Плуг в борозде

Бескрайнее поле, словно море, раскинулось до самого горизонта. Слева и справа, куда ни глянь, серая земля. Над ней плывет разноголосый гул моторов. Симфония труда, волнующая всех, кто хоть раз ее слышал!

Медленно в ровной колонне движутся по полю, как солдаты в строю, пахотные корабли. Пройдут до самого горизонта, развернутся и движутся обратно. Так весь день: туда-обратно, туда-обратно ведут бесконечные свои изгибы. Как челнок ткацкой машины. Монотонные, однообразные движения.

Пласт за пластом кладет плуг. Только что здесь лежала серая, уплотненная и заросшая земля, а прошел плуг и как волшебной палочкой провел по полю. Все мгновенно изменилось. Ровно, как мелкая зыбь на озере, лежит черная, поблескивающая на солнце полоска вспаханной земли. С каждым новым проходом агрегата эта полоса ширится, отвоевывая у серой земли новые метры.

Смотришь на такую работу и невольно появляется желание проехать самому. Так всегда бывает, когда наблюдаешь за работой любого мастера, будь он столяр, гончар, токарь или каменщик. Но если бы каждый мог так: подошел к станку - и деталь готова, взял в руки молоток да долото - и смастерил книжный шкаф, взял кирпич - и сложил дом, - не нужны были бы тогда профессии. В любом деле необходимо высокое мастерство: надо не только знать, как делать, но и уметь делать. Тогда любая работа выглядит со стороны вот также просто. В этом секрет мастерства. Можно посмотреть работу механизатора-пахаря вблизи. Сядем рядом с трактористом и понаблюдаем за его работой. Его действия четки, целесообразны и артистичны, а качество выполненной работы великолепное.

Тракторист внимательно следит за показаниями приборов на приборной доске трактора, обеспечивает прямолинейность движения агрегата, оценивает качество работы плуга и определяет загрузку трактора. При перегрузке изменяет скорость движения агрегата. В этом процессе тракторист не просто рабочий, а главное звено сложной системы: трактор - машина - человек - поле.

Он не только наблюдает за этой сложной, мгновенно меняющейся обстановкой, а непрерывно действует, оценивает ситуацию, пользуясь непонятными с первого взгляда критериями, которые ему подсказывает опыт. Поэтому пока ни одна самая совершенная электронная машина не может заменить его труд.

Процесс оборота почвенного пласта корпусом плуга

При малейшем отклонении трактора в сторону он мгновенно должен отреагировать своим вмешательством. Он видит или по крайней мере должен видеть все и обязан так управлять машиной, чтобы обеспечить высшее качество работы. Пошел дождь или засветило солнце, повысилась влажность почвы или начался подъем - механизатор должен вносить в свои действия поправки. Величину этих поправок никто не может ему подсказать, он вынужден их определять сам, мгновенно, на ходу машины.

Условия работы тракториста меняются из-за неровностей поля, разной плотности почвы, неравномерности нагрузки на правые и левые колеса, различной изношенности покрышек, колебаний машины и многих других, в основном случайных, обстоятельств, возникающих буквально в любой момент и влияющих на движение агрегата.

У механизатора-пахаря нет прямой возможности сразу же оценить качество сделанной работы. Тракторист, как правило, вынужден еще оценивать качество работы лишь визуально. При отсутствии опыта это приводит к браку, нарушению агротехнических требований, которые гласят: все виды отвальной вспашки следует проводить с предплужниками и на заданную глубину. Разрешается работать без предплужника только при перепашке зяби, пара и запашке органических удобрений. Очень важно выдерживать заданную глубину вспашки. Недаром в народе говорят; "паши в глубь пласта - будет рожь густа; паши под озимь глубже - уродится хлеб лучше". Допускается отклонение средней глубины пахоты от заданной не более как ± 1 см на выравненных и ±2 см на невыравненных полях. Следует добиваться полного оборота пласта, без пустот при хорошем его крошении. Ширина и глубина всех отваливаемых пластов должны быть одинаковы, а органические удобрения и сорные растения полностью запаханы. Поверхность вспаханного поля должна быть ровной, слитной, без огрехов; высота гребней не должна превышать 3 - 5 см, а глыб площадью больше 10 см2 должно быть меньше 15% от площади поля.

