Рекомендации по эффективному использованию машин для внесения минеральных удобрений.

Основными показателями, характеризующими качество выполнения технологического процесса внесения и заделки в почву удобрений, являются: доза внесения, неравномерность распределения, нестабильность дозы, рабочая ширина захвата машины.

Основной операцией, качество выполнения которой значительно сказывается на эффективности удобрений, является распределение их по поверхности почвы.

Согласно данным РНДУП «Институт почвоведения и агрохимии», эффективность твёрдых и жидких минеральных удобрений находится в прямой зависимости от показателя неравномерности их внесения, то есть снижение неравномерности внесения удобрений на 1 % приводит к прибавке урожая также на 1 %, и наоборот.

Показатель неравномерности распределения удобрений сверх допустимого уровня должен рассматриваться не только как причина недобора урожая сельскохозяйственных культур, но и как причина потерь самих удобрений.

Основной парк машин в республике составляют машины с центробежными дисковыми распределяющими рабочими органами. Это навесные – РУС-0,7А; Л-116; АВУ-0,7; РУ-1600; РДУ-1,5 и прицепные –
РУ-3000; МТТ-4У; МВУ-5. Все перечисленные машины, за исключением МТТ-4У и МВУ-5, оборудованы дисками по типу зарубежных с регулируемыми лопатками как по углу установки, так и по их длине. При этом возможное количество положений лопаток на диске превышает 900. Очевидно, что в данном случае при отсутствии специальных стендов для оперативной настройки машин выполнить их правильную регулировку весьма затруднительно. Поэтому каждый раз при изменении вида и доз вносимого удобрения необходимо сверять положение лопаток с рекомендуемым в руководстве по эксплуатации положением. От этого зависит рабочая ширина захвата, а следовательно, и расстояние между смежными проходами агрегата. Кроме того, качество работы центробежных машин зависит от качества вносимых минеральных удобрений (размеров и формы гранул, сыпучести), состояния рельефа поля, выровненности почвы, скорости ветра, квалификации механизатора и его добросовестности (строгого соблюдения заданной скорости движения), рабочей скорости и т.д.

Чтобы внести минеральные удобрения с допустимой неравномерностью (допустимый коэффициент вариации для азотных удобрений ±10 %, для калийных и фосфорных ±20 %) центробежными рассеивателями, необходимо строго соблюдать требования регламента выполнения работ.
Есть и другие причины, свидетельствующие о сложности получения высокого качества внесения удобрений центробежными рассеивателями.

На рисунке 1а показано правильное расположение машины относительно поверхности поля и трактора. На рисунке 1б – машина отклонена назад на угол . При этом ширина разбрасывания существенно меньше расчетной. Следовательно, плотность высева удобрений на единицу площади будет выше расчетной, появятся огрехи между смежными проходами. На рисунке 1в ось машины отклонена от вертикали вперед на угол a. При этом также изменяется дальность полета частиц и, соответственно, изменяется доза удобрений на единицу площади поля.

Рисунок 1 – Влияние отклонения от вертикали оси рассеивателя в продольной и поперечной плоскости на неравномерность внесения удобрений

Из рисунка 2 видно, что при уменьшении высоты навешивания машины в сравнении с расчетной дальность полета частиц значительно уменьшается, и наоборот. Соответственно изменяется и доза удобрений на единицу площади. Причина этого – любая неисправность гидросистемы трактора. Под действием веса рассеиватель всегда стремится опуститься вниз даже при положении «заперто» золотника гидрораспределителя. Механизатор вынужден поднимать машину на максимально возможную высоту, а это одновременно приводит к ее положениям, показанным на рисунке 1б и 1в.

Рисунок 2 – Влияние высоты расположения рассеивателя относительно поверхности почвы на неравномерность внесения удобрений

Рассмотренные положения навесного центробежного рассеивателя являются систематическими не только по причине неправильной его навески на гидросистему трактора, но и из-за неровности удобряемых полей. Учитывая также снос брошенных частиц ветром, становится очевидной проблематичность распределения удобрений этими машинами в допускаемых пределах.

