Віктор Марченко, канд. техн. наук, Agroexpert (Україна)
Ротаційні борони – це сільськогосподарські машини, призначені для досходового обробітку полів та післясходового боронування посівів зернових, просапних і технічних культур із метою поверхневого розпушування й аерації ґрунту, а також знищення ниткоподібних сходів бур’янів.
Ефективність використання нових ротаційних ґрунтообробних знарядь, які допомагають за нижчих енерговитрат та затрат праці отримати додаткові агротехнічні й екологічні переваги, підтверджується не лише появою на ринку такої номенклатури машин, але й стрімкою динамікою нарощування їх виробництва вітчизняними і зарубіжними машинобудівниками.
На початку весняно-польових робіт перед аграріями гостро постає завдання вчасного проведення технологічних заходів із закриття вологи ґрунту й руйнування ущільненої ґрунтової кірки на посівах сільськогосподарських культур. Для нормального росту рослини та обміну в ній речовин кореню потрібне повітря. Втім, досить часто навесні буває недостатня кількість опадів. Ґрунт швидко прогрівається і стає сухим. А от аерація розпушує ґрунтовий шар, утворюючи повітряні проміжки, які уповільнюють його прогрівання.
Під час інтенсивних опадів усі капіляри й некапілярні проміжки в ґрунті заповнені водою. Аби її зберегти, необхідно верхній шар ґрунту подрібнити до дрібногрудкуватого стану, порушити капіляри й таким чином запобігти випаровуванню вологи. Запаси вологи стануть потужним чинником, який сприятиме розвитку кореневої системи рослин, а отже, створить основу якісного формування врожаю. Аби цього досягти, аграрії боронують ґрунт із застосуванням ротаційної борони, яка добре мульчує верхній шар ґрунту, руйнує ґрунтову кірку, тобто створює ідеальні умови для початкового розвитку кореневої системи рослин і забезпечує потужний старт їхнього росту.
Ротаційні борони належать до ґрунтообробних машин із пасивними робочими органами. Завданням таких машин є розпушування поверхневого шару ґрунту, кришіння брил та грудок, часткове вирівнювання мікрорельєфу, перемішування ґрунтових шарів між собою, ґрунту з добривами і боронування ґрунту.
Основними робочими органами ротаційної борони є голчасті колеса, які залежно від виробника мають різні форму (пелюстки, голки, ножа тощо) та діаметр. Робочі органи, виконані у вигляді голчастих дисків, широко застосовують як в одноопераційних, так і в комбінованих агрегатах.
Якщо говорити про те, чому ротаційні борони використовують частіше, ніж зубові, то відповідь очевидна – вони менш агресивні щодо дії на молоді посіви. Порівнюючи втрати молодих паростків після проходу техніки, бачимо, що ротаційні борони завдають менше шкоди. Технологія використання ротаційних борін полягає в тому, що коли необхідна мінімальна дія на ґрунт, наприклад, руйнування кірки на його поверхні зі збереженням рослин або стерні, то диски встановлюють таким чином, щоб вони працювали тильною стороною, тобто під час занурення голок у ґрунт були спрямовані випуклою стороною в бік, протилежний руху борони.
Робота ротаційної борони відбувається так: під час переміщення машини оброблюваною ділянкою поля голчасті колеса обертаються, заглиблюючись у ґрунт на відповідну глибину (як правило, від 3 до 8 см), внаслідок чого руйнується ґрунтова кірка, а ґрунт насичується повітрям. Відбувається свого роду мікровибух, земля підривається і пухким шаром опускається між рядами культури. До речі, варто зазначити, що густоти посіву дуже важливо дотримуватися, як мінімум для того, щоб в міжряддя вільно зайшла техніка і втрати рослин були мінімальними.
Під час роботи голчастого диска азот, що міститься у повітрі, проникає в родючий шар ґрунту. Борона змішує не лише шари землі, але і повітря з ґрунтом. Таким чином відбувається природне збагачення ґрунту азотом. Застосування ротаційної борони дає змогу зменшити обсяг внесення азотних добрив, а іноді навіть зовсім відмовитись від їхнього використання.
Власне, ротаційна борона виконує ті ж самі функції, що й зубова, але її перевагою є точкова дія робочих органів на ґрунтову кірку, що забезпечує можливість використання їх на ранніх сходах культурних рослин у фазі 2 – 3-х листків.
