КОРПУС ПЛУГА

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям.
Известен корпус плуга, который состоит из стойки в виде упругой пластины трапециевидной формы, башмака, лемеха, полевой доски, отвала. Стойка в средней части повернута на 90° и прикреплена со стороны большего основания к раме плуга. К концу отвала прикреплена решетка с пальцами в виде упругих пластин. Пальцы решетки повернуты у основания вдоль продольных осей на 90°. (Пат. 2435342 РФ, МПК A01B 15/00. Корпус плуга / Н.Ф. Скурятин, Д.С. Баглай, В.В. Капустин (РФ). - №2010123607/13, заявлено 09.06.2010, опубл. 10.12.2011). Такое конструктивное исполнение позволяет снизить тяговое сопротивление и улучшить крошение почвы за счет вибрации корпуса на пружинной стойке и применения пальцевой решетки на конце отвала.
Недостатками аналога являются отсутствие регулировки параметров вибрации рабочего корпуса (частоты и амплитуды), возможность налипания влажной почвы на центральную часть отвала, так как пальцевая решетка установлена на конце отвала, самоотвинчивание гаек в крепежных соединениях на раме плуга, так как вибрация корпусов передается на раму, недостаточно эффективное уменьшение тягового сопротивления из-за сравнительно большого угла подъема лемешно-отвальной поверхности. В результате заявленный технический результат аналога выполняется не в полной мере.
Известно применение вертикального ножа, прикрепляемого к носку лемеха в плоскости полевого обреза, например у плугов фирмы «Черарди», Италия (Лобачевский Я.П. Современное состояние и тенденции развития почвообрабатывающих машин / Я.П. Лобачевский, Л.М. Колчина. - М., 2005. - С. 66). Вертикальный нож уменьшает сопротивление каждого корпуса плуга, так как отрезает отделяемый пласт от массива поля и способствует формированию опережающей трещины в почве.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является вибрирующий корпус плуга по статье Василенко В.В. Модернизация плужного корпуса /В.В. Василенко [и др.] // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2010 №5. - С. 33-35. В отличие от приведенного выше аналога, гибкая стойка состоит из пакета полос, ориентированных по направлению движения, число полос в пакете можно изменять при изменении свойств почвы или глубины вспашки. Полосовая форма основной части отвала уменьшает зону возможного налипания почвы и способствует снижению тягового сопротивления. Полосы выполнены из пружинной стали, они тоже вибрируют во время работы, стряхивают и разрыхляют почву, снижают силу трения.
Недостатками прототипа, как и аналога, являются отсутствие регулировки параметров вибрации рабочего корпуса (частоты и амплитуды), самоотвинчивание гаек в крепежных соединениях на раме плуга.
a
a
Технический результат полезной модели - снижение тягового сопротивления и улучшение крошения почвы при сохранении надежности болтовых соединений - достигается тем, что корпус плуга включает криволинейную стойку, башмак, лемех, отвал, вертикальный нож и полевую доску, причем стойка выполнена в виде пакета полос из пружинной стали, концами закрепленных в зажимах и ориентированных по направлению движения плуга, и имеет регулятор колебаний в виде массивного зажима по боковым поверхностям, переставляемого по высоте вдоль стойки, а отвал выполнен из пружинных полос, ориентированных вдоль движения почвенного пласта. Между стойкой и рамой по прилегающим поверхностям поставлены демпфирующие прокладки из резины или другого эластичного материала. Угол α подъема лемеха по ходу движения меньше, чем 90° - φ, где φ - максимально возможный угол трения почвы по материалу лемеха, а вершина полевого обреза отвала отстоит от носка лемеха не менее, чем на расстояние L≥1,5, где  - максимальная расчетная глубина вспашки.
