Generalitati asupra frezelor agricole

Frezele agricole sunt masini destinate sa execute diferite lucrari de maruntire si afanare a solului in vederea pregatirii patului germinativ,sau lucrari de prasit,la adancimi de 6.25 cm,pentru culturile de camp, in livezi,in legumicultura,in vii,la prelucrarea terenurilor pentru pasuni si fanete,in terenurile mlastinoase si turboase . Caracteristica de baza a procesului de lucru al frezelor consta in pregatirea patului germinativin conditii bune,maruntindnafanand si amestecand straturile de sol cu resturile organice existente la suprafata terenului.Dezavantajul acestora consta in consumul specific mare de energie in comparatie cu celelalte masini de lucrat solul. Clasificarea frezelor agricole se face dupa urmatoarele criterii:Dupa destinatie,se deosebesc mai multe tipuri: Freze de camp,destinate prelucrarii totale a solului in vederea cultivarii plantelor de camp; Freze pentru livezi,destinate prelucrarii solului intre si pe randurile de pomi fructiferi; Freze pentru vii,destinate prelucrarii solului intre randurile de vita de vie in vederea afanarii solului si distrugerii buruienilor; Freze pentru legumicultura,destinate prelucrarii solului in sere si in campsi pentru prasitul culturilor legumicole intre randurile de plante; Freze pentru pasuni si fanete; Freze pentru mlastini si terenuri turboase.Dupa modul de dispunere a rotorului fata de sol,se deosebesc urmatoarele tipuri de freze: Cu rotor cu axa orizontala si perpendiculara pe directia de inaintare; Cu rotor cu axa verticala; Cu rotor cu axa inclinata fata de directia de inaintare.Dupa modul de actionare: Freze tractate de tractor; Freze semipurtate si purtate de tractoare; Freze autodeplasabile sau motofreze.Frezele se compun din: un cadru pe care se monteaza rotorul cu cutitesi mecanismele pentru transmiterea miscarii de rotatie de la priza de putere a tractorului la rotor;dispozitivul (cadrul) de cuplare la tractor existent la frezele purtate si triunghiul de tractiune existent la frezele tractate;mrcanismele pentru reglarea adancimii de lucru.Prin lucrarea cu freza se obine la o singur trecere afnarea, mrunirea, amestecarea i nivelarea unui strat din sol pe adncimea de 6-20 cm. Frez ele agricole sunt maini cu organe active, antrenate de la priza de putere a tractorului. Sunt folosite cu pondere mare n pregtirea patului germinativ pentru culturi legumicole. Utilizarea frezelor prezint i unele dezavantaje fa de agregatele clasice de lucrat solul: productivitatea redus, consum de energie, construcie mai complicat, uzur mai rapid, iar folosirea lor prea des poate s grbeasc degradarea structurii solului. Unele cercetri (Hays, 1982) au dovedit c la lucrarea executat n intervalul maturitii fizice a solului, freza degradeaz mai puin structura solului dect celelalte utilaje (grape, cultivatoare, tvlugi etc.).1.1.Tipuri principale de freze agricole a) Freze pentru camp sunt destinate prelucrarii totale a solului si executa lucrarea fundamentala la o singura trecere,in vederea formariipatului germinativpe adancimea de 20-25 cm. Freza FU-18 destinata lucrarilor in camp este purtata de tractorul A-1800A si destinata pentru lucrarea totala a solului fara aratura, in soluri mijlocii si grele ,pe teren plansi pentru prelucrarea araturilor excesiv de bulgaroase. Freza FU-18 se compune dintr-un cadru,transmisia formata dintr-un arbore cardanic ,un cuplaj de siguranta,un reductor central,un reductor lateral,rotorul cu cutite,mecanismele de reglare a adancimii de lucru si carcasa pentru maruntirea suplimentara a solului prin impactul acestuia pe carcasa. Schema cinematica a transmisiei frezei FU-18 este reprezentata in fig.1

Fig.1 Modificarea numarului de rotatii ale rotorului frezei se obtine prin folosirea a doua perechi de roti dintate care se pot schimba intre ele. b) Freze pentru liveziSunt destinate lucrarilor de maruntire a solului,de spargere a crustei si de distrugere a buruienilor in livezi.Freza dezaxabila pentru livezi FDL-1,3 este purtata de tractor si destinata lucrarilor solului in livezi plantate pe terenuri plane sau pe pante pana la 0,34rad(20);adancimea de lucru este variabila in limitele 4-12 cm.

