Фреза почвенная

Навесная машина для рыхления и перемешивания почвы (см. Фрезерование почвы). Различают Ф. п. для сплошной и междурядной обработки почвы и специальные машины. Для сплошной обработки в СССР применяют болотные, лесные и полевые Ф. п. (ФБН-0,9, ФБН-1,5, ФБН-2,0). Они применяются для разделки почвы после первичной вспашки осушенных болот, подготовки почвы под посадку лесных культур, в парниках и теплицах, для улучшения лугов и пастбищ. Для междурядной обработки почвы применяют садовые и пропашные Ф. п. (ФП-2, ФС-0,9, ФС-0,7). Группу специальных машин составляют фрезерные каналокопатели (КФН-1200, ЭТР-171 и др.), каналоочистители (ЭМ-202, Д-490 М) и др. Рабочий орган Ф. п. (рис.) — вращающийся фрезерный барабан, к дискам которого равномерно по окружности прикреплены прямые или изогнутые ножи (зубья). Барабан приводится во вращение от вала отбора мощности трактора. Диаметр барабана 300—800 мм, число ножей на одном диске 4—8, частота вращения барабана от 160 до 320 об/мин. Ширина захвата Ф. п. 0,7—4,2 м, глубина обработки 6—20 см, производительность 0,03—2,0 га/ч. Ф. п. широко применяют за рубежом. Ширина захвата их 1,3—2,2 м; глубина обработки до 25 см.

Почвенная фреза: 1 — кожух фрезбарабана; 2 — редуктор; 3 — рама; 4 — решётка; 5 — фрезбарабан; 6 — лыжа; 7 — карданная передача; 8 — нож.

Машины для фрезерования закустаренных земель

Фрезерование растительности совместно с почвой позволяет получить земли, готовые для сельскохозяйственного использования. При этом отпадает необходимость в предварительном срезании и корчевке растительности, что удешевляет стоимость работ, несмотря на то, что древесина измельченного кустарника не используется.

Для фрезерования не засоренных камнями закустаренных земель, лугов и пастбищ наибольшее распространение в последнее время получили навесные – ФБН-1,5, ФКН-1,7 и полуприцепная МТП-44А фрезерные машины, агрегатируемые с энергетическим модулем (трактором) тягового класса 6 болотоходной модификации (таблица 4).

Таблица 4 Техническая характеристика фрезерных машин

4.4.1 Фреза болотная навесная ФБН-2 применяют при освоении осушенных болот и для ухода за лугами и пастбищами. Фреза состоит из рамы, фрезерного барабана и трансмиссии. Рама представляет жесткую сварную конструкцию из квадратных труб, уголков и листового проката.

Фрезерный барабан (рисунок 4а) состоит из вала 1, ведущих 2 и ведомых 3 дисков. К ведущим дискам 3 крепятся по пять изогнутых ножей 5 с заостренными режущими кромками (правые и левые).Несколько дисков, свободно смонтированных на валу 1, образуют барабан. Соединение ведущих и ведомых дисков фрикционное, что предохраняет рабочие органы фрезы от поломок при перегрузках. Момент срабатывания фрикционов регулируется сжатием пружин 4, вмонтированных в барабан. Регулирование сжатия дисков производится нажимной гайкой 6 барабана (с левой резьбой). Вращается барабан в двух подшипниковых опорах. При встрече с твердым предметом (камень, толстый корень и др.) ножевые диски пробуксовывают и предохраняются от поломки. После преодоления препятствия диски снова увлекаются во вращение. Привод барабана от ВОМ трактора осуществляется через карданную передачу, конический и цилиндрический редукторы 6 и 7.

Рисунок 4 — Почвообрабатывающая фреза ФБН-2: а-фрезерный барабан; б – рабочий процесс; в – общий вид ФБН-2.

На заднем брусе рамы фрезы навешана решетка, предназначенная для задержания и дополнительного измельчения кусков дернины. Вал барабана устанавливают в подшипниках. Барабан сверху закрыт кожухом 8, к которому прикреплена грабельная решетка 9.

