ПЛУГ ДЛЯ ВЫКОПКИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА

Техническое решение относится к сельско- и лесохозяйственному машиностроению, а именно к механизмам для выкопки сеянцев и саженцев в лесных и плодовых питомниках.
Известен плуг для выкопки посадочного материала, включающий горизонтальную раму с механизмом навески, скобообразный рабочий орган, смонтированный сбоку рамы, и нож устойчивости. Рабочий орган снабжен рыхлителями, опорным колесом и ножом устойчивости. Нож с заостренным лезвием скобообразного рабочего органа установлен под углом к направлению движения трактора, отличным от прямого (см. АС СССР №217100).
Недостатком такого плуга является сложность технологии изготовления его рабочего органа из толстолистовой стали методом горячей ковки и гибки, сложность регулировки на необходимый угол подрезки из-за трудности визуального определения положения рамы, выполненной из трубы круглого сечения, который регулируется центральной тягой механизма навески, из-за чего практически всегда рабочий орган устанавливается под углом отличным от оптимального, резко повышающий его лобовое сопротивление и энергоемкость процесса, что вызывает необходимость агрегатирования его с тракторами более высокого класса. Кроме того нож устойчивости не обеспечивает в процессе работы горизонтальность рамы, имеет малое лобовое сопротивление, не создает достаточного противодействующего момента и плуг работает перекосом.
Также известен плуг для выкопки посадочного материала, включающий горизонтальную раму с механизмом навески, скобообразный рабочий орган со стреловидным лемехом, смонтированный сбоку рамы, и нож устойчивости (см. Ф.Е.Аниферов, Л.И.Ерошенко, И.З.Теплинский. «Машины для садоводства». Л.: Агропромиздат. Ленинградское отд-ние, 1990. - стр.67…71). По сущности и достигаемому результату этот плуг наиболее близок предлагаемому и принят в качестве его прототипа.
Однако прототипу присущи все недостатки аналога. Выкопочный плуг агрегатируется с трактором класса 3 тн (ДТ-75). На практике для уравновешивания разворачивающего момента, действующего на трактор, и сохранения прямолинейности его движения иногда используют еще один дополнительный трактор.
Задачей предлагаемого технического решения является устранение перечисленных недостатков известных устройств, упрощение технологии изготовления рабочего органа, повышение устойчивости и стабильности рабочего процесса.
Поставленная задача решается тем, что рама имеет каркасную конструкцию прямоугольной формы, поперечный подрезающий нож рабочего органа установлен под углом 5°…10° к горизонту, над ним между стойкой и боковым вертикальным ножом непосредственно за его заостренным стреловидным лезвием под углом 25°…30° к горизонту установлена плоская пластина. Между ножом и пластиной смонтированы продольные и поперечные ребра жесткости, которые связаны со всеми деталями рабочего органа в местах прилегания с помощью сварки образуя жесткий горизонтальный двугранный клин. При этом рыхлители расположены за клином на продолжениях продольных ребер жесткости, а элемент для регулировки глубины выкопки имеет лыжеобразную форму и закреплен непосредственно на стойке рабочего органа с возможностью изменения положения по вертикали.
Нож устойчивости снабжен плоской лапой со стреловидным заостренным концом установленной к горизонту под углом 25°…30° и двумя плоскими пластинами, расположенными над ней под углом к боковым граням ножа в зоне его середины и приваренные к ним образуя жесткий вертикальный клин, а также дополнительным лыжеобразным опорным элементом, установленным на его кронштейне крепления с возможностью перестановки по вертикали.
Техническое решение поясняется графически, где: на фиг.1 изображен предлагаемый плуг для выкопки посадочного материала, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - выкопочный нож, вид сбоку; на фиг.4 - то же, вид спереди; на фиг.5 - то же, сечение по А-А на фиг.3; на фиг.6 - нож устойчивости, вид спереди; на фиг.7 - то же, вид сбоку; на фиг.8 - то же, сечение по Б-Б на фиг.7. Направления стрелок указывают возможность регулировки опорных элементов и ножа по высоте.
