ПЛУГ– это такое агротехническое орудие, которое предназначено для глубокой основной обработки почвы. Главная задача сельскохозяйственного плуга – создание пахотного горизонта с оптимальными условиями для проведения сева и будущего развития корневой системы высеваемых культур. Второстепенными задачами, в зависимости от типа плуга, могут быть:
Уничтожение патогенов и вредителей
Разрушение почвенных уплотнений
Обновление верхних слоев почвы
Заделка растительных остатков
Уничтожение сорных растений
Выравнивание рельефа поля
Так как обработка почвы, как прием, используется во многих других сферах производства, плуги могут применяться не только в сельском хозяйстве.
Лесоводство, строительство, мелиорация, прокладка коммуникаций и другие виды работы диктуют особые требования к конструкции.
Это привело к тому, что плуги разных типов могут иметь существенные отличия в строении, рабочих органах и технических показателях.
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПЛУГА:
С зарождением сельского хозяйства около 10 тыс лет до нашей эры древние люди использовали мотыги и специальные заостренные палки для рыхления верхнего слоя почвы. В период с 6-го по 3-е тысячелетие до нашей эры такие простые орудия постепенно развились в соху – примитивный сельскохозяйственный агрегат, состоящий из дышла, рукояти и долотообразного рабочего органа.
Интересный факт – в таком виде с незначительными изменениями соха просуществовала вплоть до XXвека. К началу первого тысячелетия в Древнем Риме провели модернизацию сохи: на дышло установили колесо контроля глубины, за ним же на дышло установили разрезающий нож, сам лемех – рабочий орган – заковали в железо, и, что было самым значимым техническим прорывом, на стойку установили отвал. Таким образом, в отличие от сохи, плуг новой конструкции не только рыхлил пласт почвы, но еще и осуществлял его оборот. Такая конструкция значительно повысила как производительность, так и качество обработки.
С развитием металлургии к XVII-XIX векам рабочие органы отвального плуга приобрели привычный нам вид – они стали составными из съёмных лемехов и отвалов, форма отвала приобрела более вогнутую «винтовую» форму, а к стойке прибавилась полевая доска. Особый вклад в развитие таких плугов привнесли англичанин Джозеф Фольямбе и всеми известный кузнец из Северной Америки – Джон Дир.
С развитием тракторной техники в XX веке и повышения требований к производительности отвальные плуги получили свое финальное усовершенствование – оборотный механизм, который позволил осуществлять свал как в левую, так и в правую стороны. Так появилась возможность уйти от загонного метода и избежать образование свальных и развальных борозд.
На данный момент сельскохозяйственные плуги, как класс орудий, охватывают большое разнообразие машин с разными целевыми задачами. Все эти модели можно условно разделить на две основные группы: отвальные и безотвальные плуги.
ОТВАЛЬНЫЕ ПЛУГИ
Общей чертой всех отвальных плугов является наличие широкого лемеха и винтового отвала. Такие плуги оборачивают пласт почвы боле чем на 150 градусов, но при этом создают условия для образования уплотненного подпахотного горизонта – плужной подошвы. Такие плуги делятся на следующие типы:
Оборотный плуг
может иметь до 12-13 корпусов по обе стороны от рамы и ширину захвата до 6 м. Оборот рамы происходит с помощью гидроцилиндра, что позволяет работать «незагонным» методом и создавать ровный рельеф поля. Наиболее эффективный и прогрессивный вид сельскохозяйственных плугов.
ОСОБЕННОСТИ ОБОРОТНЫХ ПЛУГОВ:
Отсутствие свальных-развальных борозд.
«Единственное преимущество оборотного плуга - это нет свалов и развалов. Технически много разных шарниров, втулок который чаще выходят из строя поэтому он дороже в обслуживание.»
«У оборотных плугов нет свальных и развальных борозд, лучше использовать для культур, где необходима ровная пашня, например соя и др., для культур с низким срезом при уборке (травы).»
Более сложная конструкция с двойным набором рабочих органов и оборотным механизмом.
«К отвальному плугу нужно относится более аккуратно, т.к. часто бывают случаи с погнутыми рамами отвального плуга из-за камней, корней и пр., что приводит к неправильной его работе.»
«Так как, допустим, 8 корпусной плуг - у него 8 корпусов, а у оборотного 16 корпусов на одной только раме, но система оборота плуга, довольно дорого и сложный узел.»
Высокая стоимость по сравнению с загонным плугом.
«Сравним стоимость приобретения: цены в Новосибирске на трехкорпусной оборотный плуг начинаются с 370 тыс. за ПОН-3-35П, а цены на загонный трёхкорпусной начинаются от 43 тыс. за Wirax ogorodnik 3,2. Разница в 8 раз!»
Высокая эффективность на больших полях.
«Мы, например, пашем на больших площадях оборотными плугами 100 и более га, а на меньшей площади - загонными.»
Уплотнение дна борозды: может происходить с двумя типами плугов, так как, зачастую, и оборотные и загонные плуги поставляются в версии «вспашка в борозде».
