РАБОЧИЙ ОРГАН ПЛУГА

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности, к орудиям основной обработки почвы, а именно узлам, рабочим органам и деталям сельскохозяйственных машин - плугов, и может быть использована в качестве рабочего органа плуга при обработке почв повышенной твердости и влажности.
Известен рабочий орган почвообрабатывающего орудия, содержащий стойку, на которой закреплены изогнутый в виде спирали нож, отвал и первый отвал-лемех, расположенный под отвалом, второй отвал-лемех, расположенный с противоположной стороны от первого отвала-лемеха относительно стойки, и выравниватель, закрепленный на отвале с тыльной стороны с возможностью его вертикального, горизонтального перемещения и поворота относительно направления движения, при этом отвал и отвалы-лемехи выполнены съемными (см. патент РФ на изобретение №2317666, МПК А01В 35/00, опубл. 27.02.2008 г.).
Однако, в конструкции известного рабочего органа почвообрабатывающего орудия быстрому износу подвержены нож и отвалы-лемеха. Рабочий орган плохо заглубляется, не обеспечивая стабильную глубину обработки. Стойка подвержена изгибу, а форма отвала-лемеха не обеспечивает полный оборот пласта почвы. При этом рабочий орган не может быть использован в режиме безотвальной обработки почвы из-за конструкции крепления элементов рабочего органа на стойке. Таким образом, рабочий орган в целом имеет недостаточную износостойкость и ограниченные функциональные возможности.
Известен рабочий орган почвообрабатывающего орудия, включающий правосторонний и левосторонний лемеха, стойку и основание для закрепления стойки и лемехов, при этом длина левостороннего лемеха составляет не менее 1/3 длины правостороннего, а углы расположения лемехов относительно направления движения выбраны из интервала значений 30-60°, при этом рабочий орган снабжен отвалом, закрепленным на стойке с правой стороны под углом 15-60° к направлению движения, правосторонний лемех выполнен с выступающим носком, а стойка выполнена плоской с криволинейными передней и задней торцевыми поверхностями дугообразной формы (см. патент РФ на полезную модель №93616, МПК А01В 15/00, опубл. 10.05.2010 г.).
Известный рабочий орган почвообрабатывающего орудия также подвержен быстрому износу, так как в процессе эксплуатации при заглублении рабочего органа основное давление почва оказывает на правый основной лемех, вследствие чего он быстро изнашивается. При обработке почвы высокой твердости возможна деформация выступающего носка лемеха, что также негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках устройства. Кроме того, плоская стойка подвержена изгибу, выступающий носок правого лемеха не обеспечивает стабильного заглубления, а конструкция отвала не обеспечивает полный оборот пласта почвы.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является известный рабочий орган почвообрабатывающего орудия, включающий плоскую стойку, долото и башмак-основание, к которому под острым углом установлены правооборачивающий и левооборачивающий лемеха, выполненные с режущими кромками, при этом долото закреплено к плоской стойке, а лемеха закреплены со смещением относительно друг друга по направлению движения рабочего органа, долото выполнено в виде пластины, изогнутой в средней части под углом 160-175° и снабженной, по крайней мере, одной режущей кромкой, при этом долото сопряжено с лемехом, смещенным по направлению движения относительно другого лемеха (см. патент РФ на полезную модель №106488, МПК А01В 15/02, А01В 35/20, опубл. 20.07.2011 г.).
Известный рабочий орган почвообрабатывающего орудия также подвержен быстрому износу, поскольку плоская стойка и полосы отвала подвержены изгибу, а долото быстро изнашивается в передней части до изгиба. Несъемные элементы крепления отвала не позволяют использовать известный рабочий орган в режиме безотвальной обработки, что сужает его функциональные возможности. Кроме того, элементы отвала имеют радиус кривизны, уменьшающийся от долота к периферии, не обеспечивая требования по гребнистости.
