3. Czynne maszy uprawne.pdf

Rozdziaþ III - Czynne maszyny uprawowe

http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...

Powrót do strony głównej

3. Czynne maszyny uprawowe

Proces właściwego przygotowania gleby pod siew lub sadzenie wymaga wykonania róŜnych zabiegów agrotechnicznych

(uprawowych i doprawiających) przy uŜyciu maszyn i narzędzi do tego przeznaczonych. Najczęściej są to maszyny bierne,

które dopiero po kilkakrotnym zastosowaniu dają właściwą strukturę gleby. Było to powodem koncepcji budowy takich

maszyn, które po jednorazowym wykonaniu określonego zabiegu dadzą właściwy efekt agrotechniczny, a poza tym ograniczą

liczbę przejazdów po polu i lepiej wykorzystają dysponowaną moc ciągnika rolniczego. W załoŜeniu, cele te miały spełnić

czynne maszyny uprawowe, czyli takie, których części skrawające glebę są napędzane, a ich średnia prędkość skrawania jest

większa od prędkości roboczej maszyny. W myśl tej definicji, za czynną maszynę uprawową moŜna uznać maszynę

otrzymującą napęd zarówno od wału odbioru mocy ciągnika (WOM), jak równieŜ od kół jezdnych lub innych elementów

roboczych, byleby prędkość skrawania była większa od roboczej prędkości maszyny. Obecnie jednak, czynne maszyny

uprawowe konstruowane są wyłącznie z napędem od WOM ciągnika.

Pozostałe dwa rodzaje napędu są nieekonomiczne z powodu duŜych strat energii przy przenoszeniu napędu oraz duŜego

cięŜaru ze względu na wymaganą siłę na obwodzie kół lub zespołów roboczych. Nie są zatem maszynami czynnymi np. pługi

talerzowe, brony talerzowe, łopatkowe, kolczatki itp., bo chociaŜ ich elementy skrawające obracają się, ich prędkość

obwodowa w wyniku poślizgu jest nawet mniejsza od prędkości roboczej. Ze względu na sposób skrawania gleby, czynne

maszyny uprawowe dzielimy na:

obrotowe (rotacyjne),

wahadłowe,

wibracyjne.

3.1. Czynne obrotowe maszyny uprawowe

W maszynach tych elementy skrawające glebę wykonują ruch obrotowy wokół osi pionowej lub poziomej zgodnie z

postępowym kierunkiem ruchu maszyny (współbieŜne) lub przeciwnie do tego kierunku (przeciwbieŜne).

Maszyny obrotowe mają jeden, dwa, trzy lub cztery elementy robocze pracujące w jednej płaszczyźnie; wyjątek stanowi

brona obrotowa mogąca mieć do 20 elementów roboczych pracujących w jednej płaszczyźnie.

Czynne maszyny obrotowe dzielimy na:

glebogryzarki,

motyki,

brony,

kultywatory.

Elementy robocze obrotowych maszyn uprawowych i główne parametry przedstawiono w tabeli 3.1.

1 z 16

2009-03-26 17:32

pługi,

Rozdziaþ III - Czynne maszyny uprawowe

http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...

Źródło: Kanafojski 1967

Praca elementów roboczych polega na odcinaniu kęsów gleby i odrzucaniu ich w bok lub do tyłu.

Maszyny obrotowe buduje się jako zawieszane z regulacją kopiującą. Regulacja siłowa jest tu nieprzydatna, poniewaŜ

składowa pozioma obwodowej siły skrawania zaleŜy nie tylko od głębokości roboczej, dlatego kaŜda maszyna obrotowa musi

mieć element podporowy do regulacji głębokości roboczej. Przy obrotach współbieŜnych występuje siła składowa sił skrawania

skierowana w przód, powodująca pchanie maszyny, co mogłoby powodować niezaleŜny ruch maszyny przyczepianej w

stosunku do ciągnika. Istnieje zatem teoretyczna moŜliwość budowy maszyn zaczepianych przy przeciwbieŜnych obrotach, nie

jest jednak wykorzystywana.

