«Спираль-3» работает на урожай

Нет, я не претендую на авторство: идея метода стара, и приходится лишь удивляться тому, что она до сих пор не реализована в десятках и сотнях тысяч устройств, способных (без преувеличения) совершить революцию в области обработки почвы и ухода за сельскохозяйственными растениями.

Нет, я не претендую на авторство. Но это отнюдь не мешает мне восхищаться технической идеей и активно пропагандировать ее. Речь идет о механизированной обработке делянок — как открытых, так и закрытых (оранжерей или теплиц) — круговой, как диск, формы. При этом используется специальный силовой агрегат, работа которого несколько напоминает проигрывание пластинки на патефоне: над диском делянки перемещается по кругу трубчатая ферма, один конец которой имеет опору в центре делянки, другой с колесом — на внешнем контуре последней. На ферме расположена тележка, передвигающаяся по ней в радиальном направлении, неся сменные сельскохозяйственные орудия (плуг, культиватор, опрыскиватель). Перемещение фермы и тележки кинематически связано, так что вспахиваемая борозда, например, будет в виде спирали.

Устройство агрегата для круговой обработки почвы, получившего название «Спираль-3», не слишком сложно. Во всяком случае, он несколько проще микротрактора или даже мотоблока, надежнее в работе, не разрушает и не уплотняет почву. Силовому блоку «Спирали-3», кроме того, не нужна дополнительная мощность для преодоления неровностей почвы — он будет двигаться по одной и той же уплотненной дорожке вокруг делянки.

Силовой блок «Спирали-3» — одноколесный, электрический, с цепным двухступенчатым редуктором, общее передаточное число которого составляет 1:25. При этом частота вращения ведущего колеса составляет 40 мин и в итоге силовой блок может двигаться со скоростью около 4,5 км/ч. Электродвигатель — трехфазный, переменного тока, рассчитанный на напряжение 220 В, с частотой вращения 1000 мин¹; его тип — 4А112М, мощность составляет 3 кВт. Как и всякий электроагрегат, этот также требует соблюдения техники безопасности: его следует оборудовать защитным заземлением или использовать подключение через разделительный трансформатор.

Рама силового блока сварена из стальных труб с внешним диаметром около 30 мм, с использованием стальных косынок.

Промежуточные звездочки цепного редуктора монтируются на доработанной мотоциклетной ступице, у которой удалена внешняя ее часть. Меньшая звездочка—16-зубая, от вторичного вала двигателя мотоцикла типа Иж. Большая — самодельная, с числом зубьев, равным 80. Кстати, такие же звездочки монтируются на вал мотора (16-зубая) и ступицу колеса (80-зубая). Меньшие из них нуждаются в доработке. В той, что устанавливается на вал мотора, разделывается гладкое отверстие под вал диаметром 32 мм и прорезается паз под шпонку. В другой, что монтируется на промежуточный блок звездочек, растачивается отверстие под втулку — отрезок стальной трубы с внутренним диаметром, соответствующим внешнему диаметру подшипникового корпуса ступицы. Соединение втулки со звездочкой — сваркой, а с подшипниковым корпусом — цилиндрическими штифтами. Ступица устанавливается на раму силового агрегата так же, как мотоциклетное колесо — на мотоцикл: с помощью длинной оси-шпильки, двух гаек с шайбами и двух дистанционных втулок.

По-мотоциклетному крепится к раме и единственное колесо агрегата — от мотоцикла Иж (хотя можно использовать и любое другое — от мотоколясок, автомобиля или мотороллера).

Двигатель устанавливается в верхней части рамы. Учтите, что регулировку натяжения цепи придется осуществлять перемещением электродвигателя, поэтому четыре отверстия под крепежные болты необходимо выполнить удлиненными.

И последнее, что монтируется на раму,— это три стыковочных узла, представляющих собой тонкостенные трубы с внутренним диаметром 42 мм и толщиной стенки около трех миллиметров, разрезанные вдоль примерно на 150 мм: получаются своего рода хомуты, надеваемые на три трубы фермы, соединяющие центр круговой делянки с силовым агрегатом. Затяжка хомута осуществляется болтом, пропущенным через две бобышки, приваренные к трубам, и гайкой.

Как уже упоминалось выше, силовой агрегат соединяется с центром круговой делянки фермой, сваренной из стальных труб. При этом лонжероны фермы — это трубы с внешним диаметром 42 мм и толщиной стенки 2,5… 3 мм; раскосы — трубы с внешним диаметром 22 мм и толщиной стенки 2,5 мм. Трубы-лонжероны располагаются в вершинах равнобедренного треугольника — разумеется, в поперечном сечении фермы. Длина последней немного больше 10 метров. Если раздобыть трубы такой длины невозможно, каждую можно сварить из двух — надо только подобрать в качестве соединительных элементов отрезки трубы с внешним диаметром таким же, как внутренний у лонжеронов. Центральный конец фермы заканчивается разъемными хомутами, позволяющими пристыковывать ферму к вертикальной трубчатой стойке. Силовой агрегат, как упоминалось выше, стыкуется с фермой с помощью разрезных стаканов, приваренных к его раме.

