МНОГОКОРПУСНЫЙ ПЛУГ С ИЗМЕНЯЕМОЙ ШИРИНОЙ ЗАХВАТА
MULTI-BOTTOM PLOUGH WITH VARIABLE WIDTH

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к плугам с изменяемой шириной захвата и предназначено для основной обработки почвы при его оснащении различными рабочими органами: отвальными, безотвальными, рыхлительными, чизельными, дисковыми и др.
Известны способы регулирования ширины захвата однорядных плугов общего назначения и оборотных плугов для гладкой вспашки путем шарнирного крепления рабочих органов к грядилям или к основному брусу, либо путем шарнирной рамы и дополнительного гидроцилиндра на тяговом брусе орудия.
Известен плуг с изменяемой шириной захвата (RU 2114523 С1 МПК А01B 3/46, опубл. 10,07.1998), который содержит поворотную балку с установленными на ней на вертикальных осях плужными корпусами, соединенный с ней шарниром передний брус с перемещающейся вдоль него поперечиной, имеющей элементы для присоединения к шарнирам нижних тяг навески трактора, и стяжку регулируемой длины. На поперечине выполнен шарнир, к которому присоединена стяжка с поворотной балкой, стяжка соединена через шарнир.
Недостатком данного устройства является невозможность использования двухрядных секционных орудий.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству и принятым за прототип является «Многокорпусный плуг» (SU №971124 A1, А01B 3/00, опубл. 07.11.1982), который используется для основной обработки почвы. Он содержит раму с колесами, на которой расположены, по крайней мере, в два параллельных ряда правосторонние плужные корпуса и дополнительные рабочие органы, обеспечивающие выполнение агротехнических требований.
Недостатком конструкции прототипа является то, что изменение ширины захвата орудия возможно только путем снятия (демонтажа) первого корпуса правого ряда, либо последнего корпуса второго ряда, или одновременного снятия для обеспечения симметричной нагрузки на тяговое устройство. При этом не обеспечивается учет конкретных физико-механических свойств почвы, а также эксплуатация устройства является трудоемкой по материальным, трудовым и временным затратам.
Задача изобретения: обеспечить возможность изменения ширины захвата при использовании двухрядных секционных плугов с параллельным расположением рабочих органов, а также снижение трудоемкости его использования с учетом физико-механических свойств почвы.
Технический результат в предлагаемом изобретении достигается за счет того, что многокорпусный плуг с изменяемой шириной захвата, агрегатируемый с трактором, включает раму с колесами, состоящую из двух параллельных основных брусьев, на которых расположены рабочие органы, шарнирно соединенные через цилиндрические оси посредством кривошипов с продольными планками, но в отличие от прототипа, два параллельных основных бруса рамы шарнирно соединены между собой своими противоположными концами с помощью гидроцилиндров по форме параллелограмма, на одной диагонали параллелограмма расположен центральный тяговый брус, соединенный шарнирно на своих противоположных концах с каждым из параллельных основных брусьев и с каждым прилегающим к основным брусьям гидроцилиндром; в средней части центрального тягового бруса шарнирно закреплен двуплечий рычаг, к последнему с двух сторон шарнирно присоединены одним своим концом два шатуна, второй конец шатунов также шарнирно соединен с продольными планками, в головной части центрального тягового бруса расположен механизм изменения ширины захвата, связанный с блоком управления на тракторе, включающий выносной гидроцилиндр со штоком внутри и ползун, установленные на тяговом брусе, цилиндрический или кулачковый фиксатор и рычажно-исполнительное устройство, закрепленные на ползуне; рычажно-исполнительное устройство состоит из дополнительного гидроцилиндра и рычага, соединенного подвижно с фиксатором, причем ползун соединен через шарнир со штоком выносного гидроцилиндра с возможностью перемещения по центральному тяговому брусу, а также ползун шарнирно соединен с одним из основных брусьев и с прилегающим к последнему гидроцилиндром.
Техническая задача решена в плуге с изменяемой шириной захвата, содержащем два параллельных ряда рабочих органов, расположенных на раме, выполненной по форме параллелограмма. Рабочие органы через кривошипы связаны едиными продольными планками и закреплены шарнирно на основных брусьях рамы, концы которых шарнирно связаны с тяговым брусом, расположенным вдоль большой диагонали параллелограмма. При этом, основные брусья шарнирно соединены через два шатуна с двуплечим рычагом, расположенным в средней части тягового бруса.
