РАМА ПЛУГА

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к многокорпусным плугам общего назначения для работы в различных почвенно-климатических условиях.
Известен аналог к предлагаемому техническому решению - рама плуга навесного усиленного ПНУ-8х40, производства компании ОАО «Светлоградагромаш», информация о котором представлена в сети Интернет по адресу http://www.svetagromash.ru/plugi-navesnye/pny-8x40p.html, содержащая соединенные между собой в треугольник поперечный, продольный и диагональный брусья, на диагональном брусе по его длине установлены кронштейны П-образного сечения для крепления стоек плужных корпусов, жестко соединенные с брусом пластинами, расположенными на его верхней и нижней гранях, причем над диагональным брусом размещен посредством стоек (связей) - стальных полос, дополнительный брус.
Недостатком аналога является невысокая жесткость рамы для работы при больших нагрузках. Соединяющие дополнительный и диагональный брус стальные полосы обладают малой жесткостью, что при наличии изгибающих и крутильных нагрузок на раму в процессе вспашки почвы является значительным недостатком, снижающим стабильность положения корпусов плуга. Кроме того, вся нагрузка от рабочих органов передается диагональному брусу через кронштейны, а дополнительный же брус воспринимает нагрузку опосредованно, через связи (полосы), что не обеспечивает раме плуга работу как единой жесткой конструкции.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению (прототипом) является рама плуга (см. патент на полезную модель №174972 по МПК А01В 15/14), содержащая соединенные между собой в треугольник поперечный, продольный и диагональный брусья, на диагональном брусе по его длине установлены кронштейны П-образного сечения для крепления рабочих органов, например стоек плужных корпусов, жестко соединенные с брусом пластинами, расположенными на его верхней и нижней гранях, причем над диагональным брусом размещен посредством стоек дополнительный брус
Недостатком прототипа является невысокая, для работы на больших нагрузках, жесткость рамы. Во время работы плуга при вспашке сухих твердых почв по причине значительных величин реакции почвы происходит скручивание и изгибание диагонального бруса, особенно его консольной части, в результате чего плуг становится неработоспособным. Это обусловлено тем, что нагрузки с плужных корпусов передаются сначала только на диагональный брус и только затем - на стойки, соединяющие его с дополнительным брусом. Соединяющие дополнительный брус и диагональный брус стойки обладают определенной жесткостью, но при наличии больших изгибающих и крутильных нагрузок на раму, в процессе вспашки сухих и твердых почв, этого оказывается недостаточным, происходит скручивание и изгибание диагонального бруса, то есть снижается стабильность положения корпусов плуга. Опыт эксплуатации данной рамы плуга показал, что при интенсивных нагрузках наблюдаются признаки разрушение рамы плуга, выражающиеся в отрыве стоек по сварным швам в местах их соединения с диагональным брусом, а также в деформации диагонального бруса. Для эффективной и надежной работы рамы плуга необходимо, чтобы вся нагрузка от рабочих органов воспринималась одномоментно и диагональным и дополнительным брусом, то есть обеспечивалась работа рамы плуга как единой цельной и жесткой конструкции.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении эксплуатационной надежности устройства за счет повышения жесткости рамы плуга.
Решение технической задачи в раме плуга, содержащей соединенные между собой в треугольник поперечный, продольный и диагональный брусья, на диагональном брусе по его длине установлены кронштейны П-образного сечения для крепления рабочих органов, например стоек плужных корпусов, жестко соединенные с брусом пластинами, расположенными на его верхней и нижней гранях, причем над диагональным брусом размещен посредством стоек дополнительный брус, достигается тем, что кронштейны выполнены по высоте выше верхней грани дополнительного бруса и жестко соединены с ним пластинами, расположенными на его верхней и нижней гранях.
Выполнение мощных кронштейнов по высоте выше верхней грани дополнительного бруса и соединение их с дополнительным брусом пластинами по верхней и нижней граням позволяет создать жесткую конструкцию, в которой все нагрузки от рабочих органов одномоментно воспринимаются и диагональным и дополнительным брусьями, что существенно повышает пространственную жесткость конструкции и эксплуатационную надежность рамы плуга.
На фиг. 1 изображен вид рамы плуга сверху.
На фиг. 2 изображен вид рамы плуга сбоку.
На фиг. 3 изображен вид «А-А»по фиг. 1.
На фиг. 4 изображен вид «Б-Б» по фиг. 3.
