МОТОПЛУГ
MOTOR PLOUGH

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к механизированным орудиям для вспашки почвы с рабочим органом пассивного типа - мотоплугам, и может быть использовано индивидуальными садоводами и огородниками на относительно небольших участках земли, в труднодоступных местах и неудобицах для механизированной вспашки почвы.
Целью изобретения является обеспечение управляемости плугом, снижение усилий для поддержания глубины вспашки, повышение его маневренности и снижение металлоемкости.
Давно известен конный плуг, содержащий отвал, лемех, нож, полевую доску и опорное колесо. Это самый малогабаритный из известных нам плугов, позволяющий обрабатывать как старопахотную почву, так и уплотненную (целину), однако вместе с тяговой силой (лошадью) его трудно использовать на малом участке земли, да еще и не всегда она есть под рукой, особенно у дачника.
Известно механизированное орудие для обработки почвы (Патент США 2052068 А Combined breaking plow and cultivator, кл. A01B 11/00, 1936), содержащее смонтированные на общей раме ручки управления, привод, гусеничный движитель и корпус плуга, последний из которых подвижно связан с рамой гусеничного движителя. Связь между рамой гусеничного движителя и корпусом плуга выполнена в виде кривошипно-кулисного механизма, при этом рама гусеничного движителя является основанием, а корпус плуга - кулисой. Чтобы изменить положение корпуса плуга по высоте относительно опорной поверхности гусеницы, изменяют наклон шатуна. Механизм наклона шатуна, включающий в себя сам шатун, тягу и рукоять, выполнен в виде шарнирного четырехзвенного механизма.
Недостатками известного орудия являются сложность его конструкции, низкие надежность и маневренность, большой вес и габариты, невысокий КПД. При пробуксовке гусеничного движителя оператору приходится отпускать ручку управления орудием и за рукоять поднимать корпус плуга, иначе орудие «закопается». Также орудие зароется, если по ходу его движения рельеф почвы образует выступ или ступеньку.
Известно механизированное орудие для обработки почвы (авт.св. СССР N 917715, кл. А01В 3/58, 1982), содержащее двигатель, привод, установленные на шасси колеса, ручки управления и рабочий орган.
Недостатками известного устройства являются небольшое тяговое усилие и повышенная требуемая мощность двигателя, что снижает эффективность работы орудия и не позволяет вести вспашку твердых почв. Причиной низкой тяговой способности орудия является малая величина силы сцепления колес с грунтом вследствие малого веса устройства.
Известно также механизированное сельскохозяйственное орудие (авт.св. СССР N 1128847, кл. А01В 3/50, 1980), которое имеет повышенное сцепление опорных колес с грунтом и пригодно для вспашки твердых почв. Орудие включает в себя двигатель, привод, ручки управления и рабочий орган, который закреплен на возвратно-поступательном механизме, приводимом в действие гидросистемой. Гидросистема также управляет упором, который повышает устойчивость орудия. При обработке почвы рабочий орган и опорные колеса совершают поочередные движения вперед.
Недостатками известного орудия являются сложность его конструкции, низкие надежность и маневренность, большой вес и габариты, невысокий КПД.
Известен самоходный плуг (патент СССР N 1741624, кл. А01В 3/50, 1990), содержащий раму, на которой смонтированы плужный корпус в виде лемеха и отвала, движители, выполненные в виде горизонтальных, размещенных параллельно, связанных через редуктор с двигателем валов со шнеками, ось вращения каждого из которых расположена по направлению движения орудия, а также средства управления.
Недостатками известного орудия являются сложность изготовления горизонтальных валов, имеющих режущую шнековую навивку, невысокий КПД.
Известен мотоплуг, взятый за прототип (патент СССР N 1519534, кл. А01В 35/06, 1987), включающий корпус привода, гусеничный движитель и корпус плуга, смонтированные на общей раме, отличающийся тем, что, с целью обеспечения снижения усилий для поддержания глубины вспашки, корпус плуга соединен с рамой механизмом регулирования его положения в виде взаимодействующих между собой пальца на раме и паза, выполненного в корпусе плуга, а с корпусом привода - кронштейном.
Недостаток известного устройства состоит в том, что из-за наклона мотоплуга в начале прокладки борозды (врезание) и в конце происходит потеря полноценного контакта опорной поверхности гусеничного движителя с почвой, да и на прямых участках борозды от оператора мотоплуга требуется постоянное внимание по удержанию определенной глубины пахоты из-за непредсказуемой реакции почвы.
