ДИСКОВЫЙ КОРПУС ПЛУГА Российский патент 1998 года по МПК A01B5/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному и лесному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям для основной обработки почвы.

Известен дисковый корпус почвообрабатывающего орудия, содержащий диск, рабочая поверхность которого выполнена вогнутой, фланец, расположенный с вогнутой стороны рабочей поверхности диска и выполненный в виде шарового сегмента с радиусом кривизны шаровой поверхности, равным радиусу кривизны вогнутой сферической поверхности диска (SU, авторское свидетельство 1540669, кл. A 01 B 7/00, 1988).

Недостатком данного дискового корпуса является то, что в процессе работы подрезанный почвенный пласт, двигаясь по вогнутой сферической поверхности, а затем и по фланцу, беспрепятственно высоко поднимается, что приводит к его обрушиванию и, как следствие, к нарушению оборачиваемости и целостности пласта, к снижению качества его укладки.

Известен корпус плуга, содержащий лемех и состоящий из груди и крыла отвал. Лемех и нижняя часть поверхности груди отвала имеют коническую форму, а верхняя часть груди и его крыло имеют форму винтовой поверхности (SU, авторское свидетельство 1128848, кл. A 01 B 15/08, 1984).

Данный корпус плуга позволяет повысить эффективность оборота пласта. Это достигается тем, что лемешно-отвальная поверхность плуга образована из нескольких геометрических поверхностей, плавно переходящих одна в другую. Почвенный пласт, подрезанный лемехом, поступает на конические поверхности лемеха и нижней части груди отвала и поднимается по ним. Далее пласт переходит на винтовую поверхность верхней части груди и крыла, форма поверхности которых обеспечивает при продвижении по ней почвенного пласта его полный оборот и качественную укладку.

Недостатком этого плужного корпуса является то, что он неэффективен на лесных нераскорчеванных вырубках, так как в процессе работы при встрече лемеха с препятствиями в виде пней, корней и т.п. происходит заякоривание плуга.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является дисковый корпус плуга, содержащий стойку с осью, на которой свободно на подшипнике посредством спиц установлен сферический диск с отверстием, концентричным его оси. В отверстии основного диска жестко закреплен дополнительный рабочий орган в виде сферического диска (SU, авторское свидетельство 1639439, кл. A 01 B 5/00, 49/02, 1991).

Известный дисковый корпус позволяет в некоторой степени снизить энергоемкость процесса обработки почвы, т.к. во вращательном движении принимает участие не вся поверхность сферического диска, а лишь ее часть.

Недостатком этого дискового корпуса является то, что неподвижная сферическая рабочая поверхность дополнительного рабочего органа не препятствует подъему пласта, который высоко поднимается и затем разрушается на отдельные куски. Часть почвы заваливается обратно в борозду. Такая рабочая поверхность не позволяет получить обернутый пласт и в силу пружинящих свойств дернины, которые стремятся вернуть пласт в первоначальное положение. Таким образом не представляется возможным получение чистой борозды на сильнозадернелых лесных почвах. Чистая борозда, без завалившихся в нее кусков пласта, позволяет в дальнейшем производить по ней качественную посадку и последующий уход за растениями. Следует отметить, что беспрепятственное прохождение пласта по большой неэффективной поверхности трения дополнительного рабочего органа ведет к увеличению энергоемкости процесса обработки почвы. В свою очередь необоснованность соотношения наружного диаметра свободно установленного сферического диска и диаметра его отверстия не позволяет качественно на всю глубину дернины подрезать пласт с минимальными энергозатратами и обеспечить при этом стабильную работу плуга и качественную укладку пласта.

Задачи, на решения которых направлено изобретение, - улучшение качества укладки пласта, снижение энергоемкости процесса обработки почвы.

Для решения этой задачи в дисковом корпусе плуга, содержащем стойку с осью, на которой свободно на подшипнике установлен сферический диск с концентричным оси отверстием и жестко закреплен дополнительный рабочий орган, последний выполнен в виде состоящего из груди и крыла отвала, причем нижняя часть груди отвала имеет форму сферы с радиусом, равным радиусу сферического диска, и контуром в виде части окружности, диаметр которой соответствует диаметру отверстия сферического диска, определенному в соответствии с соотношением
D₁ = 0,65 - 0,80 D,
где
D₁ - диаметр отверстия сферического диска;
D - наружный диаметр сферического диска.

На фиг. 1 изображен дисковый корпус плуга, вид сбоку; на фиг. 2 - сечение A-A на фиг. 1.