Рама фрезы в рабочем положении опирается на два колеса. Глубину обработки регулируют винтовым механизмом регулятора 11,изменяющим положение колес по высоте. В рабочем положении ножи фрезы участвуют одновременно в двух движениях: вращательном вместе с барабаном и поступательном вместе с машиной (рисунок 4б). Поэтому режущие кромки ножей отрезают клиновидные стружки почвы. Размер стружки зависит от соотношения окружной и поступательной скоростей ножей. Ножи увлекают стружку во вращение и отбрасывают назад (рисунок 4в). Ударившись о грабельную решетку, почва крошится, куски дернины и растительные остатки падают вниз, а сверху на них укладываются мелкие комочки почвы, прошедшие сквозь решетку.

4.4.2 Фрезерный культиватор-глубокорыхлитель КФГ-3,6 служит для предпосевной обработки почвы под овощные, технические и зерновые культуры, а также применяют при коренном улучшении мелиорируемых земель, лугов и пастбищ (рисунок 5).

1 – ограждения цепных муфт; 2 – цепная муфта; 3 – ограждение промежуточного вала; 4 – кронштейн ограждения; 5 – правый и левый кожух рамы; 6 – центральный редуктор; 7 – приспособление для присоединения карданного вала; 8 – вал подвеса; 9 – передняя подставка; 10 – боковой редуктор; 11 – винт регулировки опорного колеса; 12 – кронштейн опорного колеса; 13 – опорное колесо; 14 – лапа со стойкой; 15 – фрезерный барабан; 16 – правый нож; 17 – левый нож; 18 – задняя подставка.

Рисунок 5 — Фрезерный культиватор-глубокорыхлитель КФГ-3,6

В передней части культиватора установлены стрельчатые лапы на жестких стойках 14. Ширина захвата до 3,6 м, диаметр барабана 480 мм частота вращения барабана до 480 об./мин, глубина обработки до 20 см, производительность до 2 га/ч. У КФГ-3,6 регулировка глубины осуществляется за счет изменения положения опорных колес, расположенных перед стрельчатыми лапами. Удельная масса полевых фрез до 600 кг на 1 м ширины захвата. Для соединения машины с навесной системой трактора служит навесное устройство. Культиватор агрегатируется с тракторами класса тяги 3.

4.4.2 Фрезерная машина ФКН-1,7 агрегатируется с тракторами Т-130БГ, Т-130Г-3 и другими, оборудованными ходоуменьшителем. В передней части трактора укрепляется отвал, с помощью которого производится наклон стволов кустарника по ходу движения агрегата. Отбойная плита выполнена заодно с рамой машины. Фрезерный барабан представляет полый цилиндр, на наружной поверхности которого на специальных кронштейнах крепятся криволинейные ножи, которые могут поворачиваться на 120 о вокруг оси по мере затупления. Привод фрезерного барабана осуществляется от ВОМ трактора через карданную передачу, конический и цилиндрический редукторы, устройство которых аналогично установленным на машине МТП-44А. Для заделки древесины и дернины служит отбойная решетка, а для регулирования глубины заделки и обработки — прикатывающий каток, положение которого относительно фрезерного барабана изменяется перестановкой штырей в регулируемых планках. Для соединения машины с навесной системой трактора служит переходная рама.

Если фрезерная машина МТП-44А предназначена для первичной обработки площадей, заросших крупным кустарником и мелколесьем, то фрезерная машина ФКН-1,7 — только для освоения слабозакустаренных торфяно-болотных и минеральных почв, а также для коренного улучшения лугов и пастбищ.

Фрезы ФБН-1,5, ФБН-0,9, ФБК-2, ФБ-2, ФБН-2, и КФГ-3,6 по конструктивной схеме в основном аналогичны между собой.

Машины для уборки камней

В комплексе культуртехнических работ наиболее трудоемкой операцией является уборка камней. Обычно эта работа проводится на сухих минеральных землях. При уборке камней в настоящее время используется одна из трех технологических схем в зависимости от необходимости уборки крупных или средних камней, или выборки мелких камней из пахотного слоя.

Для выполнения комплекса работ по очистке осваиваемых земель от камней используются как корчеватели, так и специальные камнеуборочные машины, и транспортные средства.