«Как правило, при вождении агрегата с оборотным плугом, трактор идёт в борозде, тем самым уплотняя борозду колесом и трактор наклоняется в сторону борозды.»
Навигация при движении по полю: оба типа плугов, в случае, когда поставляются в версии «вспашка по полю», во избежание огрехов требуют одинаковой точности от движения трактора.
«Сейчас имеются оборотные плуга, которые пашут и в борозде, и вне борозды. Так же и загонные плуга. Мы работаем и тем, и тем. Всё делаем с навигацией с точностью 2 см.»
Загонный плуг
может быть оснащен большим количеством корпусов, имеет простую, недорогую конструкцию, но лишен оборотного механизма. Свальные/развальные борозды и лишние затраты на ГСМ при работе загонным методом являются главными недостатками таких агрегатов.
может быть оснащен большим количеством корпусов, имеет простую, недорогую конструкцию, но лишен оборотного механизма. Свальные/развальные борозды и лишние затраты на ГСМ при работе загонным методом являются главными недостатками таких агрегатов.
ОСОБЕННОСТИ ЗАГОННЫХ ПЛУГОВ:
Простая и надежная конструкция.
«Загонный проще и менее капризный в настройках. Прощает большинство дефектов.»
«Про надежность отмечу, что старый советский плуг просто не убиваем, ломаться в нем особо нечему. Конструкция оборотного плуга более сложная, а значит априори менее надежная.»
«Загонные плуги хороши при подъёме залежи. Когда прочность техники при обработке полей с остатками корней деревьев и кустарников выходит на первый план.»
Переуплотнение почвы на разворотных полосах.
«С загонным плугом механизатор объезжает пахоту при разворотах, т.к. загонный плуг умеет делать отвал только вправо, образую развальные борозды.»
Излишние затраты на ГСМ.
«Это "дорогое удовольствие" в наше время, т.к. в такие моменты техника работает вхолостую, а при нынешних ценах это просто разорительно.»
Эффективность на небольших полях.
«В таком варианте стоимость приобретения в пересчёте на гектар не портят показатели экономической эффективности + на малых площадях минусы загонного плуга (холостые пробеги на разворотах) не так заметны.»
Доступная цена для небольших хозяйств.
«В настоящее время мелкие хозяйства продолжают активно использовать загонные плуги в силу их дешевизны, либо по причине того, что их много осталось еще с советских времен. Хозяйства покрупнее уже давно переходят на оборотные плуги.»
Уплотнение дна борозды: может происходить с двумя типами плугов, так как, зачастую, и оборотные и загонные плуги поставляются в версии «вспашка в борозде».
«Как правило, при вождении агрегата с оборотным плугом, трактор идёт в борозде, тем самым уплотняя борозду колесом и трактор наклоняется в сторону борозды.»
Навигация при движении по полю: оба типа плугов, в случае, когда поставляются в версии «вспашка по полю», во избежание огрехов требуют одинаковой точности от движения трактора.
«Сейчас имеются оборотные плуга, которые пашут и в борозде, и вне борозды. Так же и загонные плуга. Мы работаем и тем, и тем. Всё делаем с навигацией с точностью 2 см.»
Специализированные плуги:
к ним относятся однокорпусные плантажные плуги для закладки садов и виноградников, лесные плуги с симметричными двойными корпусами для прокладки пожарозащитных полос, 2х/3х ярусные сельскохозяйственные плуги для перемещения слоев почвы между собой, а также многие другие менее распространенные виды плугов.
БЕЗОТВАЛЬНЫЕ ПЛУГИ:
Главная отличительная черта этой группы орудий – характерный для сохи долотообразный рабочий орган. Чаще всего такая стойка имеет ширину не более 6-8 см и не производит активного оборота пласта. Эта группа плугов состоит из двух основных типов:
Глубокорыхлители или чизельные плуги:
долотообразные рабочие органы установлены на стойках с междурядьем чаще всего 40-60 см. Такая конструкция позволяет сохранить на поверхности больше растительных остатков, при этом провести более глубокую, чем отвальным плугом, обработку на глубину до 40-50 см. Это необходимо для разрушения почвенных уплотнений и создания оптимального водно-воздушного режима почвы, что особенно актуально при подготовке поля под сев пропашных культур, улучшение физических свойств почвы. После такой обработки почва лучше накапливает влагу в осенне-зимний период и способствует более активному развитию корневой системы культурных растений. В зависимости от задач обработки и почвенно-климатических условий комплектация глубокорыхлителя может отличаться.
Конструкция стойки: Прямой/классический вариант – наиболее распространен и подходит для большинства хозяйств. Способен частично заменить работу плуга.
- Междурядье стоек 40-42 см (реже – м/р 50 см).
- Интенсивное разрушение плужной подошвы.
- Активное рыхление поверхностного слоя почвы.
- Частичная заделка растительных остатков.
- Прямая стойка более интенсивно "ломает" верхний слой почвы. Из-за этого поле после такой стойки смотрится всё перелопаченным.
«Параплау» или плоская изогнутая стойка – более редкий вариант, чаще подходит для регионов с дефицитом влаги и риском ветровой/водной эрозии.
