ОБОРОТНЫЙ ПЛУГ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ С МУЛЬЧИРОВАТЕЛЕМ-ГЛЫБОДРОБИТЕЛЕМ
UNIVERSAL SPINNER PLOW WITH MULCHER-CLOD BREAKER

Изобретение относится к машиностроению, в частности к почвообрабатываемым машинам, предназначенным для гладкой пахоты без разъемных борозд и свальных гребней, и может быть использовано в сельском хозяйстве для вспашки горизонтальных полей и склонов.
Известный оборотный плуг для обработки почвы без разъемных борозд и свальных гребней марки ПОН-2-3 (смотри с.366, Политехнический словарь, издательства «Советская энциклопедия M. 1977 г.), состоящий из трубной рамы прямоугольного сечения, из плужных корпусов правооборачивающих и левооборачивающих, механизма оборота.
Из уровня техники известная конструкция оборотного плуга универсального, содержащая раму, выполненную из двух шарнирно связанных секций, одна из которых выполнена поворотной с закрепленными на ней плужными корпусами и катками, механизм оборота корпусов, дугообразную направляющую с ограничителями поворотов, кривошип (смотри RU 2152699 С1, 20.07.2000).
В качестве прототипа предлагается принять известный оборотный плуг универсальный (патент 2376735 С2, 27.12.2009, Бюл. №36), содержащий раму, выполненную из двух шарнирно связанных секций, одна из которых выполнена поворотной с закрепленными на ней плужными корпусами и катками, механизм поворота корпусов и дугообразную направляющую с ограничителями горизонтального перемещения поворотной секции рамы при проворачивании ее вокруг вертикальной оси, а ограничение поворачивания поворотной секции рамы вокруг горизонтальной оси, имеются регулировочные болты с упорами и кронштейнами. Плуг снабжен пружинно-гидравлическим фиксатором, который установлен на переднем конце поворотной секции рамы, имеет шток и обратные клапаны с рычагами для взаимодействия штока и рычагов с ограничителями горизонтального перемещения подвижной секции рамы по дугообразной направляющей. А также плуг имеет гидроцилиндры для оборачивания подвижной секции вокруг горизонтальной и вертикальной осей.
Известная конструкция прототипа оборотного плуга универсального для обработки почвы имеет сложности в эксплуатации пружинно-гидравлического фиксатора, а также в его изготовлении: рычаги конечного включения клапанов пружинно-гидравлического фиксатора и их тяги при попадании на них бадылей от убранных сельскохозяйственных культур, бурьянов или комков грунта подвергаются изгибанию, что вызывает сбои в исправной работе пружинно-гидравлического фиксатора, а также наличие прецизионных деталей в нем делает его изготовление дорогостоящим. К тому же плуг не оснащен надлежащей навеской почводорабатывающих устройств вслед за пахотой, таких как бороны для разбивания комков или приспособление для мульчирования остатков растительности, не схороненных в почву при пахоте.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности фиксирования поворотной секции рамы в положении крайнего ее поворачивания вокруг вертикальной оси; оснащение плуга навесным устройством для мульчирования растительных остатков и разбивания глыб на вспаханной послеплужной полосе.
Технический результат достигается тем, что в оборотном плуге универсальном вместо пружинно-гидравлического фиксатора устанавливается пружинно-электрический фиксатор, представляющий собой подпружиненный шток-сердечник со втягивающей его электро-магнитной катушкой, подключенной к системе электроснабжения трактора и управляемой разъемными контактами, закрепленными на рычаге управления золотником гидрораспределителя трактора. А также оборотный плуг универсальный оснащается мульчирователем-глыбодробителем, который имеет трехконечную собственную раму, что крепится одним концом к консоли неподвижной рамы плуга, при помощи полужесткой подпружиненной навески, а к двум другим концам трехконечной собственной раме мульчирователя-глыбодробителя при помощи традиционных подшипниковых опор, крепится вал из шестигранника, на котором насажены рабочие органы, в виде дисков с клинкоподобными выступами, имеющими в сечении ромбовидную форму.
Таким образом, заявляемая конструкция оборотного плуга универсального с мульчирователем-глыбодробителем соответствует критерию «НОВИЗНА».
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что дает право сделать вывод о соответствии критерию «СУЩЕСТВЕННОЕ ОТЛИЧИЕ».
На фиг.1 схематично изображен вид оборотного плуга универсального с мульчирователем-глыбодробителем - вид сбоку.
На фиг.2 - схема плуга в рабочем положении правооборачиваемых корпусов с мульчирователем-глыбодробителем рабочем положении - вид сверху.
