Підвищення якості поверхневого обробітку ґрунту з модернізацією культиватора КПС-8

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена підвищенню якості поверхневого обробітку ґрунту шляхом модернізації культиватора КПС-8. Актуальність теми зумовлена потребою якісного розпушування верхнього шару ґрунту, повного підрізання бур’янів, вирівнювання поверхні поля, збереження вологи та зниження енергетичних витрат під час передпосівного і парового обробітку. У роботі розглянуто сучасний стан механізації поверхневого обробітку ґрунту, технологію культивації, агротехнічні вимоги, конструктивні особливості культиваторів і робочих органів. Проведено огляд існуючих культиваторів для суцільного обробітку та патентний аналіз робочих органів. У конструкторській частині обґрунтовано модернізацію культиватора КПС-8 шляхом удосконалення робочого органу. Запропоновано стрілчасту плоскоріжучу лапу з додатковим плоским ножем, шарнірним кріпленням і пружинним механізмом, що забезпечує коливання під час руху агрегату. Це сприяє кращому подрібненню ґрунту, підрізанню бур’янів, самоочищенню лапи та стабільності глибини обробітку. Також визначено склад машинно-тракторного агрегату, робочі режими, схему підготовки поля і руху агрегату, виконано розрахунок продуктивності, витрати палива та трудових затрат. Розглянуто питання охорони праці під час експлуатації культиватора, а також виконано економічне обґрунтування модернізації. Результати підтверджують технічну доцільність і економічну ефективність удосконалення культиватора КПС-8.

This thesis focuses on improving the quality of surface tillage through the modernisation of the KPS-8 cultivator. The relevance of the topic stems from the need for high-quality loosening of the topsoil, complete weed control, levelling of the field surface, moisture conservation and reduction of energy consumption during pre-sowing and fallow cultivation. The thesis examines the current state of mechanisation in surface soil cultivation, cultivation technology, agrotechnical requirements, and the design features of cultivators and working bodies. A review of existing cultivators for continuous cultivation and a patent analysis of working bodies have been conducted. The design section justifies the modernisation of the KPS-8 cultivator by improving the working body. A curved flat-cutting tine with an additional flat blade, a hinged mounting and a spring mechanism is proposed, which ensures oscillation during the unit’s movement. This contributes to better soil fragmentation, weed cutting, self-cleaning of the tine and stability of the tillage depth. The composition of the machine-tractor unit, operating modes, field preparation and movement schemes of the unit have also been determined, and calculations of productivity, fuel consumption and labour costs have been carried out. Occupational health and safety issues during the operation of the cultivator are addressed, and an economic justification for the modernisation is provided. The results confirm the technical feasibility and economic efficiency of the improvements to the KPS-8 cultivator.