Цель изобретения - снижение усилий оператора по поддержанию глубины вспашки при обработке почвы на труднодоступных участках и неудобицах.
Цель достигается компактностью мотоплуга, подвижным расположением гусеничного движителя в пределах боковых обрезов борозды сзади плужного корпуса, при котором орудие самостоятельно поддерживает заданную глубину вспашки и осуществляет постоянный прижим опорной поверхности гусеницы к почве.
Положительный эффект достигается за счет удобств в управлении, легкости и малой потребляемой мощности.
Сущность изобретения.
Мотоплуг включает в себя двигатель 1, привод в виде ременной передачи 2, ручки управления 3 и рабочий орган пассивного типа (далее корпус плуга 7). Он также имеет гусеничный движитель, установленный позади нижней части лемеха 11 корпуса плуга. Спереди корпуса плуга 7 имеется дисковый нож, который выполнен заодно с колесом 5, поддерживающим заданную глубину вспашки почвы. Гусеничный движитель состоит из рамы 8, гусеничной цепи, ведомого колеса 9 и ведущей звездочки 10. Внутри ведущей звездочки 10 имеется планетарный понижающий редуктор, а на входном валу редуктора установлен ведомый шкив ременной передачи. На выходном валу двигателя установлена центробежная муфта с ведущим шкивом ременной передачи. Корпус плуга 7 смонтирован подвижно на раме гусеничного движителя 8 посредством шарнирного четырехзвенного механизма ABCD, ориентированного в продольно-вертикальной плоскости, в котором рама гусеничного движителя 8 является стойкой АВ, а корпус плуга 7 - шатуном DC, между собой они соединены коромыслами AD и СВ. Чтобы изменить положение носка лемеха 11 по высоте относительно опорной поверхности гусеницы, то есть перевести с нерабочего положения в рабочее и наоборот, воздействуют на ручки управления 3, которые являются задним коромыслом AD шарнирного четырехзвенного механизма. Переднее коромысло 4 - сторона СВ четырехзвенника - удлинено, а на его свободном конце для поддержания заданной глубины вспашки закреплено опорное колесо, выполненное заодно с дисковым ножом 5. Для увеличения или уменьшения глубины вспашки имеется возможность менять положение нож-колеса 5 по высоте на переднем коромысле 4.
Внутри оси С установлен торсион, один конец которого жестко закреплен с передним коромыслом 4, а другой - с корпусом плуга 7. Если не нажимать на ручки управления 3 вниз, то жесткость торсиона позволяет удерживать корпус плуга в положении, близком к III, что необходимо, когда мотоплуг не работает или совершает холостой ход.
На фиг. 1 показан общий вид мотоплуга в рабочем положении; на фиг. 2 схематически показана работа шарнирного четырехзвенного механизма.
Устройство работает следующим образом. При работающем двигателе нажимают вниз на ручки управления 3, переводя корпус плуга 7 на врезание, что соответствует положению II. Увеличивая обороты двигателя 1, включают центробежное сцепление и через привод 2 приводят в движение гусеничный движитель, который толкает корпус плуга 7 в заданном направлении. Плуг врезается в глубину почвы, пока нож-колесо 5 не упрется в поверхность грунта. Затем нож-колесо 5, воздействуя на четырехзвенный механизм, приподнимает корпус плуга 7 и переводит мотоплуг в рабочее положение I. В процессе прокладки борозды нож-колесо 5 из-за определенных почвенных особенностей меняет положение носка лемеха 11 выше (или ниже) опорной площадки гусеницы, позволяя удерживать заданную глубину вспашки. Чтобы закончить прохождение борозды, необходимо перевести мотоплуг в положении III, для этого ослабляют усилие, прикладываемое на ручки управления 3, или приподнимают их. При этом носок лемеха 11 поднимается выше опорной площадки гусеницы и корпус плуга 7 постепенно выходит из заглубления. Также в положении III можно совершать холостой пробег мотоплуга.
В отличие от известных технических решений, в которых тяговое усилие гусеничного движителя напрямую зависит от собственного веса механизированного орудия, в заявленном устройстве тяговое усилие зависит от суммы величин, таких как вес орудия, вертикальная составляющая сопротивлению пахоте и вертикальное усилие, приложенное оператором на ручки управления. Кроме того, небольшие вес и габариты обеспечивают высокую маневренность орудия, которое может разворачиваться на 360° практически на месте.