В данной статье рассмотрена конструкция разбрасывателя минеральных удобрений применительно к малой механизации и использования ее в малых формах хозяйствования.
Ключевые слова: удобрение, разбрасыватель, ширина захвата, качество внесения, рабочий орган, энергосбережение, рабочая поверхность.
Кубанский государственный аграрный университет всегда славился своими научными разработками в области механизации сельского хозяйства. Факультет механизации сельского хозяйства, а в частности кафедра «Процессы и машины в агробизнесе» занимает в этом процессе одну из ведущих ролей. На кафедре активно ведется работа по созданию сельскохозяйственных машин для механизации малых форм хозяйствования.
В процессе выращивания сельскохозяйственных культур необходимо соблюдение всех агротехнических требований по выращиванию определенной культуры.
Агротехнические операции по внесению минеральных удобрений сухих не органических смесей являются важной частью практически в любой агротехнологии. К тому же эти операции, как правило, составляют существенную часть себестоимости всей агротехнологии и как следствие — себестоимости конечной продукции. Также внесение минеральных удобрений существенно влияет на экологическую обстановку на поле, что в свою очередь влияет на плодородие почвы и качество конечной продукции. Очевидно, что правильный расчет дозы удобрения является важнейшей задачей при производстве растениеводческой продукции [1], [2], [3], [4].
В России основная доля использования минеральных удобрений приходится на твердые, которые вносятся в основном разбросным способом, при этом наблюдаются отклонения от агротехнических требований в 2–3 раза выше, что приводит к значительному снижению отдачи от их использования на 15–50 %, а также ухудшению качества продукции, усилению пестроты почвенного плодородия, ухудшению экологической обстановки.
Существующие технические средства для дифференцированного внесения гранулированных минеральных удобрений не удовлетворяют современным требованиям. Поэтому изучение технологических процессов, разработка и совершенствование конструкций дозирующих устройств машин для дифференцированного внесения гранулированных минеральных удобрений являются весьма актуальными. Вместе с тем, функционирование машин химизации в технологиях точного земледелия требует дальнейшего изучения, требуется разработка новых и совершенствование машин для внесения агрохимикатов, в различной их фракционной составляющей [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12].
В своем роде удобрения имеют не только сыпучее строение. К удобрениям также относится и органические вещества, а именно продукция жизнедеятельности животных которые также необходимо вносить в почву. Однако внесение органики имеет большие трудо- и энергозатраты, а машины имеют специфическое оснащение и мало загружены в течении сезона, а это означает, что их фактически невозможно использовать на других сельскохозяйственных работах.
Но в современных условиях производства сельскохозяйственной продукции фактически невозможно отказаться от использования органики, ведь для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур необходимо дополнительно вносить в почву удобрения, питательные вещества которые легкодоступны растениям.
Для внесения удобрений на поверхность поля применяют навесные, прицепные и самоходные машины, а также штанговые сеялки, снабжённые центробежными, пневматическими или шнековыми распределительными системами.
В качестве рабочих органов аппаратов разбрасывающего типа используют центробежные диски с вертикальной и горизонтальной осями вращения, маятниковые, пневматические и центробежно-пневматические аппараты, а также ленточные метатели. Аппараты разбрасывающего типа сообщают частицам кинетическую энергию, разгоняя их, а затем выбрасывают в виде веера или струи. Частицы приобретают начальную скорость, вектор которой в общем случае направлен под углом к горизонту. Агрегаты данного типа имеют сравнительно высокую производительность, но показатели равномерности распределения требуют их доработки.
Современные производители сельскохозяйственной техники, выпускают свою продукцию, ориентированную в основном на крупного товаропроизводителя. В связи с этим средства малой механизации сейчас как никогда актуальны. Это подтверждает повышенный спрос на мотокультиваторы и номенклатура выбора навесного оборудования к ним. Они привлекают своей доступностью в ценовой политике, начиная ценой от нескольких тысяч рублей. Однако, не все начинающие аграрии, особенно в личных подсобных хозяйствах понимают, как перейти от традиционных тракторов, к такому на первый взгляд неказистому, но очень выгодному вложению средств как мотокультиватор. Ведь он на столько универсален, что может выполнять практически все работы, связанные с производством сельхоз продукции, начиная от обработки почвы заканчивая раздачей кормов на фермах. Это подразумевается на не сильно большой площади до 3 га или в условиях ограниченного пространства (сад в ЛПХ или культивация в угодиях, ограниченных забором или многолетними насаждениями) [2], [9], [10], [11], [12].
В результате проведенного анализа рынка была выявлена основная концепция направления разработок оборудования для мотокультиваторов как основного энергосредства средств малой механизации. Номенклатура оборудования, предлагаемая современными изобретателями, достаточно широка и базируется на следующих концепциях рисунок 1.
Рис. 1. Схема концепции оборудования для мотокультиватора
В результате обзора литературных источников [3] ведущие ученные рекомендуют использовать замену рабочих органов на мотокультиваторе к примеру как замена опорных ходовых колес на фрезы и производить обработку почвы хотя есть оборудование, которое работает от ВОМ мотокультиватора. К ним относятся практически все мотоблоки, предназначенные для применения их в личных подсобных хозяйствах. Их масса, как правило, колеблется в диапазоне от 50 до 100 кг, а мощность двигателя — от 3,5 до 8 л.с. Редуктор обычно имеет две передние и одну заднюю скорости. Иногда их можно дополнительно разделить еще на две путем изменения диаметра ведущего шкива. Таким образом, получается четыре передние и две задние скорости. Валом отбора мощности мотоблоки легкого и среднего классов оснащают редко, для этой цели чаще используют шкив привода ременной передачи на валу двигателя или редуктора [2], [3], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15].
