Результат интеллектуальной деятельности: СЕКЦИЯ ПЛУГА ДЛЯ КАМЕНИСТЫХ ПОЧВ

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям - плугам для обработки каменистых почв.

Известен плуг оборотный ППО-(4+1)-40КЗ (URL:. https://lida-region.ru/media/files/cd/cdca62ed484b26c304b9a78bee5a8.pdf), который предназначен для гладкой вспашки старопахотных слабокаменистых и среднекаменистых почв с удельным сопротивлением до 0,09 МПа (0,9 кгс/см²). Плуг оснащается предохранителями рессорного типа, обеспечивающие устойчивую работу корпусов при вспашке почв различного механического состава, плотности и влажности. Работа предохранителя заключается в следующем. При наезде на препятствие корпус выглубляется, нижние вставки грядиля выходят из контакта с нижними упорами кронштейна и грядиль, поворачиваясь относительно верхних упоров и одновременно перемещаясь вдоль тяги, разворачивает рычаг относительно пальца, сжимая рессору. После преодоления препятствия под действием сжатой рессоры происходит возвращение грядиля с корпусами в рабочее положение. Для регулировки предварительного усилия сжатия рессоры служат болты.

Достоинством данной конструкции является использование одного блока рессор для работы секции плуга с право- и лево-оборачивающими корпусами. Недостатком является сложная система тяг и шарниров, а также невозможность применения на тяжелых сильно каменистых почвах.

Известен плуг для каменистых почв (патент BY 4464 U 2008.06.30), включающий раму, на которой установлены корпуса с рессорной защитой. Предохранительные элементы закреплены между собой соединительными пластинами и посредством шарниров соединены с кронштейном, жестко соединенным с рамой и при помощи шарнира с лемешной балкой, и кронштейном, который посредством шарнира также соединен с лемешной балкой. Рессорная система защиты позволяет корпусам плавно обходить камни и другие препятствия и автоматически возвращаться в исходное положение. Для регулировки предварительного сжатия рессор служит регулировочный болт, установленный на кронштейне стойки. Предварительное натяжение рессоры осуществляется при помощи болта до 690-700 мм.

Достоинством этой конструкции являются рессорные предохранители корпусов, исключающие использование масла и азота, применяемых в гидропневматической системе защиты. Данная система позволяет работать без остановок.

При использовании этой конструкции на сильно засоренных камнями почвах, жесткость листовых рессор бывает недостаточной, и корпус плуга начинает «парусить», что отрицательно сказывается на соблюдении глубины обработки. Для устранения этого недостатка устанавливается дополнительный блок или рессорные листы, что, в свою очередь, увеличивает материалоемкость и энергоемкость почвообработки.

Основным недостатком использования в качестве упругих элементов пружин и рессор является то, что при сжатии упругого элемента при выглублении рабочего органа, воздействующая на него сила со стороны препятствия продолжает увеличиваться из-за возрастания упругих сил сопротивления сжатого упругого элемента, имеющего линейную величину жесткости. Предварительная нагрузка на упругий элемент влияет на усталость материала и его долговечность. Увеличение нагрузки на стальную деталь всегда приводит к увеличению опасности поломки, в особенности, в сочетании с коррозией, что приводит к возникновению углублений и прочих дефектов на поверхности стали.

Техническая задача - уменьшение прироста усилия предохранителя для снижения энергоемкости процесса обхода встречаемых камней; повышение ресурса и уменьшения хода предохранительного устройства; повышение надежности предохранителя, производительности агрегата и улучшение качества обработки почвы.

Техническое решение состоит в том, что стойка рабочего органа, шарнирно закрепленная в кронштейне рамы машины, содержит регулируемый по углу установки упор с самоустанавливающимся шарнирным звеном, соединенным с блоком стеклопластикового предохранителя.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 приведен общий вид предлагаемой секции, а на фиг. 2 - кинематическая схема.

Секция плуга для каменистых почв включает в себя: кронштейн крепления 1 с шарнирно закрепленной стойкой 2, на которой установлен регулируемый по углу кронштейн 3 с самоустанавливающимся шарнирным звеном 4, соединенным с блоком упругих предохранителей 5.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом. При встрече со скрытым камнем (препятствием), корпус выглубляется, поворачиваясь вокруг шарнира 6, и при помощи кронштейна 3 изгибает предохранительные элементы, в которых накапливается энергия деформации. В случае жестко установленного кронштейна стойки (фиг. 2), поворот предохранительного элемента происходит вокруг шарнира О₂, при этом межосевое расстояние O₂A между шарнирами крепления значительно уменьшается при выглублении стойки и приводит к значительной деформации предохранительного элемента. Увеличение межосевого расстояния О₂А на величину АВ приводит к увеличению материалоемкости упругих элементов. При изгибе блока предохранителя во время выглубления стойки плуга в предлагаемой конструкции величина прогиба упругого элемента уменьшается за счет передачи части хода предохранителя на самоустанавливающееся подвижное звено.

Дооснащение регулируемого по углу установки упора с самоустанавливающимся шарнирным звеном, соединенным с блоком предохранителя, позволяет снизить величину сжатия и снизить энергоемкость обхода за счет меньшего хода предохранительного устройства. Кроме того, подвижное звено может использоваться для предварительного нагружения (преднатяжения) предохранительного устройства (элемента).

В предлагаемой конструктивной схеме при выглублении рабочего органа за счет возможности поворота шарнирного звена против часовой стрелки происходит уменьшение радиуса и хода предохранительного устройства, что позволяет уменьшить величину усилия обратного хода рабочего органа при заглублении.

Использование стеклопластикового материала в качестве упругого элемента предохранительного устройства позволит уменьшить массу предохранительных элементов в 2,5 раза и значительно уменьшить стоимость предохранительной системы и себестоимости почвообрабатывающей машины.

Использование секции плуга для каменистых почв с дополнительным поворотным звеном позволит: снизить энергоемкость процесса обхода встречаемых камней за счет меньшего прироста усилия на предохранителе, повысить качество выполнения технологического процесса и ресурс предохранительных устройств при снижении массы и стоимости машины.