А) Прицепной плуг П-5-35 'Труженик': 1 - колесо бороздное; 2 - предплужник; 3 - корпус плуга; 4 - кронштейн для присоединения бороны; 5 - колесо заднее; 6 - дисковый нож; 7 - тяга; 8 - балка жесткости; 9 - винтовой механизм бороздного колеса; 10 - тяга; 11 - рычаг включения автомата; 12 - винт; 13 - пружины; 14 - грядили; 15 - колесо полевое; 16 - прицеп; 17 - серьга. Б) Сменный корпус плуга с вырезным отвалом. В) Сменный корпус плуга с выдвижным долотом

Чтобы выполнить эти требования, нужно обладать некоторым опытом и умением, потому что для каждого типа почв и разнообразных условий должна быть найдена своя, определенная регулировка плуга.

Миллионы трактористов-механизаторов нашей страны успешно водят агрегаты в самых разнообразных условиях и решают массу задач-загадок, поставленных перед ними матушкой-землей, поэтому говорить о труде механизаторов только как о физическом вряд ли правильно.

Этого требует и сам плуг. С виду простое, но со многими секретами орудие пахоты.

Вот он стоит, поблескивая на солнце зеркалами своих отвалов. Их пять. "Плуг от работы блестит",- говорится в пословице. Недаром в народе его окрестили "Труженик". Прицепной пятикорпусный плуг П-5-35М. П - означает плуг, 5 - пятикорпусный, 35 - ширина захвата одного корпуса в см, М - модернизированный. Могут встретиться в марке другие символы: Г - гидрофицированный, У - усиленный.

Основу плуга составляет плоская рама, собранная из особого проката - грядильной стали двутаврового сечения. К раме с помощью болтов крепятся поперечные планки (ее можно разобрать - в таком виде легче транспортировать с завода). В раме плуга П-5-35М пять грядилей, т. е. столько, сколько плужных корпусов; на каждом грядиле закрепляется один корпус.

Рама опирается на три колеса: переднее левое - полевое колесо, переднее правое - бороздное колесо и заднее колесо.

Передние концы первого и третьего грядилей прицепного плуга отогнуты вниз. Это понизители прицепа. В зависимости от глубины вспашки поперечную планку прицепа переставляют вверх или вниз по отогнутым концам грядилей: планка поднимается вверх - глубина вспашки увеличивается; планка опускается вниз - глубина вспашки уменьшается. На правильную установку поперечной планки влияет и высота прицепной серьги трактора.

Установка прицепа - важнейшая регулировка. От нее зависят равномерность глубины вспашки, ширина захвата, долговечность, надежность механизмов. Неправильная установка прицепа по высоте приведет к тому, что плуг будет зарываться передними корпусами, а задними выглубляться или наоборот. Попробуйте потянуть стул за спинку: он начнет опрокидываться. Теперь переместите точку захвата (приложение силы) вниз, потяните стул за ножку: стул будет скользить по полу всеми четырьмя ножками. Почему так происходит? В первом случае линия тяги прошла выше центра тяжести, и поэтому возник опрокидывающийся момент вокруг этого центра: стул опрокинулся. Bo-втором случае линия тяги проходит через центр тяжести.

Такая же картина наблюдается при установке прицепа плуга. Чрезмерные опускание или подъем прицепа одинаково приводят к вредным последствиям. В первом случае линия тяги проходит ниже центра тяжести и вращающий момент стремится поднять переднюю часть плуга и опустить заднюю; во втором - наоборот. Это приводит к перегрузке и усиленному износу заднего колеса в первом случае или передних колес во втором. Плохо срабатывает автомат подъема плуга в транспортное положение, эффективность работы которого зависит от крутящего момента на ободе полевого колеса.

Есть у прицепа один секрет. Представьте такую картину. На пути движения плуга в земле лежит большой камень-валун. Тракторист не видит его, пахотный агрегат все ближе и ближе подъезжает к нему. Еще ближе! Удар! Скрежет, и все стихает, только слышно, как работает удаляющийся трактор. Авария? Нет! Ничего страшного не случилось. Просто сработал предохранитель и отсоединил плуг от трактора. Предохранитель установлен на конце прицепной продольной планки прицепа. Ползун, которым плуг присоединяется к трактору, зажат между планками прицепа болтами и одним штифтом. Разрывное усилие штифта и сила трения планки о ползун обеспечивают необходимую тягу для перемещения плуга и его нормальной работы на тяжелых почвах.