На тяговом брусе плуга закреплен выносной гидроцилиндр, который является частью механизма управления изменением ширины захвата и связан с блоком управления на тракторе. Шток выносного гидроцилиндра связан с цилиндрическим или кулачковым фиксатором, закрепленном на ползуне, который перемещается при помощи штока выносного гидроцилиндра вдоль тягового бруса. Для увеличения ширины захвата шток выносного гидроцилиндра втягивается, а для уменьшения выдвигается. Фиксатор по команде с блока управления трактора замыкает положение ползуна на тяговом брусе при совмещении его с отверстием на брусе в соответствии с необходимой шириной захвата рабочего органа. Всего имеется пять ступеней ширины захвата рабочего органа: 250, 300, 350, 400 и 450 мм, что соответствует следующим размерам общей ширины захвата Bp (фиг. 1) многокорпусного плуга: 4500, 5400, 6300, 7200, 8100 (мм). Данные величины ширины захвата устанавливают в зависимости от удельного сопротивления почвы и тяговых возможностей трактора.
Для определения того, какая из ступеней должна быть установлена на плуге служат тензодатчики (в предлагаемом устройстве не показаны), которые при необходимости устанавливают в тяговых звеньях нижних продольных тяг заднего навесного устройства (ЗНУ) или маятникого тягового звена при отсутствии ЗНУ, сигнал с тензодатчика подается на блок управления трактора с бортовым компьютером, который выдает результат оператору по минимуму буксования и расхода топлива и по выбору необходимой ширины захвата, соответствующей оптимальному режиму загрузки двигателя трактора.
Оптимальная ширина захвата обеспечивает повышение производительности, прямолинейность борозды на всех проходах агрегата для качественного выполнения агротехнических требований в соответствии с принятой или необходимой технологией обработки почвы.
Изменение или регулирование ширины захвата двухрядного секционного плуга выполняют шарнирной параллелограммной рамой и механизмом изменения ширины захвата в виде выносного гидроцилиндра, связанного с ползуном и фиксатором, а также за счет двуплечего рычага, двух шатунов, прикрепленных к двуплечему рычагу, шарнирно закрепленному в средней части центрального тягового бруса, основными брусьями с продольными планками, на которых шарнирно присоединены через цилиндрические оси посредством кривошипов рабочие органы.
Данным образом обеспечивается достижение технического результата при работе взаимосвязанного и взаимообусловленного механизма ступенчатого регулирования ширины захвата плуга с учетом конкретных условий обработки почвы.
Перечень чертежей, поясняющих сущность изобретения
На фиг. 1 изображена общая схема плуга с изменяемой шириной захвата. На фиг. 2 показан механизм изменения ширины захвата с цилиндрическим фиксатором. На фиг. 3 показан механизм изменения ширины захвата с кулачковым фиксатором. На фиг.4 - вид сверху на механизм изменения ширины захвата. На фиг. 5 - вид А на многокорпусный плуг со стороны механизма изменения ширины захвата.
Рассмотрим осуществление изобретения на многокорпусном широкозахватном секционном плуге для осуществления агрегатирования с современными тракторами мощностью от 500 л.с. и выше.
Многокорпусный плуг (фиг. 1) с изменяемой шириной захвата, включает раму параллелограммного шарнирно-сочлененного типа с колесами 3 и транспортную тележку 24. Рама состоит из двух параллельных основных брусьев 1, на которых расположены рабочие органы 2, которые шарнирно соединены через цилиндрические оси посредством кривошипов 4 с продольными планками 5. Два параллельных основных бруса 1 рамы шарнирно соединены между собой своими противоположными концами с помощью двух гидроцилиндров 6 по форме параллелограмма, на одной диагонали параллелограмма расположен центральный тяговый брус 7, соединенный шарнирно на своих противоположных концах с каждым из параллельных основных брусьев 1 и с каждым прилегающим к основным брусьям гидроцилиндрам 6. В средней части центрального тягового бруса 7 шарнирно закреплен двуплечий рычаг 8. К рычагу 8 с двух сторон шарнирно присоединены одним своим концом два шатуна 9, второй конец шатунов также шарнирно соединен с двумя продольными планками 5, в головной части центрального тягового бруса 7 расположен механизм изменения ширины захвата, связанный с блоком управления на тракторе (на фиг. 1 не показан).
