Почвообрабатывающие посевные машины - проблемы в использовании

Сельское хозяйство приобретает все большее значение в экономике развитых стран. Такой достаточно неожиданный вывод можно сделать на основании последних тенденций в структуре мирового производства. Хотя, казалось бы, еще не так давно, 10-15 лет назад, достаточно популярной в прессе была идея о грядущем всеобщем синтезе продуктов питания из неорганического сырья и всемирной проблеме трудоустройства населения, занятого в сельском хозяйстве.

На самом деле сегодня сельское хозяйство не только не утратило былого значения в составе производства мирового продукта, но и продолжает ежегодно расти опережающими темпами. При этом рост производства продукции АПК идет параллельно снижению доли занятого в сельском хозяйстве населения. Это достигнуто благодаря двум факторам:

• интенсивные разработки в области селекции (в том числе генной) новых высокоурожайных и устойчивых к болезням и климатическим условиям сортов;
• развитие технологии обработки почвы, как в плане улучшения качества, так и с целью снижения вложений на единицу продукции.

Основной способ решения последней задачи, это широкое использование комбинированных сельскохозяйственных машин, выполняющих максимальное число операций за один проход. Именно к таким приспособлениям относятся почвообрабатывающие посевные машины.

Путь от простого трактора до многофункционального агрегата

С развитием технологий повышалась мощность тракторной техники, в том числе сельскохозяйственной. В связи с этим аграрии начали стремиться увеличить площадь обрабатываемой поверхности за один проход трактора. Это достигалось путем увеличения полезной ширины сельхозмашины (плуга, культиватора, сеялки и т.п.). Но увеличение ширины обработки сельскохозяйственной машины делает затруднительным ее применение в труднодоступных местах, полях со сложным рельефом и на склонах. Также ширина агрегата ограничена конструктивными особенностями материала, из которого он изготавливается.

Следующим этапом развития механизированной обработки почвы стало совмещение нескольких функций в одном агрегате, например, вспашка и боронование. Впоследствии путем последовательного добавления функций аграрии совместно с машиностроителями пришли к современному виду почвообрабатывающих посевных машин, позволяющих за один проход выполнить все необходимые агротехнические операции подготовки почвы к посеву и непосредственно сам посев. Это позволяет значительно снизить материальные затраты на обработку 1 га и механическое воздействие на почву за счет снижения количества прохождения техники по почве в 3-4 раза.

Проблемные инженерно-технические вопросы и их решение

Комбинированные почвообрабатывающие посевные машины с конструктивной точки зрения представляют собой сложные инженерные решения. Выполнение за один проход сразу нескольких операций для обеспечения необходимых условий получения ровных всходов и развития растений до стадии созревания предъявляет к ним повышенные требования по надежности и функциональности. И если вначале комбинированные машинотракторные агрегаты представляли собой совмещение практически «на коленке» стандартных агрегатов в одну цепочку, то сейчас при их проектировании используется иной подход.

Прежде всего, при разработке комбинированных агрегатов проводятся многосторонние исследования технологий обработки почвы с учетом физико-механических характеристик. Просчитываются природно-климатические зоны применения комбинированной машины, исходные требования по агротехнике и биологии культуры.

Здесь нужно учесть, что непрерывность процесса засева, объединенного в одной инженерной конструкции, может накладывать определенные ограничения. В частности, нельзя разнести процессы по времени, что в некоторых случаях снижает их эффективность при применении классических методов обработки почвы. Другие процессы напротив можно упростить именно ввиду непрерывности их протекания. Поэтому в общем случае комбинированные сельскохозяйственные агрегаты могут несколько отличаться от специализированных машин, даже у одного производителя.

На деле технологический процесс в комбинированной машине не просто поэлементно копирует операции базовых агрегатов, а представляет собой качественно новый техпроцесс, суммирующий все ограничения и новые возможности, обусловленной формой реализации. При этом обычно требования к агротехнике предусматривают более высокие технико-экономические показатели и качество выполнения на выходе. Несмотря на это рабочие органы комбинированных машин обычно унифицированы с рабочими органами аналогичных одно- либо двух-операционных агрегатов этого же производителя. Такое решение позволяет значительно снизить стоимость производства и ремонтопригодность выпускаемых сейчас и новых, проектируемых комплексов.

