Результат интеллектуальной деятельности: ПЛУГ

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям для осуществления различных операций обработки почвы, в том числе энергосберегающих способов вспашки.

Известен плуг (см. Способ вспашки почвы и плуг, патент РФ №2095953), включающий раму с закрепленными на ней рабочими органами в виде плужных корпусов, каждый из которых имеет закрепленный со стороны полевого обреза отвала нож, причем отвал каждого корпуса в верхней части имеет вырез, а на крыле каждого отвала закреплен отражатель.

Недостатками плуга являются низкие функциональные возможности, так как не обеспечивается возможность безотвальной обработки почвы.

Известен также плуг (см. патент РФ №2491807), содержащий раму и установленные на ней рабочие органы в виде плужных корпусов, каждый из которых состоит из стойки, лемеха, отвала и плоскорежущей бритвы, отличающийся тем, что плоскорежущая бритва установлена на стойке со стороны полевого обреза под углом 15-45° к направлению движения плуга с возможностью регулирования по высоте противоположно углу наклона лемеха плуга и имеет ширину, равную ширине захвата одного корпуса плуга.

Недостатками плуга являются низкие функциональные возможности, так как не обеспечивается возможность безотвальной обработки почвы для разуплотнения плужной подошвы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому экономическому эффекту является плуг навесной модели ПЛН-5-35 (см. В.М. Халанский, И.В. Горбачев / Сельскохозяйственные машины. / М., «КолосС», 2004, с. 34), включающий раму с механизмом навески, опорным колесом с винтовым регулятором высоты, прицепкой для борон, и размещенные на главной балке рамы рабочие органы, состоящие из плужных, содержащих стойки, лемеха, отвалы и полевые доски, корпусов и предплужников, зафиксированных с помощью хомутов на полосовых кронштейнах прикрепленных болтами к уголкам и содержащих стойки, отвалы, лемеха, причем предплужник имеет ширину захвата, равную 2/3 ширины захвата корпуса, и размещен спереди него на расстоянии L=25…35 см, устанавливаемом перемещением державки по грядилю, для срезания верхнего пласта почвы толщиной 8-12 см.

К недостаткам предлагаемых рабочих органов плуга относятся следующие.

1. Высокие затраты энергии при почвообработке: из-за высокой нагрузки на полевую доску и стойку корпуса от боковых сил (изгибающего момента); из-за высокого тягового сопротивления почвы конструктивным элементам плуга.

2. Низкие функциональные возможности плуга из отсутствия элементов обеспечения безотвальных принципов обработки почвы (разуплотнения плужной подошвы и проведения глубокого рыхления.

3. Низкая эксплуатационная надежность и качество обработки почвы, так как из-за быстрого затупления или износа лемеха происходит недостаточное заглубление плуга.

Техническим решением задачи является снижение затрат энергии при выполнении операции отвальной обработки почвы, повышение эксплуатационной надежности и качества обработки, а также расширение функциональных возможностей.

Решение задачи достигается тем, что в известном плуге, включающем закрепленные на приваренных к главной балке рамы угольниках плужные корпуса, оснащенные лемехами, отвалами, полевыми досками и стойками и вынесенные вперед посредством полосовых прикрепленных болтами к угольникам кронштейнов предплужники со стойками, причем между плужными корпусами и предплужниками установлены сориентированные по ходу движения и без зазоров щитки, при этом плужные корпуса оснащены установленными на их стойках плужных корпусов со стороны полевого обреза плоскорежущими бритвами с шириной захвата, равной ширине захвата корпуса плуга, кроме того, предплужники выполнены с загнутыми концами со срезами и долотами, смонтированными на срезах и установленными ниже лемехов плужных корпусов, а стойки предплужников выполнены трубными и зафиксированы на кронштейнах через проставки, причем плоскорежущие бритвы установлены под углом 15-45° к направлению движения плуга с возможностью регулирования по высоте, причем предплужники установлены с возможностью регулирования высоты, а их стойки имеют диаметр до 10 см, при этом расстояние от долота предплужника до лемеха плужного корпуса не более 30 см.

Новыми элементами является то, что между плужными корпусами и предплужниками установлены сориентированные по ходу движения и без зазоров щитки, при этом плужные корпуса оснащены установленными на их стойках плужных корпусов со стороны полевого обреза плоскорежущими бритвами с шириной захвата, равной ширине захвата корпуса плуга, кроме того, предплужники выполнены с загнутыми концами со срезами и долотами, смонтированными на срезах и установленными ниже лемехов плужных корпусов, а стойки предплужников выполнены трубными и зафиксированы на кронштейнах через проставки, причем плоскорежущие бритвы установлены под углом 15-45° к направлению движения плуга с возможностью регулирования по высоте, причем предплужники установлены с возможностью регулирования высоты, а их стойки имеют диаметр до 10 см, при этом расстояние от долота предплужника до лемеха плужного корпуса не более 30 см.