В случае резкого увеличения сопротивления плуга штифт срезается и планка с ползуном расходятся. Помните детскую игру: кто кого перетянет? При игре становятся друг против друга и согнутыми пальцами обеих рук берутся за руки. Начинают перетягивать друг друга. Если усилие, с которым тянет ваш противник, больше силы сжатия пальцев рук - пальцы разжимаются даже против вашей воли.

На раме установлены специальные механизмы для регулировки и подготовки плуга к работе: винтовой механизм полевого колеса, винтовой механизм бороздного колеса и четырехзвенные механизмы связи. С помощью этих механизмов устанавливают заданную глубину вспашки и добиваются также, чтобы она была одинакова у всех корпусов.

Еще до выезда в поле плуг регулируют на ровной и твердой площадке; переводят из транспортного положения в рабочее, т. е. опускают раму с помощью автомата или гидросистемы. Под обод полевого колеса подкладывают брусок, толщина которого равна заданной глубине вспашки, а под полевую доску заднего корпуса - брусок толщиной 1,5 - 2 см. Пользуясь механизмами полевого и бороздного колес, устанавливают плуг с таким расчетом, чтобы носки всех корпусов касались поверхности площадки, а рама занимала горизонтальное положение. Заворачивая регулировочный упорный болт механизма заднего колеса, подкатывают колесо под раму, которая поднимается. Подъем производят до тех пор, пока не станет возможным с легким усилием вытащить брусок из-под заднего колеса.

Вращая установочный болт, устанавливают ось заднего колеса так, чтобы плоскость качения колеса находилась под углом 7 - 8° к направлению движения плуга. В этом случае большая часть нагрузки от реакции отваливаемых пластов будет восприниматься задним колесом, а не полевой доской заднего корпуса. После окончательной регулировки плуга замечают положение всех регулировочных звеньев механизмов, поднимают плуг в транспортное положение и выезжают в поле.

При изменении глубины пахоты непосредственно в поле также добиваются, чтобы плоскость рамы в рабочем положении плуга располагалась строго в горизонтальной плоскости.

Наклон рамы нарушает равномерную глубину хода рабочих органов плуга, то есть устройств, которыми непосредственно воздействуют на почву: режут, сжимают, рыхлят, оборачивают и перемешивают ее. Это плужный корпус, предплужник, нож, почвоуглубитель.

Каждый из рабочих органов выполняет определенную функцию, знание которой необходимо для правильного их использования применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям и требованиям агротехники.

Главный рабочий орган - плужный корпус. По количеству корпусов определяют ширину захвата плуга. Сейчас выпускают несколько типоразмеров плужных корпусов. Для них принята следующая стандартная ширина захвата: 40, 35 и 30, 25 см.

Стойка корпуса крепится на грядиле. К стойке болтами прикручены: лемех, отвал, полевая доска и пятка. Каждая эта часть корпуса плуга выполняет определенные функции. Лемех отрезает пласт в горизонтальной плоскости и отрывает его от земли. В общем тяговом сопротивлении плуга доля сопротивления лемеха составляет 50-60%. Остальная доля тягового сопротивления распределяется так: сопротивление отвала 20 - 25%, сопротивление полевой доски - 10 - 15% и сопротивление колес - 8 - 10%.

И это не случайно: лемеху приходится труднее, чем другим частям корпуса. Он испытывает большее сопротивление со стороны пласта почвы и сильно истирается абразивными частицами почвы. На некоторых почвах лемех изнашивается за 3 - 4 часа. Его снимают, реставрируют и снова ставят на корпус плуга. Но постепенно наступает тот предел, когда лемех отправляют в металлолом.

Ежегодно совхозы и колхозы нашей страны расходуют 15 - 20 млн. руб. на приобретение новых лемехов и культиваторных лап.

Только на ремонт ежегодно поступает до 10 млн. лемехов. А если пересчитать это на вес, то окажется, что ежегодно в металлолом отправляется 25 - 30 тыс. т лемехов.

