ОБОРОТНЫЙ ПОЛУНАВЕСНОЙ ПЛУГ ДЛЯ ВСПАШКИ ВНЕ БОРОЗДЫ
REVERSIBLE SEMI MOUNTED PLOUGH FOR PLOUGHING OUT OF FURROW

Изобретение относится к средствам сельскохозяйственной механизации, в частности к плугам. Более конкретно, изобретение относится к оборотному полунавесному плугу для вспашки вне борозды, предназначенному для соединения с трактором при помощи головки автосцепки и содержащему раму, на которой установлены плужные корпуса, дышло и оборотное устройство, при этом указанная рама опирается на землю через по меньшей мере одно колесо, выполненное с возможностью перемещения по высоте задней части указанной рамы.
Такой полунавесной плуг содержит раму, опирающуюся на землю через двухколесную тележку. Рама несет на себе двенадцать плужных корпусов и позволяет работать на очень большой ширине, т.е. имеет большие рабочие габариты. Этот плуг является оборотным и содержит оборотное устройство и дышло. Таким образом, правый и левый плужные корпуса последовательно включают в работу путем поворота рамы на 180° вокруг продольной оси, образованной дышлом, и вокруг этой продольной оси осуществляют маневр оборота. Для уменьшения усилий во время маневра оборота имеются средства для восстановления центровки рамы плуга путем ее приведения к продольной оси. Этот плуг позволяет производить вспашку вне борозды и содержит тяги, позволяющие смещать раму относительно дышла. Для обеспечения заданной глубины вспашки передними корпусами плуг содержит колесо контроля глубины, расположенное спереди первого корпуса. На оборотном устройстве закреплено регулировочное колесо таким образом, чтобы глубину работы корпусов можно было контролировать в двух положениях: при правой вспашке и левой вспашке.
В конце поля, когда раму приподнимают, чтобы осуществить маневр оборота, плужные корпуса выходят из земли, и колесо контроля глубины отходит от земли. Поскольку плуг производит вспашку вне борозды, конструкция плуга и, в частности, его тяги повергаются воздействию значительных усилий, когда плужные корпуса выходят из земли. Эти усилия являются большими, поскольку на передней части рамы установлено большое число корпусов, а рама смещается в боковом направлении. Для уменьшения перекоса во время маневра разворота тяги выноса складывают при помощи силового цилиндра выноса, который укорачивается для приближения рамы к дышлу и, следовательно, к продольной оси с целью осуществления оборота.
Кроме того, когда раму приподнимают и корпуса выходят из земли, большие усилия стремятся прижать раму к земле, поскольку корпуса стремятся углубиться в землю. Поскольку большинство тракторов не имеют двухступенчатой подъемной системы, противоположное плечо подъема спереди плуга стремится подняться, когда рама поднимается, что приводит к опусканию передних корпусов плуга. Таким образом, плуг стремится повернуться вокруг плеча подъема, находящегося со стороны плуга, и вернуть корпуса ближе к земле. Вследствие этого подъем рамы оказывается недостаточным и расстояние отхода от земли уменьшается.
Эти усилия создают значительный перекос, так как центр тяжести плуга не находится на его продольной оси вращения, и конструкция плуга подвергается воздействию больших усилий. Дисбаланс, создаваемый рамой и корпусами, находящимися с одной стороны от продольной оси, приводит к дисбалансу на уровне подъемной системы трактора, так как на одно из плеч подъема во время подъема рамы от земли действуют более значительные усилия.
Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков. В частности, задача изобретения состоит в создании оборотного полунавесного плуга для вспашки вне борозды, конструкция которого подвергается меньшим усилиям и который позволяет производить вспашку на постоянной глубине во время всего рабочего цикла. Решение должно быть простым и недорогим.
Для решения этой задачи наиболее важным является то, что указанный плуг содержит дополнительное средство, позволяющее поднимать или опускать переднюю часть указанной рамы во время операции выхода из земли или входа в землю указанных плужных корпусов, соответственно, при этом указанное дополнительное средство выполняет функцию колеса контроля глубины, перемещаясь по необработанной земле во время вспашки. Благодаря этому дополнительному средству, нагрузка на конструкцию плуга уменьшается, и действующая на трактор вертикальная нагрузка лучше распределяется на оба плеча подъема.
Другой важной особенностью настоящего изобретения является то, что дополнительное средство остается в положении опоры на землю во время разворотов в конце поля. Таким образом, дополнительное средство обеспечивает дополнительную опору на землю, когда трактор осуществляет развороты. Чтобы следовать изменениям направления во время этих разворотов, дополнительное средство выполнено с возможностью свободного вращения вокруг вертикальной оси.
