Pflugkörper - WWW-Docs for TU

Druckausbreitung im Boden
• Einfluss der Radlast bei
gleicher Kontaktfläche
• Einfluss der Kontaktfläche
bei gleicher Auflast
• Einfluss der Bodenfeuchte
bei sonst gleichen
Bedingungen
2
Verfahren der Bodenbearbeitung
konventionell
wendend
mit Pflug
konservierend
nicht wendend
pfluglos
Direktsaat
Bearbeitungsintensität
Energieeinsatz
Eingriff in Gefüge
3
Bereiche der konventionellen
Bodenbearbeitung
• Primärbodenbearbeitung: Pflug
• Sekundärbodenbearbeitung: bis ca. 10cm
Tiefe, Saat-/Pflanzbettvorbereitung
• Stoppelbearbeitung: Vorbereitung der
Primärbodenbearbeitung
4
Primärbodenbearbeitung: Ziele
• günstige Wachstumsbedingungen für die Folgefrucht
schaffen
• Auflockern möglicher Krumenverdichtungen (Krume:
bearbeiteter Horizont, Ap)
• Mechanische Bekämpfung von Unkraut und
Schadorganismen
 Darf nicht bei zu hoher Bodenfeuchte in Krume und
Unterboden geschehen!
5
Optimaler Wassergehalt für
Bodenbearbeitung
• Zwischen Ausroll- und Bruchgrenze (pF 3,0 bis 4,2)
• Feinkörnige Böden: Ausrollgrenze: Boden kann zu bleistiftdicker Rolle geformt
werden und gibt kein Wasser beim Biegen
• Bricht/reißt Rolle beim Biegen  optimaler Bereich für Bearbeitung
• Boden reißt/bricht entlang vorhandener Schwachstellen (Risse, Poren, etc.)
• Bei diesem Wassergehalt: Minimum an aufgewendeter Energie bei Maximum
an Zerkleinerung
• Bruchgrenze: Boden geht von halbfest zu fest über (wird mehr oder weniger
zusammenhängender, harter Block)
• Zerkleinerung nur mit höherem Energieaufwand
• Pflügen: große Brocken, die eine aufwendige Saatbettbereitung nötig machen
6
Konsistenzgrenzen des Bodens und
Verhalten bei Bearbeitung
http://www.wiz.unikassel.de/bok/documents/pdfDateien/skript%20bodenbearbeitung.pdf
7
Persistenz der Lockerung
• Lockerung der Krume ist instabil
• aufgrund von Schwerkraft (Eigengewicht) und
Niederschlägen: Setzung
(Sackungsverdichtung)
• Insbesondere in Perioden ohne Schutz durch
Vegetation und ohne Durchwurzelung nimmt
Lagerungsdichte zuvor gelockerter Böden
rasch wieder zu
8
Konventionelle Bodenbearbeitung
•
•
•
•
•
•
•
Stoppelbearbeitung + Pflug + Saatbettbereitung + Saat
(„reiner Tisch“)
Wesentliches Kennzeichen: jährliches Pflügen auf Krumentiefe
Reststofffreie Ackeroberfläche, dies Voraussetzung für störungsfreie
Funktion herkömmlicher Saattechnik
Pflugnachläufer beschleunigt Setzen des (überlockerten) Bodens
Saatbettbereitung (Sekundarbearbeitung) folgt Primärbodenbearbeitung zur
Vorbereitung der oberen Bodenschicht für Aussaat oder Pflanzen
Gleichmäßig tiefe Zerkleinerung von Schollen, Einebnung der
Bodenoberfläche und Rückverfestigung des Bodens
passive (gezogene) und aktive (rotierende oder oszillierende) Werkzeuge
Kombination von Einzelgeräten mit unterschiedlichen Arbeitseffekten 
Saatbett wird mit weniger Arbeitsgängen, Spuren etc. bereitet
9
Konventionelle Bodenbearbeitung:
Primärbodenbearbeitung
10
Pflügen: Ziele
• Wenden des Bodens
• Lockern und Zerkleinern des Bodens durch
Stauchung und Dehnung des Erdbalkens
(funktioniert nur, wenn Boden ausreichend
trocken)
• Einarbeiten von Pflanzen- und Ernteresten
http://www.laas.ch
11
www.abendblatt.de
Der Streichblechpflug
1: Rahmen
2: Dreipunktaufhängung
3: Höhenregulierung
4: Pflugmesser
5: Meißel