Крупные поверхностные и частично скрытые в почве камни убирают при помощи корчевателей ДП-25, МП-7А, МП-2В, ЛД-9 и др. Для уборки средних и мелких поверхностных камней используются машины КСП-20, ПСК-1, УКП-0,6, а также специальные камнеуборочные машины МКП-1,5, КБМ-1,4 и др (таблица 5). Для вывозки крупных и средних камней и мелких камней — прицепы ПВК-5, 2ПТО-8 и другие.

Корчеватель собиратель поворотный КСП-20 к погрузчику-бульдозеру ПБ-35, используемый на уборке средних камней, выпускается в двух вариантах: корчевателя и погрузчика. Основной вариант — погрузчик с грейферным захватом. Машина КСП-20 работает в комплексе с прицепом ПВК-5.

Для уборки средних камней используется подборщик ПКС-1, которым собираются и вывозятся к местам складирования поверхностные камни. Машина состоит из погрузочного ковша и саморазгружающегося полуприцепа, состоящего из рамы, ходовой части, кузова и двух гидроцилиндров. На заднюю навесную систему трактора устанавливается опорная балка с гидроцилиндром, с помощью которого производится подъем и разгрузка ковша.

Таблица 5 Техническая характеристика машин для уборки камней

4.5.1 Камнеуборочная машина УКП-0,6(рисунок 6) осуществляет уборку средних камней разрезом 0,12. 0,65 м размером 10…300 кг, с поверхности поля и скрытых в пахотном слое на глубину до 12 см. Это полуприцепная одноосная машина, агрегатируется с трактором класса 1,4.

Машина состоит из рамы 6 на пневмоколесном ходу 2, к средней части которой шарнирно крепится рабочий орган — гребенка 5. На заднюю часть рамы также шарнирно опирается бункер-накопитель 4. Гребенка и бункер управляются с помощью гидроцилиндров 3 и 8, соединенных с гидросистемой трактора. Гребенка состоит из 9 зубьев, расстояние между которыми можно изменять распорными втулками. Этим регулируется минимальный размер вычесываемых камней. Зубья 1 гребенки 5 заглубляют и прочесывают верхний слой почвы. Вычесанные камни накапливаются на гребенке 5. По мере накопления камней гребенку гидроцилиндром 3 поворачивают и камни скатываются в бункер 4. Почва просеивается между зубьями 1 гребенки и через решетчатую поверхность бункера. На краю поля заполненный бункер опрокидывают гидроцилиндрами 8. При большой засоренности мелкими камнями поле прочесывают, при малой засоренности к каждому камню подъезжают в отдельности.

Ширина захвата гребенки — 1230 мм. Бункер вместимостью 0,7 м 3 выполнен из стальных прутков.

1-зубья; 2-колесо; 3, 8 — гидроцилиндры; 4-бункер; 5 — гребенка; 6-рама; 7 — прицепное устройство

Рисунок 6 — Камнеуборочная машина УКП-0,6: а — общий вид; б — схема загрузки и разгрузки.

Тема 5. Изучение устройства почвенных фрез. Вычерчивание кинематических схем почвенных фрез

Фрезерные машины предназначены для основной и дополнительной обработки почвы методом фрезерования при подготовке почвы под посев или посадку культур, при уходе за насаждениями и т.п. Они лучше дру­гих почвообрабатывающих машин перемешивают почву с органическими и минеральными удобрениями.

По назначению фрезы подразделяются на:

садовые, лес­ные, болотные, полевые, пропашные.

-садовые фрезы применяют для обработки почвы под кронами деревьев, в приствольных полосах и кругах, а также в междурядьях;

-лесные фрезы —для полосной обработки почвы на вырубка при лесовосстановлении, создании противопожарных минерализованных полос и ухода за ними;

-болотные фрезы — для освоения пустошей и заболоченных земель, измельчения крупных осоковых кочек;

-полевые фрезы — для разделки пластов после вспашки лемешными плугами, глубокой предпосевной обработки почвы, уничтожения сорняков, обработки пересушенных и переувлажненных почв

—пропашные фрезы — для крошения почвы и уничтожения сор­няков в междурядьях технических культур, а также в лесных и декоративных питомниках.