Предпочтительно дополнительное средство остается на земле во время операций складывания или раскладывания плуга. Оставаясь на земле, когда рама приближается к дышлу или удаляется от дышла, оно позволяет уменьшить усилия на конструкцию плуга.
Для обеспечения вспомогательной функции по отношению к подъемной системе трактора и к тележке дополнительное средство установлено на поворотной части плуга. Предпочтительно дополнительное средство, выполняющее функцию колеса контроля глубины во время вспашки, расположено вблизи первого корпуса. Предпочтительно дополнительное средство установлено на раме. Это положение обеспечивает хорошее перераспределение нагрузки, когда раму поднимают, так как дополнительное средство образует вынесенную точку опоры на землю.
Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из дальнейшего описания неограничивающего примера его осуществления со ссылками на чертежи.
На фиг.1 показан плуг в соответствии с настоящим изобретением, вид сверху;
на фиг.2 показан плуг во время операции складывания, вид сбоку;
на фиг.3 показан плуг во время операции выхода из земли, вид сверху;
на фиг.4 показан плуг в конфигурации транспортировки, вид сбоку.
Показанное на фиг.1 сельскохозяйственное орудие является плугом 1.  Плуг 1 приспособлен для соединения с трактором 2 при помощи головки 3 автосцепки. В частности, плуг 1 соединен с подъемной системой 4 трактора 2. На фигурах показаны только задняя часть трактора 2 и его задние колеса 5. Трактор тянет плуг 1 в направлении движения, показанном стрелкой А. В дальнейшем понятия «передний», «задний» и «спереди», «сзади» будут рассматриваться относительно направления движения А.
Плуг является полунавесным и может обрабатывать очень широкую полосу поля. Плуг 1 содержит раму 6, на которой установлены плужные корпуса 7, дышло 8 и оборотное устройство 9. Своей задней частью рама 6 опирается на землю через одно или два колеса 10. В примере, показанном на фиг.1, плуг 1 является оборотным и оборудован большим числом плужных корпусов 7, например, в количестве двенадцати. Он опирается на землю через тележку, содержащую два колеса 10. Эта тележка оборудована силовым цилиндром, выполненным с возможностью перемещения задней части рамы 6 между рабочим нижним положением и верхним положением транспортировки, и наоборот. Дышло 8 с одной стороны соединено с головкой (3) автосцепки через вертикальную ось 11, за которой следует горизонтальная поперечная ось 12, а с другой стороны - с рамой 6. Вертикальная ось 11 обеспечивает лучшее следование за трактором 2, в частности, на разворотных полосах в конце поля, а поперечная ось 12 обеспечивает смещение рамы 6, чтобы она могла лучше следовать рельефу поля. Дышло 8 соединено с рамой 6 посредством шарнира 13 с по существу вертикальной осью.
Показанный на фиг.2 плуг 1 является оборотным. Под действием оборотного устройства 9 рама 6 может поворачиваться относительно продольной оси, физически образованной дышлом 8. Этот плуг 1 большой ширины содержит несколько колес контроля глубины плужных корпусов 7, а на раме 6 распределены колеса. Переднее колесо 14 контроля глубины расположено в передней части рамы 6 и контролирует глубину вспашки переднего плужного корпуса 7. Это переднее колесо 14 движется по целине, т.е. колесо катится по еще не вспаханной плугом части поля. В этом положении при вспашке вне борозды глубину вспашки определяют и регулируют относительно рамы 6 через переднее колесо 14 контроля глубины при помощи системы регулировки высоты колеса относительно рамы 6. Оно находится вблизи первого плужного корпуса 7, в частности, перед ним. В задней части рамы 6 глубину вспашки контролирует заднее колесо 15. Для других плужных корпусов 7 глубину вспашки контролируют с одной стороны колеса 10 тележки, а с другой стороны - промежуточное колесо 16. Промежуточное колесо 16 расположено между тележкой и передним колесом 14 предпочтительно вблизи вертикального шарнира 13.
