ЛЕМЕХ

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к лемехам культиваторов - плоскорезов, плугов и может быть использовано в качестве основного режущего элемента почвообрабатывающего органа.
Известен лемех плуга, содержащий основание с крепежными отверстиями и режущую часть, включающую лезвие и выступающий перед лезвием долотообразный носок. Тыльная сторона носка наплавлена слоем износостойкого твердого сплава. При этом ширина наплавленного слоя соответствует ширине носка, а длина ограничена режущей кромкой. Тыльная наплавка носка обеспечивает самозатачивание его режущей кромки (патент на изобретение СССР №1804275, МПК: А01В 15/04).
Интенсивность изнашивания носка и лезвия лемеха выравнивается за счет наплавления тыльной стороны носка, однако изготовление такого лемеха является технологически сложным и невыгодным с экономической точки зрения.
Известен плужный лемех, содержащий носовую часть и лезвие, наплавленное твердым сплавом. Носовая часть выполнена в виде двух, ступенчато расположенных выступов с режущими лезвиями, которые размещены перпендикулярно полевому обрезу лемеха. С тыльной стороны выступы с режущими лезвиями наплавлены твердым износостойким сплавом с определенной толщиной и шириной наплавленного слоя (а.с. СССР №570335, МПК: А01В 15/04).
Известный плужный лемех имеет большое тяговое сопротивление и сложен в изготовлении.
Известен лемех культиватора-плоскореза содержащий основание в форме параллелограмма с рядом крепежных отверстий, накладку, закрепленную вдоль одной из длинных сторон параллелограмма. На противоположных сторонах лемеха выполнены режущие кромки (а.с. СССР №1410871 МПК А01В 15/04).
Однако данный лемех обладает низким эксплуатационным ресурсом и высоким тяговым сопротивлением.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является лемех, имеющий форму параллелограмма с режущими кромками на его длинных противоположных сторонах. При этом лемех содержит два ряда крепежных отверстий, расположенных на параллельных осях под острым углом к режущим кромкам, а режущие кромки выполнены с углами заточки, уменьшающимися в направлении острого угла параллелограмма (патент РФ на изобретение №2242100, МПК: А01В 15/04, А01В 35/20).
Недостатком известной конструкции является большое тяговое сопротивление при обработке почвы.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является снижение тягового сопротивления при эксплуатации лемеха в составе почвообрабатывающего орудия и повышение надежности конструкции при обработке почв любой плотности.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в уменьшении усилий трения лемеха о почву за счет выполнения заточки переменным углом, обеспечивающем снижение тягового сопротивления и долговечность лемеха при эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что в лемехе, имеющем форму четырехугольника, например, параллелограмма, по крайней мере, одна из сторон которого выполнена с заточкой, образующей режущую кромку, при этом заточка выполнена с переменным углом по длине режущей кромки, согласно техническому решению, угол заточки режущих кромок выполнен уменьшающимся в направлении, противоположном направлению движения почвообрабатывающего органа, в диапазоне от 80° до 20°. Изменение угла заточки режущих кромок может быть плавным, например, 60° до 30°.
Изобретение поясняется следующими чертежами.
На фиг.1 схематично представлен общий вид лемеха в форме параллелограмма.
На фиг.2, 7 представлен лемех в разрезе А-А в двух вариантах, фиг.2 - вариант исполнения лемеха с заточкой нижней поверхности лемеха, фиг.7 -. вариант исполнения лемеха без заточки нижней поверхности лемеха.
На фиг.3 схематично представлен культиватор - плоскорез с лемехами заявляемой конструкции.
На фиг.4 представлен общий вид лемеха трапециевидной формы.
На фиг.5, 6 представлен лемех в разрезе Б-Б и В-В соответственно с переменным углом заточки.
Позициями на чертеже обозначены:
1 - режущие кромки,
2 - крепежные отверстия,
3 - правый лемех культиватора,
4 - левый лемех культиватора,
5 - долотообразный носок,
6 - линия износа правого лемеха,
7 - линия износа левого лемеха,
8 - верхняя поверхность заточки,
9 - верхняя поверхность лемеха,
10 - нижняя поверхность заточки,
11 - нижняя поверхность лемеха.
