Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
Powrót do strony głównej
3. Czynne maszyny uprawowe
Proces właściwego przygotowania gleby pod siew lub sadzenie wymaga wykonania ró\
nych zabiegów agrotechnicznych
(uprawowych i doprawiających) przy u\
yciu maszyn i narzędzi do tego przeznaczonych. Najczęściej są to maszyny bierne,
które dopiero po kilkakrotnym zastosowaniu dają właściwą strukturę gleby. Było to powodem koncepcji budowy takich
maszyn, które po jednorazowym wykonaniu określonego zabiegu dadzą właściwy efekt agrotechniczny, a poza tym ograniczą
liczbę przejazdów po polu i lepiej wykorzystają dysponowaną moc ciągnika rolniczego. W zało\
eniu, cele te miały spełnić
czynne maszyny uprawowe, czyli takie, których części skrawające glebę są napędzane, a ich średnia prędkość skrawania jest
większa od prędkości roboczej maszyny. W myśl tej definicji, za czynną maszynę uprawową mo\
na uznać maszynę
otrzymującą napęd zarówno od wału odbioru mocy ciągnika (WOM), jak równie\
od kół jezdnych lub innych elementów
roboczych, byleby prędkość skrawania była większa od roboczej prędkości maszyny. Obecnie jednak, czynne maszyny
uprawowe konstruowane są wyłącznie z napędem od WOM ciągnika.
Pozostałe dwa rodzaje napędu są nieekonomiczne z powodu du\
ych strat energii przy przenoszeniu napędu oraz du\
ego
cię\
aru ze względu na wymaganą siłę na obwodzie kół lub zespołów roboczych. Nie są zatem maszynami czynnymi np. pługi
talerzowe, brony talerzowe, łopatkowe, kolczatki itp., bo chocia\
ich elementy skrawające obracają się, ich prędkość
obwodowa w wyniku poślizgu jest nawet mniejsza od prędkości roboczej. Ze względu na sposób skrawania gleby, czynne
maszyny uprawowe dzielimy na:
1. obrotowe (rotacyjne),
2. wahadłowe,
3. wibracyjne.
3.1. Czynne obrotowe maszyny uprawowe
W maszynach tych elementy skrawające glebę wykonują ruch obrotowy wokół osi pionowej lub poziomej zgodnie z
postępowym kierunkiem ruchu maszyny (współbie\
ne) lub przeciwnie do tego kierunku (przeciwbie\
ne).
Maszyny obrotowe mają jeden, dwa, trzy lub cztery elementy robocze pracujące w jednej płaszczyz
nie; wyjątek stanowi
brona obrotowa mogąca mieć do 20 elementów roboczych pracujących w jednej płaszczyz
nie.
Czynne maszyny obrotowe dzielimy na:
1. glebogryzarki,
2. motyki,
3. pługi,
4. brony,
5. kultywatory.
Elementy robocze obrotowych maszyn uprawowych i główne parametry przedstawiono w tabeli 3.1.
1 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
y
ródło: Kanafojski 1967
Praca elementów roboczych polega na odcinaniu kęsów gleby i odrzucaniu ich w bok lub do tyłu.
Maszyny obrotowe buduje się jako zawieszane z regulacją kopiującą. Regulacja siłowa jest tu nieprzydatna, poniewa\

składowa pozioma obwodowej siły skrawania zale\
y nie tylko od głębokości roboczej, dlatego ka\
da maszyna obrotowa musi
mieć element podporowy do regulacji głębokości roboczej. Przy obrotach współbie\
nych występuje siła składowa sił skrawania
skierowana w przód, powodująca pchanie maszyny, co mogłoby powodować niezale\
ny ruch maszyny przyczepianej w
stosunku do ciągnika. Istnieje zatem teoretyczna mo\
liwość budowy maszyn zaczepianych przy przeciwbie\
nych obrotach, nie
jest jednak wykorzystywana.
3.1.1. Glebogryzarki
Glebogryzarka jest to maszyna, której elementy skrawające osadzone są na wspólnym wale o poziomej osi obrotu
2 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
ustawionym prostopadle do kierunku ruchu, a kęsy przez nią skrawane są stosunkowo małe. Kęsy odcięte zębami lub no\
ami
odrzucane są do tyłu w sposób bezładny. W efekcie uzyskuje się dobre wymieszanie, ale przypadkowe odwracanie gleby.
