Сельскохозяйственные машины

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ 
МАШИНЫ

Допущено
Учебно-методическим объединением вузов России
по агроинженерному образованию
в качестве учебного пособия для студентов
высших учебных заведений, обучающихся 
по направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия»

Москва
ИНФРА-М
20УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

В.П. КАПУСТИН
Ю.Е. ГЛАЗКОВ

УДК 631.3(075.8)
ББК 40.72я73
 
К20

Капустин В.П. 
Сельскохозяйственные машины : учебное пособие / В.П. Капустин, Ю.Е. Глазков. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 280 с. — (Высшее 
образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/7696.

ISBN 978-5-16-010345-7 (print)
ISBN 978-5-16-105755-1 (online)

В учебном пособии представлены способы и средства регулировки и настройки 
машин и агрегатов на оптимальные режимы работы, приборы и приспособления 
для регулировки и настройки сельскохозяйственных машин, рекомендованные 
к внедрению Центральной государственной машиноиспытательной станцией, 
ЦЧО МИС и КубНИИТиМ.
Содержит технические требования, предъявляемые к сельскохозяйственным 
машинам. Приведена классификация способов и средств регулировки основных 
сельскохозяйственных машин, их узлов, рабочих органов и агрегатов, описаны 
правила проведения регулировок, организация подготовки сельскохозяйственных 
машин и агрегатов на регулировочной площадке и техника безопасности при подготовке машин к работе. 
Представлены задачи, а также  решения типовых задач по каждому разделу.
Предназначено для бакалавров 2-го и 3-го курсов направления подготовки 
35.03.06 всех форм обучения. Будет полезно аспирантам, занимающимся совершенствованием рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий, и магистрам, 
обучающимся по направлению подготовки 35.04.06 «Агроинженерия».

УДК 631.3(075.8)
ББК 40.72я73

К20

© Капустин В.П., 
 
Глазков Ю.Е., 2015

Р е ц е н з е н т ы:
А.Н. Зазуля, доктор технических наук, профессор, директор Всероссийского научно-исследовательского института использования техники и нефтепродуктов Российской академии сельскохозяйственных 
наук (ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии);
В.И. Горшенин,  доктор технических наук, профессор кафедры «Транспортно-технологические машины и основы конструирования» Мичуринского государственного аграрного университета

ISBN 978-5-16-010345-7 (print)
ISBN 978-5-16-105755-1 (online)

ВВЕДЕНИЕ

Улучшение продовольственного обеспечения населения Российской Федерации во многом связано с повышением эффективности 
работы всех сельскохозяйственных товаропроизводителей независимо от форм собственности.
Исходя из задач сельскохозяйственного производства в растениеводстве, необходимо обеспечить, с одной стороны, систематическое 
совершенствование технологии за счет постоянного внедрения достижений науки и опыта передовиков, с другой — эффективное использование сельскохозяйственной техники, правильно и своевременно отрегулированной и настроенной на оптимальные режимы 
работы.
Проверка уровня организации и технологии выполнения полевых 
механизированных работ и массовое обследование регулировок рабочих органов машинно-тракторных агрегатов в условиях рядовой 
эксплуатации показали значительные отклонения от нормативных 
показателей. Так, по данным ВИИТиН, 80% пропашных культиваторов работают с отклонениями регулировочных параметров, часто 
превышающих допуск в 5 раз. В результате снижается урожайность 
пропашных культур на 15%, а производительность труда на 10…12%, 
расход топлива увеличивается на 5…10% [1].
За последние 5 — 10 лет эти проблемы еще ярче проявили себя 
из-за того, что на полях работает в основном устаревшая техника  
с 10–15-летним сроком службы.
Такую сельскохозяйственную технику практически нельзя правильно отрегулировать и настроить на оптимальные режимы работы.
Исследованиями, проведенными в ряде регионов страны, выявлены следующие причины низкого качества выполнения полевых 
работ [2, 3]:
1. Сельскохозяйственная техника на село поступает все более сложная, а методы и средства для проверки ее технического состояния и 
настройки на оптимальные режимы работы остались примитивными. 
Отсутствуют также единые правила проверки и настройки машин.
2. Сельскохозяйственные машины выпускаются с недостаточной 
надежностью, большим процентом брака и низким коэффициентом 
приспособленности к регулировкам.
3. Большинство механизаторов (около 53%) не знают, как регулировать и настраивать сельскохозяйственные машины на оптимальные режимы работы.
4. Исполнители не несут ответственность за плохое и не получают 
вознаграждение за хорошее качество выполнения полевых работ.

