У сільському господарстві важливу роль відіграють механічні засоби виробництва - трактори, автомобілі, та інші робочі і силові машини. Для здійснення процесу виробництва кожне сільськогосподарське підприємство повинно мати необхідну кількість відповідних засобів виробництва, і насамперед механічних (наприклад, комбінованих машин).

Комбіновані машини за способами здійснення технологічних процесів, можна об’єднати в декілька груп:[16]

- комбіновані машини і агрегати, діють на ґрунт у такій ж послідовності, як і окремі одноопераційні машини (вирівнювання поверхні, розпушення з переміщенням, ущільнення);

- машини з робочими органами, що надають складну дію іншим способом (наприклад, фрезеруванням замість вирівнювання і спушення з перемішуванням);

- машини, що надають комбіновану дію (фрезерування і подальше ущільнення).

Відповідно з наявними способами здійснення технологічних процесів розрізняють декілька типів комбінованих машин і агрегатів: [16]

ü агрегати, складені з декількох одноопераційних машин;

ü машини з декількома одноопераційними робочими органами;

ü машини з комбінованими (багатоопераційними) робочими органами;

ü комплексні агрегати.

Застосування комбінованих агрегатів, складених з декількох одноопераційних машин, являється простим способом виконання ряду технологічних операцій за один прохід агрегату. Такими агрегатами , наприклад, є: плуг з катками, культиватор з боронами, культиватор з сівалкою і катками, і тому подібне.

Машини з'єднуються в агрегаті ешелонно (одна за одною ), фронтально (поруч) або комбіновано. У першому випадку весь технологічний процес обробітку повністю здійснюється за один прохід агрегату, в останніх випадках - за декілька проходів (2 або 3).

Ешелоноване розміщення машин до мінімуму скорочує проміжок часу між операціями і виключає вплив на технологічний процес погодних умов, проте на вологих ґрунтах посилюється залипання робочих органів машин, які слідують за першою машиною (сівалок, катків). При даному розміщенні в основному застосовують причіпні машини або першу навісну, а подальші - причіпні.

При фронтальному розміщенні машин між операціями є певний проміжок часу (5 - 20 хв), що при дощовій погоді може заважати, а при хорошій - сприяти роботі агрегату. Крім того, при такому розміщенні машини знаходяться ближче до трактора і агрегат може бути використаний навісним.

Основною перевагою описаного способу є те, що комбіновані агрегати складають з наявних серійних машин без їх переробки або з незначними доповненнями (устаткуванням зчіпними пристроями для з'єднання машин між собою). Недоліком є те, що такі комбіновані агрегати громіздкі і металоємні. В порівнянні з одномашинними агрегатами вони мають знижені коефіцієнти готовності, технічного використання і використання змінного і експлуатаційного часу. Крім того, машини, що входять в агрегат, зазвичай розраховані на самостійну роботу з тракторами при їх оптимальному завантаженні. Тому вони часто не узгоджуються по ширині захвату і оптимальної швидкості роботи і буває важко підібрати оптимальні параметри складеного комбінованого агрегату. Все вищезгадане є причиною обмеженого використання агрегатів, що складаються з декількох одноопераційних машин.

Більш раціональнішим рішенням є комбінована машина-агрегат (машини з декількома одноопераційними робочими органами), на загальній рамі якої послідовно розміщені різні за призначенням робочі органи або секції робочих органів, запозичені від простих машин. Прикладами таких машин є плуг ПРК-4-42 з розпушувачем підорного шару, комбіновані культиватори КШП-8, КПС-4, УСМК-5,4 і РВК-3,6. Агрегат основної і передпосівної підготовки ґрунту АКП-2,5 складається з двох секцій і поєднує ознаки першого і другого типів.

Техніко-експлуатаційну оцінку одноопераційних машин-знарядь та агрегатів можна розглянути на прикладі плуга ПРК-4-42 з розпушувачем підорного шару та комбінованого культиватора КПС-4.