Glebogryzarka przeznaczona jest do płytkiej uprawy i doprawiania gleby. Na glebach lekkich i średnich mo\
na u\
ywać
glebogryzarek do całkowitego przygotowania roli pod siew, bez u\
ycia innych narzędzi doprawiających. Natomiast na glebach
cię\
kich, aby spowodować dobre przygotowanie roli pod siew, no\
e glebogryzarki musiałyby mieć du\
ą prędkość obwodową,
by nale\
ycie rozdrobnić kęsy, co mogłoby spowodować szkodliwe rozpylenie, a tym samym niszczenie gleby. Dlatego
glebogryzarkę traktuje się raczej jako maszynę doprawiającą glebę, a nie jako maszynę do podstawowej uprawy, zastępującą
pług.
Glebogryzarki o zębach sprę\
ynowych nadają się do uprawy gleb znajdujących się w dobrej kulturze, gdzie chodzi głównie
o dobre spulchnianie. Są to glebogryzarki do prac ogrodniczych. Natomiast glebogryzarki o no\
ach sztywnych mogą słu\
yć do
rozdrabniania brył po orce, do wiosennej uprawy po orce przedzimowej, do wymieszania obornika lub nawozów z glebą, do
podorywki ściernisk oraz do uprawy łąk, pastwisk, sadów i nieu\
ytków. Glebogryzarki mogą być lekkie, przeznaczone do
uprawy na głębokość do 13 cm, i cię\
kie, przeznaczone do uprawy na głębokość do 20 cm. Budowę typowej glebogryzarki
rolniczej przedstawiono na rycinie 3.1.
Elementami skrawającymi glebę są no\
e, które mogą być sprę\
yste, wówczas nazywane są zębami lub hakami, lub
sztywne o profilu prostym, kątowym lub łukowym. Zęby sprę\
ynowe przymocowuje się do uchwytów na wale, po 3 w jednej
płaszczyz
nie, zaś no\
e sztywne do tarcz (śrubami), przy czym połowa z nich odgięta jest w prawą stronę, a połowa w lewą.
Tarcze mogą być przyspawane do wału lub nasuwane na wał o przekroju kwadratowym albo sześciokątnym. Odległości
między tarczami ustalają tuleje dystansowe. Wał z no\
ami nazywany jest bębnem glebogryzarki.
Ryc. 3.1. Glebogryzarka zawieszana:
1 - osłona, 2 - uchwyt do podnoszenia osłony, 3 - regulator poło\
enia osłony, 4 - zatyczka, 5 - stojak zawieszenia, 6 - słupica
koła podporowego, 7 - zawiasa, 8 - bęben lewy, 9 - nó\
prawy, 10 - nó\
lewy, 11 - płóz, 12 - krój spulchniający między
bębnami, 13 - bęben prawy, 14 - skrobak koła, 15 - koło podporowe, 16 - pręt ściągający
y
ródło: Wójcicki 1958
Ryc. 3.2. Zespoły robocze glebogryzarki z zębami sprę\
ynowymi:
a - zespół 3 zębowy, b - zespół z prowadzeniem zębów, c - zespół z zębami o podwójnych sprę\
ynach, d - ró\
ne kształty
zębów; 1 - hak, 2 - sprę\
yna, 3 - tuleja, 4 - prowadnica, 5 - sprę\
yna dodatkowa
3 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
y
ródło: Kanafojski 1967
Ryc. 3.3. No\
owe zespoły robocze glebogryzarek:
a - zespół 4 no\
owy, b - zespół 6 no\
owy, c - zespół 3 no\
owy z popychaczami; 1 - nó\
kątowy, 2 - nó\
łukowy, 3 - popychacz
stosowany w zespole z no\
ami prostymi
y
ródło: Kanafojski 1967
Krótkie bębny mo\
na ło\
yskować w środku, długie zaś tylko z obydwu stron. A
ańcuchowy napęd bębna stosuje się przy
skrzyni przekładniowej usytuowanej z boku ramy maszyny, zaś napęd przy u\
yciu zębatych przekładni czołowych przy
centralnie usytuowanej skrzyni przekładniowej. Skrzynia przekładniowa redukuje obroty WOM jedno lub kilkustopniowo w
zale\
ności od wymaganego zakresu prędkości obwodowych i długości kęsów. Przy rozdrabnianiu kęsów bierze równie\
udział
osłona bębna (ryc. 3.4.).
