Агрегаты с винтовыми катками

Широкозахватный винтовой каток для прикатывания посевов.

Все, кто работают в сельском хозяйстве и занимаются растениеводством, знают, что для получения быстрых и равномерных всходов любые посевы необходимо прикатывать. Для прикатывания посевов часто используют кольчато-шпоровые катки, которые состоят из одной или нескольких батарей, включающих смонтированные валы в подшипниковых узлах, на которых в шахматном порядке через распорные втулки установлены кольчато-шпоровые диски. Эти катки обеспечивают прикатывание 60-70% поверхности засеянного поля практически без образования на этой поверхности рыхлого слоя почвы, а оставшаяся часть поверхности  остается не прикатанной.

В прикатанной почве образуется капиллярная скважность, которая  обеспечивает подвод влаги к семенам не только со стороны семенного ложа, но и со стороны прикатанной над семенами почвы, создавая тем самым оптимальные условия для прорастания и всходов. Образованная в почве, закрывающей семена после прикатывания, капиллярная скважность кроме подвода влаги к семенам осуществляет также подвод её к поверхности поля, где почва и воздух в дневное время нагревается выше 50°С, что приводит к быстрому испарению этой влаги, пары которой подхватываются восходящими потоками нагретого воздуха и уносятся в атмосферу. Если поле имеет достаточно большой размер, то образуемые восходящие потоки нагретого воздуха препятствуют заходу над ним дождевых туч, что исключает возможность выпадения дождевых осадков, чем усиливается засуха.

В той части поля, где почва не была прикатана, семена лежат в рыхлой почве и не имеют достаточных контактов с ней, прорастают гораздо позже. Таким образом, применение для прикатывания посевов орудий выше указанной конструкции приводит к неравномерным всходам семян и к большим потерям почвенной влаги.

Последнее время хозяйства для прикатывания посевов все чаще приобретают широкозахватные катки, рабочие секции которых состоят из батарей, на валах установлены колеса с неровной поверхностью и зубчатые диски, обеспечивающие хоть и неровно, но полное прикатывание поверхности засеянного поля до образования в  почве капиллярной скважности, а зубчатые диски осуществляют некоторое рыхление.

Из-за малой ширины и высоты зубчатых дисков  можно допустить, что вся поверхность засеянного поля прикатана и все семена находятся в оптимальных для прорастания условиях, но в этом случае капиллярная скважность  в прикатанной почве будет не только подводить почвенную влагу к поверхности семян, но и выводить ее на поверхность поля, где в дневное время на поверхности почвы воздух и верхний слой почвы нагреваются выше 50°С.

Это приводит к быстрому испарению почвенной влаги и подтягиванию на ее место другой. Так как  нагретый воздух  устремляется вверх, над таким полем также формируются устойчивые восходящие потоки воздуха, которые подхватывают пары почвенной влаги и уносят их в атмосферу. Можно сказать, что мы сами, стремясь создать оптимальные условия для прорастания и всходов семян, искусственно сформировали «солнечный насос» по выкачиванию влаги из почвы, мало того, как было отмечено выше, если засеянное поле достаточно велико, то формируемые восходящие потоки препятствуют заходу над этим полем дождевых туч, чем исключается возможность естественного полива этих посевов. И пока всходы посеянных растений не закроют своей зеленой массой всю поверхность поля, выпадение дождевых осадков на них практически невозможно. Таким образом, кольчато-зубчатые катки позволяют практически полностью прикатывать поверхность засеянного поля, обеспечивая оптимальные условия для прорастания и всхода семян, но они никак не обеспечивают сохранность в почве почвенной влаги, а наоборот, создают условия для ее активного вытягивания из почвы и  испарения. Если в почве влаги недостаточно, то полученные равномерные всходы в последующем могут просто засохнуть не дождавшись формирования условий, при которых над данным полем, возможно, выпадение дождевых осадков.