Плуг-розпушувач комбінований ПРК-4-42 (П — плуг; Р — розпушувач; К — комбінований; 4 — кількість корпусів; 42 — ширина захвату одного корпусу, см) призначений для виконання полицево-чизельного або полицево-плоскорізного основного обробітку ґрунту на глибину 25...35 см під культури II технологічної групи. Він складається з рами, встановлених на ній верхніх полицевих корпусів та розпушувачів, механізму приєднання до трактора та опорного колеса. [9]

Технологічний процес оранки з поглибленням орного шару ґрунту характеризується підрізуванням, розпушенням, обертанням та переміщенням верхньої скиби і розпушенням без переміщення нижньої. Розпушення може здійснюватися плоскорізним або чизельним робочим органом. При застосуванні плоскорізного робочого органу відбувається повне підрізування нижнього шару ґрунту, а отже, і коренів багаторічних бур'янів. Проте створюються умови для виникнення «плужної підошви». Такий процес (полицево-плоскорізний обробіток ґрунту) реалізовано на ярусних плугах за допомогою змінного плоскорізального корпусу нижнього ярусу. Щодо другого варіанту виконання технологічного процесу оранки з поглибленням орного шару ґрунту, то застосування чизельного робочого органа дає змогу виконувати обробіток (полицево-чизельний) без створення «плужної підошви», проте й без підрізування коренів бур'янів у нижньому шарі. Конструктивно-технологічні параметри встановлення чизельного робочого органа мають відповідати певним умовам. Положення розпушувача відносно плужного корпусу характеризується параметрами ас та с, що визначаються з виразів

0 < ас < а2 + 0,5b; с = ас + hpctgβ,

де  — висота гребенів на дні борозни; β — кут сколу нижньої скиби.

Для ефективного (100 %) знищення «плужної підошви» розпушувачі мають працювати на глибині не менше ніж

a1≥  + ∆h

де  — ширина долота розпушувача; ∆h — глибина вдавлення долота розпушувача у ґрунт.

Технологічний процес оранки з поглибленням орного шару ґрунту реалізовано при застосуванні змінних робочих органів на ярусних плугах та в комбінованих плугах-розпушувачах. Він займає проміжне положення між глибокою (25...35 см) ярусною та мілкою (12...22 см) оранками за характером впливу на ефективність вирощування сільськогосподарських культур. Глибину ходу верхніх полицевих корпусів залежно від умов установлюють 12...22 см. Це та інші регулювання здійснюються так само, як і .на ярусному плузі.

Культиватор паровий швидкісний КПС-4 (К — культиватор, П — паровий, С — швидкісний, 4 — ширина захвату, м) призначений для передпосівного суцільного розпушення ґрунту на глибину до 12 см та очищення ґрунту на чорних парах від бур'янів з одночасним боронуванням. Робоча швидкість до 3 м/с. Випускається у причіпній або начіпній модифікаціях. Один культиватор агрегатується з тракторами класу 0,9 і 1,4. Два культиватори зчіпкою СГ-11У з'єднують з тракторами тягових класів 3. Чотири культиватори зчіпкою СГ-16 агрегатують з тракторами класу 5.

Причіпний культиватор КПС-4 складається з рами , 2 коліс з пневматичними шинами, сниці , робочих органів , приєднаних до гряділів, начіпного механізму для приєднання борін та механізму регулювання заглиблення робочих органів. Рама культиватора зварна чотирикутної форми. На передньому брусі, виготовленому з квадратної труби, приварені скоби до яких шарнірно приєднані гряділі з робочими органами. До комплекту культиватора належать шість довгих, два обвідних, три коротких і п'ять бічних гряділів. Із заднім брусом рами гряділя з'єднані через натискні штанги. До переднього бруса шарнірно приєднана сниця і ходові колеса. Для регулювання глибини ходу робочих органів є механізми гвинтового типу. Гвинт кожного механізму з'єднаний з кронштейном колеса і бічним променем сниці. Цими механізмами можна змінювати положення ходових коліс відносно рами. Культиватор комплектують універсальними стрілчастими лапами з шириною захвату 270 і 330 мм або розпушувальними лапами з пружинними стояками. Пристрій для начіплювання борін складається з чотирьох штанг, приєднаних до рами культиватора і попарно з'єднаних між собою поперечними брусами. Кожний поперечний брус має по чотири знижувачі, до яких прикують борони. До культиватора додається спеціальний шарнір, яким з’єднують культиватори при шеренговому агрегатуванні.[9]

У начіпному культиваторі КПН-4 замість причіпної сниці до рами скобами і болтами кріпиться механізм навішування на трактор. Цей культиватор комплектують укороченими гряділями.

Перевагою комбінованих машин даного типу, в порівнянні з першим, є велика компактність і менша металоємність, що дозволяє частину машин робити навісними або напівнавісними. Перевагою таких машин є можливість використання робочих органів і секцій серійних машин в потрібному поєднанні. До недоліків слід віднести складнішу конструкцію рами, нагромадження на ній робочих органів, що інколи утрудняє обслуговування машини, збільшує тенденцію до забивання ґрунтом і рослинними залишками, знижує експлуатаційну надійність у порівнянні з простими одноопераційними машинами.

