Преимущества культиватора Top Down моделей TD 400, 500, 600, 700 и 900

2015-03-17 09:41:38 25973
Культиватор Top Down моделей TD 400, 500, 600, 700 и 900

Отрасль растениеводства, являющаяся одним из главных звеньев сельскохозяйственного производства, в последнее время испытала значительное экономическое давление, происходящее от роста цен на энергоносители.

Это, в свою очередь, приводит к необходимости поиска новых технологий, которые позволили бы в определенной мере компенсировать возрастающие финансовые затраты на горюче-смазочные материалы, энергосредства, сельскохозяйственную технику и технологические материалы.

Рис.1. Культиватор Top Down TD 400 в работе

В связи с этим соответствующим образом действует один из ведущих мировых производителей сельскохозяйственной, в том числе и почвообрабатывающей, техники фирма «Väderstad-Verken AB» (Швеция). Не вступая в дискуссию «пахать или не пахать», она по-своему решает стратегический вопрос, какой должна быть машина, чтобы гармонично вписываться в любой севооборот, надежно и качественно осуществлять технологический процесс возделывания почвы в широком спектре почвеннометеорологических условий и технологий.

В 2009 году УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого проводил полевые наблюдения за работой культиватора многоцелевого назначения Top Down моделей TD 400-900 производства фирмы «Väderstad-Verken AB». Наблюдения проводились в разных хозяйствах, на разных фонах. Основные технические показатели моделей культиватора приведены в таблице 1.

Табл. 1. Основные технические показатели культиватора

Название показателя

Значение показателя

1

2

3

4

5

6

Марка

TD 400

TD 500

TD 600

TD 700

TD 900

Тип

Прицепной

Агрегатируется, мощность трактора, кВт

150-175

180-220

220-260

260-310

330-440

Рабочая скорость, км/ч

10-15

Конструкционная ширина захвата, м

4,0

5,0

6,0

7,0

9,0

Глубина возделывания, см:

– поверхностное возделывание

5-6

– предпосевное возделывание

5-8

– возделывание зяблевой пахотой

10-15

– основное возделывание

25-30

Количество обслуживающего персонала, чел.

1

Габаритные размеры, мм

в рабочем состоянии:

– длина

8670

8720

8670

8720

8670

– ширина

4400

2620

5300

3000

6200

– высота

1600

2630

1600

3200

1600

в транспортном состоянии:

– длина

8720

8670

8720

8670

8720

– ширина

3000

7120

3000

9560

5000

– высота

3600

1600

4000

1600

4000

Колея, мм

2100

2100

2400

2400

3150

Транспортный просвет, мм

400

Масса, кг

6200

6900

8850

9650

13000

Удельная масса, кг/м

1550

1380

1475

1378

1444

Нагрузка на прицепное устройство, кг

800

800

1000

1000

1010

Количество дисков, шт.

30

38

46

54

72

Количество дисков, шт./ м

7,5

7,6

7,7

7,7

8,0

Количество культиваторных лап, шт.

14

18

22

26

35

Количество культиваторных лап, шт./ м

3,5

3,6

3,7

3,7

3,5

Технологические особенности культиватора

Рис 2. Культиватор Top Down TD 900 в работе

Технологическая схема этой машины удачно сочетает в себе уже хорошо известные и широко применяемые в мировой практике передовые технологические приемы возделывания почвы и почвообрабатывающие рабочие органы. В этом механизме такое сочетание обладает определенной спецификой: диски впереди гарантируют работу культиватора при любом состоянии обрабатываемой поверхности, в любых, даже насыщенных исключительно большими объемами растительных остатков условиях, а тяжелый каток сзади обуславливает качество обрабатываемого горизонта почвы. Это может показаться излишним, но такая конструкция гарантирует высокое качество выполнения технологического процесса, на что и рассчитана технологическая концепция культиватора TopDown. Во время работы культиватора одновременно выполняются четыре технологические операции, а именно:

  • дискование поверхности почвы с одновременным измельчением растительных остатков и смешиванием их с поверхностным слоем почвы;
  • рыхление почвы пятью типами сменных культиваторных лап на глубину от 5 до 30 см, в зависимости от вида возделывания;
  • выравнивание разрыхленной поверхности и дополнительное измельчение комков ротационными звездоподобными дисками;
  • уплотнение разрыхленной и выровненной поверхности почвы рубчатыми катками (катки могут быть как стальными, так и резиновыми).