5. Отсутствуют объективный, полный оперативный и приемочный контроль качества выполненных полевых работ.
6. Не выпускаются приборы, приспособления и оборудование для 
проверки технического состояния, регулировки и настройки сельскохозяйственных машин.
7. Отсутствует техническая литература по регулировке и настройке сельскохозяйственных машин, так как за последние 15–20 лет она 
не выпускается.
Следует отметить, что какие бы совершенные автоматизированные машины не выпускались, операции регулировки и настройки, а 
также контроль за этими параметрами будет присутствовать всегда.
Это связано, во-первых, с износом рабочих органов, во-вторых, 
с изменяющимися почвенно-климатическими условиями (разные 
зоны страны), в-третьих, совершенствованием технологий различных возделываемых культур. Исходя из этого, повышение качества 
выполнения всех механизированных работ при возделывании и переработке сельскохозяйственных культур возможно только при своевременном проведении технологического обслуживания используемой техники. Поэтому специалистам инженерной службы нужны 
глубокие знания не только по конструкции, теории рабочих процессов сельскохозяйственных машин, но и умение выполнять регулировку и настройку в зависимости от свойств и состояния обрабатываемого материала, технического состояния, износа деталей, узлов 
и механизмов машин с учетом агротехнических требований.
Целью учебного пособия является подготовка студентов к решению профессиональных задач по организации подготовки сельскохозяйственных машин и орудий к выполнению технологических операций по возделыванию сельскохозяйственных культур, приближение 
учебного процесса к условиям профессиональной деятельности в 
проектных организациях, обеспечение студентов необходимой информацией, способствующей выработке подходов и навыков самостоятельного формирования и разработки конструктивных решений.
В результате изучения учебной дисциплины у обучающегося будут сформированы следующие компоненты профессиональных компетенций: 
• готовностью к профессиональной эксплуатации машин и технологического оборудования для производства, хранения и первичной переработки сельскохозяйственной продукции;
• способностью использовать современные методы монтажа, наладки машин и установок, поддержания режимов работы электрифицированных и автоматизированных технологических процессов, 
непосредственно связанных с биологическими объектами.

Часть I. 
НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА 
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ 
МАШИН

Глава 1
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА  
И РЕГУЛИРОВКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ  
МАШИН

1.1. Факторы, определяющие технологическую регулировку  
и настройку сельскохозяйственных машин

Основой повышения урожайности сельскохозяйственных культур 
служит высокое качество выполняемых технологических операций. 
Эта проблема особенно обострилась в последнее время, так как широко внедряемые интенсивные и индустриальные технологии возделывания и уборки сельскохозяйственных культур в сельскохозяйственных предприятиях, с целью резкого увеличения их производства, требуют выполнения всех технологических операций только с 
высоким качеством. В противном случае, а это, к сожалению, пока 
не редкость, от внедрения прогрессивных технологий запланированного эффекта (отдачи) не получится. Кроме того, в настоящее время 
в организациях всех форм собственности работают на сельскохозяйственных машинах малоквалифицированные механизаторы. Поэтому требуется постоянное улучшение качества регулировки и настройки всех сельскохозяйственных машин и орудий, которые выполняют 
полевые работы.
Высокого качества полевых механизированных работ можно достичь только путем реализации взаимосвязанных агротехнических, 
технических, организационных и экономических мероприятий. Одним из основных элементов агротехнического и технического комплексов является технологическое обслуживание машин, т.е. регулировка и настройка машин и агрегатов на заданные агротехническими требованиями режимы.
Своевременная и качественная проверка технического состояния, 
регулировка и настройка машин и агрегатов перед началом и в ходе 
выполнения технологических операций гарантируют высокое их качество, способствуют росту эффективности производства: повышению урожайности сельскохозяйственных культур до 30%; увеличению сменной производительности на 10 … 12%; уменьшению расхо