Ryc. 3.4. Praca glebogryzarki:
a - przy małych prędkościach roboczych, 6 no\
ach i opuszczonej osłonie, b - przy większych prędkościach, 4 no\
ach i
podniesionej osłonie
Aby uzyskać jak najmniejsze wahania siły obwodowej, które są jednoznaczne z wahaniami momentu obrotowego na wale
maszyny, rozmieszczenie elementów roboczych na bębnie musi spełniać następujące warunki:
- odstęp kątowy między poszczególnymi elementami skrawającymi musi być jednakowy, aby elementy te zagłębiały
się w glebę pojedynczo w jednakowych odstępach czasu;
- między sąsiednimi no\
ami powinien być jak największy odstęp, aby nie następowało zapychanie glebą, co powoduje
ogólny wzrost oporów skrawania kęsów.
Ryc. 3.5. Przykładowe rozmieszczenie (a) i mocowanie (b) no\
y kątowych na tarczy glebogryzarki
A zatem, rozmieszczenie no\
y na bębnie uzale\
nione jest od ich liczby na tarczy oraz tarcz na bębnie. Dlatego no\
e na
bębnie rozmieszczone są w postaci wielozwojowych linii śrubowych. Podstawowe parametry, takie jak liczba elementów
roboczych w zespole (tarczy), liczba zespołów (tarcz) w maszynie, szerokość robocza zespołu, głębokość robocza i prędkość
obwodowa przedstawione są w tabeli 3.1.
Szczególnym rodzajem glebogryzarki jest glebogryzarka ślimakowa (tab. 3.1). Jej zespół skrawający glebę wykonany
4 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
jest w postaci 2 , 3 zwojowego ślimaka zakończonego na obwodzie ostrzem. Ślimak mocowany jest do wału na całej jego
długości (100-250 cm). Wykonując ruch obrotowy, skrawa kęsy gleby odrzucając je do tyłu. Zasada pracy tej glebogryzarki
jest więc podobna do pracy glebogryzarek no\
owych. Glebogryzarka przy obrotach współbie\
nych zaczyna skrawać kęsy przy
kącie ąp H" 20o lub większym, a kończy skrawanie przy kącie ąk H" 100o , natomiast przy obrotach przeciwbie\
nych
odpowiednio: początek ąp H" 240o , a koniec ąk H" 340o .
Kontury skrawanych kęsów ograniczają dwie cykloidy (tory no\
a glebogryzarki) wykonane przez dwa kolejno po sobie
pracujące no\
e robocze. Długość kęsów mo\
na obliczyć za pomocą następujących wzorów:
gdzie:
l - długość kęsa,
u - prędkość obwodowa ostrza elementu roboczego [m/s],
V - prędkość jazdy [m/s],
n - liczba obrotów zespołu roboczego na sekundę [i/s],
r - promień zewnętrzny zespołu roboczego [m],
z - liczba elementów pracujących w jednej płaszczyz
nie skrawania; dla glebogryzarek z = 2 lub 3, dla motyk i pługów z
= 3 lub 4.
Długość kęsów zale\
y równie\
od stosunku prędkości u : V. Wzrost wartości tego stosunku powoduje, \
e skrawane kęsy
są krótsze. Przykładowe kształty kęsa dla ró\
nych wartości u : V oraz kierunku obrotów przedstawia rycina 3.6.
Ryc. 3.6. Zale\
ność kształtu kęsa od stosunku prędkości u : V i od kierunku obrotów
y
ródło: Bernacki 1981
Przykłady pracy glebogryzarek w ró\
nych warunkach przedstawiają ryciny 3.7-3.9.