Fig.2 In figura 2 este reprezentata schema cinematica a transmisiei frezei FDL-1,3.De la priza de putere a tractorului ,prin arboreal cardanic 1 si cuplajul de siguranta cu frictiune 2,miscarea se retransmite la reductorul 3,unde prin intermediul rotilor dintate ajunge la rotorul 4 al frezei. Rotorul cu cutite-impreuna cu transmisia-se poate deplasa fata de cadrul principal,putandu-se astfel apropia sau departa de randul de pomi.In acest scop,freza este prevazuta cu un mecanism de dezaxare actionat cu ajutorul unui volan. c)Frezele pentru vii Sunt destinate,in principal,pentru prelucrarea solului intre randurile de vita de vie,pentru maruntirea si afanarea solului si distrugerea buruienilor.Freza purtata pentru vie FV-1-1,5 este folosita la plantatiile cu distanta intre randuri de 1,6-2,25m,la lucrarile de intretinere a solului si extirparea buruienilor.Daca distanta intre randuri este de 3-3,6m,atunci se efectueaza doua treceripe acelasi nivel.Freza se utilizeaza pe toate tipurile de sol,cu exceptia terenurilor pietroase.

Fig.3 d)Freze pentru legumicultura Sunt destinate maruntirii in conditii foarte bune a solului in sere si pentru cultura in camp a legumelor.aceste freze au constructia generala asemanatoare cu a frezelor de camp.De asemena in legumicultura se folosesc si freze pentru prasit intre randurile de plante. In fig.4 se prezinta freza de prasit pentru legumicultura FPL-4.Aceasta este purtata pe tractorsi destinata lucrarilor de distrugere a buruienilor,spargera crustei,maruntire si afanare a solului intre randurile de plante legumile.Concomitent cu prasitul,freza poate deschide canale si brazed de udare in culturi legumicole irrigate.Latimea de lucru a unui rotor ce lucreaza pe un interval este variabila in trepte dupa modul de montare a cutitelor pe rotor astfel:29,43,56 si 70 cm.

Fig.4 e)Freze pentru pasuni sunt destinate prelucrarii stratului intelenit de pe pasuni ,pentru crearea conditiilor necesare factorilor de vegetatie a plantelor. Freza purtata pentru pasuni FPP-1,3 lucreaza la adancimea maxima de 18 cm,iar la prelucrarea solului pentru culturile legumicole la 20 cm.Freza este dzaxata fata de axa agregatului. f)Freza laterala cu palpator Frezele pentru livezi echipate cu mecanisme speciale cu palpatoare sunt destinate prelucrarii solului pe randul de pomi De cadrul al masinii se monteaza articulat lonjeronul ,legatura fiind facuta prin intermediul unui mecanism cu parallelogram deformabil.Rotorul este montat pe lonjeronul . Pe masina se monteaza instalatia hidraulica formata din rezervorul Rz,pompa P ,distribuitorul D si cilindrul CH.Distribuitorul D este comandat prin intermediul palpatorului . In timpul lucrului,agregatul deplasandu-se printer randurile de pomi,prelucreaza solul dintre pomi pe rand.Cand palpatorul intalneste trunchiul pomului,datorita miscarii de inaintare a frezei,acestuia I se imprima o miscare de rotatie in sensul acelor de ceasornic si printr-un system de parghii comanda sertarul distribuitorului pentru retragera rotorului cu cutite.Dupa depasirea pomului,palpatorul,sub actiunea arcului ,revine in pozitia initiala,sertarul distribuitorului fiind deplasat in sens invers pentru comanda deplasarii rotorului spre randul de pomi. g)Frezelor cu rotor orizontal si cu axul acestuia perpendicular pe directia de inaintare sunt cele mai raspandite.Asemenea rotoare eschipeaza toate frezele prezentate anterior. h)Frezele cu rotor vertical sunt putin raspandite ,fiind destinate mai ales maruntirii araturilor bulgaroase.Aceste freze sunt executate din mai multe rotoare ,de la 2 la 8 bucati,dispuse in linie,fiecare rotor fiind prevazut cu mai multe cutite,mai frecvent 2-4 bucati de forme diferite (repte,elicoidale,curbate).La aceste masini,actionarea rotoarelor se face prin intermediul unei transmisii cu roti cilindrice,montate intr-o carcasa comuna. In tabelul 1 sunt prezentate caracteristicile principale ale unor tipuri de freze fabricate in Romania.