По форме лемеха делятся на трапециевидные и долотообразные. В долотообразных лемехах носок удлинен и отогнут вниз на 1 см. Это придает хорошую устойчивость корпусу лемеха при обработке тяжелых почв.

Не в пример лемеху отвал корпуса плуга служит без замены значительно дольше. Отвал отрезает пласт от стенки, сдвигает, оборачивает, крошит и опрокидывает его в открытую борозду.

Типы отвалов плужных корпусов: а - цилиндрический; б - культурный; в - полувинтовой; г и д - винтовой

Отвал имеет сложную криволинейную поверхность, от формы которой зависят степень крошения и оборот почвенного пласта. У отвала различают грудь крыло.

Грудь отвала выполняет самую тяжелую работу: отрывает пласт от стенки борозды, сжимает и крошит. Полное истирание этой части отвала наступает после вспашки 100 - 200 га на один корпус. Окончательный оборот и опрокидывание его в открытую борозду выполняет крыло. Оно практически служит до полного износа плуга, поэтому на некоторых плугах грудь отвала делают сменной, в виде отдельной детали.

Рабочую поверхность отвала при изготовлении на заводах шлифуют и полируют. Это облегчает скольжение почвенного пласта и снижает тяговое сопротивление плуга.

Полевая доска выполняет роль боковой опоры и придает корпусу устойчивость. При работе она опирается на стенку борозды и разгружает стойку корпуса от скручивающих усилий. Полевая доска так же, как и лемех, сильно истирается и быстро приходит в негодность. Особенно быстро изнашивается полевая доска последнего корпуса плуга, поэтому к ней крепится сменная пятка, предотвращающая износ самой полевой доски. По мере износа пятку снимают и заменяют новой.

Лемех и отвал корпуса, установленные на стойке, образуют криволинейную поверхность определенной формы. Она называется лемешно-отвальной поверхностью.

Переход лемеха в отвал должен быть плавным, без выступов и впадин, поэтому при сборке корпуса очень важно закрепить лемех и отвал на стойке так, чтобы размер щели между ними не превышал 1 мм, а поверхность отвала не выступала над поверхностью лемеха. Если зеркальная поверхность отвала повреждена, почвенный пласт при скольжении будет цепляться за ее неровности и выступы, и она может стать очагом залипания и забивания корпуса.

Различают четыре основные формы лемешно-отвальных поверхностей: цилиндрическую, цилиндроидальную (культурную), полувинтовую и винтовую,- отличающиеся одна от другой степенью изменения угла наклона образующей поверхности к трем плоскостям: горизонтальной, вертикально-продольной и вертикально-поперечной. Каждый тип лемешно-отвальной поверхности дает разный эффект при обработке почвы.

Цилиндрический отвал хорошо крошит почву и сильно перемешивает верхние и нижние слои почвы, но плохо оборачивает слои почвы. Растительные остатки равномерно перераспределяются по толщине пласта. Плуги с цилиндрическим корпусом применяют для вспашки почв легкого механического состава.

Культурный отвал, обладая хорошей крошащей способностью, достаточно полно оборачивает пласт. Поэтому его широко применяют для вспашки освоенных, старопахотных земель на обширных площадях. Такими корпусами оборудуют плуги общего назначения, применяемые для основной обработки почв в большинстве сельскохозяйственных зон нашей страны.

Полувинтовой и винтовой отвалы выполняют полный оборот пласта почвы, но не крошат его. Поле, вспаханное плугами с полувинтовым или винтовым отвалом, имеет неровную волнистую поверхность. Такое поле нельзя засевать сразу. Требуется еще дополнительная обработка, чтобы разрыхлить, раздробить и перемешать монолитные пласты почвы.

Эту работу выполняют фрезами, дисковыми боронами и другими почвообрабатывающими орудиями. Винтовые и полувинтовые корпуса устанавливают на болотных и кустарниково-болотных плугах, применяемых для первичной вспашки сильно задернелых почв.

Но мы слишком углубились в техническую сторону и отвлеклись от наблюдений за работой плуга. Тракторист за это время успел сделать несколько проходов, и ширина вспаханной земли заметно прибавилась. Можно придирчиво промерить глубину вспашки в разных местах и убедиться, что отклонения от установленной глубины не превышают 1 см. Великолепная точность!