5 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
Ryc. 3.7. Glebogryzarka zawieszana podczas wykonywania podorywki ścierniska (Dondi)
Ryc. 3.8. Glebogryzarka zawieszana z przesuniętym w bok bębnem do spulchniania gleby pod koronami drzew
w sadzie (Dondi)
Ryc. 3.9. Glebogryzarka przygotowująca glebę do sadzenia ry\
u z rozsady (Dondi)
3.1.2. Motyki obrotowe
Motyka obrotowa jest czynną maszyną uprawową, której zespoły robocze osadzone są na wspólnym wale o poziomej osi
obrotu, ustawionym prostopadle do kierunku ruchu, a skrawane kęsy są du\
e (większe ni\
w glebogryzarce). Elementy
robocze motyk mają kształt podobny do łopaty. Motyki obrotowe z reguły buduje się jako maszyny zawieszane z kopiującą
regulacją głębokości roboczej. Zasada działania i budowa motyk jest więc podobna jak u glebogryzarek, z tym tylko, \
e
skrawane kęsy są większe i motyki pracują na większych głębokościach roboczych. Biorąc jako kryterium podziału budowę
zespołu roboczego, motyki obecnie stosowane mo\
emy podzielić na:
a. łopatkowe,
b. bębnowe.
Budowa motyki łopatkowej
Przedstawicielem tego typu motyk jest motyka obrotowa Rotaspa. Ogólną budowę tej motyki przedstawiono na rycinie
6 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
3.10, natomiast na rycinie 3.11 budowę jej zespołu roboczego.
Motyka łopatkowa posiada zespoły robocze w postaci łopatek umocowanych do trzonków, a te uło\
yskowane są na
obwodzie napędzanej rury. Jeden zespół roboczy posiada trzy lub cztery łopatki. Wewnątrz rury znajduje się nieruchomy wał z
ukośnymi kulisami po jednej dla ka\
dego szeregu łopatek. W kulisach tych umieszczone są trzpienie łopatek. W czasie obrotu
rury trzpienie trzonków łopatek przesuwają się w kulisach nieruchomego wału, co powoduje, \
e ka\
da łopatka po odcięciu
kęsa i podniesieniu go w górę obraca się wokół osi trzonka o kąt około 90o. Ten obrót łopatki powoduje zsunięcie się z niej
kęsa i częściowe odwrócenie go. Podstawowe parametry tej motyki przedstawione są w tabeli 3.1.
Ryc. 3.10. Budowa motyki obrotowej Rotaspa:
1 - rama, 2 - łopata robocza, 3 - skrzynka przekładniowa
y
ródło: Bernacki 1975
Ryc. 3.11. Budowa zespołu roboczego motyki obrotowej Rotaspa:
1 - łopatka, 2 - trzonek, 3 - trzpień, 4 - nieruchomy wał z ukośnymi kulisami, 5 - rura napędzana z uło\
yskowanymi trzonkami
łopatek
y
ródło: Bernacki 1981
Budowa motyki bębnowej
Przedstawicielem tej grupy motyk jest motyka Sou%0ńeka, której ogólna budowa przedstawiona jest na rycinie 3.12, a
zasada działania na rycinie 3.13.
7 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
Ryc. 3.12. Budowa obrotowej motyki Sou%0ńeka:
1 - rama, 2 - skrzynia przekładniowa, 3 - przekładnia łańcuchowa, 4 - wał bębna, 5 - nó\
podłu\
ny, 6 - sprę\
yny płaskie, 7 -
trzonek no\
a, 8 - koło podporowe
y
ródło: Bernacki 1975
Zespołem roboczym motyki Sou%0ńeka są no\
e podłu\
ne (ryc. 3.12) wygięte w obydwie strony od osi maszyny wzdłu\
linii
śrubowych. Liczba no\
y na obwodzie bębna wynosi trzy lub cztery. Do no\
y mocowane są płaskie sprę\
yny, które podczas
ruchu w glebie wyginają się zgodnie z trajektorią ruchu no\
y (ryc. 3.13). Po wyjściu z gleby, dzięki swej sprę\
ystości, sprę\
yny
prostują się i łamią na drobne kęsy szeroki pas gleby odcinany przez no\
e. Równocześnie drobne kęsy odrzucane są do tyłu i
odwracane. Główne parametry tej motyki przedstawione są w tabeli 3.1.