Для прикатывания посевов в широкозахватных пневматических сеялках обычно используются обрезанные металлические диски или резиновые шины, прикатывающие почву, находящуюся над семенами, создавая те же условия, при которых потери влаги из почвы не уменьшаются. Одним из вариантов обеспечивающих резкое снижение испарения влаги с поверхности засеянных и прикатанных полей является образование рыхлого и вспушенного слоя почвы над прикатанной. Рыхлая почва не имеет капиллярной скважности, что исключает подвод почвенной влаги к поверхности поля, чем значительно уменьшается ее испарение, а наличие большого количества воздуха между частицами почвы резко снижает ее теплопередачу, следовательно, и исключает не только перегрев, но и резкий нагрев более глубинных слоев почвы.

Рекомендуемая глубина посева зерновых культур составляет 5-6 см, если обеспечить подповерхностное прикатывание посевов слоем почвы в 1-2 см, то поверхностный слой составит 3-5 см, который можно дополнительно измельчить, разрыхлить, вспушить и ровным слоем распределить по поверхности засеянного поля. Это не только обеспечит резкое  снижение испарение влаги из почвы, но и создаст условие для осуществления процесса «сухого полива» или атмосферной ирригации.

Атмосферная ирригация происходит в результате воздухообмена между почвой и воздухом и разности их температур, которая в дневное время может достигать 16°С и более, так при воздухообмене 1м³ воздуха может конденсироваться в почве от 30 до 60г росы. Имеются данные, что создание в почве условий для протекания атмосферной ирригации позволит увеличить урожайность зерновых культур от 2-х до 3,5 раз (см. Новая система земледелия, Овсинский И.Е.,1899 г. или перепечатка 2003 г. Новосибирск, а также. Систем биологического земледелия, профессор Конев А.А., Новосибирск  2004 г.)

В Научно-производственной фирме «Агромаш» разработан специальный многозаходный винтовой каток, который позволяет выполнять указанные выше требования по подповерхностному прикатыванию почвы над посевами с  одновременным дополнительным измельчением и вспушиванием поверхностного слоя почвы, а также вычесыванием из него с укладкой на поверхности поля пожнивных остатков и сорняков.

На базе этого катка созданы широкозахватные орудия, которые можно использовать как в агрегате с широкозахватными сеялками, так и самостоятельно в агрегате с тракторами. Предприятием выпускаются широкозахватные гидрофицированные орудия с шириной захвата от 9.0 м до 27.0 м. Могут также поставляться отдельно катки шириной от 1.2м до 3.0 м.

На рисунке представлен один из вариантов широкозахватного орудия с винтовыми катками. Агрегат состоит из рамы 1, которая опирается на центральные опорные колеса 4. На раме шарнирно закреплен центральный поворотный брус 2, к которому через крестовины крепятся боковые поворотные брусья 3. В развернутом положении боковые брусья опираются на рабочие колеса 5, в сложенном на транспортные колеса 6. Для фиксации брусьев агрегата в рабочем положении служат растяжки 7 с автоматическими замками.

На брусья сцепки установлены кронштейны 8 с винтовыми катками 9. Конструкция кронштейнов позволяет ступенчато изменять угол установки катков к направлению движения и плавно регулировать величину опускания катков. Винтовой каток выполнен из полосы, спирально навитой под углом к оси. Благодаря этому каток можно использовать как прикатывающее орудие для посевов, так и как орудие для боронования.

а) установка катка для прикатывания	б) установка катка для рыхления

Описанные выше агрегаты можно успешно использовать не только для прикатывания посевов, но и для ранне весеннего боронования с одновременным формирование семенного ложа, где они обеспечивают снижение испарения влаги из почвы при ее достаточности, а при ее нехватке создают условия для накопления влаги из воздуха в результате атмосферной ирригации. Орудия также можно использовать для послеуборочного боронования почвы, где они разрыхляя и вспушивая поверхностный слой почвы создают условия для осеннего накопления в почве влаги и прорастания семян сорняков и падалицы, которые затем с наступлением отрицательных температур гибнут.