Новизна заключается в том, что при обработке почвы вначале производится подрезание верхнего слоя почвы и разгрузка от боковых сил, затем чизелевание и оборот пласта, при этом снижается воздействие на лемех, и повышается качество, весь пласт оторванной почвы благодаря щитку направляется на грудь отвала, производится разуплотнение плужной подошвы.

Новые элементы устройства известны в аграрной науке, но по данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная заявленная совокупность признаков, позволяющая достичь технического результата.

На чертежах схематично представлен плуг. На Фиг. 1 показан рисунок рабочих органов плуга, на Фиг. 2 - Вид А, на Фиг. 3 - разрез Б-Б.

Плуг включает главную балку 1 рамы. К главной балке 1 приварены угольники 2. К угольникам 2 крепятся стойки 3 плужных корпусов, содержащих лемеха 4, отвалы 5 и полевые доски 6. К приваренным к балке 1 угольникам 2 прикреплены болтами полосовые кронштейны 7. На полосовых кронштейнах 7 вынесены вперед и зафиксированы с помощью хомутов через проставки 8 предплужники, у которых имеются трубные стойки 9, загнутые концы 10, срезы 11 и накладные долота 12 с заточкой. Каждое долото 12 оснащено проушинами 13, а загнутые концы вваренными втулками 14 для его монтажа посредством пальцев 15 на срезах 11. Между плужными корпусами и предплужниками размещены сориентированные по ходу движения и установленные без зазоров щитки 16, которые прикреплены болтами к кронштейнам 7. Стойки 3 плужных корпусов оснащены плоскорежущими бритвами 17, которые установлены на них со стороны полевого обреза под углом 15-45° в зависимости от типа почв (легкие, средние, тяжелые) к направлению движения плуга. Плоскорежущие бритвы 17 устанавливаются на стойках 3 с возможностью регулирования по высоте и имеют ширину, равную ширине захвата одного корпуса плуга. Долото 12 предплужника может устанавливаться до 30 см ниже лемеха 4 плужного корпуса. Диаметр трубы для изготовления стойки 9 предплужника выбирается из сортамента, равного до 10 см.

Работа осуществляется следующим образом. Вначале при обработке почвы стойка 9 с долотом 12 предплужника внедряется на глубину, заданную с помощью опорного колеса (на схеме не показано) и перемещения стойки 9 относительно кронштейна 7 при расфиксировании ее в проставках 8, и затем с последующей фиксацией с помощью хомута. Т.е. предплужником производится чизелевание и вспарывание пласта почвы. В предварительно разрыхленный пласт внедряется плужный корпус своим лемехом 4, который отрывает и направляет пласт на отвал 5, с помощью которого производится оборот пласта. При этом щиток 16 способствует попаданию пласта на грудь отвала 5. Отрегулированная на глубину 8-12 см плоскорезная бритва 17 посредством дискретного перемещения по стойке 3 внедряется в почву и производит подрезание верхнего слоя почвы, т.е. осуществляет разгрузку от боковых сил стойки 3 и полевой доски 6, а также делит пласт по высоте на две части. Т.е. предварительно разрыхляет пласт для следующего за ним рабочего органа, содержащего плужный корпус и предплужник. Таким образом, вначале производится подрезание пласта плоскорезной бритвой 17, затем чизелевание стойкой 9 с долотом 12, далее оборот пласта отвалом 5. В связи с тем, что пласт предварительно разрыхлен, снижается воздействие боковых сил на лемех 4, и повышается качество, т.е. снижается комковатость. Весь пласт оторванной почвы направляется на грудь отвала 7. В связи с тем, что долото 12 размещено по высоте ниже лемеха 4, производится разуплотнение плужной подошвы. Долото 12 легко снимается для заточки или восстановления режущей кромки, а также при замене. Для этого палец 15 необходимо расфиксировать, а затем он вынимается из втулки 14 и проушин 13. Установка долота 12 на срезе 11 производится в обратном порядке.

При этом обработка почвы выполняется с меньшими затратами энергии за счет снижения нагрузки от действия боковых сил на отвал, а также за счет снижения тягового сопротивления почвы при отрывании пласта. Причем повышается эксплуатационная надежность рабочих органов и качество обработки почвы.