Задачей настоящей полезной модели является создание конструкции рабочего органа плуга, характеризующегося повышенной надежностью и износостойкостью, увеличенным эксплуатационным ресурсом при повышении качества обработки почвы за счет снижения гребнистости, улучшения крошения почвы, слитности пашни и повышения степени заделки пожнивных остатков и расширенными функциональными возможностями, обусловленными возможностью использования в режиме безотвальной обработки почвы.
Техническим результатом, достигаемым при решении поставленной задачи, является повышение жесткости конструкции в целом, устойчивости на изгиб стойки и полос отвала, уменьшение нагрузки на переднюю часть долота и место крепления отвала к стойке, увеличение площади контакта конструктивных элементов рабочего органа плуга, постоянство глубины обработки и уравновешивание боковой нагрузки на рабочий орган, придание отвалу полувинтовой формы, обеспечение возможности смены способа обработки почвы.
Указанный технический результат достигается тем, что в рабочем органе плуга, содержащем стойку, долото, основание, к которому под острым углом установлены правый и левый лемеха, выполненные с режущими кромками, и отвал, содержащий переднюю часть и полосы, при этом долото закреплено к стойке, а лемеха закреплены со смещением относительно друг друга по направлению движения рабочего органа, долото выполнено в виде пластины, снабженной, по крайней мере, одной режущей кромкой, согласно полезной модели, стойка имеет замкнутый профиль поперечного сечения, по крайней мере, с тремя ребрами жесткости, долото выполнено в виде прямой пластины с заточенной передней частью и наплавленной твердым сплавом нижней поверхностью, на основании закреплена съемная пластина крепления двух полос отвала, выполненных «Т»-образной формы и имеющих увеличивающийся к верхней части угол изгиба спиралевидной формы, при этом нижняя передняя часть стойки в месте размещения передней части отвала выполнена с криволинейной поверхностью, стойка снабжена съемным кронштейном для крепления передней части отвала с опорой его внутренней поверхностью на криволинейную поверхность нижней передней части стойки, а передняя часть отвала и две его полосы закреплены на планке, которая посредством двух тяг опирается на кронштейн, приваренный в средней задней части стойки.
Стойка и основание рабочего органа плуга могут быть сварены между собой.
Правый лемех может быть закреплен к основанию с углом к направлению движения в диапазоне 144°-148°, а левый - 136°-140°.
Тяги крепления отвала могут быть выполнены в виде талрепов.
Левый наружный обрез передней части отвала может быть упрочнен наплавкой твердосплавным материалом.
В верхней части стойки могут быть выполнены, по крайней мере, четыре отверстия для крепления стойки к несущей раме плуга, при этом три отверстия из них выполнены с меньшим диаметром.
Указанный технический результат достигается за счет следующего.
Выполнение стойки согласно предложенной конструкции увеличивает ее жесткость в целом и устойчивость на изгиб в частности за счет наличия ребер жесткости и выполнения профиля поперечного сечения замкнутым.
Выполнение долота в виде прямой пластины с заточенной передней частью и наплавленной твердым сплавом нижней поверхностью обусловлено следующим. При выполнении долота в виде изогнутой пластины части долота входят в почву под различными углами, тем самым, испытывая различную нагрузку. При этом до точки изгиба пластины долото испытывает максимальную нагрузку и за счет этого подвержено ускоренному износу. Выполнение долота в виде прямой пластины распределяет нагрузку на долото в целом, приводя к равномерному износу, а наплавление на нижнюю поверхность дополнительно повышает износостойкость.
Выполнение полос отвала с «Т»-образной формы повышает их жесткость и устойчивость на изгиб, при этом увеличивающийся к верхней части угол изгиба спиралевидной формы формирует полувинтовую форму отвала в целом, что приводит к уменьшению гребнистости, повышению степени крошения почвы и повышения степени заделки пожнивных остатков.
Наличие в нижней передней части стойки криволинейной поверхности позволяет использовать образовавшуюся выемку как место опоры для отвала, образуя линию опоры, что повышает устойчивость конструкции в целом за счет увеличения площади контакта отвала и стойки и снижает нагрузку на места крепления отвала к стойке.