Первая операция выполняется коническими сплошными зубчатыми дисками (фото 4) с высокой режущей активностью и износоустойчивостью рабочей части, которыми славится фирма. Установленные эшелонированно, в два ряда в передней части культиватора, они обеспечивают интенсивное возделывание поверхностного слоя почвы, перемешивая его с измельченными растительными остатками. Каждый из дисков крепится к брусу индивидуально с помощью специальных зажимов через резиновые амортизирующие элементы, которые обеспечивают надежное копирование дисками микрорельефа поля, а также предотвращает разрушение во время наездов на камни или другие инородные тела, которые могут находиться в почве. Диски при этом имеют подшипники закрытого типа и не смазываются.

При любых условиях (неравномерное накопление на поверхности поля растительных остатков, низкая или высокая влажность и твердость почвы) эта группа рабочих органов обрабатывает и готовит поверхность поля для качественного проведения операции рыхления корнесодержащего слоя почвы.

Вторая операция выполняется разрыхлительными лапами долотообразного типа (фото 5), расположенными последовательно в четыре ряда на средних поперечных брусьях рамы культиватора. Каждая из лап шарнирно прикреплена к поперечной балке и оборудована гидравлическим ограничителем действующей на лапу силы сопротивления, благодаря чему во время наезда на препятствие (крупный камень, очень уплотненный грунт и т. п.), лапа отклоняется назад и вверх, избегая повреждения. В зависимости от условий работы и требований к возделыванию почвы, могут использоваться лапы разной ширины (50, 80, 120 мм) или глубиной захвата 300 мм.

Исходя из выбранной системы возделывания почвы или периода его проведения, а также согласно выдвинутым требованиям, культиваторные лапы могут осуществлять как локальное рыхление почвы долотообразными наконечниками на глубину от 1 до 30 см, так и сплошное рыхление стрельчатыми лапами. При этом корнесодержащий горизонт испытывает существенное обновляющее воздействие.

Третья операция осуществляется выравнивателем, который состоит из набора звездоподобных дисков (фото 6), установленных относительно поверхности земли таким образом, что нижние лепестки дисков, взаимодействуя с грунтом, приводят их во вращающееся движение, чем достигается равномерное поперечное разравнивание разрыхленного поверхностного слоя почвы. В любых условиях обработанная таким образом поверхность поля будет всегда иметь выровненный по ширине захвата и по ходу движения агрегата профиль.

Четвертая операция, заключительная, выполняется уплотняющими катками рубчатого типа (фото 6).

Каждая из секций катка набрана из отдельных полых колец, закрепленных на общем вале с резиновым демпфером.

Вал своими цапфами крепится на подшипниковых сопротивлениях. Обе секции катков установлены фронтально в один ряд за выравнивателями почвы. С целью предотвращения набивания почвы и растительных остатков, которое может привести к нарушению режима работы катка, между кольцами установлены чистики. Под действием рубчатых катков поверхностный слой почвы уплотняется до оптимального состояния, формируется мелковолнистая поверхность, в которой может максимально полно скапливаться атмосферная влажность и поддерживается оптимальный аэрационный режим.

За счет этого создаются благоприятные условия для повышения интенсивности протекания биохимических процессов в почве и накопление в ней питательных веществ. Компания специально рекомендует использование в Украине тяжелого металлического катка. В Европе на песчаных грунтах зачастую используется резиновый.

Результаты испытаний Каждая из названных групп рабочих органов оборудована гидрофицированными механизмами регулирования их активности, позволяющими в широких пределах устанавливать тот режим работы культиватора, который будет максимально полно отвечать требованиям следующей технологической операции. Данная система регулирования позволяет оператору своевременно корректировать качество выполнения технологического процесса и функционирование того или другого рабочего органа, не сходя с рабочего места.

Компания специально рекомендует использование в Украине тяжелого металлического катка

Все модели культиватора хорошо приспособлены к техническому и технологическому обслуживанию, отвечают требованиям к перевозке дорогами общего назначения (кроме модели TD 900, ширина которой в транспортном положении составляет 5 м при допустимом 3 м).

Условия проведения испытаний культиватора Top Down TD 400 на стерне после сбора ярового ячменя в сезоне 2009 года были довольно сложными и не характерными для осеннего периода (влажность в обрабатываемом слое грунта была в пределах 3,8-11,0% по сравнению с нормативными 12-27%, по исходным требованиям), но полученные результаты дополнительно подтверждает технологические возможности машины.

