ПЛУГ ЛЕСНОЙ

Техническое решение относится к лесохозяйственному машиностроению, а именно к лемешно-отвальным плугам для подготовки почвы под посадку и посев лесных культур, а также может быть использовано для создания противопожарных минерализованных полос. В отличие от сельскохозяйственных плугов общего назначения, лесные плуги относятся к плугам специального назначения. Специальные лесные плуги в качестве основного рабочего органа обычно имеют двухотвальные плужные корпуса с разнонаправленными лево- и правооборачивающими отвалами.
В настоящее время в лесном хозяйстве для полосной обработки почвы бороздами, а также для прокладки противопожарных минерализованных полос применяют специальные лесные плуги: ПКЛ-70; ПЛ-1; ПЛБ-0,7; ПЛБ-1; ПЛШ-1,2 и т.д.(см.книгу В.Ф.Зинин и др.»Технология и механизация лесохозяйственных работ М.АСАДЕМА, 2004 г.стр.96...99.
Основными составными частями этих плугов являются горизонтальная рама навесным устройством, двухотвальный корпус, вертикальный черенковый (или дисковый) и подрезной ножи. Двухотвальный плужный корпус выполнен в виде клина и состоит из вертикальной стойки, двух лемехов и двух сваренных встык лево- и правооборачивающих отвалов с винтовой рабочей поверхностью.
В процессе работы лемеха подрезают пласты почвы снизу, частично поднимают и передают на винтовую рабочую поверхность отвалов, последние оборачивают и укладывают их на необработанную поверхность рядом с бороздой, образуя открытую прямоугольную борозду и боковые микроповышения (см. также стр.80)
Обычно ширина борозды колеблется в пределах 700…1000 мм, глубина 100…150 мм, а ширина пласта 35…500 мм.
Однако процесс вспашки с помощью известных плугов является весьма высокоэнергоемким, кроме того они не обеспечивают необходимого качества подготовки почвы для лесных культур и создания минерализованных противопожарных полос. Высокая энергоемкость процесса вспашки известных плугов предопределяет применение для их агрегатирования тяжелых гусеничных тракторов. Это видно даже из простого сопоставления параметров формируемых борозд. Например, более легкий колесный трактор МТЗ(класса 1,4 тн.) при вспашке плугами общего назначения свободно работает трех и четырех корпусным плугом при глубине обработки 22…25 см и шириной захвата каждого корпуса 35 см. Лесной плуг ПКЛ-70 или ЛБ-0,7 - это фактически всего лишь двухкорпусный плуг теми же параметрами и значительно меньшей глубиной обработки 10…15 см, т.е. практически два раза менее глубже, а агрегатируются гусеничными тракторами значительно более тяжелого класса (3 тн.)
Также известен плужный корпус для подготовки почвы под производство лесных культур, содержащий стойку симметрично расположенные относительно нее в продольно-вертикальной плоскости лемешно-отвальные поверхности, лемехи которых установлены под острым углом друг к другу, вершина которых обращена к разрезающему ножу, установленному перед лемешно-отвальными поверхностями в указанной плоскости симметрии. С целью повышения качества подготовки почвы боковой обрез каждой лемешно-отвальной поверхности выполнен прямолинейным и расположен в продольно-вертикальной плоскости, параллельной продольной плоскости симметрии лемешно-отвальных поверхностей и под углом к горизонтальной плоскости, проходящей через лезвия лемехов. При этом рабочая высота прямолинейной поверхности равна или больше в/2 (1,2…2,2), где «в» - ширина захвата обоих лемехов (см. Патент РФ №2044425). По технической сущности это изобретение наиболее близко к предлагаемому техническому решению, обеспечивает более качественную вспашку и принято в качестве его прототипа.
Однако прототипу также присущи вышеуказанные недостатки аналогов, кроме того его недостатком является то, что пласт при вспашке поднимается на значительную высоту, в связи с этим, процесс вспашки является еще более высокоэнергоемким, требующий использования более энергонасыщенного трактора.
Предлагаемое техническое решение направлено на решение задачи снижения энергоемкости и устраняет недостатки известных технических решений, обеспечивает снижение энергоемкости процесса вспашки и позволяет использование для этого менее энергонасыщенных тракторов (кл. 1,4 тн) типа МТ3-82- основной технический результат.
