Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 9
1.1 Способы механической обработки почвы 9
1.2 Характеристика способов основной обработки почвы 11
1.2.1 Безотвальная обработка почвы 11
1.2.2 Минимальная обработка почвы 13
1.3 Почвообрабатывающие орудия для основной обработки почвы 16
1.3.1 Орудия для основной обработки почвы без оборота пласта... 16
1.3.2 Комбинированные почвообрабатывающие орудия для основной и предпосевной обработки почвы 19
1.4 Анализ технических решений по обработке почвы 26
1.5 Выводы, цель и задачи исследования 38
2. Обоснование конструктивно - технологической схемы и основных параметров приставки - рыхлителя к плоскорезу 40
2.1 Изыскание конструкторско - технологической схемы приставки - рыхлителя 40
2.2 Моделирование процесса взаимодействия конструктивных элементов приставки-рыхлителя с почвой 43
2.2.1 Определение тягового сопротивления плоскореза- глубоко-рыхлителя 45
2.2.2 Определение кинематических и силовых характеристик дис»
2.2.2.1 Определение результирующей силы действующей на боковую поверхность дискового ножа 53
2.2.2.2 Определение результирующей силы действующей на лезвие дискового ножа 57
2.2.3 Определение тягового сопротивления катка 60
2.2.4 Определение тягового сопротивления клиновидного ножа 65
2.2.5 Определение сил, действующих на якорную цепь с ершами... 67
3. Программа и методика экспериментальных исследований работы приставки - рыхлителя ... 69
3.1 Методика определения удельного давления почвы на боковую вертикальную поверхность рабочего элемента по глубине 69
3.2 Методика определения тягового сопротивления сегментов и якорных цепей с ершами 73
3.3 Методика агрооценки работы приставки— рыхлителя 74
3.3.1 Методика оценки крошения почвы 75
3.3.2 Методика определения забивания и залипання рабочих элементов приставки - рыхлителя 76
3.3.3 Методика определения сохранения стерни при работе плоскореза с приставкой- рыхлителем 76
3.3.4 Методика определения содержания эрозионноюпасных частиц в почве 77
3.3.5 Методика определения крошения почвы подготовленной под посев зерновых 78
3.4 Методика энергооценки работы приставки-рыхлителя... 79
3.5 Подбор оборудования для определения исследуемых показателей 80
4. Результаты экспериментальных и теоретических исследований и их анализ 82
4.1 Определение удельного давления почвы на боковую поверхность дисковых и клиновидных ножей 82
4.2 Определение тягового сопротивления сегментов и якорных цепей с ершами 83
4.3 Обоснование основных конструктивных параметров приставки-рыхлителя 84
3.1 Исследование влияния угла наклона клиновидного ножа и угла его заточки на сопротивление движению 84
3.2 Определение рационального радиуса дискового ножа 86
3.3 Определение угла наклона направляющей оси катка, и усилия пружины для его поджатия 88
3.4 Выбор размеров плиты приставки - рыхлителя и оценка сопротивления движению 90
4.4 Оценка качества обработки почвы 91
4.1 Фракционный состав почвы при воздействии различных элементов приставки - рыхлителя 92
4.2 Изменение состояния почвы от воздействия катка приставки рыхлителя 95
4.3 Оценка степени крошения почвы подготовленной под посев зерновых 96
4.5 Оценка сохранения стерни по предложенному способу обработки почвы 99
4.6 Определение содержания эрозионно-опасных частиц в почве 99
6.1 Содержание эрозионно-опасных частиц в почве от воздействия приставки- рыхлителя Содержание эрозионно-опасных частиц в почве подготовленной под посев зерновых 100
Определение тягового сопротивления плоскореза с приставкой - рыхлителем 101
Эффективность использования предложенного способа обработки почвы 103
Общие выводы 113
Список использованной литературы 115
Приложения 127
- Комбинированные почвообрабатывающие орудия для основной и предпосевной обработки почвы
- Изыскание конструкторско - технологической схемы приставки - рыхлителя
- Методика определения удельного давления почвы на боковую вертикальную поверхность рабочего элемента по глубине
- Определение угла наклона направляющей оси катка, и усилия пружины для его поджатия
Введение к работе
Актуальность темы. При традиционных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур основная обработка почвы является неотъемлемым звеном в процессе получения урожая, это одна из энергоемких операций.