Freza purtat de tractor

Este destinata pentru afnarea solului si distrugerea buruienilor. Lucreaza n agregat cu tractorul de 45 CPReglajea) Reglarea orizontalitatii frezei dupa directia de mers si perpendicular pe aceasta se obtine cu ajutorul tirantului central si al tirantilor laterali.b) Reglarea adncimii de lucru. Se face cu ajutorul celor doua patine reglabile de la capetele axului frezei.Mai sunt:- Freze pentru prasit legume FPL.4 cu care se executa lucrari de ntretinere a culturilor legumicole cu o talie de pna la 40 cm.- Freza laterala cu palpator destinata pentru distrugerea buruienilor si afnarea solului n livezi pe rndurile de pomi.- Freza cu rotor vertical lucreaza n agregat cu tractorul U 650, se foloseste la pregatirea patului germinatv. Este o tehnologie moderna care nlatura operatiunile de arat, grapat, discuit.

Frezele agricole sunt destinate sa execute diferite lucruri de maruntire si afnare a solului n vederea pregatirii patului germinativ, sau lucrari de prasit, la adncimi de 6-25 cm, pentru culturile de cmp, pomicultura , viticultura , legumicultura , la prelucrarea terenurilor pentru pasuni si fnete, n terenurilemlastinoase si turboase.Frezele sunt utilizate si la alte lucrari: sapat canale, curatat canale,executat biloane.n prezent, utilizarea frezelor la pregatirea patului germinativ este extins datorit faptului ca acestea asigura o buna maruntire si afnare a solului si permit folosirea mai completa a puterii sursei de energie, desi prezinta dezavantajul unui consum de energie mai mare pe unitatea de suprafata prelucrata.Dupa destinatie, frezele agricole se grupeaz astfel:- freze pentru prelucrarea total a solului;- freze pentru prasit;Dupa modul de dispunere a organului activ (rotorul cu cutite)frezele pot fi:- cu rotor orizontal;- cu rotor vertical;

1.2. Construcia frezelor i procesul de lucru

Frezele cele mai rspndite sunt cele purtate. O frez purtat prezint urmtoarelepri componente principale: cadru, rotor cu cuite i mecanisme.Cadrul este prevzut cu un dispozitiv de prindere la ridictorul hidraulic al tractorului i cu un capotaj de protecie care se continu n partea din spate cu un oblon sau cu o bar cu coli. Pentru reglarea adncimii de lucru a mainii, cadrul poate s fie prevzut cu dou roi sau dou patine reglabile ca poziie n plan vertical.Rotorul cu cuite este organul principal de lucru al frezelor. Este montat prin lagre sub capotajul de protecie i este constituit dintrun arbore dispus orizontal, perpendicular pe direcia de naintare, pe care sunt montate cuitele prin intermediul unor discuri. Frezele sunt dotate cu un rotor (fig. 5) sau cu mai multe rotoare (fig. 6).

Fig.5 Construcia general a unei freze cu un singur rotor:1 dispozitiv de prindere la tractor; 2 rotor cu cuite;3 disc; 4 cuit; 5 roat de reglare a adncimii de lucru;6 carcas; 7 oblon rabatabil; 8 transmisie;9 mecanism pentru reglarea adncimii de lucruCuitele pot fi dispuse simetric (fig. 7.a) sau asimetric (fig. 7.b) fa de axa longitudinal a mainii. Cuite pentru freze pot avea forme diferite (fig. 8): cuite drepte (utilizate n construcia frezelor pentru fnee i pajiti), cuite curbate (pentru majoritatea culturilor) i cuite dalt (utilizate la frezele pentru lucrrile adnci ale solului).

Fig. 6 Construcia general a unei freze cu mai multe rotoare(freza legumicol):1 carcas de protecie, 2 cadru frez, 3 dispozitiv deprindere la tractor; 4 cadru secie; 5 arbore pentrutransmiterea micrii la rotoare; 6 cuite; 7 patinstabilizatoare.