Плуг для выкопки посадочного материала содержит прямоугольную горизонтальную каркасную раму 1 с механизмом навески 2, рабочий орган 3, нож устойчивости 4. Рама на одной боковой стороне имеет фланец 5 для разъемного крепления рабочего орган, а на другой кронштейн 6 для крепления ножа устойчивости.
Рабочий орган состоит из стойки 7 с заостренной передней кромкой 8, поперечного подрезающего ножа 9 со стреловидным концом, бокового вертикального ножа 10, плоской пластины 11, продольных 12, поперечных 13 ребер жесткости и рыхлителей 14.
Поперечный подрезающий нож 9 установлен под углом 5°…10°, а плоская пластина 11 под углом 25°…30° к горизонту, причем плоская пластина установлена над поперечным ножом непосредственно за его стреловидным концом.
Все упомянутые детали рабочего органа соединены между собой в местах прилегания друг к другу с помощью сварки, образуя жесткий двугранный клин. При этом рыхлители 14 расположены за клином на продолжениях продольных ребер жесткости 12.
Опорный элемент регулировки глубины выкопки 15 имеет лыжеобразную форму и закреплен непосредственно на стойке рабочего органа с возможностью изменения положения по вертикали.
Нож устойчивости 16 снабжен плоской лапой 17 со стреловидным заостренным концом и двумя плоскими пластинами 18 и пластиной 19. Плоская лапа на конце ножа закреплена под углом 25°…30° к горизонту. Плоские пластины установлены над лапой под углом к боковым граням ножа в зоне его середины и приварены к ним, образуя жесткий вертикальный клин. Пластина 19 приварена к свободным концам пластин 18 и придает вертикальному клину дополнительную жесткость.
Нож устойчивости 16 снабжен собственным опорно-регулирующим элементом 20 имеющим такую же лыжеобразную конструкцию, что и элемент регулировки глубины выкопки 15, который также установлен с возможностью перестановки по вертикали на кронштейне крепления ножа 16.
Выкопочный плуг агрегатируется с тракторами МТЗ-82, ДТ-75 по трехточечной схеме в горизонтальном положении рамы и работает следующим образом.
Перед началом работы проводят предварительную наладку и регулировку плуга на заданную глубину выкопки. Для этого опорные лыжи 15 устанавливают в соответствующие отверстия и закрепляют. После этого сразу же переставляют опорный элемент 20 ножа устойчивости на такое же расстояние от нижней поверхности рамы до опорной поверхности лыж, что обеспечивает горизонтальность рамы в процессе работы и ликвидирует перекос рамы.
Далее производят регулировку вылета ножа устойчивости 16. Первоначально его устанавливают на такую же глубину, что и основной рабочий орган. После всего этого на свободном участке производят пробную проверку правильности регулировок.
В случае обнаружения неустойчивости хода производят корректировку положения ножа устойчивости путем дальнейшего заглубления или выглубления перестановкой его на кронштейне. В начале процесса заглубления рама практически не меняет своего горизонтального положения, так как плоская пластина 11 и лапа 17 имеют одинаковый угол установки.
В процессе работы выкопочного плуга поперечный подрезающий нож 9 стреловидным концом под оптимальным углом подрезает пласт снизу, а стойка с заостренной передней кромкой 8 и вертикальный нож 10 формируют боковые вертикальные стенки пласта. Подрезанный с трех сторон пласт сразу же поступает на наклонную плоскую пластину 11 и далее на рыхлители 14, при сходе с которых в разрыхленном состоянии падает и укладывается за плугом.
Стабильное горизонтальное положение рамы и рабочего органа, устойчивую работу плуга в целом при этом обеспечивают дополнительный опорно-регулирующий элемент, плоская лапа, установленная под таким же углом, что и наклонная пластина рабочего органа, а разницу их сопротивления компенсируют плоские пластины, работающие как вертикальный клин и активно деформирующие вертикальные стенки щели нарезанные ножом устойчивости.
Плуг имеет простую конструкцию и регулировки. Технология изготовления рабочего органа из составных элементов с помощью сварки значительно проще в изготовлении и обеспечивает высокую надежность.
Установка поперечного ножа и наклонной плоской пластины под соответствующими оптимальными углами обеспечивает снижение сопротивление плуга и энергоемкость процесса выкопки.