Безотвальная обработка почвы, имея ряд существенных преимуществ в сравнении со вспашкой, таких как: более высокая производительность агрегатов, уменьшение ветровой и водной эрозии почв, но не лишена недостатка; необходимости в проведении дополнительных операций по крошению и выравниванию почвы до уровня, отвечающего агротребованиям посева сельскохозяйственных культур, в частности зерновых. В настоящее время, требуемое состояние почвы обеспечивается, как правило, применением комбинированных агрегатов на базе плоскорезов, создаваемых путем последовательного соединения двух и более почвообрабатывающих орудий или последовательной установки на общей раме рабочих органов этих орудий. Такие приемы ведут к повышению энерго- и материалоемкости операций подготовки почвы под посев.
Поэтому совершенствование способа безотвальной обработки почвы и разработка устройства для его реализации, обеспечивающего за один проход агрегата подготовку почвы под посев, является важной народнохозяйственной задачей.
Целью диссертационной работы является повышение эффективности безотвальной обработки почвы путем применения приставки - рыхлителя к плоскорезу.
Объектом исследований является технологический процесс рыхления почвы при безотвальной обработке.
Предмет исследований — закономерности взаимодействия элементов приставки-рыхлителя с почвой и качество её крошения.
Научная гипотеза - последовательное механическое воздействие на почву в различных направлениях обеспечит качество её крошения, отвечающее требованиям сева сельскохозяйственных культур.
Научная новизна заключается в:
в разработке конструкторско-технологической схемы приставки - рыхлителя к плоскорезу;
в уточнении математической модели взаимодействия основных элементов приставки-рыхлителя с почвой;
в установлении зависимости удельного давления почвы на боковые поверхности рабочих элементов приставки-рыхлителя.
Практическая ценность работы заключается в методике инженерного расчета основных параметров приставки-рыхлителя, обеспечивающей крошение почвы, отвечающее агротребованиям посева зерновых.
Методика исследований. Теоретические исследования проводились на основе математического моделирования. Физико-механические свойства почвы определялись по общепринятым методикам. Экспериментальные исследования по определению качества подготовки почвы к посеву проводились на опытном образце в полевых условиях и в почвенном канале. Данные экспериментальных исследований обрабатывались методами вариационной статистики с применением ПЭВМ.
На защиту выносятся следующие положения диссертационной работы:
конструкторско-технологическая схема приставки - рыхлителя к плоскорежущей лапе;
уточненная математическая модель взаимодействия основных элементов приставки - рыхлителя с почвой;
результаты теоретических и экспериментальных исследований.
Комбинированные почвообрабатывающие орудия для основной и предпосевной обработки почвы
Из наметившихся в настоящее время путей увеличения производительности и качества выполняемых операций основной обработки почвы, сокращения числа проходов трактора и сельхозмашин, а, следовательно, и уменьшения вредного воздействия на почву [26, 34, 35], является применение комбинированных почвообрабатывающих машин и агрегатов. Комбинированные почвообрабатывающие машины содержат набор рабочих органов для выполнения тех операций, которые могут быть совмещены во времени без нарушения агротехнических требований и сроков. Для выполнения совмещения операций, промышленность выпускает соответствующие комбинированные агрегаты. Используют следующие почвообрабатывающие комбинированные агрегаты: АКП-2,5; АКП-5; АКП-6НМ; АКМ-6; АП-6; АКШ-6,0; АКП-ЗНМ; АПУ-2,7; АПУ-6,5; РВК-3,0; ВИП-5,6; КБМ-2,Ш; КАО-2; КУМ-8; КАД-7; АПП-4; РБР-4; АПП-7,2; ККП-3,7; КРУ-3,7; КН-7,2; АГ 4 и их модификации. Комбинированные почвообрабатывающие агрегаты типа АПК предназначены для совмещения операций неразрыхленной почвы под озимые, яровые и поукосные посевы, а также для зяблевой обработки [35]. Эти агрегаты, кроме общей обработки могут выполнять и специальные влагосберегающие приемы: ярусное рыхление, щелевание, зяблевую обработку с сохранением снегозадерживающих кулис и нарезкой щелей возле них. Такие агрегаты содержат секции сферических или дисковых ножей, плоскорежущие лапы, щелерезы, глубокорыхлители, волокушу с прицепным двухрядным кольчато-шпоровым катком или выравниватель. Данные сборочные единицы позволяют выполнять за один проход следующие операции: а) измельчение грубостебельных растительных остатков и мульчирование ими поверхности поля; б) рыхление верхнего слоя; в) рыхление нижнего слоя почвы с полным подрезанием сорняков и пожнивных остатков; г) прикатывание и уплотнение нижних слоев с дополнительным дроблением и выравниванием поверхности поля в верхнем горизонте.