Указанный технический результат достигается тем, что рабочий орган снабжен двумя боковыми полевыми досками с заостренными передними режущими кромками, высотой не менее максимальной глубины борозды, расположенными параллельно стойке на расстоянии равной ширине борозды по линиии бокового обреза и размещенными между ними в зоне их нижней кромки под углом к горизонту 5…10° плоской подошвой со стреловидным лемехом и приваренной к нижней кромке стойки, имеющей такой же угол к горизонту, при этом за лемехом между стойкой и полевыми досками до уровня их верхних кромок размещены наклонные направляющие пластины, а каждый отвал в плоскости нижней кромки снабжен горизонтальной трапецеидальной направляющей пластиной с заостренной боковой режущей кромкой, закрепленной на уровне верхней кромки полевой доски, причем упомянутые составляющие элементы рабочего органа и вертикальная стойка в местах прилегания друг к другу, жестко связаны между собой образуя впереди непосредственно за лемехом жесткий двугранный клин высотой не менее максимальной глубины борозды, а за ним направляющие и отваливающие в боковые стороны рабочие поверхности.
Полевые доски могут быть установлены по отношению ко дну борозды под углом 90…120°, а их передние режущие и нижние кромки имеют угол 60…90°.
Кроме того, плуг снабжен переставными по вертикали двумя опорными лыжами, установленными зеркально-симметрично на стойке над его заточенной передней кромкой и двумя наклонными зеркально-симметричными раскосами, жестко соединенными с передним брусом горизонтальной рамы и стойкой над опорными лыжами.
Техническое решение поясняется графически, где: на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого плуга; на фиг.2 размещение подошвы относительно стойки; на фиг.3 - плуг на виде сверху; на фиг.4 - плуг на виде спереди.
Плуг лесной состоит из горизонтальной рамы 1 с механизмом навески 2, вертикальной стойки 3 с заточенной передней кромкой 4, двух полевых досок 5, подошвы 6 со стреловидным лемехом 7, двух наклонных направляющих пластин 8, двух горизонтальных трапецеидальных пластин 9 с заостренными боковыми режущими кромками 10, отвалов 11 и 12, двух опорных лыж 13 и двух раскосов 14. Полевые доски 5 расположены зеркально-симметрично по линии бокового обреза на ширине борозды «В» и имеют передние режущие кромки. Полевые доски могут быть установлены по отношению ко дну борозды под углом 90…120°, а их передние режущие и нижние кромки имеют угол 60…90°. Подошва 6 со стреловидным лемехом 7, расположена между полевыми досками начиная с зоны их нижних кромок под углом 5°…10° к горизонту. Подошва приварена к нижней кромке стойки, которая имеет такой же угол к горизонту. Между стойкой 3 и полевыми досками 5, сразу же за стреловидным лемехом 7 и до уровня верхних кромок полевых досок размещены две наклонные направляющие пластины 8, а непосредственно за ними на уровне тех же вертикальных кромок полевых досок размещены две горизонтальные трапецеидальные пластины 9. Все составляющие элементы рабочего органа и вертикальная стойка в местах прилегания друг к другу жестко связаны между собой с помощью сварки, образуя впереди, непосредственно за лемехом, жесткий двугранный клин высотой не менее максимальной глубины борозды (h max), а за ним направляющие и отваливающие в боковые стороны рабочие поверхности. Для регулировки глубины борозды предусмотрены две опорные лыжи 13, установленные на вертикальной стойке 3 над ее заостренной кромкой. Для придания поперечной жесткости стойка 3 над опорными лыжами и передний брус горизонтальной рамы соединены двумя зеркально-симметричными раскосами 14.
Кроме того, между двумя отвалами с тыльной стороны предусмотрена поперечная распорка 15, а верхний конец механизма навески, конец рамы и упомянутая распорка жестко соединены продольным раскосом 16.
Плуг лесной агрегатируется трактором типа МТ3 - 82 и работает следующим образом. Вначале движения пахотного агрегата вперед заостренная кромка 4 стойки 3, стреловидный лемех 7 и полевые доски 5 с передними режущими кромками врезается в почву до упора на опорные лыжи 13, а при дальнейшем движении вырезают пласт, разделенный на две половины, которые сразу же поступает на наклонные направляющие пластины 8 и плоскопараллельно, без изменения формы пласта, поднимаются до уровня почвы, попадает на горизонтальный трапециевидный участок и одновременно в центральной части начинает взаимодействовать с поверхностью отвала, поднимаясь по которой, находясь над бороздой, оборачивается до 90°, а далее над поверхностью - остальные 90° и укладывается стерней вниз на необработанную поверхность по бокам открытой борозды. При этом режущие кромки горизонтального трапециевидного участка гарантированно подрезают приграничные стволики, корни и обеспечивают плотную укладку и исключение обратного завала пласта в борозду.
В процессе вспашки вырезанный со всех сторон пласт при подъеме вертикально вверх по наклонным направляющим не оказывает давления на боковые стенки борозды, при оборачивании не подвергается каким- либо существенным изменениям формы и деформации, и не требует для этого дополнительной энергии, что резко снижает энергоемкость процесса обработки почвы с предлагаемым плугом и обеспечивает его агрегатирование с менее энергонасыщенным трактором.