Ryc. 3.13. Zasada działania no\
y motyki Sou%0ńeka:
1 - trzonek no\
a, 2 - nó\
, 3 - sprę\
yna płaska
y
ródło: Bernacki 1981
3.1.3. Pługi obrotowe
Pługiem obrotowym będziemy nazywali maszynę przeznaczoną do głębokiej uprawy (20 35 cm), mającą jeden lub więcej
zespołów roboczych o szerokościach takich, jak korpusy pługów lemieszowych, a ka\
dy zespół posiada wałek uło\
yskowany
oddzielnie. Zespoły robocze pługa obrotowego nazywamy wirnikami. Pługi obrotowe budowane są jako maszyny zawieszane z
elementem kopiującym głębokość roboczą. Przyjmując jako kryterium podziału budowę wirnika, pługi obrotowe dzielimy na
łopatkowe, ślimakowe i no\
owe. Wirniki o poziomej i prostopadłej do kierunku jazdy osi obrotu (łopatkowe i ślimakowe)
pracują na podobnej zasadzie jak glebogryzarki. Elementy robocze (wirniki) tych pługów mogą mieć kształt powierzchni
walcowej lub sto\
kowej. Skrawane przez nie kęsy odrzucane są ukośnie do tyłu, wskutek czego odkrywają bruzdę. Wirniki w
tych typach pługów ustawia się jeden za drugim w ukośnym szeregu, podobnie jak korpusy pługa lemieszowego. Wirniki pługa
ślimakowego oraz łopatkowego przedstawiono na rycinie 3.14, a podstawowe parametry robocze w tabeli 3.1.
8 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
Ryc. 3.14. Wirnik pługa ślimakowego (a):
1 - skrzynia przekładniowa, 2 - słupica, 3 - lemiesz, 4 - segment ślimaka; wirnik pługa łopatkowego (b): 1 - koło podporowe,
2 - skrzynia przekładniowa, 3 - łopatka wirnika
y
ródło: Bernacki 1975
Wirnik o osi poziomej i równoległej do kierunku ruchu maszyny musi mieć jako element skrawający jedno- lub
wielozwojowy ślimak. Szerokość robocza takiego wirnika mo\
e być mniejsza lub równa jego średnicy. Ślimak wirnika po
odcięciu kęsa przemieszcza go ukośnie do tyłu, zgodnie z kierunkiem obrotów. W efekcie powstaje otwarta bruzda kształtu
kolistego. Wirniki o osi pionowej mają na obwodzie umieszczone no\
e o ró\
nych kształtach. Liczba no\
y wynosi trzy lub cztery.
Wirniki te mo\
na ustawiać ukośnie jeden za drugim albo te\
w jednym szeregu. W tym drugim przypadku powinna być w
maszynie parzysta liczba wirników, a ka\
da para wirników powinna mieć przeciwne kierunki obrotów. Stosowane w wirnikach
no\
e mogą być proste, kątowe lub łukowe (łopatkowe). Przykłady wirników o osi pionowej trzech ró\
nych konstrukcji
przedstawia rycina 3.15, a podstawowe parametry tabela 3.1.
Ryc. 3.15. Wirniki o osi pionowej pługów obrotowych:
a - z no\
ami łukowymi (łopatkowymi) konstrukcji Civello, b - z no\
ami prostymi konstrukcji Kofinga, c - z no\
ami kątowymi
konstrukcji Furukawa
y
ródło: Bernacki 1981
Napęd wirników w pługach wielokorpusowych realizowany jest za pośrednictwem przekładni bezpoślizgowych ze względu
na konieczność zsynchronizowania kolejności skrawania przez no\
e wirników. Wirniki o poziomej osi obrotu mają kąty
skrawania podobne do kątów w glebogryzarce, natomiast wirniki o osi pionowej zaczynają skrawanie przy kącie ąp H" -100o , a
kończą je przy kącie ąk H" 100o je\
eli szerokość robocza jest mniejsza ni\
średnica wirnika. Długość kęsów skrawanych przez
wirniki typu ślimakowego mo\
na obliczyć przy pomocy następujących wzorów:
9 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
gdzie:
l - długość kęsa,
r - promień toru ślimaka [m],
h - skok toru ślimaka [m],
z - liczba zwojów ślimaka, która wynosi 2 lub 3,
pozostałe oznaczenia jak u glebogryzarki.