Основное преимущество агрегатов типа АКП возможность их использования в течение всего полевого сезона путем комбинации рабочих органов. Без катков и дисковых секций АКП, возможно, его применение для основной обработки почвы под зиму для свеклы и других культур на значительную глубину. Наиболее эффективно применение агрегата на полях с большим количеством пожнивных грубостебельных и растительных остатков в сочетании с тяжелыми дисковыми боронами для сплошной обработки почвы без оборота пласта под посев зерновых, а также зяблевой обработки и весновспашки. Агрегаты такого типа не обеспечивают подготовку посевного ложа для семян сельскохозяйственных культур.
Агрегат АП-6 предназначен для предпосевной обработки почвы с выполнением за один проход операций рыхления, выравнивания и прика-тывания поверхности почвы, также возможно использовать выравнивающие балки, агрегатируется с тракторами класса Зт., глубина обработки до 16см; рабочая скорость 8-10км/ч.
Агрегат комбинированный модернизированный АКМ-6 выполняет за один проход поверхностное рыхление почвы сферическими дисками, подрезание пласта плоскорежущими лапами, рыхление и измельчение комков игольчатыми катками, разравнивание и прикатывание поверхностного слоя катками - выравнивателями. Агрегатируется с тракторами класса 5т., глубина обработки от 8 до 16см, рабочая скорость 7,5км/ч.
Почвообрабатывающие агрегаты типа АКШ предназначены для предпосевной обработки почвы, агрегатируготся с тяговым классом 5т., плоскорежущие лапы крепятся к S- образным стойкам, рабочая скорость более 10км/ч.
Почвообрабатывающие агрегаты типа АПУ [25,35] предназначены для ресурсосберегающей комплексной обработки почвы. Агрегаты выпускают 3-х типов с шириной захвата 2,7; 3,6 и 6,5м. Агрегаты содержат сек 21 ции сферических дисков, разравниватель с дисковым ножом, подпружиненные стойки, сменные катки, штангу, раму с зубовыми боронами. Агрегаты типа АПУ-2,7 имеют два варианта навесного устройства: для тракторов МТЗ-80/82/102 и ДТ-75Н. Каждый имеет пять основных модификаций, отличающихся типом лап и их стоек, количеством и типом сменных модулей, размещенных сзади лап. Так в модификациях агрегатов для обработки почв засоренных камнями, дисковые секции и корпус разравнивателя подпружинены.
Комбинированные блочно - модульные культиваторы КБМ [8,19] позволяют совместить операции боронования, первой культивации, выравнивания, второй культивации, прикатывания за один проход, осуществляя технологию предпосевной обработки почвы. Семейство КБМ позволяет использовать от 1 до 7 модулей и от 1 до 3 блоков с шириной захвата до 15м (КБМ- 15П) для различных тракторов. Состав модулей разнообразен: культиваторные лапы, дисковые секции, выравниватель, каток-комкодробитель, игольчатая борона и т.п. Применение данных агрегатов позволяет снизить расход топлива, увеличить ширину захвата, сократить агросроки предпосевной обработки. Основной их недостаток требуется предварительная основная обработка, поскольку культиватор КБМ-7,2П с плоскорежущими рабочими органами, не рекомендуется для полей засоренных соломой и растительными остатками.
