ТРАКТОРНЫЙ НАВЕСНОЙ ОБОРОТНЫЙ ПЛУГ ДЛЯ ГЛАДКОЙ ПАХОТЫ Российский патент 1997 года по МПК A01B3/42 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям тракторных навесных оборотных плугов для гладкой пахоты.

Оборотные плуги для гладкой пахоты, получающие все большее распространение, имеют ряд преимуществ по сравнению с плугами общего назначения: лучшее качество обработанной поверхности поля из-за отсутствия свальных гребней и развальных борозд, большую производительность за счет снижения времени на непроизводственные операции, меньший удельный расход топлива.

Особенностью конструкции оборотных плугов является наличие двух вращающихся друг относительно друга частей: неповоротной части, включающей в себя механизм соединения плуга с навеской трактора, и поворотной части рамы с закрепленными на ней лево- и правооборачивающими плужными корпусами, а также опорными колесами.

После завершения одного рабочего хода плуга с правооборачивающими корпусами тракторист включает гидросистему трактора, плуг выглубляется из почвы, выполняется поворот рамы с закрепленными на ней плужными корпусами на 180^o относительно навески, и после разворота агрегата в работу вступают левооборачивающие корпуса.

Известны [Проспекты Aufsattel-Drehpfluge.Eberhardt Maschinenfabrik GmbH * Industriestrabe 8-10 * 89367 Waldstetten Telefon 08223/401-0 * Telex 531 602 * Telefax 08223/401-271; Drehpluge D-Variotec. Eberhardt Pfluge Gmb H * Industriestrabe 8-10 * D-8871 Waldstetten Telefon 08223/401-0 * Telex 531 602 * Telefax 08223/401-271 c международной выставки "Сельхозтезника-90", проходившей 5-13 сентября 1990 г. агрегаты, у которых при движении трактор колесами одной стороны движется по борозде, вследствие чего поперечная ось трактора наклонена к поверхности поля под углом 10^o.15^o, а рама плуга параллельна поверхности поля. При выглублении плуга, когда он выезжает из борозды на разворотную часть поля, поперечная ось трактора устанавливается параллельно поверхности поля, а рама плуга тоже стремится выровняться и вызывает вращательное движение. В это мгновение включается гидросистема трактора, и гидроцилиндр, установленный одним концом на подвижной части рамы, а другим на неподвижной части, усилием штока действует на раму, поворачивая ее до фиксации на упорах, расположенных на неподвижной части рамы.

Известны также отечественные оборотные плуги для гладкой пахоты типа ПНО-3-35 [Каталог сельскохозяйственной техники, под ред. Черноиванова В.И. НИИ информации и научно-технических исследований. М. Информагротех, 1991, т. 1, с.133] агрегатируемые с колесными тракторами кл.1,4 типа МТЗ-80 и МТЗ-82. Трактор также колесами одной стороны идет в открытой борозде предыдущего прохода плуга. Такие плуги имеют высокую производительность из-за малой (80-90 см) ширины захвата плуга.

Для увеличения производительности необходимы плуги с большей шириной захвата для агрегатирования с гусеничными тракторами кл.3,4 типа Т-4 и Т-150. В процессе работы гусеничный трактор движется на определенном расстоянии от стенки борозды предыдущего прохода. Таким образом, рама плуга и поперечная ось трактора всегда параллельны поверхности поля, и оборот плуга в этом случае должен происходить на 180^o.

В известной конструкции оборотного плуга фирмы "Eberhardt" ФРГ [Навесной оборотный плуг. Aubaudrehplug Luhr Gunther Eberhardt Pflugfabrik Gmb H. Заявка 3325603 ФРГ. Заявлено 15.07.83. N P 3325603.9 опубл. 24.01.85 МКИА 01 В 3/42 а 01 В 5/08] принятого за прототип, состоящего из поворотной части рамы с закрепленными на ней право- и левооборачивающими корпусами и неподвижной части рамы, соединяющейся с навеской трактора, поворотная часть рамы осью закреплена в подшипниковом узле, соединенном с неповоротной частью рамы плуга, которая в свою очередь жестко соединена с навесной системой трактора. Поворот рамы осуществляется гидроцилиндром, который проушиной цилиндра шарнирно закреплен на неподвижной части плуга. Шток гидроцилиндра своей проушиной шарнирно соединен с поворотной частью рамы плуга. Для поворота рамы плуга с корпусами при смене лево- на првооборачивающие корпуса трактор выезжает на разворотную полосу, и его поперечная ось устанавливается параллельно поверхности поля, рама плуга тоже стремится выровняться и вызывает вращательное движение подвижной части. Автоматически переключающаяся гидросистема поворота включает гидроцилиндр и шток толкает поворотную часть рамы до перехода ее в новое положение, которое фиксируется упорами, расположенными по обеим сторонам оси поворота рамы на неподвижной ее части. Поворот происходит на угол 160^o-150^o.

