Гравитационное земледелие

Для улучшения этой статьи желательно?: Переработать оформление в соответствии с правилами написания статей. Проставить интервики в рамках проекта Интервики. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии. Викифицировать статью.

Гравитационное земледелие

ГРАВИТАЦИОННЫЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЕ МАШИНЫ в растениеводстве - это самоходные полевые машины, движитель которых изменяет агротехнические свойства почвы в желательном направлении.

ГРАВИТАЦИОННАЯ СИСТЕМА обработки почвы - это технологически законченный комплекс гравитационных средств почвообработки в рамках севооборота.

История гравитационного земледелия

В настоящее время гравитационное земледелие является направлением научных поисков. Лишь некоторые машины для обработки почвы, построенные на его базовых принципах дошли до серийного выпуска. Впервые в явном виде идея этого направления излагалась в патенте [7] Франции № 650141 класс 45а28 от 9 августа 1927 г.: «Изобретение состоит в реализации автокультивирующего аппарата, контакт которого с почвой осуществляется исключительно посредством его рабочих органов. Их вращающее движение обеспечивает одновременно обработку почвы, движение вперед и сохраняет направление его движения», (рис.1).

Эта формулировка оказала своеобразное влияние на развитие почвообрабатывающей техники. Ясно выразив существо преимуществ на примере простейшей реализации почвообрабатывающей машины, она одновременно задавала технологические и организационно-хозяйственные вопросы, которые делали разработку данного направления техники мало привлекательной.

Для первой четверти XX века единичные экземпляры самоходных сельскохозяйственных машин с двигателем внутреннего сгорания не определяли развитие технологий в сельском хозяйстве из-за высокой стоимости. Поэтому естественным решением в условиях дефицита источников механической энергии было развитие машинно-тракторных агрегатов, ставших теперь классической схемотехникой средств механизации в полеводстве.

Техника для уборки начинала своё развитие с прицепных, агрегатируемых внешними источниками энергии, машин. Теперь возврат от самоходных комбайнов к прицепным невозможен из-за глубоко специфичного технологического наполнения рабочего процесса уборки.Традиции классических МТА в почвообработке гораздо сильнее, так как создавались на протяжении всей истории создания средств механизации полеводства. Патент предлагал одну операцию, способную занять в технологических картах современных севооборотов очень узкое место. При этом преимущества этой машины в полной мере раскрываются только в условиях, когда вся полевая техника использует такой же фундаментальный принцип, называемый здесь гравитационным, и в том числе — это важно — техника глубокой обработки почвы. В то время такой широкий спектр средств не существовал, да и применять в десятках технологических операций в течение года, тем более севооборота, различные самоходные машины с собственными двигателями внутреннего сгорания (ДВС) представлялось невозможным.

После появления некоторых новых взглядов и принципиальных решений, которые снимают целые группы казалось бы разнородных проблем ситуация начала быстро изменяться. В XX веке развитие научного направления основывалось на разработке почвообрабатывающих рабочих органов-движителей. В. И. Медведев даёт следующее определение: рабочие органы-движители (РОД) это «активные рабочие органы, у которых реакции почвы направлены в сторону движения агрегата, и, таким образом, помимо технологических выполняют ещё и функции движителей».

Среди различных типов рабочих органов-движителей приводится плуг «Комбикус», у которого отвал выполнен в виде активного ротора с вертикальной осью вращения. Вертикальная реакция на этот активный рабочий орган близка нулю и поэтому плуг представляет собой пример машины не относящейся к гравитационным.

Впрочем, большая часть известных рабочих органов-движителей имеет непосредственное отношение к гравитационной технологии в земледелии. Анализируя существующие разработки в этой области, труд В. И. Медведева «Энергетика машинных агрегатов с рабочими-органами движителями» заслуживает особого внимания. Будучи представленным доктором технических наук и включая библиографический список из 138 названий, книга объединяет все сведенья, относящиеся к активным рабочим органам до 1972 г. в более-менее полную картину взглядов, выражающую состояние вопроса.

Доминирует представление о том, что энергетическим средством непременно является трактор, а машина содержит кроме пассивных рабочих органов, активные, которые создают горизонтальное усилие, совпадающее с направлением движения МТА. Теоретическая часть во многом предопределена этой схемой. Преимущества выявлены в устранении чрезмерного буксования трактора, связанных с этим уменьшении энергозатрат и возможностью увеличить производительность агрегата. Однако отсутствие удачных конструкторских решений привело к тому, что на сегодняшний день машины с рабочими органами-движителями не получили распространения на практике, хотя некоторые выпускались или выпускаются серийно. На многих других преимуществах, связанных с гравитационным принципом почвообработки, внимание либо не акцентировалось, либо не уделялось вовсе. Например, имеющая много больший потенциал машина (Рис. 1) исследователями упоминается в обзорах, но никак не комментируется. Объяснение этому в сложившемся укладе мирового земледелия, его инфраструктуре и исторически традиционном консерватизме. Французский автокультиватор представляет собой обрывок идеи, относящейся к иной технической и технологической индустрии земледелия.

Типы машин

• Ротационные
• Кривошипно-шатунные
• Многозвенные

Ротационные и кривошипно-шатунные рабочие органы-движители (РОД) применяются в основном для мелкой, поверхностной, комбинированной и специальной обработки почвы. Многозвенные — тяговые цепи и машина копающей почвообработки (МКП) предназначены для глубокой (основной) обработки почвы.

Под многозвенными РОД до недавнего времени понимали тяговые цепи, установленными под углом к направлению движения машины, с закреплёнными на них рабочими органами. Относительная скорость движения рабочих органов геометрически складывалась с переносной, тем самым позволяя снизить скорость взаимодействия рабочих органов с почвой и создать движительное усилие. Экспериментальные образцы имели не выдерживающую критики исключительно низкую надёжность, громоздкость, металлоёмкость, скверное качество почвообработки, так и не реализовав ожидаемый небольшой прирост производительности и экономии энергозатрат. Сейчас нет оснований для пересмотра итогов изучения этих машин. До настоящего времени этот тип носителей считался наименее перспективным и был изучен хуже других.

Возникновение интереса к классу машин с таким названием (но не техническим содержанием) связано с патентом No 2064741 от 23 декабря 1993г. Формирование взглядов на гравитационное земледелие во многом связано с потенциалом этой машины глубокой почвообработки.

Литература

• Энергетика машинных агрегатов с рабочими органами —движителями. Медведев В.И., Чувашское книжное издательство. Чебоксары, 1972, 180 стр. Табл. 9 Илл. 91. Библ. 138 назв.
• Почвообрабатывающие рабочие органы-движители. Гайко С.Н., Печатно-множительная группа ВНИПТИМЭСХ, Зерноград, 1999, 139 стр.