Исходя из проведенного анализа, можно сделать предварительный вывод о том, что на рынке фактически отсутствуют средства малой механизации для внесения сухих не органических смесей на поверхность поля.
В результате можно обозначить направление дальнейшей работы. Она будет связна с совершенствованием процесса внесения минеральных удобрений и сухих не органических смесей в условиях ограниченного пространства, изготовление и проектирования рабочих органов к мотокультиваторам актуальна, особенно при работе такими рабочими органами в ограниченном пространстве. Многие производители сельскохозяйственной техники ориентированы на крупного производителя, а производство рабочих органов к мотокультиватору ложится на плечи самих фермеров.
Литература:
1. Современные технологии в полеводстве
2. Трубилин Е. И., Белоусов С. В., Бледнов В. А. В сборнике: Инноватика — 2013. сборник материалов IX Всероссийской школы-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием. Национальный исследовательский Томский государственный университет, Министерство образования и науки Российской Федерации; Под редакцией А. Н. Солдатова, С. Л. Минькова. Томск, 2013. С. 152–158.
3. Инновационный метод междурядной обработки почвы, подкормки пропашных культур и многолетних насаждений
4. Белоусов С. В., Бледнов В. А. В сборнике: Агротехнический метод защиты растений от вредных организмов. Материалы VI Международной научно-практической конференции. Типография КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина,13, 2013. С. 304–309.
5. Трубилин Е. И. Экономическая эффективность отвальной обработки почвы разработанным комбинированным лемешным плугом / Е. И. Трубилин, С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 09(103). С. 654–672. — IDA [article ID]: 1031409040. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf, 1,188 у.п.л.
6. Трубилин Е. И. Результаты экспериментальных исследований определение степени тягового сопротивления лемешного плуга при обработке тяжелых почв / Е. И. Трубилин, С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 09(103). С. 673–686. — IDA [article ID]: 1031409041. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/41.pdf, 0,875 у.п.л.
7. Белоусов С. В. Расчет основных параметров разбрасывателя сыпучих материалов / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 10(104). С. 1884–1900. — IDA [article ID]: 1041410131. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/131.pdf, 1,062 у.п.л.
8. Трубилин Е. И. Основная обработка почвы с оборотом пласта в современных условиях работы и устройства для ее осуществления / Е. И. Трубилин, С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 10(104). С. 1863–1883. — IDA [article ID]: 1041410130. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/130.pdf, 1,312 у.п.л.
9. Белоусов С. В. Внесение сыпучих материалов при помощи центробежных разбрасывателей. Существующие проблемы и пути их решения / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 10(104). С. 1849–1862. — IDA [article ID]: 1041410129. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/129.pdf, 0,875 у.п.л.
10. Белоусов С. В. Патентный поиск конструкций, обеспечивающих обработку почвы с оборотом пласта. Метод поиска. Предлагаемое техническое решение / С. В. Белоусов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2015. — № 04(108). С. 409–443. — IDA [article ID]: 1081504029. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/29.pdf, 2,188 у.п.л.
11. Белоусов С. В. Конструкция комбинированного лемешного плуга и исследование его тягового сопротивления в составе машинотракторного агрегата [Текст] / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Молодой ученый. — 2015. — № 5. — С. 217–221.
12. Белоусов С. В. Связь науки и техники в возделывании сельскохозяйственных культур при проектировании лемешного плуга [Текст] / С. В. Белоусов, Е. И. Трубилин, А. И. Лепшина // Актуальные вопросы технических наук: материалы III междунар. науч. конф. (г. Пермь, апрель 2015 г.). — Пермь: Зебра, 2015.
13. Белоусов С. В. Определение тягового сопротивления при обработке дополнительным плоскорежущим рабочим органом [Текст] / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Молодой ученый. — 2015. — № 8. — С. 194–199.
14. Сергей Белоусов, Евгений Трубилин, Совершенствование лемешного плуга для основной обработки почвы Монография Palmarium-Publishing ISBN 978–3-659–60152–1. — Германия. — 2015 год — С. 73.
15. Белоусов С. В. Плоскорежущие рабочие органы для обработки почвы с оборотом пласта [Текст] / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Молодой ученый. — 2015. — № 10. — С. 158–161.
16. Белоусов С. В. Компьютерные технологии в преподавании инженерной графики и моделирования сельскохозяйственной техники [Текст] / С. В. Белоусов, В. В. Цыбулевский, А. И. Белоусова // Теория и практика образования в современном мире: материалы VII междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, июль 2015 г.). — СПб.: Свое издательство, 2015. — С. 161–167.
17. Современные технологии в полеводстве
18. Трубилин Е. И., Белоусов С. В., Бледнов В. А. В сборнике: Инноватика — 2013. сборник материалов IX Всероссийской школы-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием. Национальный исследовательский Томский государственный университет, министерство образования и науки Российской Федерации; Под редакцией А. Н. Солдатова, С. Л. Минькова. Томск, 2013. С. 152–158.
19. Инновационный метод основной обработки почвы как способ борьбы с сорными растениями Белоусов С. В., Бледнов В. А., Трубилин Е. И. В сборнике: Агротехнический метод защиты растений от вредных организмов. Материалы VI Международной научно-практической конференции. Типография КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина,13, 2013. С. 202–206.