Такой недостаток отсутствует в прицепных центробежных разбрасывателях, у которых высота расположения дисков над поверхностью поля практически постоянна.

В случае использования центробежных разбрасывателей на подкормке сельхозкультур, при сторогом подходе к срокам, они не должны применяться в период более поздней вегетации, так как брошенные диском частицы локализуются при встрече со стеблестоем (рисунок 3).

Рисунок 3 – Локализация удобрений при взаимодействии со стеблестоем

В 1980-е годы, когда широко внедрялись интенсивные технологии возделывания зерновых культур и специальных машин для их подкормки дробными дозами не было, этот недостаток центробежных разбрасывателей в определенной степени устранялся путем поднятия их на большую высоту с помощью дополнительной рамы.
На качество внесения удобрений центробежными машинами в значительной степени влияет скорость ветра. Чем сильнее ветер, тем выше неравномерность распределения. В нашей стране 70% времени в году скорость ветра превышает 3 м/с.

Практически всех приведенных выше недостатков лишены навесной штанговый подкормщик РШУ-12 конструкции РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства», схема работы которого показана на рисунке 4, СУ-12 (изготовитель «Лидагропроммаш») и прицепная штанговая машина МТТ-4Ш, также конструкции РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства» (изготовитель
ОАО «Бобруйскагромаш»).

Рисунок 4 – Схема работы РШУ-12

Специальные опыты РУП «Институт почвоведения и агрохимии», практика передовых хозяйств показали, что использование подкормщика РШУ-12 в сравнении с центробежным разбра-сывателем за счет более равномерного распределения удобрений обеспечивает прибавку урожая зерновых до 4,2 ц/га.
Для внесения основных и подкормочных доз жидких минеральных удобрений (КАС) научно-практическим центром по механизации сельского хозяйства также разработана высокоэффективная штанговая машина АПЖ-12 (изготовитель ОАО «Бобруйскагромаш»). Особенностью ее работы является высокое качество распределения даже загрязненных посторонними включениями удобрений, что немаловажно в случае недостаточно правильных условий хранения удобрений.

Регулировки и настройки

Учитывая принципиальную схожесть перечисленных выше навесных и прицепных машин, покажем основные особенности регулировки и настройки характерных представителей этих двух типов машин: МТТ-4У и РУ-1600.

В машине МТТ-4У подающие транспортёры имеют две скорости. Меньшая – при внесении минеральных удобрений, большая – при внесении известковых материалов.

Переключение скорости подающих транспортёров производится следующим образом. Цепь привода планетарного редуктора рассоединяется, переносится на вторую пару звездочек и соединяется вновь. Затем рассоединяется цепь привода подающих транспортеров, звездочки этой передачи меняются местами, и цепь соединяется. Натяжная звездочка при этом полностью ослабляется.

Регулирование равномерности распределения разбрасываемых удобрений выполняется передвижением туконаправителя по пазам и поворотом направляющих на лотке (рисунок 5).

Рисунок 5 – Схема туконаправителя МТТ-4У

При внесении калийной соли, аммиачной селитры и пылевидных удобрений рекомендуется нижний срез склиза туконаправителя совместить с осями разбрасывающих тарелок. Направляющие установить на отверстия № 2 (рисунок 5).

При внесении гранулированного суперфосфата и мочевины туконаправитель надо отодвинуть на 15 мм от осей тарелок, а направляющие установить на отверстия № 3 (рисунок 5).

Установка дозы внесения удобрений производится путем изменения высоты окон, перемещения дозирующих заслонок, а также переключения скорости подающего транспортёра в соответствии с таблицей настройки (таблица 1).

Данные рекомендации достоверны только при соответствии объемной массы удобрений и ширины внесения табличным значениям. При других значениях этих показателей необходимо выполнить корректировку высоты дозирующих окон по следующей методике.