6: Schar
7: Streichblech
• Schneidet Erdbalken aus und legt ihn nach teilweiser Drehung
seitlich ab
12
Pflugkörperformen
Pflugkörper- Winkel zwischen
Streichblech und
form
Furchenwand
Einsatzbereiche
Kulturform
45-50°
Sandböden,
Geringe
Geschwindigkeiten
Universalform
30-35°
Lehm-, Sandböden
Wendelform
25-30°
Lehm-, Tonböden
Schraubenform 20-25°
•Steilheit Pflugköper
•Zerteilung Boden
•Zugwiderstand
•Seitentransport Boden
•Einebnen Bodenoberfläche
Grünland
Bei leicht zerfallenden Böden (Sand): Pflugkörper muss umso kürzer und
steiler sein, ansonsten ungenügende Wendung, da Boden nicht am ganzen
Streichblech entlang gleitet, sondern vorher abfällt
13
Pflugbauformen
Anhängepflüge
Aufsattelpflüge
Anbaupflüge
Scheibenpflüge
Kehrpflüge
Scharpflüge
Beetpflüge
Drehpflüge
Wechselpflüge
Beetpflüge
Kehrpflüge
veraltet
Für größere Pflüge
gängig14
Pfluganhängungsarten:
Anhängepflug
•Veraltet, vor Verbreitung der Dreipunkthydraulik
•Pflug wurde angehängt, musste aber manuell ausgehoben
werden
ddr-landmaschinen.de
gut-steinhof.de
15
Pfluganhängungsarten:
Anbaupflug
•3-Punkt-Anbau (benötigt weniger Wendeplatz)
belarus-tractor.com
rao-global.com
16
Pfluganhängungsarten
• Aufsattelpflug (mit Fahrwerk) v.a. bei großen (und schweren)
Pflügen
media.lemken.com
17
Pflugbauformen
Beetpflug
• Pflugkörper wenden nur nach einer Seite
(meist rechts)
• Einteilung des Feldes in Beete, dadurch
entstehen Furchen/Dämme
• Geringe Flächenleistung durch Fahren entlang
des Vorgewendes
18
Pflugbauformen
Drehpflüge
• Heute bevorzugt
• Je ein Satz links- und rechtswendende Pflugkörper
• Hauptsächlich als Volldrehpflüge (180°), Drehung
hydraulisch
• Teurer als Beetpflug
• Ebene Oberfläche
• Geeignet für unregelmäßige Flächen/Hänge
19
Pflugbauformen
Schwenkpflüge
• Symmetrischer Pflugkörper
• Hydraulisches Schwenken des Pflugbaums in
links- und rechtsschneidende Arbeitsweise
• Günstiger als Drehpflug
• Benötigt weniger Hubleistung
20
21
22
Pflugbauformen
Schwenkpflüge
• Haben sich in der Praxis nicht flächendeckend
durchgesetzt
• Probleme bei nicht optimalen
Bodenverhältnissen: zu feucht, zu schwer, zu
bindig und bei wechselnden Böden
• Relativ schwierig optimal einzustellen
23
Pflugbauformen
Pflugbauart
Beetpflug
Volldrehpflug
Schwenkpflug
Vorteile
Nachteile
•Einfache Bauweise  niedriges Gewicht
•Geringe Anschaffungskosten
•Einfaches Einstellen
•Höhere Wendezeiten
•Unebenheiten (Auspflugfurche und
Mittelrücken)
•Geringere Flächenleistung
•Auspflügen von Keilen
•Paralleleinsatz Bestellkombination
•Geringere Wendezeiten
•Ebene Oberfläche
•Gut auf kleinen, unregelmäßigen und
hängigen Flächen
•Höheres Gewicht
•Höherer Anschaffungspreis
•Einstellen aufwendiger
•Bauweise aufwendiger
•Einfache Bauweise
•Geringes Gewicht
•Einfache Einstellung
•Geringe Anschaffungskosten
•Arbeitsqualität standortabhängig
•Ungeeignet für feuchte, tonreiche
Böden
24
Pflugsohlenverdichtung
• weit verbreitet bei Ackerböden
• GPV in der Pflugsohle gering, feine Poren
Vernässung, anaerobe Verhältnisse
• Gasaustausch nicht ausreichend
• Niederschlagswasser kann aufgrund fehlender
Grobporen schlecht infiltrieren
• zunehmender Oberflächenabfluss (Erosionsgefahr)
• deutlicher Anstieg des mechanischen
Bodenwiderstandes (für Pflanzenwurzeln und bei
Bearbeitung!)