Криволинейная форма стойки увеличивает ее длину и амплитуду колебаний. Полосы стойки в своих пакетах ориентированы по ходу движения плуга, чтобы лучше противостоять главным продольным силам сопротивления и вибрировать от переменных поперечных сил, а также подвергаться крутильным колебаниям. Переставляемый по высоте регулятор колебаний сдавливает стойку по бокам, устраняя ее гибкость на сдавливаемом участке. Если этот участок будет в верхней части стойки, где изгибающий момент от действия возмущающей силы значительный, амплитуда колебаний уменьшится, а частота увеличится. В нижней части стойки изгибающий момент мал, и лишение гибкости стойки именно на этом участке не уменьшит амплитуду, она останется большой, а дополнительная масса регулятора, прибавляемая к массе рабочего органа, уменьшит частоту колебаний. Регулятор колебаний может иметь обтекаемую форму для уменьшения вероятности нависания сорняков. Вибрация плужных корпусов при жестком соединении с рамой передается на все крепежные болтовые и сварные соединения. Полевые испытания наших экспериментальных плугов выявили самоотвинчивание гаек и ослабление сварочных швов. После постановки резиновых прокладок эти недостатки исчезли. Угол трения влажной суглинистой почвы по стали доходит до 70°. Чтобы она надежно скользила по лемешно-отвальной поверхности, надо установить лемех с углом подъема 18-20° и обеспечить его плавное увеличение на отвале путем отодвигания носка лемеха от верхней точки полевого обреза вперед по ходу плуга на расстояние в полторы максимальной глубины вспашки. На серийных плугах эти параметры не выполняются, как и не применяется вибрация корпусов, в результате чего наши экспериментальные плуги на полевых испытаниях показали уменьшение тягового сопротивления на 15-18%.
На фиг. 1 показан корпус плуга на виде сбоку; на фиг. 2 - вид сзади.
a
a
К раме 1 при помощи зажима 2 прикреплена криволинейная стойка 3 корпуса плуга. Между зажимом и рамой вставлена демпфирующая прокладка 4. Стойка представляет собой пакет плоских пружинистых полос 5, ориентированных параллельно направлению движения плуга. В нижней своей части стойка при помощи зажима 6 жестко прикреплена к башмаку 7 корпуса плуга. К этому же башмаку прикреплены и рабочие элементы: лемех 8, отвал 9, вертикальный нож 10 и полевая доска 11. На произвольном участке стойки 3 закреплен регулятор колебаний 12 в виде зажима со стягивающими болтами 13. Лемех 8 в области своего носка образует угол α по отношению к горизонту, называемый углом подъема. На отвале 9 угол подъема постепенно увеличивается по высоте расположения точки отсчета на полевом обрезе 14, но так, чтобы вершина полевого обреза отстояла от носка лемеха не менее, чем на расстояние L≥1,5 где  - симальная расчетная глубина вспашки для проектируемого корпуса плуга.
Во время работы плуга постоянно меняющееся сопротивление почвы вызывает спонтанную вибрацию рабочего корпуса благодаря пружинистым свойствам стойки. Изменяя число полос в зажимах, можно увеличить или уменьшить прочность стойки в соответствии с силой тягового сопротивления рабочего корпуса. Переставляя регулятор 12 по высоте стойки, можно подобрать рациональный режим колебаний для самоочищения рабочего корпуса, улучшения крошения почвы и уменьшения тягового сопротивления: перемещение регулятора вверх уменьшает амплитуду и увеличивает частоту колебаний, а вниз - увеличивает амплитуду и уменьшает частоту. Спонтанная вибрация отдельных полос на отвале 9 тоже способствует самоочищению корпуса от налипания почвы, уменьшает силу трения и тяговое сопротивление, почва лучше измельчается. Вибрация корпусов не передается на раму плуга, она гасится в демпфирующих прокладках. Пологое нарастание угла подъема почвы по лемешно-отвальной поверхности обеспечивает скольжение почвенных пластов, а не сгруживание перед инструментом, обрабатываемые пласты отделяются от массива поля путем отрыва, а не сжатия, что значительно уменьшает энергозатраты на вспашку.
Таким образом, заявленная комбинация признаков в полезной модели обеспечивает реализацию технического результата.
Корпус плуга является промышленно применимым и может быть эффективно использован на плугах для отвальной вспашки, в том числе оборотных.