Дисковый корпус плуга содержит стойку 1 с осью 2. На оси 2 свободно на подшипнике 3 установлен сферический диск 4, соединенный с корпусом 5 посредством спиц 6. Сферический диск 4 имеет отверстие, концентричное его оси. На оси 2 жестко закреплен дополнительный рабочий орган, выполненный в виде состоящего из груди 7 и крыла 8 отвала. Верхняя часть груди 7 и крыло 8 имеют форму винтовой поверхности. Нижняя часть груди 7 имеет форму сферы с радиусом, равным радиусу сферического диска 4, и контуром в виде части окружности, диаметр которой соответствует диаметру отверстия сферического диска 4, определенному в соответствии с вышеуказанным соотношением.

Дисковый корпус плуга работает следующим образом.

При движении дискового плуга сферический диск 4, взаимодействуя с почвой, вращается, отрезает почвенный пласт и подает его на нижнюю часть груди 7 дополнительного рабочего органа. Выполнение нижней части груди 7 в форме сферы с радиусом, равным радиусу сферического диска 4, и контуром в виде части окружности, диаметр которой соответствует диаметру сферического диска, позволяет беспрепятственно с минимальными энергопотерями принимать подрезанный сферическим диском 4 почвенный пласт и далее передавать его на верхнюю часть груди 7 и крыло 8, обеспечивая его непрерывный постепенный оборот и дальнейшую качественную укладку. Обернутый пласт укладывается на необработанную поверхность почвы и плотно прижимается к ней крылом 8. Это прижатие обеспечивает целостность пласта. В результате рядом с чистой бороздой укладывается полностью перевернутый почвенный пласт, сохранивший свою целостность в виде сплошной ленты.

Использование предложенного корпуса дискового плуга обеспечивает снижение энергоемкости процесса обработки почвы за счет того, что верхняя часть груди 7 и крыло 8 дополнительного рабочего органа препятствуют непроизводительному подъему пласта и связанным с этим энергопотерям.

Выполнение диаметра отверстия сферического диска 4 равным 0,65 - 0,80 наружного диаметра сферического диска 4 обеспечивает необходимую жесткость и прочность сферического диска 4, стабильность и устойчивость работы всего дискового корпуса, качественную подрезку пласта с минимальными энергозатратами.

Проведенными исследованиями было установлено, что когда диаметр отверстия больше 0,80 наружного диаметра сферического диска 4 не обеспечивается достаточная сила сцепления почвы со сферическим диском 4, необходимая для его вращения. Сферический диск работает в прерывистом режиме, в результате чего ухудшается процесс обработки почвы на 8-10%, увеличивается энергоемкость процесса обработки почвы. В том случае, когда диаметр отверстия меньше 0,65 наружного диаметра сферического диска, наблюдается качественное подрезание пласта, но возрастает на 10-15% энергоемкость рабочего процесса, т.к. начинает взаимодействовать с почвенным пластом большая поверхность вращающегося сферического диска 4.

Изобретение предназначено для основной обработки почвы и может быть использовано в сельском хозяйстве. Дисковый корпус плуга содержит стойку с осью. На оси свободно на подшипнике установлен сферический диск, соединенный с корпусом посредством спиц. Сферический диск имеет отверстие, концентричное его оси. Жестко закрепленный дополнительный рабочий орган выполнен в виде состоящего из груди и крыла отвала, причем нижняя часть груди отвала имеет форму сферы с радиусом, равным радиусу сферического диска, и контуром в виде части окружности, диаметр которой соответствует диаметру отверстия сферического диска. Верхняя часть груди отвала и его крыло имеют форму винтовой поверхности, обеспечивающей качественную укладку пласта. Сферический диск и дополнительный рабочий орган образуют общую рабочую поверхность. Такое конструктивное выполнение позволит улучшить качество укладки пласта и снизить энергоемкость процесса обработки почвы. 2 ил.

Дисковый корпус плуга, содержащий стойку с осью, на которой свободно на подшипнике установлен сферический диск с концентричным оси отверстием и жестко закреплен дополнительный рабочий орган, отличающийся тем, что дополнительный рабочий орган выполнен в виде состоящего из груди и крыла отвала, причем нижняя часть груди отвала имеет форму сферы с радиусом, равным радиусу сферического диска, и контуром в виде части окружности, диаметр которой соответствует диаметру отверстия сферического диска, определенному в соответствии с соотношением
D₁ = 0,65 - 0,80 D,
где D - наружный диаметр сферического диска;
D₁ - диаметр отверстия сферического диска.