Изготовление плуга своими руками: теория, практика и чертежи для мотоблока и других тяговых агрегатов

Быт

Содержание

Видео: простой плуг из металлолома
Теоретические основы работы плуга
Практическое применение: конструкция и настройка
Сцепка с тяговым агрегатом
Особенности плугов для лебедочной тяги
Плуги на ручной тяге
Вместо заключения

Введение

Вспашка — ключевая операция в сельском хозяйстве. Механизация малых хозяйств не только облегчает труд, но и позволяет бережнее обращаться с землей. Однако заводские плуги для мотоблоков и минитракторов часто не отличаются высоким качеством и долговечностью, а покупка надежных моделей может быть неоправданно дорогой. В условиях личного подсобного хозяйства (ЛПХ) вполне реально изготовить плуг самостоятельно. Опыт показывает, что умельцы успешно создают плуги для минитракторов, мотоблоков разной мощности и даже сельскохозяйственных лебедок. Такое решение позволяет сэкономить в 2–5 раз по сравнению с покупкой качественного заводского агрегата.

Вспашка земли самодельными плугами

Для обработки небольших площадей (дача, огород) простейший плуг можно собрать буквально из подручных материалов, например, металлолома, как показано в видео ниже.

Новости МирТесен

Видео: простой плуг из металлолома

Данная статья ставит перед собой несколько целей:

Помочь читателю разобраться, какой тип плуга лучше всего подойдет для обработки его земли — существует множество проверенных на практике конструкций.
Дать базовые знания, которые позволят самостоятельно изучить более специализированные источники и, в конечном счете, сконструировать плуг под свои нужды.
Предоставить готовые чертежи и описания, которые можно использовать как прототип для самостоятельного изготовления.

Основное внимание будет уделено плугам для мотоблоков, так как этот тяговый агрегат считается оптимальным для малого ЛПХ. Диапазон мощности мотоблоков широк — от сравнительно мощных до совсем легких. Мы рассмотрим плуги для культурной вспашки (под посев) и для подъема целины на новом участке. Инструменты для другой работы, например, для нарезки борозд под картофель (распашники), относятся к другому классу и здесь не рассматриваются.

Примечание: плуги на конной тяге в статье не рассматриваются, так как их использование требует специально обученной лошади.

Теоретические основы работы плуга

Эта часть посвящена важности понимания принципов работы плуга и его влияния на почву. Некорректная обработка земли может нанести ей серьезный, иногда необратимый ущерб.

Плуг и состояние почвы

История знает множество примеров, когда нерациональное землепользование приводило к деградации почв и упадку целых цивилизаций. Неправильная вспашка — один из ключевых факторов такой деградации. Плуг должен обрабатывать землю таким образом, чтобы она успевала восстановиться за сезон. Основные негативные последствия неправильной вспашки — это образование устойчивых пустот и трещин, а также зон анаэробного гниения в толще почвы. Со временем эти эффекты накапливаются: падает плодородие, начинается эрозия, растет количество сорняков и вредителей. Правильно подобранный и настроенный плуг может предотвратить эти процессы или отодвинуть их на долгие годы.

Виды и схемы вспашки

В зависимости от типа почвы и агротехнических требований применяются различные схемы вспашки. В условиях российского ЛПХ наиболее распространены пять основных способов.

Основные схемы плужной вспашки земель в условиях РФ

1. Традиционная вспашка «елочкой». Выполняется однокорпусным плугом с неполным оборотом пласта. Несмотря на многовековую историю, этот метод может способствовать эрозии и создавать убежища для вредителей.

2. Вспашка многокорпусными плугами. С появлением механизации стали использовать плуги с несколькими корпусами. Это улучшило аэрацию, но пласты могли наваливаться друг на друга, создавая проблемы.

3. Вспашка поворотным плугом. Считается прогрессивным методом. Такой плуг имеет два ряда корпусов с правым и левым отвалами. При развороте агрегата корпуса поворачиваются на 180°, обеспечивая отвал пластов в одну сторону на всех полосах. Это создает равномерную структуру пашни. Для многокорпусных поворотных плугов нужна специальная гидросистема, а для легких моделей поворот можно осуществлять вручную.

Вспашка земли поворотным плугом

Примечание: описанными способами пашут культурными плугами — обычными или скоростными. Скоростную вспашку на малых площадях ЛПХ лучше применять с осторожностью.

Вспашка с полным оборотом пласта

Этот метод (поз. 4 на общем рисунке схем) применяется в основном в двух случаях: в регионах с ветровой эрозией и для рекультивации истощенных земель. Он имеет ряд строгих условий: сухой климат, отсутствие близких грунтовых вод, благополучие по вредителям и т.д. Применять этот метод по своему усмотрению категорически не рекомендуется — он может быстро привести к деградации почвы, особенно к опасной глубинной эрозии (суффозии).