25
Pflugsohlenverdichtung
http://www.wiz.uni-kassel.de/bok/documents/pdfDateien/skript%20bodenbearbeitung.pdf
26
Pflugsohlenverdichtung
fao.org
soils.org
cottoncrc.org.au
dl.sciencesocieties.org
27
Pfluggrubber/Tiefgrubber:
•
•
•
•
•
•
•
Grubber ältestes Bodenbearbeitungsgerät
für (zeitweiligen) Pflugersatz
Vorwiegend aufbrechend, kaum wendend
Strichabstand 30 – 35 cm
sehr stabiler Rahmen, Zinken meist starr
Hohe Arbeitsgeschwindigkeiten > 8km/h
Grubber mit unterschiedlichen
Scharformen
http://static.twoday.net/direktsaat/images/Hat
zenbichler-Tiefgrubber.jpg
28
Konventionelle Bodenbearbeitung:
Sekundärbodenbearbeitung
29
Sekundärbodenbearbeitung
• Lockern und Krümeln der Bodenschicht, in die
Saat oder Pflanzgut eingebracht wird
• Einebnen der Oberfläche, Herstellung von
Bodenschluss
• Einmischen von Ernterückständen und
Mineraldünger
• Mechanische Unkrautbekämpfung
• Aufbrechen von Verkrustungen
• Durchlüften verdichteter Oberflächen
30
Sekundärbodenbearbeitung
• In Abhängigkeit von Bodenart (Zerfallsneigung) und
Primärbodenbearbeitung mit gezogenen oder
zapfwellengetriebenen Geräten
• Gezogen: für leichte-mittelschwere Böden, wenig
Pflanzenrückstände
• Zapfwellengetrieben: für schwere Böden und/oder
viele Ernterückstände (Herstellung eines Saatbettes
dann trotzdem in einem Arbeitsgang möglich)
31
Geräte für die Sekundärbodenbearbeitung
gezogen
Feingrubber
Egge
mit Zapfwellenantrieb
Schleppe
Walze
Bodenfräse
Zapfwellenegge
32
Sekundärbodenbearbeitung gezogene Geräte
• Pflugnachläufer (Krumenpacker etc.): zur Rückverdichtung und
Krümelung; Packerwirkung v.a. vom Gewicht und von
Aufstandsfläche der Packerringe abhängig
• Zinkeneggen, Grubber: günstig, stabil, hohe Flächenleistung,
geringer Zugkraftbedarf, Zerkleinerung von Arbeitsgeschwindigkeit
abhängig, sortierende Wirkung (große Aggregate nach oben)
• Geräte mit gefederten Zinken (Egge, Feingrubber): intensives
Krümeln, weniger Verstopfen
• Wälzeggen und Walzen (Einebnen, Krümeln und Verfestigen des
Saathorizontes), als Nachlaufgeräte nach Eggen, dienen auch der
Tiefenführung der Vorlaufgeräte
33
Eggen
Zinkeneggen
Starreggen
Wälzeggen
Flexible Eggen
Krümelwalze Spatenrollegge
Scheibeneggen
EinfachUnd Doppelscheibenegge
Federzinkeneggen
34
Sekundärbodenbearbeitung
• Liegt zwischen Primär- und
Sekundärbodenbearbeitung längere Zeit (z.B.
