Результат интеллектуальной деятельности: ЛЕМЕХ ПЛУГА

Предлагаемое изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к лемехам плужных корпусов для основной обработки почвы.

Известны лемеха плужных корпусов для основной обработки почвы, которые подразделяются на трапецеидальные, долотообразные, вырезные, треугольные, зубчатые [Халанский, В.М., Горбачев, И.В. Сельскохозяйственные машины / В.М. Халанский, И.В. Горбачев. - М.: "Колос", 2003. - Стр. 26].

Наиболее близким к заявляемому предлагаемому изобретению является следующий лемех плуга [1].

В данной конструкции фрагментируется режущая кромка за счет прорезей, а бороздной обрез каждой части отгибается в сторону лицевой поверхности.

Существенным недостатком такой конструкции является снижение эксплуатационной надежности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение технологической надежности лемеха.

Технический результат достигается тем, что вместо фрагментации лезвия лемеха и последующего отгиба бороздного обреза каждой части в сторону лицевой поверхности, лезвие целиком отгибается в сторону лицевой поверхности по ходу движения.

Для снижения же энергоемкости за счет сочетания напряжений смятия и растяжения угол между режущей кромкой лемеха и дном борозды должен определяться формулой

где ε_у - упругая составляющая относительной деформации сжатия;

Н - глубина вспашки;

L - длина лезвия лемеха.

Вышеприведенное выражение получено следующим образом. Проведем вертикальную линию, обозначающую стенку борозды (рис. 1). Точка А обозначает носок лезвия лемеха. Горизонтальная линия, проведенная через точку А, является дном борозды. Выше точки А разместим точку В. Горизонтальная линия, проведенная через точку В, обозначает дневную поверхность поля. Длина отрезка АВ соответствует глубине вспашки Н.

Лезвие АС длиной L располагается под углом α ко дну борозды. На горизонтальной проекции пятка лезвия точка С совпадает с точкой С′. Тогда

где α - угол наклона лезвия лемеха ко дну борозды.

Для малых углов

AC′=AC=L.

Отрезок АС′ располагается под углом γ к стенке борозды. Проекцией точки С′ на поперечно-вертикальной плоскости является точка С″, проекцией точки С - С′″. Отрезок С″С′″ обозначает максимально возможную величину деформации сжатия почвы h.

Относительная величина сжатия пласта пяткой лезвия

Условие деформирования пласта в пределах упругих деформации будет следующее

Тогда

Величина деформации сжатия почвы

В свою очередь

Для малых углов

С учетом изложенного

Так как

то окончательное значение угла наклона лезвия лемеха соответствует выражению 1:

На рис. 2 изображен лемех 1, режущая кромка 2 которого отогнута в сторону лицевой поверхности 3 (рис. 3).

Поставленный результат достигается отгибом режущей кромки 1 на угол β=2° по ходу движения в сторону лицевой поверхности 3. Величина угла β=2° достаточна для преодоления упругих деформаций почвы при минимальных значениях силы трения.

Деформация почвенного пласта будет сопровождаться резанием с отрывом, что приведет к снижению энергоемкости при достаточной эксплуатационной надежности.

Технический результат устройств обеспечивает наличие отличительных признаков от прототипа, что соответствует критерию «новизна».

Источник информации

1. Пат. 131932 Российской Федерации, МПК 15/00. Лемех плуга / С.И. Старовойтов, Н.П. Старовойтова, В.Н. Блохин, Н.Н. Чемисов; ФГУ ВПО «Брянская ГСХА». - Заявл. 19.12.2012, опубл. 10.09.2013.