ПЛУГ ДЛЯ ГЛАДКОЙ ПАХОТЫ
PLOUGH FOR FLATBUSTING

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к плугам для гладкой пахоты, т.е. вспашки с укладкой пласта в одну сторону при движении плуга челночным способом.
Известны оборотные плуги, включающие поворотную вокруг продольной оси плуга раму, на которой симметрично установлены левооборачивающие и правооборачиющие корпуса [1].
Из-за наличия двойного комплекса плужных корпусов и предплужников эти плуги имеют большую металлоемкость.
Известен также плуг для гладкой пахоты, содержащий основную раму и поворачиваемую в горизонтальной плоскости раму, на которой смонтированы лево- и правооборачивающие плужные корпуса и предплужники, включающие стойки и установленные на них рабочие поверхности [2].
Недостатком указанного плуга является то, что установленные на нем предплужники выполнены в виде симметричных бороздоделателей (макетный образец плуга ВСХИЗО) или стрельчатых лап, которые увеличивают энергоемкость пахоты по сравнению с предплужниками оборотных и грядковых плугов, осуществляющих традиционную культурную вспашку, при работе которых снимается верхняя левая (с полевой стороны) часть пласта и сбрасывается на дно борозды, образуемой впереди идущим корпусом, при этом указанный предплужник имеет лемешно-отвальную поверхность одностороннего отваливания, соответствующую направлению отваливания плужного корпуса, перед которым установлен предплужник.
Выполнение предплужников в виде бороздоделателей или стрельчатых лап приводит при работе плуга к одновременному подрезанию как левой, так и правой и наоборот частей соседних пластов, при этом у оборачиваемого плужным корпусом пласта, перед которым установлен предплужник, отрезание верхней части пласта происходит всегда с полевой стороны, а у пласта, который оборачивается сзади стоящим корпусом, отрезание верхней части пласта происходит всегда с бороздной стороны. У этих предплужников отрезаемые части пластов не могут отбрасываться в сторону в открытые борозды и остаются за предплужником, так как перед каждым предплужником имеется только одна открытая борозда (или справа, или слева), как у плуга с поворотной в горизонтальной плоскости рамой, или вообще отсутствует, как у фронтального плуга. В связи с этим отрезанные предплужником части пластов остаются на пластах и сбрасываются в открытую борозду одновременно с поворотом и укладкой в борозду основного пласта.
В результате работы этих предплужников подрезание верхней части пласта увеличивается в два раза, что приводит к увеличению затрат энергии на подрезание пласта.
Таким образом, использование симметричных бороздоделателей или стрельчатых лап в качестве предплужников у принятого за прототип плуга, хотя и не ухудшает качество заделки растительности при вспашке, однако увеличивает энергоемкость пахоты.
Цель изобретения - снижение энергоемкости пахоты и улучшение качества технологического процесса.
Она достигается тем, что стойки предплужников закреплены на поворотной раме шарнирно, а рабочие поверхности предплужников в плане выполнены симметричными относительно вертикальной плоскости, проходящей через середину лемеха и ось вращения стойки, причем стойки предплужников кинематически связаны с поворотной рамой плуга.
Предложение решение отличают от прототипа три существенных отличительных признака.
1. Шарнирное крепление предплужников к поворотной раме позволяет изменять положение рабочей поверхности предплужника к направлению движения плуга. В результате с помощью одной рабочей поверхности можно осуществлять подрезание верхней части пласта только с полевой стороны и только у отваливаемого пласта при работе плуга челночным способом, а следовательно, уменьшить сопротивление предплужника вдвое.
2. Выполнение рабочих поверхностей предплужников симметричными относительно вертикальной плоскости, проходящей через середину лемеха и ось вращения стойки, позволяет с помощью одной и той же рабочей поверхности отрезать верхнюю часть пласта исключительно с полевой стороны при любом направлении его отваливания.
3. Кинематическая связь поворотных стоек предплужников с поворотной рамой, например, с помощью параллелограммного механизма обеспечивает синхронизацию поворота предплужника и корпуса плуга.
Предложенное решение позволяет получить дополнительный эффект, заключающийся в снижении энергоемкости пахоты в результате снижения сопротивления предплужников.
На фиг.1 представлена схема традиционной культурной пахоты при работе грядковых и оборотных плугов при загонном способе движения. На фиг.2 представлена схема пахоты принятого за прототип плуга при челночном способе его движения. На фиг.3, 4 изображен плуг для гладкой пахоты в положении соответственно левостороннего и правостороннего отваливания почвенных пластов. На фиг.5 изображен предлагаемый предплужник. На фиг.6, 7 изображен плужной корпус и предплужник в положении соответственно левостороннего и правостороннего отваливания почвенных пластов.
Как видно на фиг.1, предплужник 1 при отваливании плужным корпусом пласта вправо снимает верхнюю часть пласта 2 с полевой стороны (в данном случае верхнюю левую часть) и укладывает на дно борозды растительностью вниз, образованной впереди идущим корпусом. Плужный корпус 3 подрезает основной почвенный пласт 4 отрывает его от стенки борозды, оборачивает и укладывает на дно соседней открытой борозды.