1
2
1
2
1
2
1
2
2
1
Лемех представляет собой пластину в форме четырехугольника (фиг.1, 4). Одна из сторон лемеха выполнена с режущей кромкой 1. В качестве такого четырехугольника может выступать, например, параллелограмм (фиг.1), одна или две длинные стороны которого являются режущими кромками 1. Лемех имеет ряд крепежных отверстий 2 (фиг.1). Режущая кромка лемеха может быть образована заточкой со стороны верхней и нижней поверхностей лемеха с образованием определенного угла заточки, представляющего собой сумму углов заточки со стороны верхней α и нижней β поверхностей соответственно (фиг.2). Кроме того, заточка лемеха для образования режущей кромки может быть произведена только с одной стороны, например, со стороны верхней поверхности лемеха (фиг.7). Угол заточки со стороны нижней поверхности лемеха β выполнен постоянным, а со стороны верхней поверхности лемеха - переменным от α до α. Угол β образован нижней поверхностью лемеха 11 и нижней поверхностью заточки 10. Углы α и α находятся в соотношении α<α и образованы верхней поверхностью лемеха и верхней поверхностью заточки (фиг.5, 6). Режущие кромки лемеха, имеющего форму параллелограмма, заточены одинаково и имеют угол заточки α в зоне тупого угла параллелограмма, и угол заточки α в зоне острого угла параллелограмма. Лемех, имеющий форму любого другого четырехугольника (фиг.4), имеет по крайней мере, одну режущую кромку с переменным углом заточки со стороны верхней поверхности, при этом угол заточки уменьшается от α к α в направлении, противоположном направлению движения почвообрабатывающего органа. Изменение угла заточки лемеха выполнено плавным.
Лемех может быть использован в качестве режущего элемента плоскореза-культиватора (фиг.3). Корпус культиватора - плоскореза содержит два лемеха: правый 3 и левый 4, которые размещены симметрично по обе стороны относительно выступающего долотообразного носка 5 и закреплены посредством верхних крепежных отверстий 2 к корпусу культиватора. На фиг.3 показаны линии износа 6 и 7 правого и левого лемехов соответственно. Износ лемеха значительно уменьшается от долотообразного носка к периферии, т.е. в направлении, противоположном направлению движения почвообрабатывающего органа. Выполнение лемеха с заточкой с переменным уменьшающимся углом от центральной части к периферии позволяет усилие резания режущих кромок и усилие трения по поверхностям заточки.
Пример конкретного выполнения.
Изготовлен лемех из пластины высокопрочной стали толщиной 8 мм в форме параллелограмма 100∗520 мм с острым углом в 55°. Режущие кромки выполнены на длинных сторонах параллелограмма с переменным углом заточки. Заточка лемеха выполнена со стороны верхней его поверхности, при этом угол заточки плавно изменяется от 50° до 30° в направлении, противоположном направлению движения почвообрабатывающего органа, т.е. имеет максимальную величину со стороны острого угла параллелограмма, и минимальную со стороны его тупого угла.
Лемех работает следующим образом.
В процессе работы при подрезании пласта почвы выступающий долотообразный носок 5 первым внедряется в почву. Наиболее высокое давление образуется при резании в центральной зоне культиватора - плоскореза, т.е., в первую очередь, изнашивается носок 5 и прилегающие к нему с обеих сторон режущие кромки 1 левого 4 и правого 3 лемеха. Выполнение заточки верхней поверхности лемеха с переменным углом заточки позволяет дополнительно снизить энергозатраты на преодоление сопротивления почвы при движении почвообрабатывающего органа и избежать поломок лемеха в процессе эксплуатации в уплотненных слоях почвы.
Наличие двух противоположно расположенных режущих кромок позволяет при износе одной кромки перевернуть лемех и использовать его до износа второй режущей кромки.