да топлива на единицу выполненной работы на 5 … 8%; сокращению 
простоев по техническим причинам до 20% [4].
Как известно, основные условия развития растений (глубина посева, количество потребляемых влаги и света, питательных веществ) 
создаются различными сельскохозяйственными машинами. Но различные растения предъявляют к факторам жизни, или, как говорят, к 
окружающей среде, неодинаковые условия. Они обладают свойствами 
избирательности. Наивысшая продуктивность растений возможна 
только в том случае, если количественное соотношение перечисленных факторов соответствует требованиям растений на разных стадиях 
их развития. Если же такое соответствие не будет достигнуто, то продуктивность растений будет определяться факторами, находящимися 
в минимуме, другими словами, недостаточность хотя бы одного фактора жизни значительно снизит степень использования растениями 
других факторов, имеющихся в достаточном количестве.
Факторы развития различных видов и сортов растений определяются во время выведения новых сортов и улучшения продуктивности растений. Численное их значение затем устанавливается в агротехнических требованиях, предъявляемых к технологическим операциям и сельскохозяйственным машинам, их выполняющих. 
Причем, факторы развития растений, например, глубина посева, 
норма высева семян и удобрений и др., зависят не только от почвенно-климатических зон их произрастания, но и от каждого поля отдельного хозяйства [5–7]. Например, во влажный год глубина посева и норма высева семян уменьшаются, причем значительно, в засушливый год — наоборот, эти показатели увеличиваются.
Следовательно, сельскохозяйственные машины и агрегаты, выполняющие механизированные работы, должны иметь соответствующие регулировки и механизмы их исполнения различные по конструкции: тяги, шарниры, болты и др., с допусками и отклонениями.
Сельскохозяйственные машины и агрегаты, перемещаясь по полю 
на ходовых колесах, из-за различной твердости почвы утопают в нее 
на различную глубину, что в свою очередь, сказывается на значении 
отклонений от агротехнических требований. Таким образом, если 
требования к технологическим процессам изменяются во времени и 
пространстве, то и сельскохозяйственные машины и агрегаты, выполняющие их, должны иметь соответствующие изменения в значениях регулировок.
Ввиду сложности изготовления (по точности регулировки) регулировочных узлов и приближенного определения условий работы 
(из-за того, что они, особенно в летнее время, сильно изменяются) 
параметры регулировок должны иметь соответствующие значения, 
учитывающие агротехнические требования. Кроме того, регулировочные узлы машин и агрегатов, имея свободу перемещения, и испытывая во время работы нагрузку, будут изнашиваться, что приведет 
к изменению параметров регулировки и настройки машины в целом.

Агротехнические требования на технологические процессы и машины, их выполняющие, разрабатывались на основе получения наибольшего урожая при минимальных затратах труда, т.е. с учетом 
развития техники. Если существующий уровень развития техники 
позволяет выполнять все полевые механизированные работы с незначительным отклонением в пределах агротехнических требований, 
то в этом случае должны получать хорошие урожаи всех сельскохозяйственных культур.
Для почвообрабатывающих машин отклонение от среднего значения заданной глубины обработки почвы для плугов и плоскорезов 
составляет: на выровненных полях ±10 мм, на не выровненных — 
±20 мм; культиваторов, лущильников и дисковых борон ±10 мм. 
Отклонение от глубины заделки семян и удобрений зерновыми сеялками составляет ±15%, от нормы высева ±5%. При опыливании, 
опрыскивании пестицидами и внесении минеральных удобрений 
отклонение от заданной нормы внесения (кроме зерновых сеялок) 
составляет — ±15% и внесении органических удобрений — ±25% [8].
Таким образом, основополагающими факторами регулировки и 
настройки сельскохозяйственных машин и агрегатов являются: агротехнические требования, разработанные на основе изучения основных 
факторов жизни растений; качество (точность) изготовления и конструкция регулировочных механизмов и их износ; природно-климатические условия. В общем виде это можно выразить функцией:

 
Фр = f (З, Ку, Тв, Кк, И),  
(1)

где  Фр — фактор регулировки (настройки) сельскохозяйственной машины (агрегата); З — зона возделывания сельскохозяйственной 
культуры; Ку — климатические условия возделывания и уборки сельскохозяйственной культуры; Тв — технология возделывания; Кк — 
конструкция и качество изготовления регулировочного узла; И — 
износ регулировочного узла.

С увеличением ширины захвата машины точность регулировки и 
настройки должна возрастать, так как в случае некачественного выполнения полевых работ, площадь, обработанная агрегатом за один 
проход, возрастает, а вместе с ней возрастает и брак в работе.

1.2. Приспособленность сельскохозяйственных машин 
и орудий к регулировке и настройке

В процессе эксплуатации сельскохозяйственных машин и орудий 
постепенно ухудшается их работоспособность, т.е. возможность выполнять заданные функции, сохраняя значения эксплуатационных 

допусков в пределах, установленных нормативно-технической документацией.
Эксплуатационный допуск — это такие установленные опытом 
или расчетом допустимые границы (а, b) для значений параметра X, 
что, если значение параметра не вышло за эти границы в данный 
момент, то машина с вероятностью Р будет выполнять требуемые 
функции по назначению в течение времени Т при определенных 
(конкретных) условиях эксплуатации.
Чтобы поддержать работоспособность сельскохозяйственной машины, при эксплуатации проводят техническое обслуживание в соответствии с ГОСТ 20793–86 [9]. По этому ГОСТ проверка, регулировка и настройка сельскохозяйственных машин включены в перечень операций ежедневного технического обслуживания (ЕТО). 
Однако ЕТО не регламентирует всех технических и технологических 
регулировок и настройку на оптимальные режимы работы сельскохозяйственных машин в течение смены, суток из-за изменения погодных условий, изменения глубины обработки, нормы высева и т.д. 
То есть частота их не совпадает со сменностью. Поэтому встает вопрос о технологическом обслуживании сельскохозяйственных машин 
и орудий. Материалы по этому вопросу в учебниках для сельскохозяйственных вузов отсутствуют [10, 11].
Одним из элементов технологичности сельскохозяйственных машин является приспособленность к регулировке и настройке на заданные режимы работы, основным показателем которой следует 
считать разовые затраты времени, труда и средств на выполнение 
операций по регулировке и настройке [12–17].
Уровень приспособленности сельскохозяйственных машин к регулировкам и настройке в настоящее время не регламентирован, о 
чем говорят проверенные акты испытания сельскохозяйственных 
машин на машиноиспытательных станциях и инструкции по эксплуатации, в которых отсутствуют показатели времени на регулировку 
и настройку сельскохозяйственных машин. Вместе с тем учет таких 
нормативов даст безусловно толчок создателям машин к улучшению 
конструкции не только регулировочных узлов и механизмов, но и 
сельскохозяйственных машин в целом.
Отсутствие методических основ оценки приспособленности кон
струкций сельскохозяйственных машин к регулировке и настройке 
затрудняет выбор лучшей модели при сравнительных испытаниях. 
Чтобы обеспечить при проектировании взаимоувязку конструкции 
сельскохозяйственной машины с технологией регулировки и настройки, необходимо знать приемлемый перечень и уровень показателей, характеризующий приспособленность сельскохозяйственных 
машин к регулировке и настройке.
Так как рабочие органы сельскохозяйственных машин, работая, 
взаимодействуют с почвой, водой, растениями, корнеплодами и др., 