Рама плуга содержит соединенные между собой в треугольник поперечный 1, продольный 2 и диагональный 3 брусья. Диагональный брус 3 может иметь (как один из вариантов исполнения конструкции) в задней части консольный участок 4. Диагональный брус 3 усилен закрепленным над ним дополнительным брусом 5. Дополнительный брус 5 размещен на диагональном брусе 3 посредством вертикальных стоек 6, выполненных, например, из прямоугольной или круглой трубы.
На диагональном брусе 3 установлены кронштейны 7 для крепления рабочих органов, например стоек плужных корпусов. Кронштейны 7 по высоте выполнены выше верхней грани дополнительного бруса 5 и жестко соединены с ним пластинами 8, расположенными на верхней и нижней гранях диагонального бруса 3 и пластинами 9, расположенными на верхней и нижней гранях дополнительного бруса 5. К поперечному брусу 1 приварен кронштейн 10 для крепления рамы плуга к зацепному устройству трактора. В кронштейнах 7 выполнены сквозные отверстия 11 для болтового крепления установленных рабочих органов, например стоек плужных корпусов (не показаны).
Рассмотрим пример конкретной реализации рамы плуга. Поперечный 1, продольный 2, диагональный 3 и дополнительный 5 брусья изготовлены из стальных труб прямоугольного сечения и соединены между собой сваркой. Причем дополнительный брус 5 может быть выполнен меньшего сечения, чем диагональный брус 3. Все пластины 8 и 9, соединяющие диагональный 3 и дополнительный брус 5 с кронштейном 7, изготовлены из листовой стали толщиной 10 мм и соединены с ними сваркой. Вертикальные стойки 6 выполнены, например, из труб прямоугольного или круглого сечения. Кронштейны 7, для установки и крепления рабочих органов, например стоек плужных корпусов, изготовленные П-образного сечения, например- из гнутых швеллеров, посредством стальных пластин 8 и 9, приваренных к верхним и нижним граням брусьев. К поперечному брусу 1 приварен кронштейн 10 для крепления рамы плуга к зацепному устройству трактора. В кронштейнах 7 выполнены сквозные отверстия 11 для болтового соединения стоек плужных корпусов (не показаны). Такое выполнение рамы плуга обеспечивает необходимую жесткость конструкции как на изгиб, так и на кручение, так как от рабочих органов вся нагрузка через кронштейны 7 передается одномоментно как на диагональный 3, так и дополнительный 5 брусья, в результате чего рама плуга работает как единая жесткая конструкция.
Рассмотрим пример эксплуатации рамы плуга. На кронштейны 7 устанавливаются стойки плужных корпусов (не показаны) и крепятся посредством болтового соединения. С помощью кронштейна 10 рама с плугами присоединяется к зацепному устройству трактора. С помощью зацепного устройства плуги устанавливаются на поверхность земли, и трактор начинает перемещать раму с плугами, которые при этом углубляются в почву. В результате в раме плуга, а именно- в несущем диагональном брусе 3 возникают нагрузки, которые вызывающие в нем напряжения изгиба и кручения. Благодаря наличию жесткой связи диагонального бруса 3 и дополнительного бруса 5 посредством кронштейнов 7, выполненных П-образной формы, например из гнутых швеллеров, эти напряжения равномерно перераспределяются между перечисленными элементами и деформация диагонального бруса 3 оказывается незначительной. Использование для передачи нагрузок от диагонального бруса 3 к дополнительного 5 только стоек 6 было бы недостаточно при работе на сложных, сухих и твердых грунтах, так как привело бы к деформации диагонального бруса 3, особенно его консольной части 4, снижению качество вспашки почвы, и снижению надежности и долговечности конструкции.
Достижение технического результата в раме плуга обеспечивается благодаря тому, что дополнительный брус 3 соединяется с диагональным 5 не только посредством стоек 6, но и мощными кронштейнами 7, что существенно повышает жесткость рамы плуга. В результате этого усилия от плугов передаются на дополнительный брус непосредственно от рабочего органа (плуга), что обеспечивает совместную работу несущего и дополнительного брусьев и повышение сопротивляемости на действие изгибающие и крутящих нагрузок.
Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что при реализации полезной модели поставленная задача - повышение эксплуатационной надежности устройства, решена, а заявленный технический результат - повышение жесткости рамы плуга, достигнут.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле полезной модели признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения заявленного технического результата.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно - к многокорпусным плугам общего назначения станкостроения и предназначен для работы в различных почвенно-климатических условиях.
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке и известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость», согласно существующим в законодательстве требованиям.