Maksymalna długość kęsów zale\
y od skoku i liczby zwojów segmentów ślimaka. Długość kęsów skrawanych przez no\
e
wirników o osi pionowej oblicza się podobnie jak u glebogryzarek o obrotach współbie\
nych. Budowa pługa obrotowego z
wirnikiem o pionowej osi obrotu przedstawiona jest na rycinie 3.16.
Ryc. 3.16. Budowa pługa obrotowego Civello:
1 - rama, 2 - skrzynka przekładniowa, 3 - wirnik, 4 - tylne koło oporowe
y
ródło: Bernacki 1975
3.1.4. Brony i kultywatory obrotowe
Maszyna obrotowa o parzystej liczbie lekkich wirników z zębami podobnymi do zębów bron lub kultywatorów nazywana
jest broną lub kultywatorem obrotowym. Wirniki mają pionową oś obrotu, dwa lub więcej zębów rozmieszczonych na
obwodzie tarcz, których średnice ze względów energetycznych i wytrzymałościowych nie przekraczają 35 cm. Brony obrotowe
przeznaczone są do uprawy gleb l\
ejszych i na mniejszych głębokościach, zaś kultywatory obrotowe do uprawy gleb cię\
szych,
bez uprawy płu\
nej i na większych głębokościach. Obydwie maszyny tworzą agregaty uprawowe, np. z ró\
nymi wałami, oraz
agregaty uprawowo siewne. Budowę brony obrotowej współpracującej z wałem doprawiającym przedstawiono na rycinie 3.17,
a budowę wirnika roboczego brony na rycinie 3.18.
10 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
Ryc. 3.17. Budowa brony obrotowej (Amazone):
1 - rama ze stojakiem zawieszenia, 2 - skrzynia przekładniowa główna, 3 - przekładnia wirnika, 4 - wirnik, 5 - wał napędowy,
6 - wał doprawiający glebę
Ryc. 3.18. Budowa wirnika brony obrotowej (Amazone):
1 - ząb wirnika, 2 - tarcza wirnika, 3 - śruba mocująca ząb, 4 - koło zębate napędzające wirnik, 5 - ło\
yska wału wirnika, 6 -
śruba mocująca tarczę wirnika
Brona obrotowa przystosowana jest do pracy na glebach lekkich, do uprawy ściernisk oraz do współpracy z siewnikami do
nasion przy uprawie płu\
nej.
Kultywator obrotowy mo\
e być stosowany jako maszyna doprawiająca po orce ale te\
pełnić funkcję pługa przy
wykonywaniu podorywki ściernisk. Po niektórych gatunkach roślin, takich jak kukurydza, buraki, ziemniaki czy rzepak, mo\
na
agregatem, kultywator obrotowy - siewnik talerzowy, wysiewać zbo\
a ozime bez wykonywania orki i innych zabiegów
doprawiających. Agregatem takim mo\
na równie\
wykonać bezpośredni wysiew nasion nawozów zielonych i międzyplonów w
ścierniska zbo\
owe nawet wtedy, gdy słoma pocięta na sieczkę pozostała na polu. Zęby kultywatora ustawione są pod kątem,
co powoduje wciąganie zębów w glebę i utrzymywanie \
ądanej głębokości nawet w trudnych warunkach. Wirnik posiada dwa
zęby mocowane w głowicy za pomocą sworznia i zawleczki. Wirniki kultywatorów przeznaczonych do pracy na glebach
zakamienionych osadzone są przegubowo z mo\
liwością odchylania się do tyłu w razie zakleszczenia lub uderzenia o kamień.
Właściwe poło\
enie wirnika utrzymywane jest za pomocą sprę\
yny, która po odchyleniu się wirnika przywraca mu pierwotne
poło\
enie (jest to rodzaj bezpiecznika sprę\
ynowego). Budowę kultywatora obrotowego przedstawia rycina 3.19, a zasadę
działania, sposób mocowania oraz sposób zabezpieczenia rycina 3.20.