На фиг.2 подрезание верхнего слоя почвы осуществляется бороздоделателем или стрельчатой лапой 1, при этом происходит одновременное подрезание левой 2 и правой 3 частей соседних пластов, причем у оборачиваемого плужным корпусом 4 пласта 5, перед которым установлен предплужник, отрезание верхней части пласта происходит с полевой стороны, а у пласта, который оборачивается сзади стоящим корпусом, отрезание верхней части пласта происходит с бороздной стороны. Отрезаемые предплужником части пласта остаются за предплужником.
Плуг (фиг.3 и 4) состоит из основной рамы 1 с устройством 2 для присоединения к трактору. На раме 1 с помощью вертикальных шарниров 3 и 4, а также гидроцилиндров 5 установлен параллелограмный механизм, выполненный с помощью поворота в обе стороны на одинаковый угол относительно поперечной оси 6 плуга. Параллелограмный механизм включает передний брус 7, задний брус 8 и продольные звенья 9. Продольные оси 10 и 11 брусьев 7 и 8 образуют в рабочем положении параллелограмного механизма с поперечной осью 6 плуга угол.
На заднем брусе 8 параллелограмного механизма смонтированы плужные корпуса, которые выполнены из двух частей - лемеха 12 с грудью 13 отвалов, установленных на поворотной стойке 14, и соединенных между собой лево- и правооборачивающего отвалов соответственно 15 и 16. Поворотная стойка 14 плужного корпуса установлена на брусе 8 с помощью вертикального шарнира 17. Лемех с грудью 13 отвалов образует симметричную поверхность, плоскость симметрии которой проходит через ось стойки 14 и середину лемеха 12.
Крылья 15 и 16 зеркально установлены относительно плоскости симметрии 18, образующей с продольно-вертикальной плоскостью 19 угол, крылья 15 и 16 отвалов закреплены на брусе 8 жестко или с возможностью поворота на угол, например, при помощи шарнира. На продольных звеньях 9 установлены опорные колеса 21, предплужники, которые выполнены из двух частей - лемеха 22 с грудью 23 отвалов, установленных на поворотной стойке 24, и дисковые ножи. Поворотная стойка 24 предплужника установлена на продольном звене с помощью вертикального шарнира 25.
Для поворота стоек 14 с лемехом 12 и грудью 13 отвалов, а также стоек 24 с лемехом 22 и грудью 23 предплужников на плуге имеется механизм поворота, который состоит, например, из шатунов 26 и 27, рычагов 28 и 29, жестко закрепленных на поворотных стойках 14 и 24. Шатуны 26 соединены с передним брусом 7 с помощью шарниров 30 и с рычагами 28 с помощью шарниров 31. Шатуны 27 соединены с рычагами 28 при помощи шарнира 31 и с рычагами 29 с помощью шарнира 32. Оси стоек 14, 24 и оси шарнира 30 лежат на линиях, которые непараллельны продольным звеньям 9 параллелограмного механизма.
Плуг для гладкой пахоты работает следующим образом.
При движении по полю предплужники подрезают в горизонтальной плоскости часть почвенного пласта с полевой стороны и поворачивают его, плужные корпуса производят отделение основного пласта, его крошение и оборот с укладкой в борозду, образованную впереди идущим корпусом, при этом подрезанный предплужником пласт почвы ложится на дно борозды растительностью вниз под действием силы тяжести. Для изменения направления отваливания почвенных пластов соответственно изменяют очередность предплужников и плужных корпусов, для чего с помощью гидроцилиндров 5 производят поворот параллелограмного механизма на угол относительно поперечной оси 6 так, чтобы первыми по ходу плуга стали предплужники и корпус с той стороны плуга, в какую сторону необходимо производить отваливание пластов. Одновременно с поворотом параллелограмного механизма происходит установка в рабочее положение стоек 14 с лемехом 12 и грудью 13 отвалов и крыльев 15 и 16 отвалов и стоек 24 с лемехом 22 и грудью 23 отвалов.
При этом лемех 12 с грудью 13 отвалов стыкуется с соответствующими крылом 15 и 16, образуя лево- или правооборачивающую поверхность. Поворот стоек 14 с лемехами 12 и грудью 13 отвалов и стоек 24 с лемехами 22 и грудью 23 отвалов производится с помощью бруса 7, шатунов 26, 27 и рычагов 28, 29, а крыльев 15 и 16 отвалов на брусе 8 возможностью поворота их установка в рабочее положение производится под действием также отваливаемого пласта.
Когда плуг работает челночным способом, при каждом изменении направления его движения на противоположное производят перевод параллелограмного механизма левооборачивающего положения в правооборочивающее и наоборот.
Источники информации
1. А.Н.Карпенко, В.М.Халанский. Сельскохозяйственные машины. М.: Колос, 1983. - 495 с.
2. Макетный образец ВСХИЗО, плуг для гладкой пахоты. В настоящее время выпускается Амурским судостроительным заводом ПНТП.