Качество работы культиватора Top Down TD 400, оснащенного долотообразными лапами с крылышками, в агрегате с трактором Case ΙΙΙ 310 Magnum определялись на трех разных скоростях движения – 6, 9 и 12 км/ч.

В результате агротехнической оценки культиватора (табл. 2) установлено, что качество основного возделывания почвы на трех разных скоростях отвечает всем агротехническим требованиям, даже при низком уровне влажности почвы. Количество комков размером 0-50 мм при глубине возделывания 14,0-15,9 см составляла 96,2-96,6% (согласно агротребованиям – не меньше 80%). Следует также отметить зависимость части заделанных растительных остатков от рабочей скорости агрегата. При увеличении скорости с 6 км/ч до 12 км/ч часть заделанных растительных остатков увеличивалась с 36,9 % до 63,1 %.

Растительные остатки ярового ячменя во время возделывания перемешивались по всей глубине обрабатываемого слоя почвы, но подавляющее большинство их находилось на глубине 0-12 см.

Гребенистость поверхности поля при этом отвечала технологической схеме культиватора.

Эксплуатационно-технологические показатели работы культиватора Top Down 400 определены в агрегате с трактором CASE III 310 Magnum (табл. 2). Агрегат работал на скоростях 6, 9 и 12 км/ч. При этом его производительность за час основного времени составила 2,46 га, 3,57 га и 4,83 га соответственно.

Конечно, для стабильного выполнения технологического процесса культиватором в указанных режимах энергосредство, с которым он агрегатируется, должно иметь мощность двигателя из расчета 35-45 кВт на один метр ширины захвата и соответствующие тяговые характеристики.

За период испытаний культиватора нарушений технологического процесса не наблюдалось. В структуре баланса времени при нормативной продолжительности смены время продуктивной работы занимает 82%, 81% и 80% , а время дополнительных работ (на выполнение поворотов) – 2,9% , 4,0% и 5,4% согласно указанным скоростям движения агрегата.

Коэффициент использования сменного времени равняется 0,82, 0,81 и 0,80, на что повлияло наличие вспомогательных операций, необходимых для непрерывности технологического процесса. Затраты времени на подготовительные работы и проведение ТО в структуре баланса времени занимают около 15%. Производительность за час сменного времени составляет 2,02 га, 2,89 га и 3,86 га соответственно. За период работы поломок агрегата не отмечено. Высокие эксплуатационные показатели машины в объединении с высокой технической надежностью обеспечивают выполнение нею значительных годовых объемов работ.

При нормативной годовой загрузке 200 ч и сроке службы культиватора 8 лет, рабочие затраты составляют 0,26 чел.-ч/га, прямые эксплуатационные затраты – 293,26 грн/га.

Величина прямых эксплуатационных затрат, связанных с работой культиватора TD 400 при разных годовых загрузках, изображена на рис. 8. Очевидно, что увеличение годовой загрузки в 3 раза, которое вполне реально, обеспечивает уменьшение прямых эксплуатационных затраты почти в 2 раза. Это позволяет ориентироваться на величину эксплуатационных затрат на уровне 150 грн/га.

Высокие эксплуатационные показатели машины в объединении с высокой технической надежностью обеспечивают выполнение нею значительных годовых объемов работ

Эксплуатационно-технологические показатели работы культиватора Top Down 900, определенные на скорости 9,2 км/ч в агрегате с трактором CASE III 530 STEIGER, оказались также довольно высокими (табл. 2). Его производительность за час основного времени – 8,06 га, за час сменного и эксплуатационного времени – 6,37 га, она прямо пропорционально отвечает отношению ширины его захвата к ширине захвата культиватора TD 400.

Расчет эффективности

Существующий типоразмерный ряд моделей культиватора Top Down, а именно TD 300, TD 400, TD 500, TD 600, TD 700, TD 900, позволяет удовлетворить нужды любого хозяйства, независимо от размеров землевладения и преобладающих севооборотов. Но это может быть реализовано при условии наличия в хозяйстве соответствующих энергосредств и высококвалифицированных специалистов.

Расчеты эффективности применения культиватора Top Down осуществлены для его моделей TD 400, TD 700 и TD 900 в сельскохозяйственных предприятиях с зернобобовым направлением специализации: озимый рапс, озимая пшеница, соя, кукуруза, яровой ячмень.

При расчетах нагрузки на сезон по культурам были учтены агротехнические сроки возделывания почвы, выращиваемых культур в севообороте, нормы выработки и коэффициент использования исследуемых моделей культиватора.