Закрепления передней части отвала и двух его полос на планке, которая посредством двух тяг опирается на кронштейн, приваренный в средней задней части стойки, а также выполнение тяг крепления отвала в виде талрепа повышает жесткость крепления конструктивных элементов отвала между собой, снижая вероятность его деформации, что повышает жесткость и устойчивость конструкции в целом.
При этом возможность демонтажа пластины и кронштейна для крепления передней части отвала, а также тяг с планкой, позволяет оперативно отсоединить все конструктивные элементы отвала, приводя рабочий орган плуга в режим безотвальной обработки почвы, расширяя функциональные возможности предложенной конструкции, заключающиеся в оперативном изменении способа обработки почвы с отвального на безотвальный и наоборот, а также произвести замену конструктивного элемента рабочего органа, который подвергся чрезмерному износу.
Установка правого лемеха к основанию с углом к направлению движения в диапазоне 144°-148°, а левого - 136°-140° обеспечивает постоянство глубины обработки и уравновешивание боковой нагрузки на рабочий орган, что также повышает износостойкость конструкции в целом.
Наплавление левого наружного обреза передней части отвала наплавкой твердосплавным материалом повышает прочность передней части отвала.
Наличие в верхней части стойки, по крайней мере, четырех отверстий для крепления стойки к несущей раме плуга и выполнение трех из них с меньшим диаметром повышает надежность рабочего органа плуга, вследствие того, что при избыточной нагрузке происходит срез креплений в отверстиях только меньшего диаметра, позволяя сохранить работоспособность рабочего органа, снижая вероятность его разрушения.
Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами, где на фиг.1 представлен рабочий орган плуга, вид спереди сбоку; на фиг.2 - то же, вид сзади сбоку; на фиг.3 - долото с планкой крепления; на фиг.4 - поперечное сечение рабочего органа плуга, вид сверху.
Цифрами на чертеже обозначены: 1 - стойка; 2 - долото; 3 - основание; 4 - правый лемех; 5 - левый лемех; 6 - передняя часть отвала; 7 - полосы отвала; 8 - планка крепления долота 2; 9 - пластина крепления полос 7 отвала; 10 - кронштейн стойки 1 для крепления передней части 6 отвала; 11 - планка крепления отвала; 12 - тяги для опоры планки 11; 13 - кронштейн крепления тяг 12; 14 - монтажные отверстия в стойке 1.
Рабочий орган плуга содержит стойку 1, долото 2, основание 3 и отвал (фиг.1 и 2). Стойка 1 и основание 3 могут быть сварены между собой.
К основанию 3 под острым углом установлены правый (правооборачивающий) и левый (левооборачивающий) стандартные лемеха 4 и 5, выполненные с режущими кромками (фиг.1 и 2).
Лемеха 4 и 5 устанавливаются, например, под углом 30° в нормальном сечении к поверхности поля. Целесообразно закреплять правый лемех 4 к основанию под углом к направлению движения в диапазоне 144°-148°, а левый лемех 5 - 136°-140°.
Отвал содержит переднюю часть 6 и полосы 7 (фиг.1 и 2). Левый наружный обрез передней части 6 отвала целесообразно упрочнить наплавкой из твердосплавного материала.
Лемеха 4 и 5 закреплены со смещением относительно друг друга по направлению движения рабочего органа.
Долото 2 закреплено к стойке 1 через планку 8 и выполнено в виде прямой пластины (фиг.3), снабженной, по крайней мере, одной режущей кромкой, с заточенной передней частью и с наплавленной твердым сплавом нижней поверхностью, расположенной правым обрезом над левым обрезом правого лемеха 4 (фиг.1).
Стойка 1 выполнена с замкнутым профилем поперечного сечения (фиг.1 и 4), по крайней мере, с тремя ребрами жесткости. Стойка 1 может быть выполнена с коробчатым сечением, имея в этом случае четыре ребра жесткости.