Це означає, що під час роботи ротаційних борін пошкоджується значно менше культурних рослин, аніж за використання зубових, і водночас досягається поставлене завдання – руйнування капілярів, тобто закриття вологи. Крім того, своєчасне застосування борони дає змогу повністю відмовитися від внесення гербіцидів, оскільки за проходження цих сільськогосподарських машин на великих швидкостях знищуються бур’яни у фазі білої ниточки.
На полях України працюють різноманітні моделі ротаційних борін, що відповідають усім агротехнічним вимогам, і які виготовляють закордонні та вітчизняні фірми-виробники сільськогосподарської техніки. Розглянемо, на наш погляд, найцікавіші серед них.
Einböck
Австрійська компанія Einböck пропонує українським аграріям роторні борони Aerostar-Rotation та роторні культиватори Rotarystar.
Роторна борона Aerostar-Rotation призначена для видалення бур’янів механічним способом і руйнування твердої ґрунтової кірки. Борона складається із секцій, кожна завширшки 1,5 м, а загальна ширина захвату агрегату може становити від 3 до 12 м. Aerostar-Rotation оснащено зіркоподібними роторами зі сталевими зубцями завтовшки 6 мм. Ротори шириною 50 см кріпляться окремо на відстані 15 см один від другого, а отже, легко адаптуються до нерівностей поверхні ґрунту. Розташування роторів під кутом симетрично від центру підвищує ефективність роботи агрегату та запобігає його зміщенню в один із боків. Ротори не потребують обслуговування.
Тиск на ґрунт регулюється посекційно з кабіни трактора. Інноваційна система використовує силу двох тягових пружин, які протидіють. Якщо гідроциліндр висувається, зусилля попередньо натягнутої пружини наростає, що, своєю чергою, збільшує тиск на диски. Якщо циліндр робить зворотний хід, збільшується зусилля розвантажувальної пружини й знімається напруга з робочих органів.
Роторний культиватор Rotarystar із робочими органами у вигляді зірочок з пальцями відмінно розбиває щільний шар ґрунту, який утворюється після дощу та подальшого підсихання, що забезпечує оптимальну аерацію і стимулює ріст культурних рослин. Завдяки перекочуванню зірочок рослинні рештки не намотуються на робочі органи, а висока робоча швидкість (12 – 25 км/год) дає змогу досягти максимальної продуктивності. Культиватор Rotarystar ефективно себе проявив на будь-яких культурах, а особливо там, де сівбу проводили у мульчований шар.
Невелика відстань між дисками (9,4 см) та висока робоча швидкість забезпечують обробіток поверхні на всій площі. Завдяки гідравлічній паралелограмній підвісці тиск на секції культиватора можна змінювати відповідно до ґрунтових умов. Крім того, навіть на нерівних ділянках поля гідравлічна система дає змогу витримувати встановлену робочу глибину обробітку за всією шириною захвату машини. Також за потреби передбачено встановлення на агрегат обладнання для підсівання.
LOZOVA MACHINERY
Вітчизняний виробник LOZOVA MACHINERY виготовляє ротаційні борони ДИНАР, які повністю відповідають високим вимогам сучасних сільськогосподарських підприємств. Вони мають довгий термін служби, придатні як для традиційного, так і для консервуючого обробітку ґрунту. Борони ДИНАР представлені у п’яти модифікаціях із робочою шириною захвату 5,9, 6,2, 9,1, 11,7 та 12,9 м. Перші чотири агрегати є навісними, а останній – напівпричіпним.
Ротаційні борони ДИНАР призначені для руйнування ґрунтової кірки під час досходового та післясходового боронування, закриття вологи, аерації ґрунту й знищення бур’янів у фазі білої нитки. Їх застосовують для суцільного та міжрядного обробітку різних зернових, просапних і овочевих культур на усіх типах ґрунтів. При цьому особливо ефективно ці борони використовують для руйнування ґрунтової кірки.
Агрегати ДИНАР мають підвищену міцність завдяки особливій конструкції рами, яка виконана зі спеціального профілю, роторним зірочкам, що виготовлені способом лиття та пружинному кріпленню стійок. Завдяки великій висоті рами обробіток можна виконувати по великорослих (до 60 см) сходах, не травмуючи їх.
Робочими органами агрегатів ДИНАР є зірочки діаметром 534 мм, які можуть бути виготовлені методом лиття з високоміцного чавуну або можуть бути збірними, з кованими зубами та можливістю заміни окремих зубів. Суцільні зірочки мають перевагу перед збірним варіантом завдяки більш жорсткій та стабільній конструкції, яка не розхитується у процесі роботи.
