Результат интеллектуальной деятельности: Плужный лемех

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к плужным лемехам.

Известны лемеха, состоящие из остова и приставного носка. Остов и носок отдельно крепятся на башмаке корпуса плуга. Такие конструкции производит фирма Лемкен /www/Lemken.com/ и некоторые другие.

Недостатком известных лемехов является большая металлоемкость быстроизнашиваемого носка и недостаточная прочность при работе на тяжелых почвах.

Наибольшее распространение получили составные лемеха, содержащие остов и накладное долото, что связано с большей прочностью лемеха в наиболее нагруженной носовой части, вследствие монолитности зоны носка с закрепленной на ней дополнительной деталью, то есть долота.

Известен лемех по патентному документу RU 2615355, принятый за прототип, содержащий остов с полевым и бороздным обрезами, спинку, лезвие, крепежные отверстия и накладное долото, выполненное в виде параллелограмма, установленное под углом к спинке с лезвиями, боковыми гранями и отверстиями для крепления к остову.

Известный лемех имеет высокую прочность в одной из наиболее нагруженных, носовой части за счет ее усиления путем наложения долота на указанную зону.

Недостатком известного лемеха является низкая прочность в зоне первого крепежного отверстия по отношению к прочности носовой части, вследствие возникновения дополнительной силы, создающей, помимо изгибающего, крутящий момент из-за несимметричности расположения площади двух поверхностей, образующихся пересечением долота линией, перпендикулярной опасному сечению и создающей плечо крутящего момента от давления почвенных частиц, крайние точки которого расположены на лезвии долота и на первом крепежном отверстии, являющимся опорой консольной балки с позиции сопромата.

Технической задачей изобретения является снижение силового воздействия почвенной массы на опасное сечение остова лемеха за счет изменения расположения долота относительно первого крепежного отверстия.

Поставленная задача достигается тем, что плужный лемех, содержащий остов с полевым и бороздным обрезами, спинку, лезвие, крепежные отверстия, первое из которых размещено на линии опасного сечения, и накладное долото с лезвиями, боковыми гранями и отверстиями для крепления к остову, согласно изобретению, линия, разделяющая долото на две равные по площади и форме части, и, проходящая через первое крепежное отверстие остова, расположена под углом 85-95° к линии опасного сечения.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан общий вид лемеха с лицевой стороны.

Плужный лемех содержит остов 1 с полевым 2 и бороздным 3 обрезами, спинку 4, лезвие 5, крепежные отверстия 6, первое из которых со стороны полевого обреза размещено на линии а-а опасного сечения, и накладное долото 7 с лезвиями 8, боковыми гранями 9 и отверстиями 10 для крепления к остову 1. Линия b-b разделяет долото 7 на две равные по площади и форме S₁ и S₂ части, проходит через первое 6 крепежное отверстие остова 1, и размещено под углом ƒ=85-95° к линии а-а опасного сечения.

Плужный лемех работает следующим образом.

При движении плужного корпуса носовая часть лемеха испытывает наибольшее давление от воздействия почвенной массы. При наезде на препятствие, например, в виде валуна или иного твердого предмета, резко возрастает нагрузка на лемех. Размещение долота по линии b-b, близкой к перпендикуляру относительно линии опасного сечения снижает нагрузку на первое крепежное отверстие 6 из-за минимального значения дополнительной силы, вследствие чего крутящий момент не оказывает существенного влияния на опасное сечение, и суммарная величина силового воздействия почвенной массы на опасное сечение а-а снижается.

Заданный угол f=85…95° является оптимальным. При увеличении f более 95° начнет резко повышаться дополнительная сила со стороны почвенной массы, что приведет к росту крутящего момента от давления почвы. При снижении f менее 85°, уменьшится вылет долота, соответственно снизится заглубляющая способность лемеха.

Полевые испытания заявленного плужного лемеха в Тульской области на тяжелых суглинистых почвах с каменистыми включениями показали преимущества его по прочности по сравнению с прототипом.

Реализация изобретения позволит повысить прочность в зоне опасного сечения путем снижения силового воздействия почвенной массы на опасное сечение остова лемеха за счет изменения расположения долота относительно первого крепежного отверстия на 20…35% в зависимости от почвенных условий.