По принципу действия фрезы бывают продольного поперечного и вертикального фрезерования.

Фрезы продольного фрезерования — это фрезы, у которых плос­кость вращения рабочего органа совпадает с направлением движе­ния агрегата или параллельна ему. У этих фрез рабочий орган мо­жет вращаться по ходу движения агрегата или в обратном направ­лении.

Фрезы поперечного фрезерования — это фрезы, у которых плос­кость вращения рабочего органа перпендикулярна направлению движения агрегата.

Фрезы вертикального фрезерования — это фрезы, у которых ось вращения рабочего органа вертикальна или расположена под небольшим углом к вертикали.

По типу рабочих органов фрезы подразделяются на ножевые и на шнековые.

Ножевые фрезы имеют рабочий орган — барабан с установлен­ными на нем ножами. Режущие ножи применяются для обработки почвы с растительными остатками. К ним относят­ся прямые, скалывающие, Г-образные, тарельчатые. Рыхлящие ножи применяются для обработки минеральных почв. К ним относятся рыхлящие долота, зубья, лапы, крючки и кирки.

Шнековые ножи имеют рабочий орган в виде шнека. По форме шнеки могут быть цилиндрическими и коническими — для обра­зования микроповышений. По конструкции шнеки мо­гут быть однозаходными и многозаходными (чаще двух-, трехзаходными);

по направлению винтовой линии шнека — левыми и правыми.

Рис. 5.1. Рабочие органы фрез:

а — прямой нож, б — r-образный нож; в — на пружинных стойках; г — рыхлящее долото; д-чашечный нож;

е -тарельчатый нож; ж- дисковый нож; з- шнековый нож

По способу соединения с тяговым средством фрезы могут быть навесными, прицепными, полуприцепными и самоходными. Последние применяются для обработки почвы при уходе за насаждениями.

Принцип действия и общее устройство фрезы. Фрезы относятся к машинам активного действия с ротационными рабочими органами. Они имеют привод от вала отбора мощ­ности.

Рис.5.2. Фрезерный барабан:

1 — вал; 2 — рабочий орган; 3 — ведомый диск; 4 — фрикционная дисковая накладка; 5 — ведущий диск; 6 — пружины; 7 — регулировочная гайка сжатия пружин

К почвообрабатывающим фрезам предъявляются следующие требования:

-возможность изменять режим работы рабочего органа степень измельчения почвы;

-отсутствие на рабочем органе растительных остатков и почвы;

-обеспечение ровной поверхности по­чвы после прохода фрезы;

-обеспечение минимальной высоты гребней дна борозды;

-наличие устройства, предохраняющего рабочий орган от поло­мок при встрече с препятствиями.

Общее устройство и работа фрезы заключаются в сле­дующем:

при движении агрегата рабочий орган (фрезерный барабан), получающий вращение от ВОМ трактора через карданную передачу и редуктор, ножами 1 , установленными на свободносидящем валу ведо­мом диске 2, отделяет от массива почвы стружку, интенсивно крошит и перемешивает ее и отбрасывает за барабан. Почва, уда­ряясь о решетку (гребенку) 5, дополнительно рыхлится и укла­дывается сзади фрезы. Для предотвращения перебрасывания по­чвы через барабан сверху него установлен кожух 4. Вращение на ведомый диск 2 передается через ведущий диск 3 с фрикционны­ми накладками, жестко посаженным на валу и прижимаемыми к ведомому диску 2 при помощи пружин. Сила прижатия дисков регулируется усилием пружин.

Фрезерный барабан совершает одновременно с определенной скоростью два движения — поступательное со ско­ростью V и вращательное с окружной скоростью U.

Для нормальной работы фрезы должно быть выдержано такое соотношение между скоростями V и U, при котором горизонтальная составляющая вращательного движения Usi n y , направленная в сторону, противоположную движению машины, пыла бы больше поступательной скорости V, т.е. U _{sin γ} ≥ V или sin γ ≥ V / U = V / r ω

где r- радиус фрезерного барабана, м; ω- угловая скорость вращения фрезерного барабана, с» 1 .