Ротаційна борона ДИНАР обробляє ґрунт на глибину до 5 см, а робоча швидкість – до 20 км/год. Для контролю заглибленості зірочок у ґрунт знаряддя вже у базовій комплектації оснащено опорними колесами. Стійки борони ДИНАР кріпляться до рами за допомогою «швидкого монтажу» (кріплення одним болтом). Що менш трудомісткий монтаж стійок на раму, то нижчі витрати у господарстві за переустановлення стійок на різних міжряддях.
Залежно від того, який обробіток ґрунту потрібний – поверхневий (швидкий чи повний) або глибокий та інтенсивний, слід просто налаштувати відповідні зусилля на подвійних пружинах. Для інтенсивності подрібнення ґрунту та наповнення його киснем варто збільшити робочу швидкість руху.
Точний тиск на ґрунт на кожній стійці досягається шляхом встановлення двох пружин, які забезпечують двоступеневе стиснення і витримують необхідну глибину протягом усього робочого процесу. Балансирна установка зірочок забезпечує постійний контакт усіх робочих органів із ґрунтом, тим самим знижує навантаження на підшипниковий вузол та покращує якість обробітку ґрунту.
Встановлені два посилені кулькові підшипники з ущільненням підвищеної герметичності X-Shield. Вони мають високу точність виготовлення робочих поверхонь деталей, завдяки чому зменшується рівень шуму і вібрації, збільшується термін служби. Установка відбійної шайби додатково захищає від потрапляння пилу та пожнивних залишків.
Коментар фахівця
Олексій Гриненко, головний конструктор LOZOVA MACHINERY:
– Ротаційні борони, завдяки своїй здатності безпечно для озимини руйнувати навіть міцну ґрунтову кірку, останніми роками стали досить популярним весняним ґрунтообробним агрегатом. Але ж, незважаючи на різноманіття пропозицій, на ринку досить мало простих легких високопродуктивних знарядь, які б можна було без проблем агрегатувати з легкими тракторами малої потужності.
Саме для задоволення таких потреб цього року ми додали до асортименту найлегші на ринку ротаційні борони з шириною захоплення 6–12 м та з встановленням ротаційних дисків на ресорні стійки, що забезпечують оптимальний тиск дисків на ґрунт. При цьому вага 6-метрового знаряддя менша за 1 т, що є найлегшим показником на ринку та дає змогу агрегатувати борону навіть до старого легкого трактора.
Також на тлі поширення популярності ротаційних борін варто згадати і про такі ефективні знаряддя, як пружинні зубові борони ЛІРА. Вони також не гірше за ротаційні борони справляються з чи не найтвердішою ґрунтовою кіркою на озимині, але при цьому мають значно вищу продуктивність. Взагалі питання раціонального вибору між ротаційною бороною ДИНАР та пружинною бороною ЛІРА саме по собі досить цікаве та неоднозначне, але ж це вже тема, мабуть, іншого обговорення.
Yetter
Компанія Yetter (США) виробляє ротаційні борони-мотики серії Yetter 3400 та Yetter 3500 із шириною захвату 3,7 та 8 м для агрегатування із тракторами потужністю 130 та 150 к.с. відповідно.
Ротаційний ґрунтообробний агрегат є традиційним засобом суцільного та міжрядного обробітку ґрунту. Ротаційна борона-мотика Yetter спроєктована для тривалої та інтенсивної експлуатації, характеризується високою надійністю виготовлення і складання, низькими експлуатаційними витратами й широким модельним рядом з жорсткою та складною рамами (робочою шириною від 6,4 до 12,5 м), практично під будь який трактор. В сухих умовах мотика забезпечує додаткове розпушування, швидко перемішує рослинні рештки, що значно скорочує втрати вологи. Механічне знищення бур’янів суттєво зменшує витрати господарств на гербіциди та їх внесення.
Геометрія і кінематика робочих органів мотики стимулює кращу схожість рослин, тому що вони забезпечують аерацію ґрунту – насичення його азотом та киснем, що своєю чергою сприяє накопиченню вологи. Традиційно модульна конструкція агрегатів Yetter дає змогу дообладнати мотику пристосуванням для внесення хімікатів чи підсівання трав, сидератів тощо.
Ротаційні борони Yetter обладнані голчастими колесами діаметром 533 мм, які встановлені на пружній стійці. На кожному колесі рівномірно розташовані 16 зубів. Відстань між колесами – 7,9 см. Робоча швидкість під час обробітку боронами становить 8 – 15 км/год. Для агрегатування голчастої борони на 1 м робочої ширини необхідна потужність від 9 до 15 к.с.