Плуг 1 содержит также механизм 17 складывания и раскладывания. Этот механизм 17 позволяет плугу 1 осуществлять то, что называют вспашкой вне борозды, т.е. вспашку, при которой трактор 2 движется своими четырьмя колесами по невспаханному полю, на котором еще присутствует растительность. Механизм 17 расположен между рамой 6 и дышлом 8 и состоит из тяг 18 выноса и силового цилиндра 19 выноса. Благодаря тягам 18 и силовому цилиндру 19, рама 6 может приближаться или удаляться от дышла 8, поворачиваясь вокруг вертикальной оси шарнира 13. Эту операцию называют также «складыванием» и «раскладыванием» рамы 6. Предпочтительно раму 6 приближают к дышлу 8 для позиционирования первого корпуса вблизи трактора 2 с целью облегчения маневра оборота. На фиг.1 плуг 1 показан в положении вспашки вне борозды, и рама 6 вынесена относительно трактора 2. Тяги 18 выноса открыты с большим углом раскрытия. На фиг.3 показан плуг 1 во время операции складывания рамы 6, и тяги 18 выноса убираются под действием силового цилиндра 19.
Плуг 1 содержит дополнительное средство 20, позволяющее поднимать или опускать переднюю часть указанной рамы 6 во время операции выхода из земли или входа в землю указанных плужных корпусов 7, соответственно, и выполняет функцию колеса контроля глубины, перемещаясь по невспаханной земле во время работы. Это дополнительное средство 20 выполняет, в частности, функцию вспомогательного средства для подъемной системы 4 трактора 2 с целью выхода из земли плужных корпусов 7. Дополнительное средство 20 установлено на плуге 1 предпочтительно на его поворотной части. Этой поворотной частью является, например, рама 6 плуга 1. Предпочтительно дополнительное средство 20 установлено спереди рамы, если рассматривать направление движения А. Оборотное устройство 9 и механизм 17 складывания/раскладывания тоже являются поворотными частями плуга 1. Благодаря этому дополнительному средству 20, действующая на трактор 2 вертикальная нагрузка остается распределенной на два плеча подъемной системы 4 во время выхода из земли или входа в землю корпусов 7. Это позволяет избежать дисбаланса, связанного с рычажным эффектом вокруг подъемного рычага со стороны плуга. За счет этого также уменьшаются действующие на конструкцию плуга 1 усилия. Дополнительное средство 20 выполнено так, чтобы обеспечивалось перемещение по высоте параллельно земле. Дополнительным средством 20 управляют при помощи по меньшей мере одного привода 21, например, силового гидроцилиндра. Предпочтительно привод 21 является двухступенчатым силовым цилиндром.
Во время разворотов дополнительное средство 20 остается в положении опоры на землю. Для сопровождения трактора 20 при движении на разворотных полосах в конце поля дополнительное средство 20 свободно вращается вокруг по существу вертикальной оси шарнира 24. Также дополнительное средство 20 остается на земле при операциях складывания и раскладывания. В частности, оно остается на земле во время выхода из земли корпусов 7, во время складывания рамы 6, затем во время раскладывания рамы 6 и входа в землю корпусов 7. Дополнительное средство 20 остается в положении опоры на землю во время разворотов за исключением маневра оборота.
Предпочтительно дополнительное средство 20 используют в качестве колеса контроля глубины во время вспашки. Оно расположено вблизи первого корпуса 7 и позволяет контролировать глубину работы передней части указанной рамы 6. Дополнительное средство 20 содержит переднее колесо 14 контроля глубины и во время вспашки вне борозды катится по невспаханному полю. Таким образом, ширина переднего колеса 14 контроля глубины не ограничена шириной вспашки, и риски оставления колеи на вспаханном поле снижаются, так как колесо не движется в борозде последнего корпуса, выполненной во время предыдущего прохода.
В данном примере осуществления изобретения дополнительное средство 20 соединено с рамой 6 при помощи верхней и нижней тяг 22 и 23. Тяги 22 и 23 являются шарнирными и имеют соответствующие оси, по существу перпендикулярные к направлению движения А. Эти тяги 22 и 23 расположены таким образом, чтобы образовать вертикально деформируемый четырехугольник, в частности параллелограмм. Таким образом, привод 21 обеспечивает перемещение дополнительного средства 20 параллельно земле. Благодаря приводу 21, дополнительное средство 20 остается на земле во время всей фазы разворота плуга 1, за исключением маневра оборота. На фиг.2 показана операция выхода из земли, при этом дополнительное средство 20 участвует в подъеме плужного корпуса 7 из земли.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, дополнительное средство 20 соединено с рамой 6 при помощи кулисы. Кулиса тоже обеспечивает перемещение по высоте параллельно земле.
