Машины подразделяются по способу внесения – для сплошного поверхностного рассева, а также для внутрипочвенного внесения; по срокам внесения – для основного (допосевного) внесения, припосевного внесения и подкормки (послепосевного внесения).
Машины для основного внесения удобрений действуют по следующему принципу – разбрасывают удобрения по поверхности почвы, а затем заделывают их посредством почвообрабатывающих орудий. Для припосадочного (припосевного) внесения применяются комбинированные машины – сажалки либо сеялки, которые одновременно с посадкой/посевом вносят в почву удобрения. Подкормка выполняется с помощью культиваторов-растениепитателей (корневая подкормка, когда удобрения вносятся внутрь почвы) при обработке междурядий, а также посредством специальных подкормщиков (внекорневая подкормка – когда удобрения разбрасываются по поверхности поля). Усваивание удобрений растениями при внекорневой подкормке происходит только после выпадения осадков.
Агротехнические требования, соблюдаемые при внесении минеральных удобрений:
1) равномерное распределение по всей ширине захвата (для центробежных разбрасывателей) – не менее 75%;
2) при внутрипочвенном внесении допустимое отклонение глубины заделки удобрений от заданной — не более 20%;
3) отклонение дозы внесения (для центробежных разбрасывателей) – не более 25%;
4) туковысевающие аппараты комбинированных сеялок должны обеспечивать надёжный высев удобрений при нормальной влажности и дозе высева 50-700 кг/га (отклонение от дозы — не более ±5%);
5) слежавшиеся удобрения непосредственно перед использованием необходимо измельчить и просеять через сито;
6) высеваемые туки должны иметь влажность, которая соответствует стандарту;
7) удобрения не должны содержать посторонние включения.
Машины, выпускаемые для основного внесения минеральных удобрений: МВУ-5; МВУ-8Б; МВУ-0,5А; 1РМГ-4Б; ПШ-21,6; СТТ-10; МХА-7. При этом применяются не только гранулированные, но и порошкообразные туки. Машины, выпускаемые для внутрипочвенного внесения твёрдых минеральных удобрений: МВА-3,5; МВВ-8; МВВ-12.
Рабочий процесс машин для внесения удобрений: высевающие аппараты-дозаторы дозируют удобрения, а заделывающие устройства разбрасывают их по полю либо заделывают их в почву.
Наибольшее распространение получили катушечно-штифтовые, транспортёрные и дисковые высевающие аппараты. С работой катушечно-штифтовых и дисковых аппаратов можно ознакомиться в статье «Высевающие аппараты».
Транспортёрные аппараты используют главным образом для сплошного (основного) внесения минеральных удобрений, а также их смесей. В их основе лежат цепочно-скребковые (цепочно-планчатые) транспортёры, смонтированные на дне питающих ёмкостей (кузовов полуприцепов и прицепов). Регулировка дозы удобрений осуществляется посредством изменения скорости цепи транспортёра и размера щели между скребками (планками) с помощью задвижек. В тех машинах, где привод транспортёра осуществляется не от ходовых колёс, на количество вносимых удобрений влияет рабочая скорость агрегата.
Виды распределительных устройств у различных машин:
1) тукопроводы – применяются в комбинированных машинах для припосевного, а также послепосевного внесения удобрения (например, сеялки; сажалки; культиваторы-растениепитатели);
2) рассеивающие (разбрасывающие) диски – применяются в машинах для допосевного внесения минеральных удобрений;
3) штанговые распределительные устройства с механическим и пневматическим транспортированием удобрений – применяются в машинах для внекормовой подкормки (поверхностное послепосевное внесение).
Гидрофицированный разбрасыватель удобрений (типа РМГ) используется для поверхностного внесения минеральных удобрений, гипса и извести.
Рис. 1. Центробежный разбрасыватель минеральных удобрений (схема).
1) – Кузов;
2) – Прутковый транспортёр;
3) – Гидроцилиндр приводного ролика;
4) – Рычаг;
5) – Регулятор заслонки;
6) – Разбрасывающее устройство;
7) – Ветрозащитное устройство;
8) – Прижимной пневматический ролик;
9) – Подвижная стенка делитель;
10) – Туконаправитель.
Прутковый транспортёр (2) [рис. 1] разбрасывателя выносит удобрения из кузова (1) через выходную щель, которая регулируется заслонкой, и подаёт их в туконаправитель, по двум рукавам которого они поступают к вращающимся дискам разбрасывающего устройства (6). Разброс удобрений дисками по рельефу поля осуществляется полосой (6-14 метров). Регулировка равномерности распределения удобрений по ширине захвата производится посредством перемещения туконаправителя (10) по его направляющим вдоль кузова, а также поворотом внутренних подвижных стенок-делителей (9). Чтобы увеличить концентрацию удобрений по краям полосы рассеивания, следует подавать удобрения ближе к центрам дисков (стенки-делители повёрнуты к центрам, туконаправитель перемещён назад). Увеличения концентрации удобрений в средней части полосы добиваются путём подачи удобрений дальше от центров (стенки-делители повёрнуты от центров, туконаправитель перемещён вперёд). Регулировка дозы внесения удобрений (100-6000 кг/га) производится за счёт изменения скорости транспортёра, а также толщины слоя вносимых удобрений (с помощью заслонки). Рабочая скорость разбрасывателя – 6-12 км/ч.