3.1.1. Glebogryzarki

Glebogryzarka jest to maszyna, której elementy skrawające osadzone są na wspólnym wale o poziomej osi obrotu

2 z 16

2009-03-26 17:32

Rozdziaþ III - Czynne maszyny uprawowe

http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...

ustawionym prostopadle do kierunku ruchu, a kęsy przez nią skrawane są stosunkowo małe. Kęsy odcięte zębami lub noŜami

odrzucane są do tyłu w sposób bezładny. W efekcie uzyskuje się dobre wymieszanie, ale przypadkowe odwracanie gleby.

Glebogryzarka przeznaczona jest do płytkiej uprawy i doprawiania gleby. Na glebach lekkich i średnich moŜna uŜywać

glebogryzarek do całkowitego przygotowania roli pod siew, bez uŜycia innych narzędzi doprawiających. Natomiast na glebach

cięŜkich, aby spowodować dobre przygotowanie roli pod siew, noŜe glebogryzarki musiałyby mieć duŜą prędkość obwodową,

by naleŜycie rozdrobnić kęsy, co mogłoby spowodować szkodliwe rozpylenie, a tym samym niszczenie gleby. Dlatego

glebogryzarkę traktuje się raczej jako maszynę doprawiającą glebę, a nie jako maszynę do podstawowej uprawy, zastępującą

pług.

Glebogryzarki o zębach spręŜynowych nadają się do uprawy gleb znajdujących się w dobrej kulturze, gdzie chodzi głównie

o dobre spulchnianie. Są to glebogryzarki do prac ogrodniczych. Natomiast glebogryzarki o noŜach sztywnych mogą słuŜyć do

rozdrabniania brył po orce, do wiosennej uprawy po orce przedzimowej, do wymieszania obornika lub nawozów z glebą, do

podorywki ściernisk oraz do uprawy łąk, pastwisk, sadów i nieuŜytków. Glebogryzarki mogą być lekkie, przeznaczone do

uprawy na głębokość do 13 cm, i cięŜkie, przeznaczone do uprawy na głębokość do 20 cm. Budowę typowej glebogryzarki

rolniczej przedstawiono na rycinie 3.1.

Elementami skrawającymi glebę są noŜe, które mogą być spręŜyste, wówczas nazywane są zębami lub hakami, lub

sztywne o profilu prostym, kątowym lub łukowym. Zęby spręŜynowe przymocowuje się do uchwytów na wale, po 3 w jednej

płaszczyźnie, zaś noŜe sztywne do tarcz (śrubami), przy czym połowa z nich odgięta jest w prawą stronę, a połowa w lewą.

Tarcze mogą być przyspawane do wału lub nasuwane na wał o przekroju kwadratowym albo sześciokątnym. Odległości

między tarczami ustalają tuleje dystansowe. Wał z noŜami nazywany jest bębnem glebogryzarki.

Ryc. 3.1. Glebogryzarka zawieszana:

1 osłona, 2 uchwyt do podnoszenia osłony, 3 regulator połoŜenia osłony, 4 zatyczka, 5 stojak zawieszenia, 6 słupica

koła podporowego, 7 zawiasa, 8 bęben lewy, 9 nóŜ prawy, 10 nóŜ lewy, 11 płóz, 12 krój spulchniający między

bębnami, 13 bęben prawy, 14 skrobak koła, 15 koło podporowe, 16 pręt ściągający

Źródło: Wójcicki 1958

Ryc. 3.2. Zespoły robocze glebogryzarki z zębami spręŜynowymi:

a zespół 3 zębowy, b zespół z prowadzeniem zębów, c zespół z zębami o podwójnych spręŜynach, d róŜne kształty

zębów; 1 hak, 2 spręŜyna, 3 tuleja, 4 prowadnica, 5 spręŜyna dodatkowa

3 z 16

2009-03-26 17:32

Rozdziaþ III - Czynne maszyny uprawowe

http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...

Źródło: Kanafojski 1967

Ryc. 3.3. NoŜowe zespoły robocze glebogryzarek:

a zespół 4 noŜowy, b zespół 6 noŜowy, c zespół 3 noŜowy z popychaczami; 1 nóŜ kątowy, 2 nóŜ łukowy, 3 popychacz

stosowany w zespole z noŜami prostymi

Źródło: Kanafojski 1967

Krótkie bębny moŜna łoŜyskować w środku, długie zaś tylko z obydwu stron. Łańcuchowy napęd bębna stosuje się przy

skrzyni przekładniowej usytuowanej z boku ramy maszyny, zaś napęd przy uŜyciu zębatych przekładni czołowych przy

centralnie usytuowanej skrzyni przekładniowej. Skrzynia przekładniowa redukuje obroty WOM jedno lub kilkustopniowo w

zaleŜności od wymaganego zakresu prędkości obwodowych i długości kęsów. Przy rozdrabnianiu kęsów bierze równieŜ udział

osłona bębna (ryc. 3.4.).

