной. Ширина обработки при использовании трактора МТЗ-80 около 2 м.
Но рабочая скорость при использовании этих машин гораздо меньше, чем при традиционных способах обработки.
Если же присмотреться к работе мотокультиватора, то здесь обнаруживается явное преимущество использования активных элементов для измельчения почвы. На мотокультиваторе используется двигатель мощностью 6,5 лошадиных сил, а ширина обработки составляет 96 см.
Из всего этого следует, что мотокультиватор и мотоблок – самые производительные сельскохозяйственные машины при минимуме затрат мощности! Недостатком же этой мини-техники является то, что за ней нужно ходить и постоянно регулировать уровень заглубления рабочих фрез.
Причины низкой производительности сельскохозяйственных машин с активными элементами.
Современный трактор МТЗ-80 Может с помощью лущильника – полосу шириной 3 м. А с помощью активных элементов (фрезы, лопатокопателя) полосу шириной 1,5 м. Почему?
Ответ напрашивается сам собой. В современном сельскохозяйственном производстве для обработки почвы применяются трактора, хотя сельскохозяйственного, но универсального назначения. На механизм навески трактора можно нацепить любую сельскохозяйственную машину. Так как назначение современного трактора развивать тяговое усилие, то на вал отбора мощности распределяется лишь небольшой процент мощности двигателя, а основная мощность используется для привода главного исполнительного механизма – движителя трактора. На передачу большой мощности вал отбора мощности не рассчитан, и фрезу большого размера он привести в действие не сможет. Шестерни передаточного механизма вала отбора мощности просто не выдержат большой нагрузки и сломаются.
Самоходные сельскохозяйственные машины используются только при уборке сельскохозяйственных культур. Эти сельскохозяйственные машины предназначены для выполнения работ по скашиванию и обмолоту зерновых культур. А специальных машин для обработки почвы не производится.
Мне пришла в голову мысль, что если изготовить самоходную специальную машину для обработки почвы, то она будет гораздо производительней современной любой другой сельскохозяйственной машины.
Самоходные мобильные сельскохозяйственные машины.
Самоходные машины оснащены двигателем, трансмиссией, ходовой частью, кабиной и рабочими органами, смонтированными на общей раме. Эти машины характеризуются высокой мобильностью и маневренностью. Самоходными в основном бывают уборочные машины.
Самоходных же машин для обработки почвы мною в интернете найдено не было. Лишь одно мне удалось узнать, что в начале прошлого века показывали как работал самоходный электроплуг.
Этот факт меня очень удивил. Ведь для уборки сельскохозяйственных культур самоходные машины есть, а для обработки почвы нет. А ведь уборка, как правило, проводится раз в году, самоходные уборочные машины, комбайны используются не более двух месяцев в году. А обработку почвы, например лущение можно проводить по два три раза в течение 8 - 10 месяцев в году, при условии наличия плюсовой температуры воздуха.
Я думаю, что произошло это потому, что любое сельскохозяйственное производство стремится разнообразить способы обработки почвы с целью минимизирования затрат на производство сельхозпродукции. Небольшим сельскохозяйственным предприятиям не приходило в голову использовать самоходную специальную машину для основной обработки почвы. Вместе с тем на малых участках (дачах, огородах) с успехом применяются мотоблоки и мотокультиваторы с активными органами обработки почвы.
Специальная самоходная сельскохозяйственная машина с активными органами обработки почвы особенно будет востребована крупными сельскохозяйственными организациями, на больших площадях полей простои такой техники будут сведены к минимуму.
Варианты конструкции специальной самоходной машины.
Специальная самоходная машина должна быть оснащена двигателем, трансмиссией, ходовой частью, кабиной и рабочими органами, смонтированными на общей раме. Эти машины должны быть мобильными и достаточно маневренными.
Так как машина должна свести уплотнение почвы к минимуму, то она должна обладать не очень большим весом, а значит и мощность двигателя должна быть не очень большой. Для этого вполне подойдет двигатель Д-243 от трактора МТЗ-80.