- Меньше тяговое усилие на 1м ширины (м/р чаще от 50 см). - Сохранение стерни и пожнивных остатков на поверхности. - Акцент на работу в нижних слоях почвы. - Более низкая цена, чем у прямых стоек.
Параплау же наоборот практически не трогает верхний слой прорезая почву и меньше создавая комковатость на поверхности поля. Поэтому параплау лучше подходит хозяйствам, которые переходят на ноу-тилл и в переходный период обрабатывают почву только чизелем раз в 2-3 года.
Передние опорные колёса на глубокорыхлителях служат для удержания агрегата строго в горизонтальном положении и стабилизации его хода, помогает не отклоняться от заданной глубины обработки. Не требуются если есть система EHR на навеске трактора (система позиционно-силового регулирования).
Защита стойки: Есть два основных варианта: срезной болт и гидравлическая защита. В первом случае стоимость агрегата ниже, но при большом количестве камней и при высокой плотности почвы, как, к примеру, на полевых дорогах, повышается риск срабатывания. Во втором случае стоимость чизеля вырастает, но повышается его производительность, так как нет необходимости в остановках для замены срезного болта. На некоторых орудиях можно встретить более неприхотливую к обслуживанию пружинную защиту, но такие орудия чаще всего относятся к тяжелым стерневым культиваторам и работают на меньшей глубине – до 25-30 см.
Рабочие органы: Наиболее распространен вариант долотообразных рабочих органов с шириной от 40 до 80 мм. Для разрушения уплотнений почвы в слое до 40-50 см это отличный вариант. Но для более активной работы только в нижнем горизонте могут использоваться плоскорезные лапы стрельчатого типа.
Выравнивающие катки: Также, как и на любое другое орудие, для чизельных плугов существует большой выбор катков: от тяжелых металлических до резиновых и шинных.
Двойной зубовый: самый распространенный вариант, хорошо справляется с крупными комьями.
Двойной из волнистых колтеров: хорошо измельчает растительные остатки и распределяет их по поверхности.
Двойная дисковая секция: хорошо работает на непереувлажненных почвах и отлично выравнивает рельеф поля.
Стоит также учесть, что большинство глубокорыхлителей работают с опорой на каток – это исключает работу без катка во влажных условиях.
Диско-лаповые комбинированные плуги:
Предназначены не только для комбинированной основной обработки, но и позволяют улучшить водно-воздушный режим почвы благодаря глубокой работе чизельных лап. Кроме долотообразных органов в конструкции присутствует дисковая секция – спереди, позади или между рядами основных стоек. Подобные машины от разных производителей могут сильно отличаться по строению, но в большинстве случаев они могут быть оснащены также и эффективной финишной системой. Глубина работы имеет широкий диапазон от 20 до 45 см, но результат чаще всего один – выровненное поле с измельченными и заделанными растительными остатками.
Передняя дисковая секция: секция может быть как двухрядной, так и Х-образной. Как правило, второй вариант более проходим в сложных условиях. При этом двухрядная конструкция (ряды параллельно) чаще всего более интенсивно обрабатывает поверхностный слой.
Конфигурация диска: гладкие отлично справятся с резкой растительных остатков при работе на 7-10 см, а «ромашки» лучше сработают на глубину до 15-20 см.
Чизельные стойки: бывают долотообразные (чаще европейские машины) или стрельчатые (американский вариант). В первом случае междурядье может быть 27-42 см, так как долотья для сплошной обработки требуют большей частоты установки. Во втором – 60-80 см, так как стрельчатая лапа при большой глубине работы может не только разрушить плужные уплотнения, но и обеспечить более интенсивную обработку по всей ширине.
*важно: в некоторых случаях на долотья ставятся крылья, что повышает интенсивность рыхления. Но из-за высоких тяговых требований этот вариант подходит только для работы на глубину до 15-20 см.
Защита стоек: срезной болт, пружинная и гидравлическая. Последняя самая дорогая как в приобретении, так и обслуживании, но является наиболее эффективной. Срезной болт лучше применять на небольшой глубине работы в отсутствие камней. А наиболее универсальный вариант – пружинная защита с усилием срабатывания не менее 500-700 кг. Чем больше глубина работы – тем выше должен быть этот показатель.
Финишная система: так как стойки вырывают из почвы крупные комья на поверхность, чаще всего выравнивающая система состоит из дисков/загортачей и катка. Наиболее универсален вариант с выравнивающими дисками и планчатым катком с функцией отключения (подъема вверх при высокой влажности). Для стабильной работы в любых условиях, так же как с лущильниками, лучше выбрать тяжелый резиновый каток.
Требования к мощности трактора: в случае с комбинированными орудиями многое зависит от глубины работы. В одном случае с агрегатом работает трактор 7-й серии, а в другом уже 8-й. Поэтому стоит всегда делать выбор в сторону меньшей ширины, чтобы обеспечить необходимую скорость для качественной обработки и рыхления. При этом будет оставаться запас мощности на случай ухудшения погодных условий.