11 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
Ryc. 3.19. Kultywator obrotowy z zębami ustawionymi pod kątem (Amazone):
1 - rama ze stojakiem, 2 - skrzynia przekładniowa główna, 3 - przekładnia wirnika, 4 - wirnik, 5 - ząb, 6 - wał doprawiający
Ryc. 3.20. Zasada pracy zęba wirnika (a), sposób mocowania zęba (b), sposób zabezpieczenia wirnika
(c)(Amazone):
1 - sprę\
yna zabezpieczająca
Napęd zarówno brony, jak i kultywatora obrotowego realizowany jest od wału odbioru mocy ciągnika z dwiema
prędkościami - 540 obr/min lub 1000 obr/min. Poprzez wał przegubowo teleskopowy napęd przenoszony jest do głównej
skrzyni przekładniowej maszyny, a tam poprzez czołową przekładnię zębatą typu sto\
kowego następuje zmiana kierunku
przeniesienia napędu przez - czołowe przekładnie zębate typu walcowego na wirniki maszyny. Schemat tego napędu
przedstawia rycina 3.21.
Ryc. 3.21. Schemat napędu brony obrotowej
Prędkość obrotową wirnika mo\
na dostosować do warunków glebowych, zmieniając liczbę obrotów WOM oraz zmianę
przeło\
enia przez wymianę kół zębatych (kultywator wyposa\
ony jest w dwa komplety wymiennych kół zębatych).
3.2. Czynne maszyny uprawowe o ruchu okresowym(wahadłowe i wibracyjne)
Zwiększenie intensywności spulchniania gleby z równoczesnym zmniejszeniem oporów skrawania w stosunku do narzędzi
biernych, stanowiły główne przesłanki konstrukcji maszyn, których elementy robocze skrawające glebę wykonują wymuszone
ruchy okresowe. Spośród maszyn o ruchu okresowym wyró\
niamy dwie grupy. Pierwszą stanowią maszyny wahadłowe,
których elementy robocze wykonują wahania o amplitudach od kilku do kilkunastu centymetrów, drugą maszyny wibracyjne,
których elementy robocze wykonują drgania o amplitudach od kilku do kilkunastu milimetrów. Wahania lub drgania
elementów roboczych mogą być harmoniczne proste lub zło\
one, a odbywać się w płaszczyz
nie poziomej lub skośnej, wzdłu\

12 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
linii prostej, łuku koła lub zamkniętej linii krzywej. W stosunku do kierunku ruchu maszyny płaszczyzna ich wahań mo\
e być
prostopadła, ukośna lub równoległa.
3.2.1. Brona wahadłowa
Elementami roboczymi brony wahadłowej są zęby sztywne o przekroju okrągłym lub kwadratowym. Zęby przykręcane są
do dwu belek wykonujących przeciwbie\
ne względem siebie wahania. Belka pierwsza mo\
e mieć grubsze, dłu\
sze i rzadziej
rozstawione zęby ni\
belka druga. Ich wymiary i rozstawienie mogą być jednak takie same u obydwu belek. Pierwsza belka
słu\
y do wstępnego, a druga do dokładnego spulchnienia roli. Belki mo\
na napędzać za pomocą mechanizmu korbowego,
kulisowego lub te\
tarczą wahliwą. Belki brony mogą być połączone z ramą maszyny na zasadzie suwu - i wtedy wahania
odbywają się po linii prostej - lub te\
mogą być podwieszone do ramy na wahaczach i wtedy odbywają się po łuku. Brona
zawieszana jest na podnośniku hydraulicznym ciągnika symetrycznie lub bocznie. Nie posiada elementu kopiującego głębokość
roboczą, która mo\
e wynosić nawet 18 cm. Elementy robocze uzyskują napęd od WOM ciągnika. Brony wahadłowe
przystosowane są do przygotowania roli pod siew po orce. Poniewa\
zęby bron wahadłowych działają bardziej intensywnie ni\

biernych, dlatego nadają się one przede wszystkim do pracy na glebach cię\
kich. Częstotliwość drgań bron o stałym
przeło\
eniu wynosi 540 drgań na minutę (9 Hz), a o poło\
eniu zmiennym - w zale\
ności od przeznaczenia - 400, 540 i 800 lub
415 i 830 drgań na minutę. Brony o zmiennej częstotliwości wyposa\
ane są w kilkustopniową skrzynkę przekładniową. Brony
mogą być u\
ywane jako maszyny samodzielne (ryc. 3.22) lub jako agregaty uprawowe z wałami doprawiającymi (ryc. 3.23) i
uprawowo siewne z wałem doprawiającym i siewnikiem do nasion.
