Корпус плуга для вспашки

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а конкретно к почвообрабатывающим орудиям.
Известны теоретические исследования формы и параметров рыхлительных рабочих органов для снижения энергоемкости обработки почвы (см. В. И. Ветохин. Обоснование формы и параметров рыхлительных рабочих органов с целью снижения энергозатрат на обработку почвы, дис. канд. техн. наук: 05.20.01. - Москва, 1991 г. - 330 с). Согласно полученным результатам исследований, уменьшить энергоемкость обработки почвы можно путем снижения скорости и доли деформации сжатия, а также за счет использования эффекта Баушингера. При этом математическое описание формы продольного профиля рабочей поверхности рыхлителя, исходя из условия равномерного распределения давления на рабочей поверхности, задается выражением
где у, х - соответственно ордината и абсцисса оси пласта;
q - величина равномерно распределенной силы, действующей на пласт;
- длина пласта, на которой приложена распределенная сила;
Е - модуль упругости почвы;
z
J - момент инерции сечения пласта.
Знаменатель в представленном выражении показывает взаимосвязь формы продольного профиля рабочей поверхности рыхлителя, т.е. изменение ее кривизны, размеров пласта и физико-механических свойств конкретной почвы. Для использования эффекта Баушингера развитие тенденции вогнутой кривизны полученного профиля рабочей поверхности переходит в выпуклую форму.
Известен корпус плуга (см. А. С. SU 686647, A01B 15/08, от 25.09.79), содержащий лемех и отвал, состоящий из груди отвала и крыла, при этом рабочая поверхность отвала выполнена таким образом, что ее сечения горизонтальными секущими плоскостями представляют собой S-образные кривые, вогнутые в сторону борозды на груди отвала и выпуклые на крыле отвала.
Недостатком указанного корпуса плуга является высокая энергоемкость. Это обуславливается тем, что S-образные кривые выполнены горизонтально, т.е. происходит не совпадение вогнуто-выпуклой формы лемешно-отвальной поверхности и траектории движения пласта. В результате этого, помимо деформации сжатия и растяжения, добавляется деформация изгиба пласта, что приводит к повышению энергоемкости, поскольку сопротивление изгиба пласта значительно (6-10 раз) превосходит сопротивление ее разрыва.
Известен плужный корпус (см. А. С. SU 1722263, A01B0 15/08, от 30.03.92 - прототип), содержащий стойку, башмак, лемех, полевую доску и отвал, состоящий из груди отвала и крыла, при этом рабочая поверхность отвала выполнена таким образом, что ортогональные сечения поверхности отвала секущими плоскостями представляют собой S-образные кривые, причем нижняя часть выполнена вогнутой, а верхняя - выпуклой, кривизна кривых которой по ортогональным сечениям увеличивается в направлении от полевого обреза к бороздному, а каждая кривая данного сечения переменна с уменьшением ее кривизны в направлении точки перегиба.
Недостатком указанного плужного корпуса является высокая энергоемкость. Это обуславливается тем, что S-образные кривые выполнены ортогонально поверхности отвала, т.е. также происходит не совпадение вогнуто-выпуклой формы лемешно-отвальной поверхности и траектории движения пласта.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение энергоемкости.
Технический результат достигается тем, что корпус плуга для вспашки, содержащий стойку, башмак, лемех, полевую доску и отвал, состоящий из груди отвала и крыла, рабочей поверхности отвала с ортогональными сечениями секущими плоскостями, представляющими собой S-образные кривые сечения, при этом нижняя часть выполнена вогнутой, а верхняя - выпуклой, кривизна кривых которой по ортогональным сечениям увеличивается в направлении от полевого обреза к бороздному, а каждая кривая данного сечения переменна с уменьшением ее кривизны в направлении точки перегиба, согласно полезной модели, рабочая поверхность отвала имеет форму с сечениями образованными горизонтальными секущими плоскостями в виде S-образных кривых вогнутых на груди отвала и выпуклых на крыле отвала, а кривизна S-образных горизонтальных сечений выполнена переменной по высоте отвала, причем наименьшую кривизну имеют сечения нижней части отвала, а наибольшую - верхняя часть отвала.
Новизна заявленного технического результата обусловлена тем, что выполнение рабочей поверхности отвала с горизонтальными и ортогональными сечениями в виде S-образных кривых, кривизна которых увеличивается соответственно от нижней части отвала к верхней и в направлении от полевого обреза к бороздному, позволит снизить деформации изгиба пласта и повысить эффект Баушингера при его перемещении в вертикальном и горизонтальном направлении.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фигуре 1 показан общий вид корпуса плуга для вспашки, на фигуре 2 - сечение А-А, на фигуре 3 - сечение Б-Б, на фигуре 4 - сечение В-В, на фигуре 5 - сечение Г-Г.
Корпус плуга для вспашки (фиг. 1) содержит стойку 1, к которой крепится башмак 2. На башмак 2 крепится лемех 3, полевая доска 4 и отвал 5, который состоит из груди отвала 6, крыла отвала 7, полевого 8 и бороздового обреза 9. Сечения рабочей поверхность отвала 5 ортогональными секущими плоскостями представляют собой S-образные кривые, при этом нижняя часть выполнена вогнутой, а верхняя - выпуклой, кривизна кривых которой по ортогональным сечениям увеличивается в направлении от полевого обреза 8 к бороздному 9, а каждая кривая данного сечения переменна с уменьшением ее кривизны в направлении точки перегиба. Сечения рабочей поверхности отвала 5 горизонтальными секущими плоскостями представляют собой S-образные кривые, вогнутые на груди отвала 6 и выпуклых на крыле отвала 7, а кривизна S-образных горизонтальных сечений выполнена переменной по высоте отвала 5, причем наименьшую кривизну имеют сечения нижней части отвал 5, а наибольшую - верхняя часть отвала 5.
Корпус плуга для вспашки работает следующим образом.
При движении корпуса плуга для вспашки, лемех 3 подрезает пласт почвы в горизонтальной плоскости, а полевой обрез 8 груди отвала 6 отрезает пласт в вертикальной плоскости и подают его на отвал 5. За счет того, что ортогональные сечения рабочей поверхности отвала 5 представляют собой S-образные кривые, причем нижняя часть выполнена вогнутой, а верхняя - выпуклой, кривизна кривых которой по ортогональным сечениям увеличивается в направлении от полевого обреза 8 к бороздному 9, и каждая кривая данного сечения переменна с уменьшением ее кривизны в направлении точки перегиба, а сечения горизонтальными секущими плоскостями представляют собой S-образные кривые, вогнутые в сторону борозды на груди отвала 6 и выпуклые на крыле отвала 7, а кривизна S-образных горизонтальных сечений выполнена переменной по высоте отвала 5, причем наименьшую кривизну имеют сечения внизу отвала 5, а наибольшую верхняя часть отвала 5, то угол между образующими и стенкой борозды постоянно уменьшается, а при перемещении почвы по рабочей поверхности отвала 5, объем почвы подвергшийся предельной деформации сжатия на вогнутом участке, подвергается деформациям с растяжением на участке с выпуклой формой, что и приводит к снижению энергоемкости. Затем пласт почвы оборачивается и укладывается на дно борозды крылом отвала 7. Полевая доска 4, прикрепленная к стойке 1 через башмак 2, за счет сил давления пласта на лемех 1 и отвал 5, упирается в стенку борозды, что позволяет сохранить прямолинейное устойчивое движение корпуса.
Таким образом, предложенный корпус плуга для вспашки обеспечивает достижение технического результата.
Полезная модель промышленно применима и может быть реализована в условиях завода или другого промышленного предприятия.