то показатели приспособленности их к регулировкам и настройке 
следует рассматривать как функцию не только внутренних (конструктивных) свойств, но и внешних эксплуатационных факторов.
Одновременно оценочные показатели должны характеризовать основные свойства сельскохозяйственных машин, определяющие их пригодность к регулировке, настройке в процессе эксплуатации или производства, и указывать пути совершенствования конструкции. При 
этом необходимо обеспечить возможность задавать их количественные 
значения в технической документации, определять на этапе проектирования, испытания и доводки, а также контролировать при производстве и эксплуатации сельскохозяйственных машин. Систему показателей приспособленности сельскохозяйственных машин к регулировке и 
настройке можно оценить по трем критериям: техническому, технологическому и экономическому. Технический критерий определяет внутренние (конструктивные) свойства сельскохозяйственных машин и 
орудий и характеризуется такими показателями, как число регулировок 
и настройки, периодичность регулировок, стабильность регулируемых 
параметров, допускаемых отклонений без регулирования и т.д.
Число регулировок — это отправной фактор, воздействующий на 
объем, продолжительность и стоимость регулировок и настройки. 
Задача выбора этого числа носит экстремальный характер: оно должно быть минимальным, но достаточным для приведения сельскохозяйственной машины или орудия в состояние, при котором она может выполнять технологическую операцию в соответствии с агротехническими требованиями, не создавая аварийных ситуаций. При 
этом следует исходить из операций, предусмотренных инструкциями 
по эксплуатации сельскохозяйственных машин, а также требований 
надежности:

 
N
Ni
i

n
=

=∑
1
,  
(2)

где N — общее число регулировок и настроек; Ni — число регулировок 
и настроек i-го вида, при которых машина выполнит технологическую операцию в соответствии с агротехническими требованиями; 
n — число видов регулировок и настроек.

Периодичность регулировки и настройки какого-либо узла, механизма, рабочего органа или машины в целом может быть оценена 
показателем:

 
τ
τ
ср = ∑
∑
i i
i
n
n ,  
(3)

где τср — средневзвешенная периодичность; τi — периодичность регулировки i-го узла, механизма, рабочего органа или машины (агрегата); 
ni — число регулировок и настроек i с данной периодичностью.

Периодичность регулировок и настройки сельскохозяйственных 
машин и орудий зависит не только от стабильности регулировочных 
параметров (способность узла, рабочего органа механизма в течение 
заданного времени сохранять регулировочный параметр в заданных 
пределах), но и от погодно-климатических условий, севооборота и 
технологии возделывания и уборки сельскохозяйственных культур. 
Чем больше возделываемых культур, чем больше плотность механизированных работ, чем более изменчивы погодно-климатические 
условия, тем больше увеличивается количество регулировок и настроек. Другими словами, узел, рабочий орган, механизм могут не 
выработать еще свой ресурс, а машина начинает обрабатывать поле 
под другую культуру и она требует уже технологической регулировки 
и настройки. Номинальные значения регулируемых параметров находят из технической документации на новую модель сельскохозяйственной машины и орудия; предельные значения, исходя из 
агротехнических требований, должны устанавливать конструкторы 
сельскохозяйственных машин.
Технологический критерий характеризуется такими показателями, как оснащенность встроенными приборами и приспособлениями, коэффициентом уровня контролируемости, коэффициентом 
преемственности средств регулировки и настройки, коэффициентом 
технологичности операций процесса регулировки и настройки.
Коэффициент оснащенности сельскохозяйственной машины или 
агрегата встроенными приборами и приспособлениями определяется по формуле

 
K
N
N
o
o
p
= ∑
∑
,   
(4)

где Nо — число регулировочных узлов, параметры которых регулируются приборами и приспособлениями, установленными на машине;  
Nр — общее число регулировочных узлов на машине.

Коэффициент уровня контролируемости:

 
K
N
N
N
N
к
в
р п
=
+
+
∑
∑
(
)
,
c
o
.
  
(5)

где Nв — число регулировочных параметров, контролируемых визуально; Nc — число регулировочных параметров, контролируемых средствами серийного производства; Np.п — общее число регулировочных параметров, контролируемых на машине.

Коэффициент унификации средств для контроля регулировочных 
параметров определяется по формуле

 
K
mN
N j
j

m

п =
−

=∑
(
)
,
o
1

1

  
(6)