Таким образом, расположение поперечной оси трактора под углом 10^o-15^o к поверхности поля, а оси плуга параллельно поверхности поля, создает начальный опрокидывающий момент и рама по инерции, подталкиваемая гидроцилиндром, проходит "мертвую зону вертикали". Аналогично происходит поворот рамы в другую сторону (рис.1). Заданная глубина при работе плуга на пахоте поддерживается автоматически с помощью гидросистемы, а опорные колеса, закрепленные на подвижной части рамы, являются поддерживающими и транспортными.

Конструкцией тракторов кл. 3 и 4 (Т-4 и Т-150), широко применяемых для основной обработки почвы, не предусмотрено движение их одной гусеницей по борозде предыдущего прохода. И поэтому описанные выше плуги агрегатироваться с ними не могут. Ось плуга и поперечная ось трактора располагаются параллельно поверхности поля, и поворот рамы плуга в вертикальной плоскости необходимо производить на 180^o. Для этого требуется специальное устройство. Гидросистема трактора включается лишь в момент разворота агрегата для выглубления и поворота рамы и затем отключается.

С помощью предложенного изобретения необходимо решить следующую задачу - обеспечить поворот подвижной части рамы в вертикальной плоскости на 180^o, подготовить механизм поворота к "обратному" повороту рамы при отключенной гидравлике на период рабочего хода.

Указанная задача может быть решена, если тракторный навесной плуг для гладкой пахоты, содержащий поворотную раму с жестко закрепленными на ней рабочими органами, неповоротную часть, соединенную с трактором, механизм поворота рамы плуга в вертикальной плоскости в виде гидроцилиндра, установленного штоком вниз под углом к продольно-вертикальной осевой плоскости плуга и шарнирно соединенного с поворотной рамой плуга, жесткие упоры на неподвижной части рамы, опорное колесо на поворотной части рамы будет снабжен дополнительно поворотным рычагом, один конец которого шарнирно соединен с проушиной цилиндра, а другой конец шарнирно закреплен на вертикальной стойке неповоротной части плуга с возможностью поворота его в вертикальной плоскости, при этом справа и слева от оси поворота поворотного рычага по горизонтали расположены упоры.

Закрепленные проушины гидроцилиндра на поворотном рычаге, который в начальный момент времени располагается горизонтально позволяет создать начальный опрокидывающий момент, достаточный для начала движения поворота. Он создается за счет момента, образуемого силой тяжести гидроцилиндра относительно точки вращения поворотного рычага, усиливаемого мгновенно нарастающим давлением масла в гидросистеме. Длина рычага рассчитана таким образом, что при достижении крайнего верхнего положения поршня гидроцилиндра, центр тяжести рамы плуга, с закрепленными на ней корпусами, предплужниками и другими рабочими органами проходит вертикальное положение и смещается вправо (или влево) на угол 10^o-15^o. При дальнейшем движении поршня вниз рама плуга продолжает поворот до упора, расположенного на неподвижной части рамы плуга, а проушина цилиндра, закрепленная на поворотном рычаге, займет положение при котором, продольная ось рычага и продольная ось гидроцилиндра совместятся в одну линию, при этом произойдет окончательная фиксация рамы плуга. При этом рычаг будет расположен наклонно и при дальнейшем движении поршня цилиндра опустится до упора, расположенного по горизонтали на уровне оси его вращения, по другую сторону относительно продольной оси неподвижной части плуга. Система занимает положение необходимое для начала нового поворота в "обратном" направлении.

Сравнение заявляемого изобретения с прототипом показывает, что оно отличается совокупностью признаков, содержащихся независимом пункте формулы изобретения, и соответствует критерию охраноспособности "новизна", а наличие новых признаков, отличающих его не только от прототипа, но и от других технических решений в данной области техники позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1-4 показана работа устройства.

Тракторный навесной оборотный плуг для гладкой пахоты содержит поворотную часть рамы 1, рабочие органы 2-а и 2-б, неповоротную часть рамы 3, шток 4 гидроцилиндра, проушину 5 цилиндра 6, поворотный рычаг 7, неподвижную вертикальную стойку 8, упоры рычага 9, упоры рамы (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

После работы правооборачивающими 2-б корпусами при прямом ходе агрегата, на обратном ходе агрегата вступают в работу левооборачивающие 2-а корпуса. В начальный момент времени при смене корпусов (фиг.1) верхняя проушина 5 цилиндра 6 расположена справа от вертикали на расстоянии А, равном длине рычага 7, а рычаг опирается на один из упоров 9 рычага. При движении штока 4 гидроцилиндра вверх происходит поворот подвижной части рамы 2 с закрепленными на ней рабочими органами 2-а и 2-б вокруг оси О неповоротной части плуга 3. Но, так как проушина 5 цилиндра 6 расположена справа на расстоянии А от вертикали, и при достижении крайнего верхнего положения поршня гидроцилиндра (фиг.2) центр тяжести поворотной части рамы 1 с закрепленными на ней рабочими органами 2-а и 2-б проходит вертикальное положение и смещается вправо на угол α, равный arctg A/H, создавая опрокидывающий момент.