Ryc. 3.4. Praca glebogryzarki:

a przy małych prędkościach roboczych, 6 noŜach i opuszczonej osłonie, b przy większych prędkościach, 4 noŜach i

podniesionej osłonie

Aby uzyskać jak najmniejsze wahania siły obwodowej, które są jednoznaczne z wahaniami momentu obrotowego na wale

maszyny, rozmieszczenie elementów roboczych na bębnie musi spełniać następujące warunki:

odstęp kątowy między poszczególnymi elementami skrawającymi musi być jednakowy, aby elementy te zagłębiały

się w glebę pojedynczo w jednakowych odstępach czasu;

między sąsiednimi noŜami powinien być jak największy odstęp, aby nie następowało zapychanie glebą, co powoduje

ogólny wzrost oporów skrawania kęsów.

Ryc. 3.5. Przykładowe rozmieszczenie (a) i mocowanie (b) noŜy kątowych na tarczy glebogryzarki

A zatem, rozmieszczenie noŜy na bębnie uzaleŜnione jest od ich liczby na tarczy oraz tarcz na bębnie. Dlatego noŜe na

bębnie rozmieszczone są w postaci wielozwojowych linii śrubowych. Podstawowe parametry, takie jak liczba elementów

roboczych w zespole (tarczy), liczba zespołów (tarcz) w maszynie, szerokość robocza zespołu, głębokość robocza i prędkość

obwodowa przedstawione są w tabeli 3.1.

Szczególnym rodzajem glebogryzarki jest glebogryzarka ślimakowa (tab. 3.1). Jej zespół skrawający glebę wykonany

4 z 16

2009-03-26 17:32

Rozdziaþ III - Czynne maszyny uprawowe

http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...

jest w postaci 2 , 3 zwojowego ślimaka zakończonego na obwodzie ostrzem. Ślimak mocowany jest do wału na całej jego

długości (100250 cm). Wykonując ruch obrotowy, skrawa kęsy gleby odrzucając je do tyłu. Zasada pracy tej glebogryzarki

jest więc podobna do pracy glebogryzarek noŜowych. Glebogryzarka przy obrotach współbieŜnych zaczyna skrawać kęsy przy

kącie α p ≈ 20 o lub większym, a kończy skrawanie przy kącie α k ≈ 100 o , natomiast przy obrotach przeciwbieŜnych

odpowiednio: początek α p ≈ 240 o , a koniec α k ≈ 340 o .

Kontury skrawanych kęsów ograniczają dwie cykloidy (tory noŜa glebogryzarki) wykonane przez dwa kolejno po sobie

pracujące noŜe robocze. Długość kęsów moŜna obliczyć za pomocą następujących wzorów:

gdzie:

l długość kęsa,

u prędkość obwodowa ostrza elementu roboczego [m/s],

V prędkość jazdy [m/s],

n liczba obrotów zespołu roboczego na sekundę [i/s],

r promień zewnętrzny zespołu roboczego [m],

z liczba elementów pracujących w jednej płaszczyźnie skrawania; dla glebogryzarek z = 2 lub 3, dla motyk i pługów z

= 3 lub 4.

Długość kęsów zaleŜy równieŜ od stosunku prędkości u : V . Wzrost wartości tego stosunku powoduje, Ŝe skrawane kęsy

są krótsze. Przykładowe kształty kęsa dla róŜnych wartości u : V oraz kierunku obrotów przedstawia rycina 3.6.

Ryc. 3.6. ZaleŜność kształtu kęsa od stosunku prędkości u : V i od kierunku obrotów

Źródło: Bernacki 1981

Przykłady pracy glebogryzarek w róŜnych warunkach przedstawiają ryciny 3.73.9.

5 z 16

2009-03-26 17:32

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: