Техника - молодёжи 1971-01, страница 27

Естественное продолжение истории механизации обработки почвы — использование животных. Это событие К. Маркс назвал одним из величайших открытий человечества. Появилась соха. Теперь земледельческому орудию не обязательно быть легким; наоборот, пахарю, идущему за волом или лошадью, выгоднее, если его мускульная сила большей частью заменится весом плуга. Тенденция к утяжелению прицепных механизмов особенно резко проявилась, когда на поля вышли тракторы. Конструкторы руководствовались простым принципом: повышение мощности двигателей и рабочих скоростей машин.

Еще в 30-х годах академик В. Горячкин отмечал, что этот принцип должен проводиться в жизнь конкретно в каждом отдельном случае. Чем быстрее движется конструкция, тем разрушительней напряжения, возникающие в ее элементах. Завтрашний «скоростной» трактор, видимо, будет строиться на совершенно иных началах. Вспомним хотя бы, как изменился облик паровой турбины. Современная турбина, делающая 10—100 тыс. об/мин, совсем не похожа на изобретение Лаваля. Но выживет ли вообще трактор? — вот в чем вопрос. Ведь он был создан взамен живого двигателя (лошади или вола), роль которого сводилась лишь к одному — тянуть. Ныне обработка почвы и посевов стала настолько многообразной, количество видов возделываемых растений так велико, что пришлось построить совершенно разные сельскохозяйственные машины. Все эти машины делать прицепными и тяжелыми нельзя — у них разные функции. На наших глазах происходит качественный скачок — многие прицепные почвообрабатывающие машины вновь становятся навесными.

Трактор не очень-то приспособлен к тому, чтобы на него навешивали какие-либо устройства. Поэтому будущее, видимо, не за универсальной конструкцией, а за принципиально новой — типа самоходного шасси. На нем можно рационально разместить механизмы для уборки пшеницы и ржи, льна и конопли, картофеля, кукурузы, силоса, сенокосилки, пресс-подборщики и т. д. А орудия эти навесные должны быстро концентрировать большие энергии. Значит, одной из важных примет грядущей сельскохозяйственной техники станут импульсные и вибрационные режимы работы.

ДЯТЕЛ

И ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЕ ОРУДИЯ

Ползет ли в земле дождевой червь, долбит ли дерево дятел, плывет ли рыба — все они преодолевают сопротивление среды самым оптимальным способом — толчками. Инженеры осваивают и внедряют патенты природы. Импульсные механизмы оказались чрезвычайно выгодными. Они рационально расходуют энергию — лишь в моменты контакта с обрабатываемым материалом, прикладывая к нему хотя и кратковременные, но зато достаточно большие усилия. Эффективность земледельческих орудий увеличивается в несколько раз.

К сожалению, современный плуг не очень-то отличается по конструкции от своего предшественника, появившегося на свет тысячи лет назад. Принцип действия его таков, что при обработке почвы возникают большие внутренние напряжения, «противостоящие» деформациям сжатия. А между тем сопротивление грунта разрывающим силам в 10—30 раз меньше, чем сжимающим. Куда экономичнее использовать вибрационные и виброударные орудия, вызывающие деформации растяжения и изгиба. Эти механизмы ознаменуют революционный поворот в развитии земледельческой техники. Уже есть опыт «усиления» режущих и рыхлящих рабочих органов вибрационными приставками. После такой модернизации тяговое сопротивление, например, прицепных почвообрабатывающих орудий снизилось в 1,5— 2 раза! Вообще говоря, сейчас выдвинута масса предло

жений по усовершенствованию почвообрабатывающих орудий. Некоторые из этих проектов могут оказать решающее влияние на развитие сельскохозяйственной техники.

Перспективен способ пневматического рыхления и вспашки. От компрессора поступает сжатый воздух. Струя непрерывно пульсирует — так создается вибрационный эффект. Кроме всего прочего, воздух может заодно обогащать почву удобрениями, аэрировать и вносить другие необходимые газовые компоненты.

Очень интересны попытки использовать в земледелии электрофизические явления. Так, если на корпус плуга подать напряжение, то за счет электроосмоса тяговое усилие может снизиться на 5—15%!

Освоит сельскую профессию и электрогидравлический эффект, открытый советским изобретателем Л. Ютки-ным. В воде при высоковольтном электрическом разряде возникают мощные механические импульсы. Они дробят валуны, уплотняют откосы каналов и плотин, разрабатывают мерзлый грунт и т. д. Нетрудно предвидеть, что с помощью эффекта Юткина можно обрабатывать почву в периоды осенних дождей, таяния снега или же при орошении. Но самое замечательное — можно получать нужные для растений минеральные удобрения прямо из почвы и воздуха. Из частиц земли высвобождаются ценные химические элементы. А из растворенного в воде воздуха связывается азот. Таким образом, обработка почвы сопровождается одновременным внесением удобрений.

Применение ультразвука, взрыва, электромагнитного поля и других видов энергии открывает также принципиально новые пути в конструировании почвообрабатывающих орудий и машин.

ПЕРЕДВИЖНАЯ МОЛОТИЛКА ИЛИ ЗАВОД-АВТОМАТ?

Свергнув с престола будущего обычный плуг и трактор, займемся другим королем современной сельскохозяйственной техники — комбайном. Какова его судьба?

Долгое время считалось за благо соединять в одной машине функции уборки урожая и его первичной обработки. Разрыв технологической линии «колос — булка» допускался лишь после стадии «зерно», не ранее. И вот результат — на поля ежедневно выходит целая армада перерабатывающих фабрик. Каждая из этих фабрик имеет свой двигатель и везет на себе не только сложные агрегаты (режущую часть, молотилку и т. д.), но и готовую продукцию (до очередной разгрузки).

Комбайны родились на свет тогда, когда энергетические и транспортные возможности сельскохозяйственной техники были весьма ограничены. Земледельцы стремились собрать и вывезти за короткий уборочный период самую ценную часть урожая — зерно. Солома же оставалась на поле, ею занимались в менее напряженные дни. При нынешних мощных машинах такой выигрыш во времени теряет решающее значение.

Поэтому надо подумать, как перенести на стационар все сельскохозяйственные работы, не связанные непосредственно с почвой, посевом, сбором и вывозом всего биологического урожая. Затем собранный урожай поступит на универсальные комплексные заводы-ав-томаты. Без участия человека действуют хорошо оснащенные цехи: молотильно-очистительные тока, сепарирующие, сортирующие, упаковывающие и т. д. Тогда качество обработки станет значительно лучда, чем в комбайнах. Поля не будут больше загромождать скирды и копны, сократятся бесполезные, с многочисленными перевалочными операциями, перевозки урожая, а следовательно, и его потери. Мощные стационарные установки, как правило, выгоднее мелких передвижных машин, поэтому общий экономический эффект не замед-

25