Winter): Verringerung der Bearbeitungsintensität für
Sekundärbodenbearbeitung (Frostgare,
Quellung/Schrumpfung etc.)
• Bei Frühjahrsbestellung geringere Bearbeitungstiefe,
um Austrocknung zu minimieren
35
Grubber
•
•
•
•
•
•
Für Primär- und Sekundärbodenbearbeitung
Lockern, Mischen, Krümeln, Einebnen des Bodens
Aufbrechen verkrusteter Bodenschichten
Zerschneiden/Herausreißen von Unkrautwurzeln
Arbeitstiefe bis 30 cm
Hohe Flächenleistung
traktor-gebraucht.hymn.at
cronline.de
pumpentechnik-djn.de
36
Grubber-Bauarten
Schälgrubber
• vorzugsweise für Stoppelbearbeitung und
Einarbeiten von organischem Material
• Tiefe < 15 cm
• Strichabstand 20 - 25 cm, Arbeitsbreite bis 5 m und
breiter
• Doppelherz- oder Gänsefußschare
• häufig in Kombination mit Nachläufer
37
Grubber-Bauarten
Kurzgrubber
• Einsatz häufig in Kombination mit Zapfwellen-Geräten
(Bodenfräse, Rotor- oder Kreiselegge)
• vorwiegend für Stoppelbearbeitung
• starre Zinken zum groben Aufbrechen
• Arbeitsbreite bis 5 m und breiter
38
Zinkenformen von Grubbern
•Starr (mit Einstellmöglichkeit des
Schnittwinkels (1)):
•Oft mit Doppelherzschar (10-45°), bei
Schäl- und Kurzgrubbern, schnelle
Arbeitsgeschwindigkeit, sicheres Einhalten
der eingestellten Arbeitstiefe; kein
seitliches Ausweichen; Scherschrauben als
Überlastsicherung
1
39
Zinkenformen von Grubbern
Starr:
• typischer Zinken für Lockerung auf volle
Krumentiefe
• eingeschränkte Mischwirkung
• akzeptabler Zugkraftbedarf durch flachen
Zinkenanstellwinkel
Überlastsicherung:
mit
Scherschraube
mit
Druckfeder
40
Zinkenformen von Grubbern
Halbstarr:
• Federwirkung an Druckfeder (1)
einstellbar;
• wirksamer Überlastungsschutz auf
verhärteten oder steinigen Böden
• Arbeitstiefe auf wechselnden Böden
ungleichmäßig
1
41
Zinkenformen von Grubbern
Voll gefedert:
• Zinken federt bei Überlastung nach hinten und
seitlich aus
• kein gleichmäßiger Tiefgang/ Strichabstand;
• Vibration im Boden fördert Bearbeitungseffekt
und Krümelwirkung
• Geringere Verstopfungsneigung
Spiralfeder
Blattfeder
42
Grubberzinkenformen
• Starre Zinken: erlauben exakte Tiefenführung bei
hohen Arbeitsgeschwindigkeiten; gesichert mit
Scherschrauben
• Halbstarre Zinken: Druckfeder/Hydrauliksystem
lenken bei Überlastung Zinken nach oben aus
• Federzinken: vertikales und horizontales Ausweichen,
dadurch ungleichmäßigeres Ergebnis
• Meißelschar: z.B. zum Freihalten von Säschlitzen
43
Grubberscharformen
• tiefes Lockern: schmale Schare
• flaches Mischen: breite Schare
Doppelherz-
Flügel-
Gänsefußschar
kress-landtechnik.de
kupfer-anton.de
de.wikipedia.org
Zinkenformen Grubber
Starr,
für steinarme
Böden
Halbstarr,
für steinige,
harte Böden
Gefedert,
Hauptsächlich
fürs Schälen,
Federung
verhindert
Verstopfen 45
Scharformen Grubber
Meißelschar
Doppelherzschar
Gänsefußschar
46
Grubberwirkung auf den Boden
einfach bearbeitet
zweifach bearbeitet
unbearbeitet
Werkzeugabstang
Werkzeugbreite
47
Sekundärbodenbearbeitungsgeräte mit
Zapfwellenantrieb
• verlustarme Übertragung der Traktor-Motorleistung
• maßgerechte Einstellung des Zerkleinerungseffekts
• einmaliger Bearbeitungsgang - weniger Bodenbelastung durch
mechanische Auflast aber größere Gefügeinstabilisierung
• Kombinierbarkeit mit anderen Bodenbearbeitungsgeräten bzw.