Ryc. 3.22. Brona wahadłowa dwubelkowa zawieszana symetrycznie
y
ródło: Bernacki 1975
Ryc. 3.23. Brona wahadłowa dwubelkowa zawieszana z wałem doprawiającym (Amazone)
Stosowane bywa równie\
inne rozwiązanie konstrukcyjne brony wahadłowej. Brona ta ma parzystą liczbę tarcz z zębami,
podobnie jak brona obrotowa. jednak zamiast obrotów ciągłych tarcze wykonują ruch obrotowo zwrotny. Napęd tarcz jest
13 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
podobny jak u brony z belkami wahliwymi. Ten typ brony wahadłowej, nazywanej broną tarczową (ryc. 3.24), daje lepsze
spulchnienie roli, a przede wszystkim dobre jej wymieszanie. Ze względu na ciągłą zmianę prędkości i kierunku skrawania
gleby przez zęby, średnia prędkość obwodowa tarcz powinna być przynajmniej trzy razy większa ni\
prędkość ruchu maszyny.
Brona tarczowa nie rozgarnia gleby na boki, co zdarza się podczas pracy brony belkowej.
Ryc. 3.24. Schemat tarczowej brony wahadłowej:
1 - rama maszyny, 2 - przekładnia sto\
kowa, 3 - korba, 4 - łącznik, 5 - wykorbienie wałka tarczy, 6 - tarcza z zębami
y
ródło: Bernacki 1981
Przy napędzie brony wahadłowej mechanizmem korbowym lub kulisowym torem zęba jest sinusoida, a wskaz
nikiem
intensywności działania tej brony mo\
e być stosunek opisany wzorem:
gdzie:
Zl - wskaz
nik intensywności,
L - długość toru zęba,
x - długość drogi w czasie półokresu.
Zale\
ność tę przedstawiono na rycinie 3.25.
Ryc. 3.25. Zale\
ność L od x w czasie półokresu
y
ródło: Bernacki 1981
14 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
Wskaz
nik Zl określa, ile razy droga L zęba maszyny wahadłowej jest większa od drogi zęba brony biernej. Dla przykładu,
gdy prędkość obwodowa jest sześciokrotnie większa od prędkości ruchu (U0/V = 6), droga L jest czterokrotnie większa od
drogi x. Oznaczać to mo\
e, \
e jeden ząb brony wahadłowej zastępuje cztery zęby brony biernej. W rzeczywistości,
intensywność ta jest jeszcze większa. Zale\
ność tę pokazuje rycina 3.26.
Ryc. 3.26. Zale\
ność wskaz
nika Zl = L/x od stosunku prędkości U0/V
3.2.2. Maszyny wibracyjne
W maszynach tych najlepsze efekty dają drgania elementów roboczych w płaszczyz
nie pionowej, równoległej do kierunku
jazdy. W drgania mo\
na wprowadzić lemiesze pługów, zęby kultywatorów, pogłębiacze lemieszowe itp. elementy robocze
biernych narzędzi przy u\
yciu wibratorów. Jednak\
e wywoływanie drgań nie daje wyraz
nych korzyści zarówno pod względem
zmniejszenia oporów skrawania, jak równie\
polepszenia jakości pracy. W pługach stosuje się lemiesze drgające, w
kultywatorach drgające gęsiostopki z trzonkami, a w pogłębiaczu drgające dłuta. Częstotliwość drgań dochodzi do 50 Hz.
Stosuje się wibratory mechaniczne napędzane od WOM ciągnika lub hydrauliczne napędzane od pompy olejowej poprzez
siłownik hydrauliczny. Przykład maszyny wibracyjnej przedstawia rycina 3.27.
Ryc. 3.27. Schemat pługa z drgającym lemieszem:
1 - przekładnia sto\
kowa, 2 - mimośród, 3 - przeciwcię\
ary, 4 - łącznik, 5 - wieszak lemiesza, 6 - lemiesz drgający
15 z 16 2009-03-26 17:32
Rozdział III - Czynne maszyny uprawowe http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...
y
ródło: Bernacki 1981
Powrót do strony głównej
16 z 16 2009-03-26 17:32