Tinkamai parinkus dirvos įdirbimo gylį, mašinų darbinių dalių parametrus ir technologinius režimus, galima pagerinti dirvos įdirbimo kokybę ir sumažinti gamybos sąnaudas. Tad kaip geriausia valdyti traukos jėgą, degalų sąnaudas ir dirvos kietumą juostinėje žemės dirbimo technologijoje?

Siekiant sumažinti energijos sąnaudas, kuriamos neariminio žemės dirbimo, tikslaus ūkininkavimo ir kitos technologijos, kuriomis mažinamas technologinių operacijų skaičius, naudojamos energijai mažiau imlios darbinės dalys ir mazgai.

Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos Žemės ūkio inžinerijos ir saugos katedroje suprojektuota, pagaminta ir užpatentuota juostinio žemės dirbimo eksperimentinė mašina. Šios mašinos kiekvienos sekcijos darbinės dalys gali būti reguliuojamos atskirai, nepriklausomai viena nuo kitos, todėl galima tyrinėti kiekvienos darbinės dalies atskirai arba tam tikrų darbinių dalių komplekto įtaką traukos jėgai, degalų sąnaudoms, dirvos įdirbimo kokybei. Be to, darbinės dalys, nepriklausomai viena nuo kitos, gali būti nesunkiai pakeistos, gali būti reguliuojamas jų įdirbimo gylis, padėties kampas.

Eksperimentinę juostinio žemės dirbimo mašiną sudaro priekyje esantys du dantyti diskiniai 350 mm skersmens nužertuvai. Kiekviename nužertuvo diske dantų skaičius vienodas (po 14). Diskiniai nužertuvai perstumti vienas kito atžvilgiu 130 mm, kad nesikimštų augalinėmis liekanomis. Kad vienu važiavimu būtų baigtas žemės dirbimas juostoje, eksperimentinėje juostinio žemės dirbimo mašinoje sumontuotas kaltinis noragėlis ir išpjaustytų ašmenų lėkštės. Kaltinio noragėlio paskirtis – purenti gilesnius iki 220 mm gylio dirvos sluoksnius, o lėkščių – dirbti sekliau iki 140 mm gylio sluoksnyje ir aptiktas augalines liekanas juostoje perpjauti ar nutraukti. Eksperimentinėje mašinoje taip pat sumontuotos ir augalų sėjai reikalingos darbinės dalys (sėjos noragėliai, sėklų dozavimo aparatai, sėkladėžė, sėklų užžėrimo ir prispaudimo dalys). Tai leidžia mažiau važinėti po dirvą.

Įdirbant dirvą eksperimentine juostinio žemės dirbimo mašina, galima suformuoti nuo 100 iki 300 mm pločio juostas, o atstumas tarp atskirų juostų centrų gali kisti nuo 250 iki 750 mm. Nužeriamos ir įdirbamos juostos plotis keičiamas reguliuojant diskinių nužertuvų ir išpjaustytų ašmenų diskinių lėkščių padėties kampą ir tarpus tarp darbinių dalių. Diskinių nužertuvų, išpjaustytų ašmenų lėkščių ir kaltinio noragėlio gylis keičiamas gylio reguliavimo įtaisu.

Be darbinių dalių reguliavimo, dar vienas labai svarbus technologinis parametras, turintis įtakos tiek mašinos darbinių dalių darbo kokybei, tiek energijos sąnaudoms, yra mašinos važiavimo greitis.

Nuo ko priklauso traukos jėga ir degalų sąnaudos

Mašinos traukos jėgos dydis priklauso nuo kaltinio noragėlio smigimo į dirvą gylio ir važiavimo greičio. Kas 0,6 m/sek. didinant važiavimo greitį nuo 1,3 iki 2,5 m/sek., traukos jėga gerokai didėja, kai smigimo į dirvą gylis 0, 100 ir 200 mm. Be to, traukos jėga gerokai didėja didinant kaltinio noragėlio smigimo gylį, esant pastoviam greičiui. Traukos jėgos padidėjimas tiek didėjant važiavimo greičiui, tiek darbinių dalių smigimo gyliui gali būti paaiškinamas tuo, kad padidėja dirvos pasipriešinimas mašinos darbinėms dalims. Visais važiavimo greičiais (1,3; 1,9 ir 2,5 m/sek.) didžiausia traukos jėga nustatyta, kai kaltinis noragėlis dirba 200 mm gyliu. Kai važiavimo greitis 1,3 m/sek., didžiausia traukos jėga 1 085 N; esant 1,9 m/sek. greičiui – 1 844 N; 2,5 m/sek. – 2 464 N. Mažiausia traukos jėga (462 N) nustatyta, kai važiavimo greitis 1,3 m/sek.; kai greitis 1,9 m/sek. – 661 N; kai 2,5 m/sek. – 1 013 N

 Analogiškai, kaip ir traukos jėga, mašinos degalų sąnaudos priklauso nuo kaltinio noragėlio smigimo į dirvą gylio ir važiavimo greičio. Kas 0,6 m/sek. didinant važiavimo greitį nuo 1,3 iki 2,5 m/sek., degalų sąnaudos ženkliai didėja visais kaltinio noragėlio darbo atvejais, kai smigimo į dirvą gylis 0, 100 ir 200 mm. Be to, degalų sąnaudos gerokai didėja didinant kaltinio noragėlio smigimo gylį, esant pastoviam važiavimo greičiui. Kas 100 mm didinant noragėlio smigimo gylį nuo 0 iki 200 mm, degalų sąnaudos didėja vidutiniškai apie 1,0 l/val., važiuojant visais tirtais važiavimo greičiais (1,3; 1,9 ir 2,5 m/sek.).