mit Geräten zur Aussaat
• Geräteeinteilung nach: Antriebsart, Wirkung und Einsatzbereich
• Zerkleinerungseffekt beeinflusst durch: Werkzeugform,
Umdrehungsgeschwindigkeit, Fahrgeschwindigkeit
48
Zapfwellengetriebene Geräte
Zapfwellenegge, Kreiselegge
Bodenfräse
49
Zapfwellengetriebene Geräte
Vorteile:
• Bessere Ausnutzung der Motorleistung
• Vermeidung von Schlupf
• gezielter Arbeitseffekt einstellbar
• Vielseitig verwendbar durch gute
Kombinationsmöglichkeiten
Nachteile:
• Relativ teuer
• Beschränkte Arbeitsbreite
• Höhere Verschleißkosten
• Relativ geringe Flächenleistung
50
Rüttelegge
• 3-4 Zinkenbalken, oszillierende Bewegungen
quer zur Fahrtrichtung (gute Einebnung,
verstopft schnell  nicht zur Einarbeitung von
Ernteresten geeignet)
• Hauptsächlich zur Saatbettbereitung nach
dem Pflügen bei leichten-mittleren Böden
http://www.technikboerse.com/pictures/
49101647/1248243_691124.jpg
51
• Horizontal rotierende Zinkenpaare
• Gleichmäßige Einebnung
Zinkenrotor
• Quer zur Fahrtrichtung liegende Welle mit starren
Werkzeugen
• Intensive Zerkleinerung
• Relativ gute Einarbeitung von Pflanzenresten
• Fräse dem Zinkenrotor ähnlich, Fräse hat größere
Arbeitstiefe, Werkzeuge anders angeordnet
http://www.hell-landmaschinen.com
www.steverding-landmaschinen.de
Kreiseleggen
52
Gerätekombinationen
Zielsetzung:
• Ergänzung erwünschter Arbeitseffekte
• Weniger Arbeitsgänge
• Weniger Verdichtung und Fahrspuren
• Verringerte Aufwendungen (Zeit, Energie)
• Termineinhaltung
• Termingerechte Feldbestellung
Beispielhafte Gerätekombination zur Saatbettbereitung
und Aussaat (nach erfolgter
Primärbodenbearbeitung):
• Krümelung durch Rüttelegge, -Kreiselegge, oder Kreiselgrubber
• Planierung und Vorverdichtung durch Planierschild
• Streifenweise Rückverfestigung durch Reifenpacker
• Saatgutablage in rückverfestigte Streifen durch
Normal- oder Rollschare
• Saatgutbedeckung durch Exaktstriegel
53
Beispiel Gerätekombination
Kreiselegge mit FlügelscharVorgrubber und Walze zur
Rückverdichtung:
• Flügelschare Grubber:
bearbeiten Boden auf Pflanz/Saatbetttiefe
• gleichmäßig gelockertes,
krümeliges und
rückverdichtetes Pflanz/Saatbett
www.lohnunternehmen-kiss.de
54