Определяется фактическая доза внесения, для чего выполняется пробное внесение на твердом покрытии или брезенте в течение одной минуты (на месте). Удобрения собираются и взвешиваются. Фактическая доза внесения рассчитывается по формуле:

где – Д фактическая доза внесения, кг/га;
– Q масса удобрений, собранная после минутного рассева, кг;
– V рабочая скорость движения, км/ч;
– B рабочая ширина внесения, м.

Корректировка высоты дозирующих окон при отклонении величины объемной массы удобрений и ширины внесения от табличных производится по следующей формуле:

где – высота дозирующих окон согласно таблице 1, мм.

 Таблица 1 – Настройка машины МТТ-4У

При использовании рассеивателя РУ-1600 и РУ-3000 для качественного выполнения технологического процесса необходимо: 

• в зависимости от условий работы (рельеф поля, длина гона, наличие помех и др.) определить скорость движения агрегата в поле (рабочую передачу трактора), одну из указанных в таблице настройки; 
• по виду удобрений и гранулометрическому составу произвести установку направляющих и лопаток на метателях согласно таблице настройки;
• закрыть шиберы с помощью гидросистемы; 
• установить дозирующие заслонки на определенное деление по стрелке согласно таблице настройки на требуемую дозу внесения с учетом выбранной скорости и вида удобрений; 
• включить ВОМ и, начав плавно движение, открыть шиберы и довести частоту вращения коленчатого вала двигателя до номинальных оборотов.

Регулировка предохранительной (фрикционной) муфты привода

Муфта должна быть отрегулирована на передачу крутящего момента 115±5 Н•м. Регулировку производить затяжкой тарельчатой пружины до необходимого крутящего момента. При регулировке муфты использовать рычаг длиной 1 м с грузом массой 11,5 кг на конце. При передаче момента 115 Н•м ведомый и ведущий диски должны слегка прокручиваться относительно друг друга. После длительного хранения рассеивателя ослабить пружину и заново отрегулировать муфту.

Регулировка дозирующей заслонки

Для обеспечения равномерной загрузки обоих метателей дозирующая заслонка должна быть отрегулирована при помощи нижнего пальца диаметром 28 мм. Для этого палец системы нижних рычагов вставить в дозирующее отверстие заслонки и рычагом нажать его в отверстии. При правильной установке дозирующей заслонки стрелка на шкале должна показывать цифру 56.

Если условие не выполняется, необходимо установить шкалу на цифре 56, ослабив предварительно фиксирующие винты, затем шкалу вновь зафиксировать.

Регулировка установки привода

Расстояние от верхней плоскости машины до низа днища должно быть равным 124+1,0 мм. Регулировку производить путем перемещения привода по вертикальным пазам рамы с бункером.

Навернуть гайку с пластмассовым колпачком крепления метателя, вставить болт М 8х70 в отверстие в днище. При этом конец болта должен попасть в центр гайки с пластмассовым колпачком. Регулировку производить путем перемещения привода по продольным пазам в кронштейнах крепления привода к раме с бункером и путем перемещения дозирующего механизма.

Регулировка метателя рассеивателя

Настройка направляющих и лопаток (далее по тексту крыльчатка) метателей позволяет произвести согласование рабочей ширины и способов внесения в зависимости от вида удобрений.
На каждом диске (рисунок 6) находятся две одинаковые крыльчатки. Каждую крыльчатку можно устанавливать под различными углами (позиции 1…6), а также по длине (позиции А…Е).

1 – диск; 2 – направляющая; 3 – лопатка; 4 – фиксатор; 5 – упор
Рисунок 6 – Распределяющие рабочие органы

Настройка крыльчатки метателей

Необходимые установочные параметры для настройки крыльчатки по видам удобрений, рабочей ширине внесения и способу внесения следует брать из таблиц настройки.

Настройка рассеивателя при внесении удобрений на границе поля

Крыльчатки на метателе, обращенном к границе поля, устанавливать в позиции, приведенные в таблице рассеивания. На другом метателе крыльчатки остаются в тех же позициях, что и при нормальном внесении удобрений. При этом установка дозирующих заслонок должна быть одинаковой на обеих сторонах рассеивателя.