Чтобы следовать направлению дышла 8 во время разворотов, дополнительное средство 20 установлено при помощи шарнира с по существу вертикальной осью 24. Таким образом, оно автоматически принимает соответствующее положение, чтобы следовать направлению А трактора 2. Как показано на фиг.1, переднее колесо 14 контроля глубины дополнительного средства 20 расположено спереди первого корпуса и контролирует глубину работы корпусов 7 в передней части рамы 6. Оно ориентировано по направлению движения А и по существу параллельно обратным направлениям плужных корпусов 7. При вспашке вне борозды оно катится по невспаханной земле.
На фиг.3 показано дополнительное средство 20 во время операции складывания рамы 6. Поскольку колесо 14 поворачивается вокруг вертикальной оси 24, оно меняет направление во время складывания рамы 6. В этом случае оно направлено по существу перпендикулярно к направлению движения А. На практике, когда трактор достигает конца поля, он не останавливается, чтобы произвести разворот. Он продолжает двигаться, в то время как корпуса 7 выходят из земли, и рама 6 складывается для разворота, и когда она раскладывается, чтобы позиционировать плужные корпуса 7 для возобновления вспашки. Во время разворота дополнительное средство 20 вместе с передним колесом 14 контроля глубины, которое большую часть времени остается на земле, точно следует по пути трактора 2. При этом дополнительное средство 20 может поворачиваться, по меньшей мере, на 180° вокруг вертикальной оси 24. Предпочтительно положение вертикальной оси 24 центровано относительно дополнительного средства 20. Вертикальная ось 24 центрована относительно переднего колеса 14 контроля глубины, что позволяет ему катиться с возможностью ориентации по направлению А движения трактора 2 без заноса.
Для показанного на фигурах плуга 1 перед маневрами оборота необходимо приблизить раму 6 к дышлу 8, чтобы избежать помех. Предпочтительно складывание рамы 6 позволяет также уменьшить усилия на уровне конструкции плуга 1, на уровне подъемной системы 4 трактора 2 и, в частности, для оборотного устройства 9. В такой операции складывания/раскладывания нет необходимости, если конструкция и оборотное устройство 9 плуга 1 имеют большие размеры.
Дополнительное средство 20 через свое переднее колесо 14 контроля глубины должно контролировать глубину работы корпусов в двух положениях рамы 6: при правой вспашке и при левой вспашке. Для этого необходимо, по меньшей мере, переднее колесо 14 контроля глубины. В данном примере осуществления изобретения переднее колесо 14 контроля глубины содержит сдвоенные колеса, установленные на одной оси вращения и расположенные рядом друг с другом. Таким образом, переднее колесо 14 контроля глубины соединено с рамой 6 при помощи шарнира 25 с по существу горизонтальной осью, параллельной направлению движения А. Для того чтобы во время перехода из одного рабочего положения в другое рабочее положение переднее колесо 14 контроля глубины было все время направлено к земле, его соединяют с грузом или противовесом 26. Во время оборота и независимо от рамы 6 переднее колесо 14 контроля глубины не меняет положения и остается напротив земли.
В непоказанном на чертежах примере осуществления изобретения дополнительное средство 20 установлено посредством шарнира с по существу горизонтальной осью, перпендикулярной к направлению движения А. Такое расположение оси позволяет регулировать рабочую глубину.
В конфигурации транспортировки, показанной на фиг.4, вращение переднего колеса 14 контроля глубины вокруг горизонтального шарнира 25 рамы 6 блокируют стопором 27. Управление этим стопором 27 может быть ручным или автоматическим.
Согласно не показанному на чертежах примеру осуществления изобретения, переднее колесо 14 контроля глубины состоит из двух колес. В этом случае оба колеса расположены симметрично относительно рамы 6, и каждое из них контролирует одно из положений вспашки. В этом случае колеса установлены на раме 6 неподвижно. Горизонтальный шарнир 25 и противовес в данном случае не нужны.
В непоказанном на чертежах альтернативном варианте дополнительное средство 20 установлено на механизме 17 складывания/раскладывания плуга 1. Во время оборота механизм 17 складывания/раскладывания поворачивается вместе с рамой 6 вокруг дышла 8, и дополнительное средство 20 автоматически переходит из одного рабочего положения в другое. При расположении дополнительного средства 20 на механизме 17 складывания/раскладывания, а не на переднем конце рамы 6, перераспределение нагрузки менее эффективно.
Разумеется, настоящее изобретение не ограничивается описанным и представленным на чертежах вариантом его осуществления. В него можно вносить изменения, в частности, в отношении состава или количества различных элементов или можно производить замены техническими эквивалентами, не выходя при этом за рамки области правовой защиты, определенные формулой изобретения.