Комбинированный агрегат для основной безотвальной и поверхностной обработки почвы КАО-2 [15] предназначен для обработки пересушенных переуплотненных почв. Основные узлы агрегата - двухъярусные рыхлители, рама, опорное колесо, навесное устройство, рабочие органы для поверхностной обработки почвы (выравниватель, уплотняющая плита, каток).
Технологический процесс работы агрегата осуществляется следующим образом: крылья плоскорежущей лапы подрезают верхний слой на глубину 8...10см, разрыхляют и укладывают на подошву без оборота, рыхлитель подрезает монолит до глубины 30см, и пласт, перемещаясь по поверхности долота и рыхлителей, разрыхляется и укладывается на дно, выравниватель разбивает зубьями комки почвы, срезает гребни и перемещает почву во впадины. Уплотняющая плита частично выравнивает и уплотняет поверхность почвы, каток дробит комья, рыхлит верхний слой и уплотняет поверхностный слой почвы.
Изыскание конструкторско - технологической схемы приставки - рыхлителя
В последнее время для некоторых культур в ряде стран, альтернативной традиционным системам земледелия, разработаны системы новых — "щадящих" технологий обработки почвы: минимальная, "нулевая", гребневая, полосная, мульчирующая [5, 21, 22]. Это связано с ростом применения гербицидов и пестицидов, в значительной мере сузивших функции механической обработки почвы, повышающей затрать! средств и труда. Для минимальной обработки почвы обязательным условием является наличие мощного высокоплодородного кориеобитаемого слоя, внесение и запас фосфорных и калийных удобрений, возделывание сортов сельскохозяйственных культур, приспособленных к условиям минимальной обработки почвы и стерневым посевам, наличие в достатке соответствующих гербицидов.
Стремление более полно использовать влагу выпавших осадков, что является актуальным для Белгородской области, привело к совершенствованию системы обработки почвы — к минимальному количеству и интен 14 сивности обработок, но обеспечивающие оптимальное развитие растений. Эта тенденция прослеживается повсеместно, так кшс излишние обработки связаны не только с повышением затрат, но и с неизбежными потерями запаса почвенной влаги. Исследованиями Воронежского ГАУ установлено, что общепринятый способ обработки почв под озимые, идущие по непаровому предшественнику (лущение стерни, вспашка на 20-22см с последующим прикатыванием), не позволяет сохранить и накопить к периоду посева достаточное количество влаги [94,100]. Поэтому глубина обработки не должна превышать оптимальной глубины заделки семян, а степень разделки должна обеспечить хорошее крошение обрабатываемого слоя, равномерную глубину рыхления и измельчение пожнивных остатков.