Эффективность использования средств механизации в значительной мере зависит от организации хозяйственной деятельности. Поэтому при расчетах потребности в машинах учитывалась нагрузка в пиковый период их работ. Для своевременного возделывания грунта, учитывая севооборот и размер земельных угодий хозяйства (2500 га), каждая из моделей культиватора Top Down (TD 400 – 1 шт., TD 700 – 1 шт, TD 900 – 1 шт.) обеспечит возделывание грунта в установленные агросроки.

Для хозяйства с размером сельскохозяйственных угодий свыше 4500 га необходимо 2 культиватора TD 400, TD 700 или 1 культиватор TD 900.

Для хозяйства размером 6000 га потребность в культиваторах Top Down составляет: TD 400 – 3 шт., TD 70 0 – 2 шт., TD 900 – 1 шт. Из рис. Стоит от метить, что наименьшие прямые эксплуатационные затраты на площади до 2500 га обеспечит применение культиватора TD 400, на площади от 2500 га до 4500 га – TD 700, а на площади от 4500 га до 6000 га – TD 900.

Табл. 2. Эксплуатационно-технологические показатели культиватора

Название показателя

Значение показателя

Дата 15.09.2009 г.

Модель культиватора

TD 400

TD 900

Скорость движения, км/ч

6,0

9,0

12,0

9,2

Ширина захвата культиватора, м

3,9

8,85

 

 

средняя глубина возделывания, см

15,9

14,0

14,0

8,3

среднеквадратичное отклонение, см

1,4

1,8

1,5

0,9

коэффициент вариации, %

8,8

12,8

10,7

10,8

Качество измельчения почвы, содержание комков по фракциям, %

– до 50 мм

96,6

96,2

96,5

5,5

– 50,1-100,0 мм

3,4

3,0

3,5

4,5

– больше 100,1 мм

0,0

0,0

0,0

0,0

Подрезание сорняков, %

100

100

100

100

Заделывание растительных остатков, %

36,9

59,0

63,1

78,2

Гребенистость поверхности поля, см

1,7

2,0

2,0

1,8

Продуктивность, га за час времени:

– основного

2,46

3,57

4,83

8,06

– сменного

2,02

2,89

3,86

6,37

– эксплуатационного

2,02

2,89

3,86

6,37

Эксплуатационно-технологические коэффициенты

– технологического обслуживания

1

1

1

1

– надежности технологического процесса

1

1

1

1

– использование сменного времени

0,82

0,81

0,80

0,79

– использование эксплуатационного времени

0,82

0,81

0,80

0,79

Выводы

Исходя из выполненного анализа конструкции и полученных результатов во время полевых исследований культиватора многоцелевого назначения Top Down можно сделать следующие выводы:

  • модельный ряд культиваторов может удовлетворить нужды сельскохозяйственных предприятий независимо от размеров посевных площадей, гармонически вписываясь в любой севооборот;
  • культиваторы Top Down имеют высокую техническую и технологическую надежность, просты в техническом и технологическом обслуживании;
  • в агрегате с правильно подобранным трактором обеспечивают высокое качество работы в широком спектре почвенно-метеорологических условий и на разных видах и системах возделывания почвы;
  • конструкцией культиватора предусмотрены разные варианты его комплектации рабочими органами в зависимости от грунтовых условий, агротехнического фона и состояния обрабатываемых площадей.

Таким образом, проведенные исследования подтверждают эффективность технологической и компоновочной концепций культиватора Top Down фирмы «Väderstad-Verken AB», которые обеспечивают выполнение всего комплекса операций по возделыванию почвы в хозяйствах, применяющих мульчирующую и (или) консервирующую системы возделывания, а также при отвальном возделывании в качестве парового и предпосевного культиваторов.

Создание модельного ряда культиваторов разной ширины захвата, при наличии энергосредств необходимой мощности, позволяет эффективно реализовать данную концепцию в любом по размерам хозяйстве, независимо от выбранных им севооборотов и систем возделывания, резко сократить парк почвообрабатывающих машин и сохранить разные технологические стратегии под разные культуры. Во всех случаях успех будет гарантирован.

Больше узнать о технике Vaderstad: vaderstad.com/ua и на FB.

Вам сподобався матеріал? Поширте серед друзів!

Поиск техники и химикатов Поиск

  • Мотоблоки
  • Трактори
  • Комбайни
  • Транспорт
  • Для ґрунту
  • Збирання
  • Уборочная
  • Навантаж.
  • Добрива та полив
  • Причепи
  • Мототехніка
  • Добрива
  • ЗЗР