Устройство автомобильных и тракторных разбрасывателей аналогично, их главное отличие – объём кузова. Автомобильные разбрасыватели имеют большую (чем тракторные) производительность ввиду того, что доставка удобрений производится непосредственно из мест хранения (склады), а их внесение осуществляется по прямоточной технологии (без их перегрузки) с более высокой транспортной, а также рабочей скоростью (до 40 км/ч).
Машина СТТ-10 [рис. 2] состоит из рамы с кузовом (5) и ходовой частью (6), механизма привода (1), транспортёра (4), дозирующего устройства, туконаправителя (3), распределяющего устройства (2) гидравлической системы и электрооборудования. Кузов и рама являются основанием для монтажа рабочих органов, а также вспомогательного оборудования. Конструкция кузова цельносварная, форма трапецеидальная, материал изготовления – трёхслойная сталь.
Рис. 2. Машина СТТ-10. Схема процесса внесения минеральных удобрений.
1) – Механизм привода;
2) – Распределяющее устройство;
3) – Туконаправитель;
4) – Транспортёр;
5) – Кузов;
6) – Ходовая часть.
В основе ходовой системы машины лежит безрессорная тележка типа «тандем», которая состоит из пары балансиров с колёсами. Колёса снабжены колодочными тормозами с пневматическим приводом.
Дном кузова является транспортёр (4) с бесконечной (прорезиненной) лентой. По нему удобрения поступают из кузова непосредственно к дозирующей заслонке. Привод транспортёра осуществляется от правого переднего (ходового) колеса машины.
Дозирующее устройство – это поворотная заслонка сегментного типа, которая перемещается в боковинах переднего борта посредством выносного гидроцилиндра. Настройка внесения удобрений на заданную дозу производится согласно таблице, которая располагается на переднем борту кузова.
Машина СТТ-10 имеет распределяющее устройство роторно-вентиляторного типа, изготовленное из пары встречно-вращающихся роторов с горизонтальной осью вращения. Размещаются роторы в передней части машины, они закрепляются к маховикам обгонных муфт механизма привода и получают вращающий момент (частота вращения 810 мин-1) от вала отбора мощности (ВОМ) трактора.
В основе туконаправителя (3) лежит сварной лоток с шарнирно закреплёнными делительными пластинами (в количестве четырёх штук), каждая пластина снабжена механизмом регулировки. Распределение потока удобрений посредством туконаправителя на внутренние и внешние лопатки роторов (в заданной пропорции) позволяет повысить равномерность их рассева по всей ширине захвата.
Принцип работы СТТ-10. Чтобы обеспечить высев заданной дозы твёрдых минеральных удобрений сначала определяется степень открытия дозирующей щели, затем подвижные упоры дозатора устанавливаются на необходимое деление. Тракторист включает вал отбора мощности (ВОМ) трактора, а также рычаг гидроуправления дозирующей заслонки. Одновременно с этим происходит автоматическая установка заданной дозы внесения и включение муфты привода транспортёра. Последний осуществляет подачу удобрений посредством туконаправителя на внутренние и наружные лопатки роторов, которые производят направленные броски в рабочие зоны (взаимно перекрываются одна другой).
Ширина рабочей струи – 0,4-0,5 м; рабочая ширина захвата – 10-15 м; производительность — 13-18 га/час.
Пневматические разбрасыватели удобрений. Разбрасыватели подразделяются по типу распределения удобрений [рис. 3, А), Б)]:
— разбрасыватели с вертикальным распределением;
— разбрасыватели с горизонтальным распределением.
Рис. 3. Схемы туковых сеялок с распределителем удобрений.
А) – Вертикальное распределение удобрений;
Б) – Горизонтальное распределение удобрений;
1) – Бункер;
2) – Распределительная головка;
3) – Трубопровод;
4) – Трубопровод;
5) – Выходное сопло;
6) – Отражательная пластина;
7) – Вентилятор;
8) – Дозирующее устройство;
9) – Штанга;
10) – Разводящая головка;
11) – Дозирующее устройство;
12) – Эжектор.
Неравномерность рассева (по ширине захвата) для сеялок с вертикальным распределением – не более 5%; для сеялок с горизонтальным распределением – 10%. Сеялкам с вертикальным распределением свойственно дробление туков и их неравномерное распределение на полях, имеющих уклон. Сеялка с горизонтальным распределением [рис. 3, Б)] лишена подобных недостатков. У сеялки с вертикальным распределением [рис. 3, А)] дозирующее устройство (8) – централизованное, а у сеялки с горизонтальным распределением дозирование индивидуальное (число дозаторов равно числу каналов распределительного устройства).
Процесс работы туковых сеялок с распределителем удобрений: удобрения из бункера (1) попадают в катушечно-штифтовые дозирующие устройства (11), которые направляют их в эжекторы (12). Одновременно с этим вентилятор (7) нагнетает воздух в разводящие головки (10), откуда он поступает к эжекторам (12), где и происходит его смешивание с поступающими удобрениями. Полученная смесь по трубопроводам из полиэтилена (4) поступает к отражательным пластинам и распыливающим наконечникам, которые и производят распределение гранул по поверхности почвы. Регулировка дозы внесения удобрений осуществляется плавно в пределах от 0 до 1500 кг/га. Отечественные машины, оборудованы штанговым распределительным устройством (например, подкормщик штанговый ПШ-21,6), где функции дозатора выполняются прутковым транспортёром, который даёт возможность изменять дозу внесения удобрений (100-1000 кг/га).