ТОВ «Агромаш-Калина»
ТОВ «Агромаш-Калина» пропонує аграріям борони-мотики ротаційні марки ANTOKS кількох моделей із різною шириною захвату – 3, 4, 6 та 9 м, які агрегатують із тракторами потужністю до 110 к.с.
Ці агрегати здатні виконувати низку різних швидких робіт, які є невід’ємною частиною професійного обробітку ґрунту. Агрегати ефективно і рівномірно розпушують ґрунт, не пошкоджуючи при цьому рослини. Знаряддя добре пристосовані як для суцільного, так і для міжрядного обробітку, мають високий кліренс рами, що дає змогу обробляти ґрунт у міжряддях навіть вже високорослих сходів рослин.
Диск із зубами розпушує ґрунт, таким чином запобігає запізнілому проростанню зерна. Так само розпушування сприяє рівномірному розподіленню кисню й вологи в ґрунті, сприяючи зміцненню і росту рослини та робить її більш стійкою до посухи.
На кожному диску рівномірно розташовано 15 зубів, що кріпляться двома болтами, які проходять через диск наскрізь, що дає змогу швидкої заміни зуба, а не всього диска. В місці кріплення зуба диск загнутий під кутом 45°, що запобігає зміщенню зуба в різні боки й дає змогу використовувати агрегат у різних умовах і на різних ґрунтах.
Зуб має форму піки, розплюснутий, загострений на кінці та зігнутий під кутом, що допомагає зубові заходити в ґрунт під кутом 90°, а прокручуючись під час виходу з ґрунту створювати ефект мікровибуху. Таким чином він повністю руйнує кірку й вириває бур′яни у стадії білої ниточки.
Агрегати ANTOKS сконструйовані за схемою підпружиненого хитного важеля. Гнучкість важеля забезпечує пружина, яка чинить тиск на ґрунт за допомогою двох зубчастих коліс, які розташовані на одному важелі й які під час обертання створюють ефект вибуху, що розпушує землю, не травмуючи при цьому рослини. У конструкції борони передбачено регулювання відстані між рядами.
Ротаційна борона-мотика ANTOKS-9 має 45 робочих органів. Швидкість під час роботи – до 15 км/год, при цьому продуктивність агрегату сягає 15 га/год. Особливістю конструкції 14-метрової борони Antoks є те, що вона складається з центральної секції робочих органів і двох бічних 6-метрових секцій, які оснащені системою навіски й за потреби їх можна використовувати самостійно.
ТОВ «Оріхівсільмаш»
Виробник сільськогосподарської техніки ТОВ «Оріхівсільмаш» виготовляє ротаційні борони БР-4 та БР-6 із суцільною рамою, а також гідрофіковані ротаційні борони БР-6Г і БР-9Г з рамою, яка складається. Борони призначені для обробітку посівів зернових, технічних та просапних культур на глибину від 3 до 6 см у період досходового обробітку полів або після формування сходів. Робочі органи ротаційних борін руйнують поверхневу кірку на ґрунті, виконують якісне мульчування та розпушування ґрунту і насичують його повітрям.
Ротаційні борони БР забезпечують аерацію ґрунту завдяки створенню так званої технології мікровибуху. Щодо ефекту мікровибуху, то він забезпечується наявністю сегментів голчастих коліс борони, виконаних у формі ложечки. Під час цього процесу ґрунт насичується азотом, а бур’яни знищуються ще на етапі ниткоподібних сходів, після чого значно сповільнюється процес їх розростання.
Основу ротаційних борін виробництва ТОВ «Оріхівсільмаш» становить міцна безшовна рама квадратного поперечного перетину з розмірами 140 х 140 х 8 мм, завдяки чому її міцність у кілька разів перевищує аналогічні параметри машин інших виробників. Робочими органами є голчасті колеса, виготовлені із зносостійкої сталі марки 65Г методом гарячого штампування. Такий метод виробництва робочих органів сприяє збільшенню їх міцності та подовженому терміну експлуатації. Для якісного функціонування ротаційних борін кінці їхніх голок мають бути трохи зігнуті в напрямку руху.
Кожен робочий орган піддається розбиранню, що в разі потреби дає змогу замінити лише певну деталь. Надійності та довговічності роботи додають дворядні підшипники закритого типу, які не потребують обслуговування під час роботи. Робоча швидкість агрегатів перебуває у діапазоні від 15 до 20 км/год.
