New implements to pre-sowing soil tillage

W pracy przedstawiono konstrukcję i wyniki badań modeli włóki i wału punktowego, zbudowanych w Mazowieckim Ośrodku Badawczym (MOK) Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego w Kłudzienku. Celem prowadzonych badań jest opracowanie technologii uprawy gleby z użyciem narzędzi kruszących powierzchniową warstwę gleby przez nagniatanie - bez zmiany jej uwarstwienia. W stosowanych obecnie technologiach, części robocze narzędzi wydobywają na powierzchnię wilgotną glebę, która szybko przesycha, natomiast przeschniętą glebę z powierzchni pola wprowadzają w głąb. Zjawisko to nie występuje w proponowanej technologii. Zmodyfikowane, w stosunku do wcześniej stosowanych, konstrukcje włóki oraz wału punktowego poddano badaniom na stanowisku kanału glebowego w Kłudzienku oraz na polu, wyznaczając parametry techniczne dla tych narzędzi. Podano wyniki prób kruszenia gleby po przejściu narzędzi, zliczając w materiale glebowym z warstwy 0-5 cm grudy mniejsze od 25 mm. Ustalono, że najskuteczniejsze kruszenie gleby średniej o zawartości 17% części spławialnych następuje, gdy kąt nachylenia płozy włóki jest równy 15°. Zawartość cząsteczek mniejszych od 25 mm w masie próbki wahała się w granicach 87-95%, podczas gdy prędkość zmalała od 5,0 do 8,5 km*ha-1. W warunkach zmienności kąta tarcia o glebę w granicach 23-35° kąt natarcia równy 15° praktycznie wyklucza gromadzenie gleby przed płozą włóki. Próby polowe wału punktowego, wykonane na glebach średnich, wykazały, że podczas doprawiania gleby taki wał pobiera dwukrotnie mniej energii od narzędzi zębowych i zadowalająco kruszy glebę w warunkach pracy z różną prędkością. Wyniki badań wykorzystano do opracowania założeń konstrukcyjnych dla poprawionych modeli. Zostaną one poddane badaniom w typowych dla nich warunkach pracy, których zabrakło ze względu na występujące anomalie pogodowe. Planuje się również badania porównawcze technologii aktualnie stosowanych z technologią proponowaną, ze szczególnym uwzględnieniem określenia wilgotności w warstwie uprawnej.Paper presents the construction and test results of two model tillage implements - a drag (pulverizing harrow) and a point roller. Both models were constructed in the Institute of Technology and Life Sciences, Mazovian Research Centre (MOK) at Kłudzienko. The aim of investigations carried out was to elaborate soil tillage technology with the use of implements crushing superficial soil layer by burnishing - without any change of its bedding. In technologies actually used, the working elements of implements excavate deeper, moist soil on the surface, where it gets dry fast, whereas dried soil from the field surface is sunk deep. Such a phenomenon does not occur in proposed technology. Modified drag and point roller constructions were tested in the soil bin stand at Kłudzienko and in the field, to determine their technological parameters. The results of soil crushing by passing of both experimental implements were given (the clods of diameter less than 25 mm were counted in top soil layer 0-5 cm). It was stated that most effective crushing of average soil containing 17% floatable parts takes place at inclination angle of drag slade equal to 15°. Contents of the particles less than 25 mm in soil sample ranged within 87-95%, while the speed dropped to 5.0-8.5 km*ha-1. At variability of soil friction angle within 23-35°, the tool rake angle equal to 15° practically excludes soil accumulation before the drag slade. Field tests of the point roller, conducted on medium-heavy soils, showed that during soil tillage with such a roller, the energy consumption is twice less, than by the toothed implements; the soil is satisfactorily crushed at working with different speeds. Investigation results were used to elaboration of brief fore design for improved models, which will be tested under typical working conditions, not available until now, because of the weather anomaly. Also comparative tests with actually used tillage technologies are planned, with particular attention paid to the moisture content of top soil layer