К настоящему времени различают следующие в хронологическом порядке виды минимальных обработок [23]: 1. Совмещенные минимализированные: вспашка-посев; обработка-посев; посев в след колеса. 2. Минимальные обработки: посев комбинированными агрегатами, выполняющими за один проход культивацию, боронование, внесение минеральных удобрений, гербицидов, посев и прикатывание. 3. Посев в необработанную почву, особенно на рыхлых от природы черноземах, с одновременным внесением в нее удобрений, гербицидов. 4. Мульчирующая обработка и посев с предварительным уничтожением растительности гербицидами. 5. Посев в дернину (разновидность мульчирующей обработки). Для этого заранее высевают определенные сорта трав или других культур, и после уничтожения их гербицидами специальной сеялкой ведут сев сельскохозяйственной культуры. В основу всех вариантов этих технологий положена минимализация количества и глубины обработок, что достигается периодической заменой отвальной вспашки мелкой поверхностной, в сочетании с применением химических средств борьбы с сорняками, применением вместо паровых полей "химического пара", обработке лишь участков поля, где располага 15 ются рядки семян, посев в необработанную почву специальными сеялками [5,24]. Минимальная обработка имеет также я отрицательные стороны: повышается засоренность посевов, особенно многолетними сорняками. Так, при частых поверхностных обработках в случае посева зерновых по зерновым растения поражает корневая гниль [5]; затруднена заделка на оптимальную глубину органических удобрений, что снижает их роль в окультуривании почвы и повышении урожайности. В случае длительной поверхностной обработки из-за уплотнения подпахотных слоев снижается водо- и воздухопроницаемость почвы. Мульчирующая технология обработки почвы (разновидность минимальной) предполагает использование и других растительных остатков для накопления и сохранения влаги в ней. Нулевая ("химическая") технология также называется беспахотной или прямым посевом. Безгербицидная технология или альтернативное (органическое, биологическое, экологическое) земледелие ставит целью получение экологически чистых продуктов растениеводства. Она предполагает не просто исключение легкорастворимых удобрений и пестицидов, а создание условий, делающих их применение необязательным. Однако при альтернативном земледелии урожайность сельскохозяйственных культур на 9...36% больше [5]. Гребневую и рядковую технологии применяют при возделывании овощей, картофеля, кукурузы, сои в зонах достаточного увлажнения. Практика земледелия в засушливых районах показывает, что обработка почвы создающая на поверхности слой из агрегатов размером 2,5-6мм, более эффективно уменьшает испарение [31]. При более мелких агрегатах усиливается капиллярное поднятие влаги к поверхности почвы и возрастает испарение, при более крупных - усиливается обмен почвенного воздуха с атмосферным и, следовательно, возрастает потеря почвенной влаги [24,31]. Поэтому в зонах с недостаточным увлажнением широкое применение получили способы обрабогки с сохранением на поверхности почвы мульчи из растительных остатков и стерни. С учетом всех положительных и отрицательных сторон минимальной обработки, рациональным и эффективным является комбинация мелкой поверхностной и безотвальной, создающей благоприятные условия для развития растений.
Методика определения удельного давления почвы на боковую вертикальную поверхность рабочего элемента по глубине
Широкозахватный комбинированный почвообрабатывающий агрегат КУМ-8 [13] оснащен широким набором сменных рабочих органов, дисков, лап, барабанов, катков и др., предназначен для подготовки почвы под посев за один проход. За счет послойной обработки происходит формирование ветроводоустойчивого взрыхленного слоя в основу, которой положена безотвальная обработка с формированием уплотненной прослойки при частичном оставлении стерни на поверхности поля. Мульчирование верхнего обработанного слоя и формирование влагой акопитель-ного и влагосберегающего слоев достигается не только вибрацией рабочих органов, но и вращающимися рабочими органами, например, лопастями барабана и подпружиненными рабочими элементами катка, а также комбинациями основных рабочих органов [13].
Комбинированный дисковый агрегат КАД-7 [6] предназначен для предпосевной обработки, который содержит секции дисков для послойной обработки почвы. Основной недостаток не обеспечивает совмещения основной и предпосевной обработки почвы за один проход.
Ротационный бесприводной рыхлитель РБР-4 [9] предназначен для предпосевной подготовки почвы на глубину 10-12см под посев зерновых по зяби в комплектации с рыхлящими лапами. При движении агрегата рабочие органы передних роторов (зубья) внедряясь в почву, производят ее грубое рыхление, а рабочие органы задних роторов (ножи), вращаясь с втрое большей окружной скоростью, интенсивно крошат поверхностный слой. Для обеспечения выравнен ности дна борозды на переднем и заднем брусьях рамы установлены рыхлительные лапы. Прикатывающие приспособления (зубчатого или пластинчатого типа) выравнивают поверхность поля. Создание комбинированных агрегатов на базе отвальных плугов, например, ПФН-2 [18] по традиционной схеме из-за большой габаритной длины и малой ширины захвата делает их применение маломаневренным и экономически невыгодным.