В этом пахарю помогают вспомогательные рабочие органы: дисковый нож и предплужник. Дисковый нож устанавливают перед последним корпусом плуга. Он облегчает работу основного корпуса при отделении пласта от массива. Вращаясь от сцепления с почвой, нож разрезает слой вертикально по линии отделения пласта на глубину 10 - 12 см. Образуется ровная стенка борозды. Земля не осыпается и не засоряет дно борозды, поэтому глубина хода опорных бороздного и заднего колес плуга не меняется и глубина пахоты поддерживается постоянной. Уберите нож - и сразу получится гребнистая вспашка: глубина вспашки уменьшается, когда колеса наедут на засыпанное дно борозды, или увеличивается при проезде по чистой борозде.

Предплужник - важнейший рабочий орган плуга. Предплужники устанавливают перед каждым корпусом. Они срезают верхний задернелый слой почвы и сбрасывают его на дно открытой борозды. Лишенная верхнего задернелого слоя почва легко крошится основным корпусом. Следом идущий корпус засыпает его землей. Вместе с верхним слоем на глубину вспашки запахивают пожнивные остатки, семена сорных растений, вредителей и возбудителей болезней; почвенные микробы перерабатывают их в органическое вещество - гумус.

Все это дало основание назвать вспашку с предплужником культурной.

Многокорпусные плуги целесообразно применять на больших площадях. А если поле маленькое, площадью 5 - 10 га? В любом хозяйстве, особенно в лесных и горных районах, можно насчитать немало таких полей-малюток.

Подступиться к ним с громоздкой техникой порой невозможно. Агрегату с многокорпусным прицепным плугом очень трудно разворачиваться при вспашке такого поля. На малых участках лучше применять навесные одно- и многокорпусные плуги.

Навесной плуг значительно легче и проще по устройству, чем прицепной. Здесь нет громоздких механизмов и связанных с ними опорных колес. Есть одно небольшое колесо. Оно называется опорным. У многокорпусных плугов таких колес два. На них опирается рама плуга во время работы. С помощью опорного колеса поддерживается заданная глубина вспашки. Для этого колесо винтовым механизмом можно поднимать и опускать относительно рамы. Если колесо поднять, глубина вспашки увеличится, опустить - уменьшится. Рама плуга во время вспашки, так же как и у прицепного, должна располагаться горизонтально. Поперечный перекос рамы плуга устраняют регулировкой длины раскосов, а продольный - изменяя длину верхней центральной тяги навесного устройства.

Навесной плуг ПН-4-35 'Пахарь': 1 - лемех; 2 - отвал; 3 - стойка корпуса; 4 - стойка предплужника; 5 - дисковый нож; 6 - балка жесткости; 7 - регулятор глубины; 8 - раскос; 9 - грядили; 10 - поперечная балка; 11 - палец; 12 - стойка; 13 - палец; 14 - предплужник; 15 - опорное колесо; 16 - нож; 17 - уширитель; 18 - полевая доска безотвального корпуса

При агрегатировании плуга с тракторами класса 3 т и выше навесное устройство необходимо установить по двухточечной схеме, то есть передние концы нижних продольных тяг соединить вместе и закрепить на шарнире посредине нижней оси.

Радиус поворота пахотного агрегата с навесным плугом значительно меньше, чем у агрегата с прицепным плугом, а гусеничный трактор с навесным плугом может даже развернуться "стоя на одном месте". Поэтому агрегату с навесным плугом требуется поворотная полоса в два-три раза уже обычной, на выполнение поворота затрачивается меньше времени, большая часть времени остается на выполнение вспашки. Наряду с навесными плугами промышленность выпускает сейчас полунавесные плуги общего назначения и специальные плуги. Если собрать воедино все выпускаемые заводами типы плугов и их модификаций, получится внушительная цифра - 50 видов.

Сейчас уже можно для каждого вида почв подобрать нужную модель плуга и обработать поле так, как этого требует агротехника.

Чтобы узнать, как к этому пришли люди, давайте мысленно перенесемся в далекое прошлое и оттуда совершим путешествие по следам исчезнувших конструкций и форм первых орудий обработки почвы, по пути создания и совершенствования плуга до современных форм.