На фиг.3 - схема плуга в рабочем положении левооборачиваемых корпусов с мульчирователем-глыбодробителем - вид сверху.
На фиг.4 - схема расположения пружинно-электрического фиксатора на поворотной секции плуга.
На фиг.5 - схема гидравлической системы соединения цилиндров поворотной секции и электросхема подсоединения пружинно-электрического фиксатора к источнику тока.
На фиг.6 изображена полужесткая подпружиненная навеска мульчирователя-глыбодробителя на консоль плуга - вид сбоку.
На фиг.7 изображена полужесткая подпружиненная навеска мульчирователя-глыбодробителя на консоль плуга - вид со стороны консоли рамы плуга.
Устройство оборотного плуга универсального с мульчирователем-глыбодробителем будет выглядеть следующим образом. Плуг оборотный универсальный с мульчирователем-глыбодробителем включает раму плуга, выполненную их двух шарнирно соединенных между собой секций 1 и 2, причем неподвижная секция плуга 1 имеет прикрученную консоль 3, к которой прикреплена рама 4 мульчирователя-глыбодробителя при помощи полужесткой навески 5 (фиг.1, 2-5, 7).
Поворотная секция 2 рамы (как и неподвижная секция 1 рамы плуга, консоль 3 и рама 4 мульчирователя-глыбодробителя) выполнена в виде квадратной трубы.
На поворотной секции 2 рамы плуга жестко закреплены стойки плужных корпусов: правооборачиваемых 6 и левооборачиваемых 7, расположенных под углом 90 градусов к друг другу.
На неподвижной секции 1 рамы плуга жестко закреплена дугообразная направляющая 8, на концах которой имеются ограничители 9 и 10 горизонтального перемещения секции 2, с возможностью регулирования ширины захвата плуга путем их перестановки по отверстиям в дугообразной направляющей 8 (фиг.2, фиг.3), в которые вставляется зажимной болт 43 (фиг.4).
Для передвижения поворотной секции 2 по дугообразной направляющей 8 в торец поворотной секции 2 приварена опорная полуось, к которой прикреплен кронштейт 11 с катками 12 и 13, находящимися в постоянном контакте с верхней и нижней поверхностями дугообразной направляющей 8 (смотри фиг.1).
На конце нижней ступени неподвижной секции 1 рамы плуга расположен центральный двухосный шарнир 14, который своей вертикальной осью 15, через кронштейн 16 соединен со штоком гидроцилиндра 17, осуществляющим горизонтальное проворачивание секции 2 вокруг вертикальной оси 15 центрального двухосного шарнира 14 (фиг.1, 2 и 3) путем выдвижения или втягивания штока, масло при этом из гидроцилиндров через гидрораспределитель 28 сливается в масляный бак 57 (фиг.5).
Закрепление поворотной секции 2 в крайних положениях выполняется пружинно-электрическим фиксатором 18, который при помощи кронштейна 19 крепится к кронштейну 11 (фиг.1, 4).
Вокруг горизонтальной оси двухосного шарнира 14 секция 2 проворачивается гидроцилиндром 20, который подвешен своим штоком на кронштейне 21, прикрепленном к верхней удлиненной части вертикальной оси 15 двухосного шарнира 14, а обратной стороной гидроцилиндр 20 соединен с кронштейном 22, который приварен к поворотной секции 2 (фиг.1). Для ограничения проворачивания поворотной секции 2 вокруг горизонтальной оси и для регулирования величины проворачивания приварены упор 23 к вертикальной части двухосного шарнира 14, а кронштейны 24, в резьбу которых вкручиваются упорно-регулировочные болты 25, приварены к средней части поворотной секции 2 возле шарнира 14 (фиг.1, фиг.3). Для упрощения управления гидроцилиндрами 17 и 20 поворотной секции 2 и пружинно-электрическим фиксатором 18 гидроцилиндры подключены параллельно маслопроводами 26 к одному золотнику 27 гидрораспределителя 28, а пружинно-электрический фиксатор 18 в своей электрической цепи 29 имеет размыкающиеся контакты 30, установленные на рычаге 29 управления золотником 27 (фиг.5). Электрическая цепь пружинно-электрического фиксатора 18 подсоединена к электросистеме трактора с источником питания (генератором) 31 и имеет в своем составе размыкающиеся контакты 30, тумблер 32, электрический разъем 33, электромагнитную катушку 34. Все элементы электрической цепи соединяются последовательно между собой и источником электропитания 31 электропроводами 35 и 36 через размыкающиеся контакты 30 (фиг.5).