Для рекультивации почвы

Корпус плуга с полувинтовым отвалом

Для рекультивации используют плуги с полувинтовым или винтовым отвалом. Этот процесс всегда сопровождается другими мерами: внесением удобрений, посевом сидератов, правильной культивацией и, часто, орошением.

Против выветривания

Антиэрозионная вспашка с полным оборотом пласта (гладкая вспашка) помогает бороться с ветровой эрозией, но требует тщательного боронования и достаточного увлажнения. От глубинной эрозии она не спасает.

Безотвальная вспашка и культивация

Безотвальная вспашка (поз. 5) по сути является глубокой культивацией. Она применяется на плодородных, но плотных почвах (например, аллювиальных) и также требует рекомендации специалиста, так как при ошибке может вызвать водную эрозию и выщелачивание.

Безотвальный и подрезной плуги для гладкой вспашки

Особый случай: чизельная вспашка

Чизельный плуг (с копьевидным ножом) предназначен для обработки исключительно плодородных, но очень твердых в сухом состоянии почв (например, лёссовых). Он дробит пласт, не переворачивая его. В России таких почв мало, и для применения чизеля обязательно нужно заключение специалиста, так как на обычных грунтах он нанесет вред.

Чизельный плуг

Дисковая и роторная вспашка

В профессиональной агротехнике иногда применяют дисковую и роторную вспашку. Эти методы сильно перемешивают почвенные слои, что губительно для структурированного плодородного слоя. В условиях ЛПХ их использовать не рекомендуется.

Самодельный роторный плуг

Практическое применение: конструкция и настройка

Перейдем к практической части — устройству плугов для малой сельхозтехники.

Устройство лемешных плугов для мини сельхозтехники

Однокорпусный плуг для мотоблока (поз. А) имеет относительно простую конструкцию. Основные детали, кроме корпуса, можно изготовить из профильной трубы и листовой стали. Регуляторы наклона позволяют компенсировать крен и настроить оптимальный отвал пласта. Такие плуги обычно прицепные.

Плуги для минитракторов и тяжелых мотоблоков (поз. Б) могут иметь 3-4 корпуса и глубину вспашки до 25 см. Они часто полунавесные, с гидроподъемником. Для устойчивости и компенсации боковых усилий их оснащают полевым колесом, которое катится по непаханой земле. Подробнее о двухкорпусном плуге — в видео ниже.

Видео: двухкорпусный плуг для мини-трактора

Колеса для устойчивости

Для плугов на слабой тяге (лебедка, ручная) или для облегчения работы легкого мотоблока важна устойчивость. Проблему решают, оснащая плуг не только полевым, но и бороздовым колесом большего диаметра. Разница в радиусах определяет глубину вспашки. Такая схема помогает вести ровную борозду. Иногда на легких мотоблоках одно из штатных колес заменяют полевым с грунтозацепами.

Плуг на лебедочной тяге с полевым и бороздовым колесами и легкий мотоблок с полевым колесом

Дополнительное оборудование плуга

Для разных видов работ плуг может оснащаться дополнительными органами.

Дополнительное снаряжение лемешных плугов

Предплужник — небольшой корпус, который срезает дерн перед основным лемехом. Существенно снижает тяговое усилие при вспашке целины.
Предплужник лемешного плуга
Дисковый нож — помогает предплужнику на землях с мощной дерновиной.
Почвоуглубитель — создает глубокий надрез в почве для улучшения аэрации и увлажнения, способствует развитию почвенных организмов. Часто используется как отдельное навесное орудие для мини-техники.

Почвоуглубитель для мини сельхозтехники

Примечание: установочные размеры и крепление дополнительного оборудования (настройка плуга) должны быть точными и надежными.

Видео: настройка плуга МТЗ

Нужен ли предплужник на окультуренной земле?

Хотя пахать с предплужником легче, он оставляет под пластами большие пустоты. На окультуренной, но не идеальной земле ЛПХ это может спровоцировать вспышку эрозии или активности вредителей. Поэтому для регулярной вспашки уже освоенных участков предплужники использовать нежелательно.

Вспашка почвы с предплужником и без него

Пашущий корпус — сердце плуга

Качество вспашки в первую очередь определяет корпус плуга — его основной рабочий орган.

Устройство корпуса лемешного плуга

Наиболее изнашиваемые части (лемех, долото, нагрудник отвала) изготавливают из твердой, подобной инструментальной, стали. Для неинтенсивного использования на даче корпус можно сделать даже из металлолома.