Современные почвообрабатывающие машины

Сейчас имеется три основных конструктивных исполнения комбинированных почвообрабатывающих посевных машин:

• На базе стандартных прицепных или навесных сеялок и почвообрабатывающих орудий составляются различные, комбинируемые в зависимости от стоящих задач и условий, мультифункциональные агрегаты;
• На единой рамной конструкции монтируются посевные, почвообрабатывающие органы и иные вспомогательные устройства;
• Высевающие приспособления идут как дополнительное оборудование, монтируемое в случае необходимости на базу стандартных фрез и культиваторов, или наоборот, почвообрабатывающие рабочие органы устанавливаются на раму посевной машины.

Хотя все три варианта исполнения почвообрабатывающих посевных машин продолжают существовать параллельно, по показателям эффективности, как эксплуатационной, так и экономической, наибольшее распространение получили специальные агрегаты, скомбинированные единым блоком с использованием стандартных рабочих органов посевных машин, плоскорезов, культиваторов, лущильников и дисковых борон. Зачастую такие механизмы имеют блочную схему с определенным количеством сменных рабочих органов, что позволяет расширить область применения и возможность выполнения различных вариантов обработки почвы, в зависимости от погодных условий и агротехнических требований данной климатической зоны и возделываемой культуры.

Зачем все это нужно?

В общем случае использование комбинированных почвообрабатывающих посевных машин позволяет добиться следующих результатов:

• Повышается эффективность вычесывания сорняков. Современные комплексы позволяют приблизиться по этому показателю к результатам химической прополки, 98-99% сорняков удаляются;
• Поверхность поля в сравнении с другими агротехническими способами выравнивание с большей эффективностью. Это обусловлено достаточно большой массой комбинированного агрегата, и в то же время более стабильным давлением на почву, не так сильно зависящим от характера выполняемой операции и загрузки сеялки;
• Благодаря более качественным агротехническим показателям комплексной обработки почвы достигается повышение урожайности на 15-30% в зависимости от возделываемой культуры;
• Расход горюче-смазочных материалов снижается до 2 раз, количество единиц техники в 3 раза. Соответственно, снижаются трудозатраты и эксплуатационные расходы;
• Сокращение проходов тракторно-механических комплексов снижает механическое воздействие на почву элементами ходовых систем тракторов;
• Почва меньше подвержена ветровой и водной эрозии.

Особенности использования. Проблемы и решения

Обращая внимание на проблемы использования почвообрабатывающих посевных машин, можно выделить несколько основных направлений:

• Общие проблемы эксплуатации почвообрабатывающих и посевных машин.
• Человеческий фактор.
• Конструктивно и технологически присущие комплексным решениям особенности.

Рассмотрим каждую отдельно.

Общие эксплуатационные проблемы обусловлены характером использования почвообрабатывающих агрегатов. Это комбинация агрессивных факторов повышенной запыленности, влажности и механической нагрузки на рабочие агрегаты. Решается использованием современных узлов и агрегатов и строгим соблюдением их правил эксплуатации.

Влияние человеческого фактора обусловлено более высокими требованиями к культуре эксплуатации и обслуживания мультифункциональных агрегатов. Нужно понимать, что выход из строя одного узла в комплексном механизме делает невозможным использование механизма в целом. Это предъявляет более высокие требования к квалификации персонала, связанного с эксплуатацией такого рода оборудования. К строгому соблюдению заложенных производителем нормативов обслуживания узлов и агрегатов.

Конструктивно заложенные в комплекс особенности эксплуатации зачастую отличаются у разных производителей. Это может быть и более строгие требования по срокам технического обслуживания, и удорожание используемых ГСМ из-за большей сложности конструкции, и повышенные требования к посевному материалу.

В любом случае можно утверждать, что использование комплексных почвообрабатывающих посевных машин при всех дополнительных сложностях их эксплуатации экономически наиболее выгодно.