Настройка рассеивателя при внесении удобрений на узких полосах.

Крыльчатки на обоих метателях следует устанавливать в позиции, определенные по таблице рассеивания.
Завод-изготовитель рассеивателей РУ-1600 и РУ-3000 ОАО «Бобруйскагромаш», а также другие заводы прилагают к каждой реализуемой машине фотографии идентификации удобрений и настроечные таблицы для всех видов удобрений, разных доз и рабочих скоростей движения агрегата.

Применение маркерных устройств

Отсутствие маркерных устройств на машинах для внесения удобрений и пестицидов приводит к нарушениям оптимального перекрытия смежных проходов (рисунок 7) и, как следствие, к изменению норм внесения и росту неравномерности распределения.

Исследованиями установлено, что при отсутствии следоуказателей на широкозахватных машинах химизации даже опытный, добросовестный механизатор может оставлять огрехи или перекрытия стыковых проходов от 4 до 8 метров.

Для устранения ошибки перекрытия и всех ее неблагоприятных последствий в РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства» разработан, испытан и рекомендован к постановке на производство маркёр пенный универсальный МПУ-1. Конструкторская документация передана заводу ОАО «Мекосан» (г. Иваново, Брестская обл.), который готов изготавливать маркеры по заявкам хозяйств.

По мнению разработчиков, все центробежные рассеиватели и все опрыскиватели должны быть оборудованы маркёрами МПУ-1 (рисунок 8). Годовой экономический эффект от использования маркера на одном опрыскивателе типа ОТМ-2–3 с шириной захвата 18 м превышает 20 млн. руб. при стоимости 2,5 млн. руб.

а)

б)

в)
а – оборудование маркера пенного универсального МПУ-1;
б – маркер пенный универсальный на опрыскивание ОТМ-2–3;
в – пенные метки
Рисунок 8 – Маркер пенный универсальный МПУ-1

Зарубежные системы параллельного вождения агрегатов

Системы параллельного вождения помогают точно соблюдать расстояния между проходами машин при выполнении полевых работ (рисунок 9). При их использовании технологические операции выполняются с минимальными перекрытиями, экономится рабочее и машинное время, ГСМ, семена, удобрения и средства защиты растений. Также преимуществами систем параллельного вождения являются: точность движения агрегатов по междурядьям, экономия труда водителя, возможность работы в темное время суток и в условиях плохой видимости.

Системы параллельного вождения подразделяются на: курсоуказатели, системы подруливания, системы автопилотирования.

Курсоуказатели

Определение местоположения производится курсоуказателем через сигнал глобальной системы позиционирования Глонас (Россия) или GРS. Точность зависит от используемой технологии ДГСП (DGPS – дифференцированная глобальная система позиционирования).
Курсоуказатели показывают отклонение от требуемой траектории движения на светодиодной панели или на LED-экране. С их помощью водитель корректирует направление движения.
Системы подруливания подключаются к рулевому гидроцилиндру машины и активно включаются в управление. После заезда машины на заданную направляющую система самостоятельно ведет ее по траектории.

Рисунок 9 – Курсоуказатели различных фирм

Системы автопилотирования являются оборудованием трактора и выполняют дополнительные функции. Управление агрегатом происходит в основном автоматически. Схема подключения и виды экрана курсоуказателя приведены на рисунках 9, 10.

В зависимости от оборудования возможны различные способы работы: 

• параллельное движение; 
• обработка контура (движение по заданным траекториям); 
• междурядная обработка (параллельное движение при заданном расстоянии ширины захвата или междурядий).

Стоимость оборудования для одной машины составляет около 20 млн. рублей.

Рисунок 10 – Схема подключения для выдачи полной информации о выдерживании направления движения

Рисунок 11 – Виды экрана курсоуказателя при движении МТА и установке
ширины захвата