Подвижная тележка, на которой закрепляются различные сельскохозяйственные орудия, перемещается по нижней части фермы на трех роликах, внешняя поверхность которых имеет вогнутую форму в соответствии с радиусом труб-лонжеронов фермы. Если будет затруднительно выдержать параллельность лонжеронов, один из роликов следует подпружинить, что позволит компенсировать неточности при сборке рамы, а также избежать «закусывания» при передвижении тележки по лонжеронам фермы.

Рама тележки — треугольной формы, сварена из труб. Ролики— из алюминиевого сплава, точеные; их оси — стальные, крепятся к пластинам, приваренным к раме. К косынкам, закрепленным сваркой на раме тележки, крепятся различные сельхозорудия.

Механизм перемещения тележки по ферме — цепной. Он состоит из двух звездочек, одна из которых жестко фиксируется на центральной стойке, а вторая устанавливается на внешнем конце фермы; через обе звездочки перебрасывается втулочнороликовая цепь, одно из звеньев которой крепится на тележке. Таким образом, за каждый оборот фермы вокруг центральной стойки тележка смещается по ферме на расстояние, равное длине делительной окружности звездочки. Значит, делительный диаметр звездочки выбирается в соответствии с желаемой величиной междурядий. Если шаг междурядий 40 см, звездочка будет иметь делительный диаметр около 120 мм. В принципе есть смысл закрепить на центральной стойке несколько звездочек, отличающихся по диаметру,— это позволит приспосабливаться к разным промежуткам междурядий в соответствии с сельхозкультурой.

Центральная стойка круговой делянки представляет собой стальную трубу диаметром около 60 мм. На ней монтируется сварная втулка-подпятник, на который опирается нижний хомут фермы, а также гладкое кольцо под верхний хомут-подшипник. На центральной стойке располагается, как указано выше, одна или несколько звездочек механизма радиального перемещения тележки. Все эти детали закрепляются на центральной стойке сваркой.

И последнее — установка на ферме двух концевых выключателей, с помощью которых электродвигатель можно остановить без участия оператора в крайних положениях тележки.

На «Спираль» можно навешивать практически все орудия, используемые в паре с мотоблоками различных конструкций. В частности, хорошо работает «Спираль» с однолемешным плугом, культиватором, бороной. С помощью этого агрегата можно осуществлять порционную подкормку жидкими и сыпучими удобрениями, доставляя их буквально к каждому растению, а также дозированный полив. Для этого на ферме закрепляется бак, соединенный с тележкой резиновым шлангом.

Как упоминалось в начале статьи, «Спираль-3» предназначена для работы не только на открытых круговых делянках, но и в теплицах, где установка позволит полностью механизировать практически все виды работ.

Предполагалось поначалу, что создание теплиц круглой в плане формы потребует больших затрат, чем строительство традиционных, прямоугольных. Однако вышло так, что они оказались значительно дешевле, чем любые другие. Дело в том, что теплица под «Спираль-3» представляет собой сооружение шатрового типа, где жесткие перекрытия отсутствуют и вместо них используются тросы или канаты.

Основой такого помещения стал удлиненный центральный столб самой «Спирали», а по кругу — 32 периферийные опоры, на которые натягиваются 32 радиальных тросовых элемента шатровой крыши (тонкий трос, стальная проволока, капроновый канат). Натяжка тросов производится с помощью простейших винтовых талрепов.

«Остекление» теплицы — пленочное. Если имеющиеся полотнища не армированы, сверху натягивается своеобразная «паутина» — сетка, связанная простейшим способом из капронового шпагата (радиальные растяжки, соединенные окружными связками). Вертикальная круговая стена теплицы образована той же пленкой.

И последнее. Совсем не обязательно иметь «Спираль» на каждой делянке. Этот сельхозагрегат вполне может своим ходом отправиться к соседней — надо лишь предусмотреть механизм поворота силового агрегата колесом вдоль фермы и два дополнительных съемных опорных колеса, устанавливаемых вместо центральной стойки.

Не следует думать, что круговые поля существенно уменьшат «посевные площади» на вашем участке. Зоны, недоступные для «Спирали-3», вполне можно засадить ягодными кустарниками, фруктовыми деревьями или цветами.

В заключение еще раз хотелось бы подчеркнуть, что использование агрегатов типа «Спираль-3» могло бы произвести своеобразный технический переворот в обработке почвы и ухода за растениями. Такие агрегаты существенно уменьшат эксплуатационные расходы по содержанию личных, государственных и кооперативных тепличных хозяйств, дадут им возможность перейти практически к «безлюдной» технологии обработки почвы и ухода за растениями.

И. ГАЛЧКОВСКИЙ, инженер