При движении поршня гидроцилиндра вниз рама 1 плуга продолжает поворот вправо (фиг.3) до фиксации ее на жестком упоре (на рисунке не показан). При этом поршень гидроцилиндра находится в крайнем нижнем положении (фиг.3), а верхняя проушина 5 гидроцилиндра, закрепленная на подвижном рычаге 7, тоже поворачивается до положения, когда продольная ось поворотного рычага 7 и продольная ось гидроцилиндра совместятся в прямую линию, проходящую через ось поворотного рычага (фиг.3), при этом произойдет окончательная фиксация рамы 1 плуга. При этом рычаг 7 будет расположен наклонно и при дальнейшем движении поршня цилиндра опустится до упора 9, расположенного по горизонтали на уровне оси его вращения, по другую сторону относительно продольной оси неподвижной 3 части плуга. Система занимает положение необходимое для начала нового поворота в "обратном" направлении.

Устройство может быть промышленно изготовлено, например, трактор типа Т-4, соединен с 4-х корпусным навесным оборотным плугом с шириной захвата 1300 мм. Вертикальная стойка выполнена из металла марки Ст5 ГОСТ 980-71. Размеры ее 120*120*1000 мм, она приварена к неповоротной части плуга, соединяющейся с навеской трактора посредине ее.

Гидроцилиндр имеет поршень, диаметром 63 мм и ход штока 420 мм. Шток соединен с поворотной частью рамы с помощью сферического шарнира Ш 35 ГОСТ 3635-78. К концу вертикальной стойки с помощью оси крепится поворотный рычаг, выполненный из стали марки 45 ГОСТ 1050-88, размеры которого 160*70*45 мм. Упоры расположены справа и слева от вертикальной стойки на расстоянии 400 мм, в виде болтов М 24*100, на уровне оси вращения на неподвижной части рамы плуга. К другому концу поворотного рычага шарнирно с помощью пальца крепится проушина цилиндра. Таким образом, гидроцилиндр наклонен под углом 13^o30' к вертикальной оси.

Подвижная часть рамы выполнена из трубы квадратного сечения и может состоять из отдельных секций с закрепленными на них рабочими органами, соединяющимися посредством фланцев.

Соединение подвижной и неподвижной частей посредством промежуточного механизма включает в себя ось и подшипники качения, с обеих сторон оси по горизонтали расположены упоры, ограничивающие поворот подвижной части рамы.

Давление в гидросистеме 120 кг/см². Поворот рамы происходит за 4 - 8 с.

Использование: сельскохозяйственное машиностроение, в частности для тракторных навесных оборотных плугов для гладкой пахоты. Сущность изобретения: тракторный навесной оборотный плуг для гладкой пахоты содержит поворотную раму с жестко закрепленными на ней рабочими органами, неповоротную часть, соединенную с трактором, механизм поворота рамы плуга в вертикальной плоскости в виде гидроцилиндра. Шток гидроцилиндра установлен штоком вниз под углом к продольно-вертикальной осевой плоскости плуга. На неподвижной части рамы закреплены жесткие упоры. На поворотной части рамы установлено опорное колесо. Плуг снабжен также поворотным рычагом, один конец которого шарнирно соединен с проушиной цилиндра, а другой конец - шарнирно закреплен на вертикальной стойке неповоротной части плуга с возможностью поворота его в вертикальной плоскости. Справа и слева от оси поворота поворотного рычага по горизонтали расположены упоры. 4 ил.

Тракторный навесной оборотный плуг для гладкой пахоты, содержащий поворотную раму с жестко закрепленными на ней рабочими органами, неповоротную часть, соединенную с трактором, механизм поворота рамы плуга в вертикальной плоскости в виде гидроцилиндра, имеющего проушину на цилиндре, установленного штоком вниз под углом к продольно-вертикальной осевой плоскости плуга, причем последний шарнирно соединен с поворотной рамой плуга, жесткие упоры на неповоротной части рамы, опорное колесо на поворотной части рамы, отличающийся тем, что проушина цилиндра шарнирно соединена с одним концом поворотного рычага, другой конец которого шарнирно закреплен на вертикальной стойке неповоротной части плуга с возможностью поворота его в вертикальной плоскости, при этом справа и слева от оси поворота по горизонтали расположены упоры.