Почвообрабатывающая часть агрегата АПТТ-7,2 со сменными рабочими органами заменяет легкие и тяжелые культиваторы, плуг при обработке почвы под зябь, куда входят рыхлители, плоскорежущие лапы, выравниватели, секции катков. Совмещение операций почвообработки и посева за один проход позволяет устранить разрыв во времени между обработкой почвы и посевом, что уменьшает потери влаги в почве, создает благоприятные условия для получения дружных всходов.
Культиватор комбинированный полунавесной ККП 3,7 предназначен для основной обработки почвы после уборки зерновых, высокостебельных пропашных культур и предпосевной обработки с удельным сопротивлением почвы до 0,09МПа и твердостью до 3,5МПа на глубину до 16см. Культиватор содержит сферические диски, стрельчатые лапы, пластинчатые катки.
Культиватор - рыхлитель универсальный КРУ-3,7 предназначен для основной, предпосевной и паровой обработки почвы. Содержит на раме с перекрытием в 3 ряда стрельчатые лапы, а также дополнительные рыхлители — выравниватели.
Культиватор полунавесной комбинированный КН — 7,2 предназначен для сплошной обработки почвы, паров, предпосевной обработки полей после уборки высокостебельных культур, а также весенней обработки полей на глубину 8 - 16см. Культиватор содержит стрельчатые лапы в 3 ряда, пластинчатые катки, дополнительные рыхлители в виде черенковых ножей.
Агрегат почвообрабатывающий АГ-4 полунавесной предназначен для послойной основной обработки почвы без оборота пласта под посев зерновых культур и повторных посевов. Агрегати руется с тракторами мощностью 150-220л.с. Глубина обработки 8 - 16см, количество выпол 24 няемых операций 3, рабочая скорость 5 - 9км/ч. Основными рабочими элементами являются плоскорежущие лапы, кольчато — шпоровые и игольчатые катки.
На основании вышеизложенного, на рис. 1.2 представлена классификация агрегатов по обработке почвы, из чего вытекает преимущество комбинированных почвообрабатывающих агрегатов, которые выполняют несколько операций за один проход агрегата, снижая энергозатраты, сокращая время на подготовку почвы тем самым, уменьшая агротехнические сроки, при этом основными рабочими элементами являются плоскорежущие или стрельчатые лапы, дисковые ножи, игольчатые, кольчато - шпоровые, пластинчатые катки.
Определение угла наклона направляющей оси катка, и усилия пружины для его поджатия
Некоторые почвообрабатывающие орудия [51], которые содержат лемеха, задняя часть которых выполнена в виде продольных ребер, имеющих форму треугольников с вершинами направленными по ходу движения орудия, с шириной, составляющей 0,1-0,2 расстояния между ними и установленными по ширине захвата над лемехом игольчатыми дисками, расположенными между ребрами. Известен почвообрабатывающий агрегат [57], имеющий ножи и плоскорезные лапы с лемехами. По центру лапы и краям лемехов вершинами вперед установлены трехгранные двусторонние ножи. К раме с помощью поводков присоединен каток, на штангах которого установлены зубья, выполненные в виде усеченных трехгранных пирамид. При движении агрегата плсскорезная лапа с лемехами делает горизонтальный разрез пласта, трехгранные ножи поднимают пласт и укладывают его на земляные валики, образованные между их основаниями за счет бокового смещения почвы. Уложенный на земляные валики пласт сверху подвергается воздействию зубьев катка, происходит разлом пласта на мелкие фракции. Существуют рабочие органы [59], у которых рыхлителъные элементы, расположены ниже и выше лезвия лемеха. Расположенная ниже лезвия лемеха половина рабочей части рыхлительного элемента выполнена в виде криволинейно выдвинутого в направлении движения резца с острием и задним углом на конце и с лезвием на его тыльной стороне. Расположенная выше лезвия лемеха половина рабочей части рыхлительного элемента выполнена в виде прямолинейно удаляющегося от направления движения лезвия резца, аналогично резцу нижней половины на ее тыльной стороне. Известен почвообрабатывающий