В конструкцию трансмиссии нужно внести определенные изменения. Основное тяговое усилие нужно направить на привод рабочего органа – фрезы или дисков лущильника. При этом коробка перемены передач может быть с меньшим диапазоном, чем у трактора МТЗ-80. Как известно у трактора МТЗ-80, 18 скоростей вперед и 4 назад. Для обработки почвы достаточно четырех скоростей вперед и одной назад. При использовании понижающего редуктора скоростной диапазон удвоится.
Структурная схема трансмиссии машины может быть построена, как мне кажется по нескольким вариантам.
Вариант 1. Вращательный момент передается на коробку перемены передач, далее на раздаточную коробку, а от нее на движитель и через отключающий механизм на привод рабочих органов. Это необходимо для того, что во время работы машина должна двигаться и приводить в движение рабочие органы, а во время переездов в транспортном положении рабочие органы должны быть отключены.
В транспортном положении рабочие органы должны быть приподняты от земли, а в рабочем – наоборот опущены. Следовательно, вращательный момент должен передаваться от механизма отключения, установленного за раздаточной коробкой, с помощью карданной передачи на механизм привода активных рабочих органов. Весь этот узел дожжен подниматься для установки в транспортное положение, и опускаться для установки в рабочее положение. Для этого нужна гидравлическая система и с помощью гидравлических цилиндров, выполнять данную функцию. Возможен также вариант передачи вращающего момента на ведущий мост движителя с помощью карданной передачи, и установки моста на разную высоту с помощью гидроцилиндров, а передача тягового усилия на рабочие органы осуществляется через редуктор с коническими шестернями. При этом редуктор рабочего органа жестко закреплен с остовом машины.
При использовании данной структурной схемы нужен оптимальный подбор соответствия режимов перемещения машины и вращения дисков лущильника. Такая машина нуждается в экспериментальных испытаниях. Вполне возможно, что в рабочем положении машина сможет перемещаться за счет вращения рабочих органов, а ведущий мост нужно будет включать только на разворотах машины. В этом случае возможен другой вариант структурной схемы трансмиссии.
Вариант 2. Вращательный момент передается с двигателя на раздаточную коробку. С нее на непостоянно замкнутую муфту сцепления и на коробку перемены передач и далее на дифференциал ведущего моста. Со второго вала раздаточной коробки на непостоянно замкнутую муфту сцепления и коробку перемены передач и далее на редуктор рабочего органа. Такая структурная схема трансмиссии позволяет отключать как ведущий мост, так и привод рабочих дисков лущильника. Но если наша машина будет с успехом перемещаться за счет вращения рабочих органов, а перемещение машины без вращения рабочих органов сведено к минимуму, то возможен третий вариант структурной схемы трансмиссии.
Вариант 3. Вращательный момент передается через непостоянно замкнутую муфту сцепления на коробку перемены передач, и далее на редуктор привода рабочего органа. Двигатель также вращает генератор мощностью около 5 - 10 КВт. Через электрическую трансмиссию электричество подеется на электрические двигатели, установленные внутри ступиц колес ведущего моста. Преимущества этой структурной схемы очевидны. Это минимум механических передач, она не сложнее трансмиссии любого трактора или автомобиля. А электрическая трансмиссия привода движителя обеспечивает оптимальный отбор мощности двигателя на перемещение машины.
Вариант 4. Для передачи вращательного момента от двигателя к исполнительным органам используется электрическая трансмиссия или гидравлическая трансмиссия (ГСТ). В этом случае механические передачи полностью сведены к минимуму, как для перемещения машины, так и для вращения рабочих органов. Но для определения окончательного оптимального варианта нужны практические испытания всех трех вариантов данной машины.
Структурная схема специальной самоходной машины.
Вариант 1.
1 - двигатель;
2 – коробка перемены передач;
3 – раздаточная коробка;
4 – механизм включения;
5 – дифференциал привода движителя;
6 – карданная передача;
7 – редуктор рабочего органа.
Вариант 2.
1 - двигатель;
2 –раздаточная коробка ;
3 – муфта сцепления и коробка перемены передач движения;
4 – муфта сцепления и коробка перемены передач рабочего органа;
5 – дифференциал привода движителя;
6 – карданная передача;
7 – редуктор рабочего органа.
Вариант 3.
1 - двигатель;
2 – муфта сцепления ;
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
