Снижение уплотнения почвы энергонасыщенными тракторами

Современные посевные комплексы являются ресурсосберегающим оборудованием, которое позволяет в разы снизить трудоемкость возделывания зернобобовых культур занимающих значительную долю в севообороте.

Высокое качество посева этих культур достигается за счет формирования ровной поверхности с заданной структурой почвы в обработанном слое, полного уничтожения сорняков, равномерной глубины заделки семян и равномерного распределения удобрений.
Применение посевной техники дает существенную экономию топлива, за счет объединения работ по подготовке почвы, посеву и прикатыванию в один проход.
Для качественного проведения посева за один проход по современным технологиям необходимо применение современных энергонасыщенных тракторов, например К-744. Однако применение энергонасыщенных тракторов, имеющих большую массу, приводит к переуплотнению почвы.
Уплотненность почвы – один из важнейших факторов в агропромышленности, колоссально влияющий на всходы тех или иных культур не в лучшую сторону. Она ограничивает поступление воды к корням, тем самым приводя к насыщению верхних слоев почвы, которое в свою очередь может вызвать нехватку кислорода корней.
Увеличение давления на почву уменьшает проходимость трактора на рыхлом сминаемом грунте и одновременно резко увеличивает потери мощности на его передвижение. Увеличение этих потерь вызывается тем, что возрастает глубина колеи, оставляемая трактором на почве, а значит, увеличивается работа на вертикальное прессование грунта.
Глубина колеи существенным образом сказывается на агротехнических показателях работы агрегатов. Глубокий след, оставляемый трактором на почве, приводит к неравномерности заделки семян по глубине, что обусловливает потери урожайности культур.
Применение гусеничных тракторов значительно уменьшит уплотнение почвы. Однако эти тракторы имеют серьезные недостатки: малый срок службы гусеницы, запрещено движение по дорогам с покрытием, также гусеничные трактора имеют узкую специализацию и поэтому меньшую годовую загрузку.
Известен способ повышения тягово-сцепных свойств колесных тракторов и снижения уплотнения почвы, в котором вместо колес устанавливают треугольные гусеничные движители (рисунок 1).

Основа каждой из гусеничных тележек – массивная треугольная рама. В ее вершине находится ведущая звездочка, которая занимает место колеса. Основание треугольника несет четыре опорных ролика, причем крайние расположены чуть выше, чем внутренние. Задний (по ходу автомобиля) ролик играет роль ленивца и обеспечивает натяжение резиновой гусеницы. Ну а вся тележка в сборе, как балансир, может качаться вокруг главной оси. Протяжку резиновой гусеницы обеспечивают специальные полиуретановые гребни, привинченные к гусенице с внутренней стороны.

Для оценки воздействия движителей трактора на почву определим глубину колеи оставляемой колесом и гусеничным движителями.
Глубина колеи колесного движителя определяется по формуле:

где G – вес, приходящийся на колесо, Н; k – коэффициент объемного смятия грунта, Н/м3; b – ширина колеса, м; D – 
диаметр колеса, м.
Глубина колеи гусеничного движителя определяется:

где Gтр – вес трактора, Н; bг – ширина гусеницы, м; Lоп – длина опорной поверхности гусеницы, м; k – коэффициент объемного смятия грунта, Н/м3.
Производим расчет применительно для трактора К-744 и получаем следующие данные (таблица).

По полученным данным строим график зависимости глубины колеи от вида грунта и типа движителя.
Установка на трактор сменного гусеничного движителя, дает возможность за счет снижения удельного давления на грунт повысить проходимость трактора, а также на рыхлой влажной почве увеличить тяговую мощность колесного трактора примерно на 50%, а тяговое усилие на 60%. Из сказанного следует, что сменный гусеничный движитель является универсальным средством повышения тягово-сцепных свойств колесных тракторов и снижения уплотнения почвы.

Поливаев О.И., Гиевский А.М., 
Ведринский О.С., Бирюков Д.С., 
Воронежский ГАУ имени императора Петра I