Cel mai rspndit tip de cuit este cel curbat, n form de L, cu limea cuprins ntre 10 i 15 cm. Cuitele curbate, de regul, sunt cuite unilaterale, fiind construite s lucreze pe partea dreapt sau pe cea stng. Ele se dispun pe rotor n spiral (elicoidal), astfel nct s ptrund pe rnd n sol, asigurnd un mers lin i uniform al rotorului.

abFig.7. Tipuri de rotoare de frezea.rotor cu ax orizontal cu cuite dispuse simetric (secie frez legumicol): 1 cuite; 2 disc; 3 arbore secie; 4 cadru; 5 capotaj de protecie; 6 patincuit stabilizatoare; 7 butuc; b. rotor cu ax orizontal cu cuite dispuse asimetric (frez de cmp): 1 transmisie cardanic; 2 grup conic ; 3 arbore; 4 disc; 5 cuit.

Fig. 8. Forme de cuite pentru freze:a. cuit drept; b. cuit curbat; c. cuit dalt.

Mecanismele frezelor servesc pentru transmiterea micrii la rotorul cu cuite,pentru reglarea adncimii de lucru, pentru dezaxare n raport cu axa de simetrie a tractorului sau pentru protejarea pomilor prin ocolirea acestora, n cazul frezelor pomicole cu palpator.Mecanismul pentru transmiterea micrii la rotorul cu cuite trebuie s asigure turaia corespunztoare rotorului, care de regul este cuprins ntre 200 600 rot/min pentru majoritatea frezelor. Rotoarele frezelor pentru pajiti au turaia cuprins ntre 1000 1500 rot/min.n timpul lucrului, datorit micrii de translaie determinat de deplasarea agregatului i a micrii de rotaie a rotorului, fiecare cuit va detaa o felie de sol pe care o va deplasa n partea din spate, izbindo de capotajul de protecie, realiznd concomitentmrunirea solului i distrugerea buruienilor.Traiectoria tiului cuitului n lucru este o curb sub form de trohoid (fig. 4.25).Pasul frezei (avansul frezei sau grosimea feliei de sol tiat de cuit) S este egal cu spaiul parcurs de agregat n timpul t n care rotorul parcurge unghiul dintre dou cuite care lucreaz n acelai plan i se poate determina cu relaia:

n care: vm viteza de deplasare a agregatului n lucru, n m/s;n turaia rotorului cu cuite, n rot/min;t timpul n care arborele rotorului parcurge unghiul dintre dou organeactive, n s;z numrul de cuite care lucreaz n acelai plan.

abFig.9 Schema procesului de lucru al frezelora. schema general a frezei: 1 cadrul frezei; 2 dispozitiv de prindere la tractor; 3 capotaj de protecie; 4 oblon mobil; 5 lanuri limitatoare; 6 arbore rotor; 7 disc; 8 cuite; 9 felie de sol dislocat.b. traiectoria unui punct de pe tiul cuitului frezei: fs seciune prin felia de sol tiat de cuitul frezei; a adncimea de lucru; d. grosimea feliei de sol; c creast rmas pe sol; hc nlimea crestei.Din relaia de mai sus i schema procesului de lucru al frezelor se deduce c odat cu creterea vitezei de deplasare a agregatului crete valoarea grosimii feliei de sol i valoarea nlimii crestelor, iar gradul de mrunire al solului scade. Se constat de asemenea c odat cu creterea turaiei rotorului i a numrului de cuite scade valoarea grosimii feliilor de sol i valoarea nlimii crestelor, iar gradul de mrunire a solului crete.

1.2.Cerinte agrotehnice impuse lucrarilor soluluiexecutate cu freze agricole

Procesul de lucru executat de rotorul frezei consta in urmatoarele faze:patrunderea cutitelor in sol,desprinderea feliilor de sol si antrenarea lor in miscarea de rotatie;lovirea(ciocnirea)acestora de carcasa frezei, maruntirea suplimentara a lor si nivelarea stratului de sol maruntit cu ajutorul partii terminabile rabatabile a carcasei.Principalele cerinte ce se impun lucrarilor solului executate cu ajutorul frezelor sunt:

Solul sa fie bine maruntit si afanat; Freza in procesul de lucru nu trebuie sa contribuie la pulverizarea si imburuienarea solului ceea ce din punct de vedere agrotehnic reprezinta o mare deficienta; Fundul brazdei trebuie sa ramana neted,fara creste; Suprafata solului lucrat trebuie sa fie neteda si lipsita de resturi vegetale.