рабочий орган [60], где рыхлительные элементы, выполнены в виде двухстороннего клина. Один клин установлен по центру лапы, два других по краям плоскорезной лапы. Кроме того, рабочий орган снабжен зубчатыми дисками при этом каждый зубчатый диск выполнен гофрированным. Диски установлены на оси с образованием барабана, ось которого шарнирно соединена со стойкой. Конструкция позволяет обрабатывать пласт, как со стороны дна борозды, так и со стороны дневной поверхности. Существует почвообрабатывающий орган [62], содержащий плоскорежущую лапу с лезвием на фронтальной части. Лезвие на фронтальной части плоскорежущей лапы выполнено в виде последовательного ряда объемных элементов, образованных пересечениями фронтальной и задней цилиндрическими поверхностями с направляющей кривой, выполненной на логарифмической спирали, и частью конической поверхности, направленной выпуклостью в сторону грани лапы. Наклонная режущая кромка на фронтальной части цилиндрической поверхности выполнена с утонением в сторону последующего объемного элемента, установленного с перекрытием к предыдущему. Некоторые рабочие органы для обработки почвы [65], содержат телескопическую стойку, состоящую из двух частей с рядом отверстий. Подвижная часть стойки имеет щелерез, который сопряжен с лемехами, установленными наклонно, и горизонтальными лемехами. Щелерез, сопряжен по радиусу с одним из наклонных лемехов. Между этим лемехом и другим наклонным лемехом установлено долото. Один из горизонтальных лемехов смещен назад относительно другого.
Основными недостатками вышеперечисленных технических решений являются: 1) недостаточное крошение почвы, а также вынос крупных комьев на поверхность; 2) прилипание почвы; 3) крошение её только в горизонтальной плоскости; 4) отсутствует регулировка степени крошения пласта почвы; 5) неравномерность крошения пласта в обрабатываемом слое из - за отсутствия изменения и регулирования степени крошения; 6) отсутствие крошения почвы в горизонтальной плоскости; 7) невозможность регулировки обработки почвы игольчатыми дисками; 8) не осуществляется выравнивание поверхности почвы; 9) отсутствует вертикальное резание обрабатываемого пласта.
Известны устройства для безотвального рыхления почвы, включающие активный привод рабочих органов [43,46,47,55]. Известен почвообрабатывающий рабочий орган [43], включающий стойку с плоскорежущей лапой, вертикальный усеченный конус с закрепленными на нем рыхлящими ножами, который связан конической передачей с роликом, установленным на горизонтальном валу, размещенном в плоскости резания лапы совмещенной с плоскостью перекатывания ролика. Существует орудие для рыхления поверхностного слоя почвы без оборота пласта [46], содержащее стойку с рыхлительной лапой и вибратор, закрепленный на плите, шарнирно связанной со стойкой. Известно устройство для объемного безотвального рыхления почвы, включающее раму с ножами — ще-лерезами, соединенными между собой подрезающим элементом в виде вертикальных штанг с механизмом их привода, причем каждая штанга имеет установленные перпендикулярно ей клиновидные рыхлители [47]. Почвообрабатывающий рабочий орган [55], содержащий стойку, вертикальный рыхлитель, клинья, лапу, диски. Диски выполнены с зубьями. Монтажная часть рыхлителя связана с осью дискового барабана через рамку, рычаг, ролик. В процессе работы зубчатого диска и лапы с рыхлителями возникают колебания, которые передаются через указанную связь от диска к лапе и наоборот. Применение изобретения повышает качество крошения почвы, позволяя сформировать влагосберегающий слой.
Данный тип устройств имеет следующие недостатки: 1) забивание почвой передачи привода ножа; 2) необходимость внешнего источника энергии; 3) не предусмотрено изменение степени крошения почвы; 4) сложность и энергоемкость конструкции; 5) неравномерность крошения; 6) отсутствие резания в горизонтальной плоскости почвообрабатываемого слоя; 7) вынос комьев почвы на поверхность.