При V= U барабан будет перекатываться по поверхности по­чвы без ее фрезерования. При V > U рабочие органы барабана сво­ей затылочной частью будут вдавливаться в почву, не производя полезной работы.

Шагом фрезы S называется величина поступательного переме­щения барабана за время, соответствующее повороту барабана на центральный угол φ между соседними рабочими органами. Шаг фрезы определяется по формуле: S = 2πr / zω ,где

z — число рабочих органов на одной секции барабана.

Толщину стружки a _φ, приблизительно можно определить по формуле: α _φ = S sin φ

Рис. 5.3. Кинематическая схема устройства (а) и работы (б) фрезерного рабочего органа.

1-ножи; 2-ведомый диск; 3-ведущий диск; 4-кожух; 5- гребенка.

Фреза лесная унифицированная ФЛУ-0,8 предназначе­на для основной обработки почвы полосами на вырубках под посадку или посев лесных культур в целях содействия естественному возобновлению леса, а также подновления противопожарных минерализованных полос и разделки пластов после первичной вспаш­ки плугами. Она состоит из рамы 1, карданной передачи 2, навес­ного устройства 3, защитного кожуха 4, конического редуктора 5, цилиндрического редуктора 6, кронштейна 7 с отверстиями для регулировки глубины обработки, граблей 8, фрезерного барабана 9, полоза 10, ограничивающего глубину обработки.

Рис. 5.4. Фреза лесная унифицированная ФЛУ-0.8

Во время работы агрегата фрезерный барабан получает враще­ние от ВОМ трактора через коническo-цилиндрический редукторы. Г-образные ножи барабана последовательно отделяют стружку почвы на установленной глубине и отбрасывают ее назад, при этом происходит интенсивное крошение и перемешивание почвы, в результате чего не требуется дополнительной обработки почвы. Грабли дополнительно рыхлят отбрасываемые частицы почвы и разравнивают ее.

Ширина захвата составляет 0,8 м; глубина обработки до 16 см масса 750 кг. Агрегатируется с тракторами ЛХТ-55М, ЛХТ-100, Т-74, ДТ-75М.

Фреза лесная шнековая ФЛШ-1,2 служит для обработки почвы полосами на вырубках с переувлажненными почвам под лесные культуры с созданием микроповышения в виде гряды Рабочий орган фрезы представляет собой два фрезерных барабана с лево- и правозаходными шнеками диаметром 600 мм общей шириной захвата 1,2 м.

Рис. 5. 5. Фреза лесная шнековая ФЛШ-1,2

Каждый барабан представляет собой раму с навесным устройством в виде трубы, на которой приварены по четыре шнека сферической формы, расположенных с одного конца до середины по правому винту, с другого по левому. На наружных концах барабанов установлено по плос­кому диску для жесткости крайних винтов. Вращение на шнековые барабаны передается от ВОМ трактора от карданной переда­чи через коническо-цилиндрический редуктор. Упругие муфты выходных валов редуктора смягчают удары при встрече фрезы с препятствием. Шнековые барабаны вращаются в направлении, совпадающем с движением трактора с частотой 220 об/мин. Перед шнековым барабаном установлен черенковый ножс тупым уг­лом вхождения в почву, на нижнем конце которого закреплена рьгхлительная лапа. При встрече с препятствиями черенковый нож не позволяет фрезе отклоняться в стороны и обеспечивает устойчивый ход машины. Во время работы в почву сначала заглубляться нож с рыхлительной лапой, а затем шнековые барабаны. Лапа ножа рыхлит среднюю часть полосы, а шнековые барабаны — на всю ширину захвата. Почва сдвигается к середине, образуя микроповышение. Для предотвращения перебрасывания почвы сверху барабана служит защитный кожух 4. При встрече с непреодоли­мыми препятствиями шнековые барабаны перекатываются через них. Глубина хода фрезы регулируется ограничительными полоза­ми. Масса фрезы 850 кг. Агрегатируется с тракторами ЛХТ-55М, ЛХТ-100, ДТ-75М.