В першому розділі – «Аналітичного огляду літератури», висвітлено три питання в яких розкрито важливі аспекти даного розділу. Це, насамперед, описано агротехнологічні вимоги до процесу формування агрегатної структури продуктивного шару перед сівбою ярих та озимих культур, показано характеристику та зональні особливості проведення передпосівного обробітку ґрунту під ярі зернові сільськогосподарські культури та дано техніко-експлуатаційну оцінку одноопераційних машин-знарядь та агрегатів.

Отримання стабільних урожаїв сільськогосподарських культур пов'язане з вчасним і якісним проведенням поверхневого обробітку ґрунту та створенням сприятливих умов для розвитку культурних рослин у період вегетації. Саме це показано у питанні про агротехнологічні вимоги до процесу формування агрегатної структури продуктивного шару перед сівбою ярих та озимих зернових культур, адже важливе місце в цьому процесі посідають культиватори (У випадку, коли ґрунт із зими вийшов у досить пухкому стані, особливо посушливою весною використовують борони-культиватори ВНІЦ-Р). При виконанні передпосівної культивації основним її завданням є створення сприятливих умов для проростання насіння і дальшого росту рослин.

Операції передпосівного обробітку ґрунту під с/г культури визначається за особливостями культури та умовами, в яких вона вирощується тому це питання висвітлено у другому пункті даного розділу. Тут дана характеристика проведення передпосівного обробітку грунту під ярі сільськогосподарські культури. Адже для забезпечення їхнього росту потрібне створення оптимальних умов для проростання насіння, росту і розвитку рослин. Виконання цих завдань досягається шляхом боронування, шлейфування, культивації, прикочування. Боронуванням розпушують верхній шар ґрунту, знищують бур’яни і вирівнюють поверхню оранки для скорочення випаровування вологи для цього слід правильно вибрати типи борони для формування поверхневого шару з урахуванням стану ґрунту. Шлейф-борони працюють аналогічно легким зубовим. Однак порівняно з ними слабкіше розпушують поверхневий шар, але краще вирівнюють поверхню. Метою допосівної культивації як і боронування є очищення полів від бур’янів, накопичення і збереження вологи. Але при культивації верхній шар ґрунту обробляють на глибину 8-10 або 12-14 см, а перед посівом – на глибину загортання насіння. Оскільки, аналіз технологічних процесів боронування та культивації засвічує що в зоні формування посівного ложа структура ґрунтового шару крупнозерниста, що не забезпечує агротехнологічні вимоги процесу, важливим фактором обробітку є прикочування. Воно дозволяє ущільнити відповідні шари ґрунту, інтенсифікувати приток вологи по капілярах з нижніх шарів у верхні і забезпечує ущільнення ложа для насіння,контакт їх з ґрунтом, що відповідно підвищує польову схожість насіння. Не менш важливими є зональні особливості проведення передпосівного обробітку ґрунту під ярі зернові культури, адже із зміною зональності змінюються агрокліматичні умови, що супроводжують зміну обробітку ґрунту (дерново-підзолистих і сірих опідзолених ґрунтів - поглиблення орного шару в західному регіоні України, в зоні Лісостепу тощо). Саме ці зміни показані у даному питанні.

У третьому підрозділі дано техніко-експлуатаційну оцінку одноопераційних машин-знарядь і агрегатів, адже у сільському господарстві важливу роль відіграють механічні засоби виробництва - трактори, автомобілі, та інші робочі і силові машини. Для здійснення процесу виробництва кожне сільськогосподарське підприємство повинно мати необхідну кількість відповідних засобів виробництва, і насамперед механічних (наприклад, комбінованих машин які об’єднуються у певні групи і діляться на типи). Застосування комбінованих агрегатів, складених з декількох одноопераційних машин, являється простим способом виконання ряду технологічних операцій за один прохід агрегату. Такими агрегатами , наприклад, є: плуг з катками, культиватор з боронами, культиватор з сівалкою і катками, і тому подібне. Техніко-експлуатаційну оцінку одно операційних машин-знарядь та агрегатів можна розглянути на прикладі плугу ПРК-4-42 з розпушувачем підорного шару та комбінованого культиватора КПС-4