Пружинно-электрический фиксатор 18 устроен следующим образом: в его полой нижней части вмонтированная электромагнитная катушка 34, подсоединенная электропроводами 35 и 36 к источнику электропитания 31. Внутрь электромагнитной катушки 34 вставлен шток-сердечник 37, верхней частью подсоединенный шарнирно (на схеме не обозначено) к тарелке 38 пружины 39, прикрытой колпаком 40 с фланцем (на схеме не обозначено) и прикрепленным болтами 41 к верхней части корпуса пружинно-электрического фиксатора 18 (фиг.5). Нижняя часть штока-сердечника 37 выполнена продолговатой и конической для лучшего вхождения в проушину 42 ограничителей 9 и 10 (фиг.2, 3 и 4).
Мульчирователь-глыбодробитель имеет трехконечную собственную раму 4 из квадратной трубы, к паре концов которой, традиционным способом, при помощи подшипниковых опор 44, крепится вал 45 из шестигранного железа, на который насажены рабочие органы 46 в виде дисков с клинкоподобными острыми выступами, имеющими в сечении ромбовидную форму. Третьим концом собственной рамы 4 мульчирователь-глыбодробитель крепится к консоли 3 неподвижной секции рамы плуга при помощи полужесткой подпружиненной навески 5 (фиг.1, 2, 3) в виде соединения швеллера 47, приваренного к раме 4, и конца консоли 3 пальцем 48 с шплинтом 49. Второй конец швеллера 47 соединяется с консолью 3 винтом 50 с проушиной, в которую запрессован палец 51, а сверху на винт установлена пружина 52 с тарелками 53 и зажата гайкой 54 таким образом, чтобы при возникновении запредельной нагрузки на рабочие органы 46 пружина 52 могла отжаться и собственная рама 4 мульчирователя-глыбодробителя могла отклониться с рабочими органами 46 от предмета, создавшего запредельную нагрузку.
Консоль 3 имеет опору шаровую или плоскопятую от продленной вертикальной оси 15 двухосного шарнира 14. Для устройства опоры 55 к консоли 3 прикреплен стакан-подпятник, в который концом входит продленная ось 15 двухосного шарнира 14 (на схеме условно не изображено).
Для изменения захвата мульчирователя-глыбодробителя между его рабочими органами имеются съемные втулки 56.
Работа оборотного плуга универсального с мульчирователем-глыбодробителем будет происходить следующим образом. Перед началом работы производят регулирование необходимого положения стоек плужных корпусов по отношению к плоскости поверхности почвы при помощи упорно-регулировочных болтов 25 путем их вкручивания или наоборот. Глубина вспашки регулируется общепринятыми методами.
Затем поворотная секция 2 рычагом 29, управляющим золотником 27, гидроцилиндра 28 из кабины трактора устанавливается в нужное положение при заезде в загонку право- или левообороченной, и плуг опускается на почву для пахоты гидроцилиндром 58. В конце гона плуг поднимается тем же гидроцилиндром 58, а рычагом 29 (фиг.5) включается золотник 27 управления гидроцилиндрами 17 и 20 и пружинно-электрическим фиксатором 18, при помощи электроразмыкающихся контактов 30 (фиг.5), установленных на рычаге 29. Таким образом, рычагом 29 включаются одновременно и гидроцилиндры 17, 20 и пружинно-электрический фиксатор 18. Но, так как гидравлическая система инерционнее электрической, следовательно, пока маслоток дойдет до гидроцилиндров 17 и 20, то электромагнитная катушка 34 успеет преодолеть усилие пружины 39, отжав ее возникшей электромагнитной силой, и поднять шток-сердечник 37 пружинно-электрического фиксатора 18 и подвижная секция 2 рамы плуга сможет проворачиваться. Аналогично будет и при фиксации секции 2.
Мульчирователь-глыбодробитель настраивается на усилие дробления глыб путем зажатия пружины 52 гайкой 54 полужесткой подпружиненной навески 5 (фиг.1, 6, 7). Работа мульчирователя-глыбодробителя, кроме повышения качества вспашки за счет глыбодробления, еще имеет экономические преимущества, ибо существующие глыбодробители предполагают ящики с загрузкой у них земли, чтобы преодолевать сопротивление раздавливанию глыб, на постоянную транспортировку этой земли дополнительно затрачивается энергоресурс, а предложенный мульчирователь-глибодробитель это делает за счет сжатия пружины 52, к тому же его рабочие органы 46 рассекают остатки растительности и вдавливают их в почву, хороня их в ней. Следовательно, остатки растительности сгнивают в почве, удобряя ее, а не разлагаются на поверхности, выветриваясь, нанося вред экологии.