Фреза почвенная ФПШ-1,3 служит для предпосевной разработки почвы под посев в питомниках, разработки пластов после вспашки, выравнивания поверхности посевной полосы и образования посевной гряды.

Рама фрезы представляет собой две пустотелые боковины, соединенные между собой в средней части трубчатой стяжкой. В лесной боковине размещена цепная передача 5 вала фрезерного барабана 1. На шестигранном его валу закреплены 13 рядов Г-образных ножей (правых и левых) по четыре в каждом ряду. Сверху барабан закрыт защитным кожухом 9, к которому сзади прикреп­лен планировщик 10 для разравнивания почвы на всю ширину захвата фрезы. Вращение на фрезерный барабан передается от ВОМ шасси через карданную передачу 7, редуктор 6 и цепную переда­чу 5. Подъем и опускание фрезы осуществляется двумя гидроцилиндрами 8, штоки которых присоединены к боковинам рамы. В передней части шасси установлено грядообразующее устройство, представляющее собой два грядообразующих корпуса 2 и опорные колеса 3. Подъем и опускание грядообразующего устройства осуществляется выносным гидроцилиндром 4. Глубина обработки почвы составляет 10 см; высота образуемся гряды 10 см; ширина захвата фрезы 1,3 м; масса 520 кг. Агрегатируется с самоходным шасси Т-16М.

Рис. 5.6 Фреза почвенная ФПШ-1,3

В садово-парковом строительстве применяют навесные садовые фрезы ФП-2 и ФС-0,9. Особенностью этих фрез является то, что они могут смещаться в сторону от продольной оси трактора и производить обработку почвы вблизи насаждений.

Фреза ФП-2 имеет трехсекционную разборную раму, позволяющую изменять ширину захвата от 1,4 м до 2,1 м. Рама опирается на два колеса с винтовыми механизмами, с помощью которых регулируется глубина обработки почвы.

Глубина обработки почвы составляет 6. 13 см; рабочая скорость 1,6. 5,6 км/ч. Агрегатируется с тракторами МТЗ-80/82 ЛХТ-55.

Фреза ФС-0,9 предназначена для обработки почвы в садах. Она состоит из ведущей рамы, фрезерного барабана, механизма подъема фрезы, механизма щупа, механизма привода и опорных колес. Фрезерный барабан составлен из пяти дисков, приваренных к трубчатому валу барабана. К дискам крепятся 30 право- и левосторонних ножей Г-образной формы. Глубина обработки почвы составляет до 10 см; рабочая ско­рость 2,8 км/ч. Агрегатируется с трактором МТЗ-80/82.

В лесном и лесопарковом хозяйстве применяются и другие типы фрезерных машин: машина навесная фрезерная МЛФ-0,8 — для подготовки полос на вырубках с одновременным фрезерованием пней диаметром до 20 см и порубочных остатков;

Рис. 5.7. Схема машины лесной фрезерной МЛФ-0,8:

I- рама с прицепом; 2 — конический редуктор; 3 — гидроцилиндры отбойной плиты; 4 — цилиндрический боковой редуктор; 5 — гидроцилиндры опорных колес; 6 — грабельная решетка; 7 — опорные колеса; 8 — тарельчатый нож; 9 — фрезерный барабан; 10 — противорежущий нож отбойной плиты; I1- опорные лыжи; 12 — отбойная плита

На овражно-балочных и горных склонах для обработки почвы на глубину 8-15 см применяют площадкоделатели с фрезами (ПДН-1; ОГПН-1; ПН-1-0,8).

1. Для каких целей применяется фреза почвенная ФПШ-1,3 и какие рабочие органы она имеет.

2. Для каких условий работы предназначен культиватор КЛБ-1,7. Расскажите об его устройстве и регулировках.

3. Какие рабочие органы используются на культиваторе КРЛ-1М. Как происходит процесс культивации почвы.

4. Расскажите об особенностях устройства и работы культиватора дискового для склонов КДС-1,8.

5. Какие разновидности имеют рабочие органы почвообрабатывающих фрез и в каких условиях они используются.

6. Каково назначение и устройство фрезы ФЛУ-0,8. Объясните технологическую схему ее работы.