Механизм изменения ширины захвата включает выносной гидроцилиндр 10 (фиг. 1-4) со штоком внутри, ползун 11, цилиндрический 12 (фиг. 2) или кулачковый 16 (фиг. 3) фиксатор и рычажно-исполнительное устройство, состоящее из дополнительного гидроцилиндра 13 и рычага (коромысла) 21 (фиг. 2, 3). Фиксатор фиксирует ползун в соответствии с выбранной ступенью ширины захвата на тяговом брусе 7 и на ползуне 11 при помощи штока дополнительного гидроцилиндра 13 (фиг. 2, 3). Шток выносного гидроцилиндра подвижно соединен с ползуном 11 при помощи цилиндрического 12 (фиг. 2) или кулачкового 16 (фиг. 3) фиксатора. Ползун 11 установлен с возможностью перемещения на тяговом брусе 7 (фиг. 1. 4, 5), а также шарнирно соединен с основным брусом 1 (фиг. 4) и с прилегающим к нему гидроцилиндром 6 через проушины 14, 15 (фиг. 4). Выносной 10 и дополнительный 13 гидроцилиндры соединены с ползуном 11 посредством проушин 16, 19. (фиг. 5).
Ползун 11 имеет сквозное отверстие 18, в которое входит цилиндрический 12 (фиг. 2) или кулачковый 16 (фиг. 3) фиксатор, которым он фиксируется в соответствующих отверстиях 17, расположенных на расстоянии 250, 300, 350, 400, 450 мм, чем обеспечивается соответствующая ширина захвата. При этом цилиндрический фиксатор 12, поднимают и опускают дополнительным гидроцилиндром 13 и пружиной 20 (фиг. 2), расположенной внутри корпуса фиксатора. Фиксация также может осуществляться кулачковым фиксатором 16 (фиг. 3) посредством коромысла 21.
Для увеличения ширины захвата шток гидроцилиндра 10 втягивается, перемещая ползун назад, а для уменьшения - выдвигается, перемещая ползун 11 вперед или назад до фиксации с соответствующим отверстием на тяговом брусе 7. (фиг. 1 - показано штрих-пунктирной линией уменьшение ширины захвата плуга и взаимодействие гидроцилиндра 10 с ползуном 11, основными брусьями 1 рамы, двуплечим рычагом 8 с шатунами 9.)
В передней части тягового бруса смонтирована на двойном шарнире тяговая балка 22 (фиг. 1) для агрегатирования с трактором.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом работы устанавливают при помощи механизма изменения ширины захвата и гидросистемы трактора фиксированную ширину захвата рабочих органов, например 350 мм. При этом шток выносного гидроцилиндра 10 устанавливают на отметку ступени, равной 350 мм, ползун 11 перемещается и при совпадении отверстия 18 ползуна с отверстием 17 тягового бруса закрепляется фиксатором 12 или 16 (фиг. 1, 2, 3). При этом происходит перемещение основных брусьев 1 рамы путем их сдвига в шарнирных соединениях с гидроцилиндрами 6, а также происходит поворот шарнирно закрепленного в средней части центрального тягового бруса 7 двуплечего рычага 8 и шарнирно присоединенных к нему одним концом двух шатунов 9, которые другим своим концом соединены с подвижными планками 5 с основными брусьями 1. При перемещении продольных планок 5, связанных шарнирно с кривошипами, насаженных на цилиндрическую часть стоек рабочих органов 2 происходит их поворот в сторону уменьшения или увеличения ширины захвата. Таким образом, раму многокорпусного плуга устанавливают на общую ширину захвата, которая составляет 6300 мм.
После установки требуемой ширины захвата, производят обработку почвы с помощью рабочих органов, установленных на раме многокорпусного плуга. После отбивки загона или пробного заезда определяют по бортовому компьютеру трактора минимальное буксование и расход топлива и устанавливают необходимую ширину захвата орудия выше описанным методом в соответствии с выполнением агротехнических требований на обработку и обеспечением максимальной производительности.
При изменении физико-механических свойств почвы, при увеличении ее плотности, удельного сопротивления, необходимо уменьшать ширину захвата, а при снижении данных показателей - увеличивать до необходимой величины, которая дает оптимальный результат в соответствии с показателями бортового компьютера. Для обеспечения прямолинейности хода орудия не рекомендуется изменять ширину захвата в пределах одного прохода или гона.
В работе плуг опирается на четыре колеса 3 самоустанавливающегося типа, что необходимо при изменении его ширины захвата.
В полунавесном варианте плуг опирается на транспортную тележку 24 (фиг. 1), связанную через водила и гидроцилиндры 20 с транспортными колесами 25.
Для обеспечения транспортной ширины Bm (фиг. 1) плуга, равной по ГОСТ не более 4400 мм, включаются в работу гидроцилиндры 6, при этом правая секция подводится влево, а левая секция - вправо, что соответствует требованиям безопасности (по поперечным габаритам для дальнего транспортирования).
Применение предлагаемого изобретения позволяет обеспечить изменение ширины захвата при использовании двухрядных и многорядных секционных орудий (плугов) с параллельным расположением рабочих органов, а также снизить трудоемкость их переналадки на различные ступени ширины захвата в зависимости от физико-механических свойств почвы.