Dirbant juostinio žemės dirbimo mašina, didžiausią įtaką sunaudojamų degalų kiekiui turi važiavimo greitis ir darbinių dalių smigimo į dirvą gylis. Rezultatai nepateikti, esant didesniam negu 2,5 m/sek. greičiui, nes nustatyta, kad būtent toks važiavimo greitis yra racionalus: važiuojant greičiau, diskiniai nužertuvai augalines liekanas nužeria per toli ir jos gali patekti ant kitos šalia formuojamos juostos. Pasirinkus racionalų važiavimo greitį ir įdirbimo gylį, sėklų guoliavietė paruošiama pagal agrotechnikos reikalavimus su mažiausiomis energijos sąnaudomis.

Kaltinio noragėlio ir lėkščių gylio įtaka dirvos kietumui

Siekiant nustatyti įvairius dirvos sluoksnius galinčio purenti kaltinio noragėlio darbinio gylio įtaką dirvos kietumui, atlikti tyrimai ir tirti 3 skirtingi darbiniai gyliai. Pirmu atveju kaltinis noragėlis pakeltas į viršų, jo darbinis gylis – 0 mm. Antru atveju kaltinio noragėlio darbinis gylis sureguliuotas 100 mm, trečiu atveju – 200 mm. Kadangi kaltinis noragėlis juostinio žemės dirbimo mašinoje montuojamas taip, kad įdirbtų dirvos juostos vidurį, tai pirmieji dirvos kietumo matavimai ir atlikti įdirbtos juostos centre. Išanalizavus tyrimų rezultatus nustatyta, kad, kaltiniam noragėliui smingant į dirvą 100 mm gyliu, dirvos kietumas sluoksnyje iki 220 mm gylio didėja gana tolygiai. Nustačius kaltinio noragėlio smigimo į dirvą 200 mm gylį, paaiškėjo, kad dirvos kietumas iki 180 mm gylio didėja nežymiai, o vėliau pradeda didėti smarkiai. Savaime aišku, kad didžiausias dirvos kietumas juostos centre visame tirtame sluoksnyje nustatytas tuo atveju, kai noragėlis iškeltas į viršų ir jo darbinis gylis lygus nuliui.

Kitais tyrimais nustatyta ne tik kaltinio noragėlio, bet ir išpjaustytų ašmenų diskinių lėkščių įtaka dirvos kietumui, taip pat atlikti lyginamieji visai neįdirbtos dirvos kietumo tyrimai. Tam tikslui įgyvendinti dirvos kietumas nustatytas įdirbtos juostos centre, krašte ir šalia įdirbtos juostos. Tyrimų metu keistas kaltinio noragėlio smigimo į dirvą gylis (0, 100 ir 200 mm), o diskinės lėkštės sureguliuotos taip, kad visais atvejais smigtų į dirvą pastoviu 100 mm gyliu. Atlikus tyrimų duomenų analizę, pastebėta, kad, dirbant be kaltinio noragėlio (smigimo gylis 0 mm), dirvos kietumas įdirbtos juostos centre iki 100 mm gylio yra labai panašus į tą, kuris nustatytas šalia įdirbtos juostos. Diskinių lėkščių įdirbimo vietose (juostos kraštai) dirvos kietumas didėja tolygiai visame dirvos sluoksnyje. Tuo atveju, kai kaltinis noragėlis sminga į dirvą 100 mm gyliu, dirvos kietumas juostos centre ir krašte iki 250 mm gylio labai panašus ir didėja tolygiai. Šis panašumas gali būti paaiškinamas tuo, kad lėkščių įdirbimo gylis buvo toks pat, kaip ir kaltinio noragėlio. Neįdirbtoje dirvoje, šalia įdirbtos juostos, dirvos kietumas žymiai didesnis visame tirtame dirvos sluoksnyje. Kaltiniam noragėliui smingant į dirvą 200 mm gyliu, nustatyta, kad įdirbtos juostos centre iki 170 mm gylio dirvos kietumas gerokai mažesnis negu kitose dviejose tirtose vietose.

Apibendrinant gautus rezultatus, galima teigti, kad eksperimentinės juostinio žemės dirbimo mašinos darbinių dalių (kaltinio noragėlio ir diskinių lėkščių) darbinis gylis daro didelę įtaką dirvos kietumui juostos centre ir krašte. Vadinasi, atsižvelgiant į augalų rūšį, tinkamai pasirinkus juostinio žemės dirbimo mašinos darbinių dalių gylį, galima paruošti sėklų guoliavietę, kurios viršutinio sluoksnio dirvos kietumas galėtų visiškai atitikti agrotechnikos reikalavimus.