На основании 3 закреплена съемная пластина 9 крепления двух полос 7 отвала. При этом полосы 7 отвала выполнены «Т»-образной формы и имеют увеличивающийся к своей верхней части изгиб спиралевидной формы (фиг.2), формируя полувинтовую форму отвала.
Нижняя передняя часть стойки 1 в месте размещения передней части 6 отвала выполнена с криволинейной поверхностью (фиг.2), т.е. контур нижней передней части стойки 1, обращенный по направлению движения рабочего органа, выполнен криволинейным.
Стойка 1 снабжена съемным кронштейном 10 для крепления передней части 6 отвала. При этом передняя часть 6 отвала опирается внутренней поверхностью на криволинейный торец нижней передней части стойки 1 (фиг.2).
Передняя часть 6 отвала и его две полосы 7 закрепляются на планке 11, которая посредством двух тяг 12, выполненных, например, в виде талрепа, опирается на кронштейн 13, приваренный в средней задней части стойки 1 (фиг.2).
В верхней части стойки 1 выполнены, по крайней мере, четыре отверстия 14 для монтажа - крепления стойки 1 к несущей раме плуга, при этом три отверстия 14 выполнены с меньшим диаметром.
Полезная модель используется следующим образом.
Рабочий орган плуга устанавливается на раму плуга. При движении плуга долото 2 заглубляется в почву, воспринимая основную нагрузку, уменьшая усилие для заглубления лемехов 4 и 5 и защищая их. При этом нагрузка на долото 2, которое выполнено в виде прямой пластины, распределяется более равномерно, что приводит к равномерному износу долота 2.
Подрезанная долотом 2 и левым лемехом 5 почва разрыхляется и частично осыпается в открытую борозду, а почва подрезанная правым лемехом 4 либо разрыхляется (при безотвальном способе), либо при наличии отвала поднимается по поверхности отвала, крошится, частично сдвигает почву, подрезанную левым лемехом 5 предыдущего рабочего органа плуга, оборачивается полувинтовым отвалом и сбрасывается в открытую предыдущим рабочим органом борозду. Применение полувинтового отвала, за счет полос 7 отвала, имеющих «Т»-образную форму и увеличивающийся к верхней части угол изгиба спиралевидной формы, обеспечивает полный оборот пласта со сдвигом и разравниванием почвы взрыхленной левым лемехом 5 предыдущего рабочего органа плуга, обеспечивая нормальную гребнистость и заделку пожнивных остатков.
В процессе работы за счет наличия ребер жесткости и замкнутого профиля поперечного сечения стойка 1 более устойчива к деформации на изгиб. Части долота 2, выполненного в виде прямой пластины, испытывают более равномерно распределенную нагрузку, что повышает износостойкость.
Наличие поверхности контакта между отвалом и стойкой 1 по криволинейной поверхности в нижней передней части стойки 1 придает конструкции рабочего органа дополнительную жесткость, увеличивая сопротивление рабочего органа к деформации и разрушению мест крепления конструктивных элементов.
За счет выполнения пластины 9 и кронштейна 10 для крепления конструктивных элементов отвала съемными, а также за счет возможности отсоединения планки 11 с тягами 12 от приваренного за задней средней части стойки 1 кронштейна 13, в процессе работы можно за короткий промежуток времени привести рабочий орган плуга в режим безотвальной обработки почвы и обратно, расширяя функциональные возможности предложенной конструкции, а также производя замену конструктивного элемента рабочего органа, который подвергся чрезмерному износу.
Таким образом, предлагаемая конструкция рабочего органа плуга, характеризующаяся повышенной надежностью и износостойкостью и увеличенным эксплуатационным ресурсом, обеспечивает отвальную или безотвальную обработку почвы при повышении качества обработки почвы за счет снижения гребнистости, улучшения крошения почвы, слитности пашни и повышения степени заделки пожнивных остатков, расширяя свои функциональные возможности.