Видео: корпус для плуга из металлолома

Принцип работы и геометрия корпуса

Работа плуга описывается действием трех условных клиньев (альфа, бета, гамма), которые подрезают, поднимают и отваливают пласт. В хорошем плуге углы между рабочими поверхностями меняются плавно по сложным законам, что обеспечивает плавный, минимально травмирующий почву оборот пласта. Рассчитать такую поверхность аналитически сложно, поэтому часто используют проверенные эмпирические решения.

Принцип работы лемешного плуга

Изготовление отвала

Наиболее ответственная и сложная в изготовлении часть — отвал. Его рабочая поверхность должна быть гладкой. В домашних условиях наиболее доступны для изготовления цилиндрические (радиусные) отвалы, подобные тем, что используются в известных плугах типа МТЗ. Их развертка представляет собой часть цилиндра радиусом около 300 мм, повернутую на 20°.

Способы изготовления и чертеж развертки отвала плуга типа МТЗ

Отвал можно согнуть на листогибе из стального листа толщиной от 3 мм или вырезать из трубы подходящего диаметра. Использовать для этого старые газовые баллоны можно, но сталь баллона не рассчитана на абразивный износ, поэтому такой отвал прослужит недолго.

Видео: простой плуг для мотоблока

Плуг для ускоренной вспашки

Для обработки площадей более 0.5–1 га с экономией времени и топлива нужен плуг с отвалом двойной кривизны. Его изготовление сложнее. Один из методов — сварка отвала из полос по деревянному шаблону.

Чертежи плуга к мотоблоку для ускоренной вспашки

Изготовление и виды лемехов

Лемех должен быть долговечным и сохранять геометрию по мере износа. В плугах для ЛПХ чаще всего используют трапециевидные (для культурной вспашки) и долотообразные (для целины) лемехи.

Виды лемехов для плугов

В домашних условиях проще сделать составной лемех, где режущая часть — это сменная пластина из инструментальной стали. По мере стачивания она сохраняет угол заточки, а когда износится, ее можно заменить.

Чертежи цельных и составного лемехов плуга

Крепление лемеха к отвалу плуга

Видео: реставрация лемеха для плуга

О "сверхскоростных" плугах

Попытки создать плуг для вспашки на очень высоких скоростях (для экономии топлива и времени) предпринимались неоднократно, но успешных конструкций, не вредящих почве, так и не появилось. Некоторые современные любительские разработки (например, плуг Зыкова) используют принцип динамического отбрасывания пласта, что снижает тяговое усилие, но сильно «тревожит» почву, обрабатывая ее в три резкие фазы. Подобные конструкции изучаются на Западе как пример того, как делать не стоит.

Особенности конструкции плуга Зыкова

Сцепка с тяговым агрегатом

Для прицепного плуга качество сцепки с мотоблоком или минитрактором критически важно. Если корпус будет идти «волной», почва будет обработана неравномерно и получит повреждения.

Схема сцепки плуга с мотоблоком

Сцепка должна быть жесткой и надежной, как и устройство регулировки глубины вспашки. Конструкция такого узла показана на чертежах ниже. Все ответственные детали изготавливаются из стали толщиной от 6 мм (стойка — от 12 мм).

Конструкция сцепки плуга с мотоблоком

Особенности плугов для лебедочной тяги

Плуг для лебедки или ручной тяги должен быть максимально простым и легким. Главные задачи — обеспечить точную установку глубины и компенсировать стремление плуга уйти вбок, так как его собственный вес для этого недостаточен.

Одно из известных решений — плуг «Перышко». Глубина вспашки в нем задается сменой корпуса или колес, а асимметрия точки крепления троса компенсирует боковой увод. Однако эта компенсация рассчитана на усредненные условия.

Чертежи лебедочного плуга Перышко

Более универсальная конструкция позволяет регулировать асимметрию тяги перемещением хомута крепления троса. Но если хомут ослабнет, плуг может застрять. Идеальное решение — возможность регулировки не только точки крепления троса, но и положения оси бороздового колеса, что требует очень жесткого грядиля.

Чертежи плугов на лебедочной тяге

Плуги на ручной тяге

Ручной плуг в ЛПХ сегодня редко используется для полноценной вспашки. Его основное назначение — нарезка борозд (распашка) на уже обработанной земле, например, под посадку картофеля. Главное преимущество ручного орудия — мгновенная реакция оператора на поведение плуга и возможность тончайшей регулировки.

В качестве основы для ручного парного плуга-распашника можно использовать конструкцию ручного культиватора, заменив рабочий орган на пашущий корпус.

Чертежи ручного культиватора, пригодного для распашки борозд

Вместо заключения

В завершение — практичный совет. На рисунке ниже представлен чертеж рукоятей для ручного плуга, которые повторяют форму рукояток традиционной сохи. Их эргономика проверена столетиями крестьянского труда.