КОМБИНИРОВАННЫЙ ПЛУГ ДЛЯ ГЛАДКОЙ ВСПАШКИ Российский патент 2014 года по МПК A01B13/08 A01B33/06 A01B49/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным почвообрабатывающим орудиям.

Известен способ гладкой вспашки и плуг для его осуществления [1]. Устройство содержит раму и установленные на ней зеркально право- и левооборачивающие плужные корпусы, четыре сталкивателя и дисковый нож. Сталкиватели регулируются по высоте и установлены в два ряда таким образом, что точка пересечения направлений лезвий сталкивателей первого ряда находится впереди, а второго ряда сзади право- и левооборачивающих корпусов. При этом сдвоенный корпус выполнен с винтовыми, а право- и левооборачивающие корпусы с полувинтовыми отвалами. Недостатком данного изобретения является то, что он не производит углубление пахотного слоя.

Также известно комбинированное противоэрозионное орудие, содержащее раму с опорным колесом, навесным устройством, плужными корпусами и размещенными за каждым плужным корпусом почвоуглубителями, отличающееся тем, что почвоуглубители закреплены на раме орудия шарнирно и имеют механизм для придания им колебания в поперечном направлении, причем механизм придания колебаний выполнен гидравлическим. [1]. Недостатком данного изобретения является большая энергоемкость процесса обработки и низкое качество.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является плуг-рыхлитель, включающий раму с лемешными корпусами и почвоуглубителями для послойного рыхления в виде ножей, имеющих форму клина, одна из сторон которого совпадает с направлением движения, и сдвинутых относительно друг друга на расстояние, равное ширине захвата ножа (а.с. СССР №178584, А01 В45а, 1966 г.). Недостатком данного аналога является большая энергоемкость процесса обработки и низкое качество работы из-за образования ядра волочения почвы перед пассивными ножами в форме клина при работе.

Технический результат - снижение энергоемкости и повышение качества крошения при углублении почвы.

Технический результат достигается тем, что в комбинированном плуге для гладкой вспашки, включающем раму с лемешными корпусами, дисковыми ножами и сталкивателями и почвоуглубителями, установленными за корпусами, почвоуглубители оснащены ротационным органом в виде ребристого конуса, установленного на подшипниках, с возможностью фрикционного вращательного движения вокруг собственной оси, и представляющего собой многозаходный винт, причем центральный угол при вершине конуса имеет размер, определяемый соотношением:

$$\beta =arctg\left(\frac{a}{l_1}\right)-\epsilon ,\left(1\right)$$

где а - глубина углубления (рыхления почвы) подпахотного слоя;

β - центральный угол при вершине конуса ротационного органа;

l₁ - величина вылета вершины конуса от стойки;

ε - задний угол резания.

Кроме того, в комбинированном плуге для гладкой вспашки почвоуглубители размещены сзади корпусов на расстоянии, определяемом соотношением:

$$L=\frac{a}{tg\left(\epsilon +\beta \right)}+a\cdot tg\left(\epsilon +\varphi \right),\left(2\right)$$

где φ - угол трения почвы о рабочую поверхность вершины конуса.

Предлагаемое изобретение представлено на:

фиг.1 - Комбинированный плуг для гладкой вспашки, вид сбоку.

фиг.2 - Комбинированный плуг для гладкой вспашки, вид сверху.

фиг.3 - Схема почвоуглубителя с ротационным органом.

фиг.4 - Конструктивное исполнение ротационного почвоуглубителя.

Комбинированный плуг для гладкой вспашки (фиг.1, 2) состоит из рамы 1, с навесным механизмом 2, регулируемого по высоте дискового ножа 3, сдвоенного корпуса 4, право- и левооборачивающих корпусов 5 и 6 соответственно, размещенных в два ряда сталкивателей 7, почвоуглубителей 8 и опорных колес 9.

Почвоуглубители оснащены ротационными органами 10 в виде конуса. Рабочая поверхность (фиг.3 вид А) конуса 10 выполнена в виде многозаходного винта. Конус 10 (фиг.4) установлен на подшипниках 12, с возможностью вращательного движения вокруг собственной оси 13 под действием сил трения. Причем центральный угол при вершине конуса имеет размер, определяемый соотношением $$\beta =arctg\left(\frac{a}{l_1}\right)-\epsilon .$$

Дисковый нож 3 (фиг.2) расположен спереди сдвоенного корпуса 4 на плоскости его продольной симметрии. Сдвоенный корпус 4 снабжен винтовыми отвалами, а право- и левооборачивающего корпуса 5 и 6 соответственно имеют полувинтовые отвалы. Сталкиватели 7 размещены на раме 1 в два ряда. Почвоуглубители 8 установлены позади сдвоенного корпуса 4 и право- и левооборачивающих корпусов 5 и 6 соответственно. Опорные колеса 9 и сталкиватели 7 оснащены механизмом регулирования по высоте.

Комбинированный плуг для гладкой вспашки работает следующим образом.

Перед началом работы, с помощью механизмов регулирования по высоте, устанавливают заданную глубину пахоты и необходимую глубину хода дискового ножа 3. Затем, в зависимости от глубины хода плужных корпусов (глубины пахоты), устанавливают по высоте положение сталкивателей 7. При этом регулировку производят таким образом, чтобы при работе комбинированного орудия они находились на уровне поверхности обрабатываемого поля.

В процессе движения комбинированного плуга для гладкой вспашки по полю дисковый нож 3 выполняет вертикальный надрез почвы на установленную глубину, затем сдвоенный корпус 4, имеющий винтовые отвалы, подрезает два средних пласта почвы, разделяет их по линии надреза дискового ножа 3 и укладывает с оборотом на необработанную поверхность поля в разные стороны. Передний почвоуглубитель 8 идет по борозде, открытой сдвоенными корпусами 4, внедряется в почву на установленную глубину и за счет трения почвы о рабочую поверхность конуса 10, выполненного в форме многозаходного винта, вращается, обеспечивая высокую степень крошения почвы. При работе вращающегося конуса 10 ядро волочения почвы не образуется. Это приводит к снижению энергоемкости обработки при одновременном повышении его качества. При дальнейшем движении орудия, сталкиватели 7, установленные в первом ряду, перемещают пласты, срезанные сдвоенным корпусом 4, в стороны по поверхности поля без оборота на расстояние, равное ширине захвата плужных корпусов «b». Далее право- и левооборачивающие корпусы 5 и 6 соответственно, имеющие полувинтовые отвалы, подрезают и оборачивают крайние пласты в борозды средних пластов, образованные сдвоенным корпусом 4. Задние почвоуглубители 8 идут по открытой борозде, образованной корпусами 5, 6, и работают аналогично переднему почвоуглубителю. Далее, сталкиватели 7, расположенные во втором ряду, перемещают находящиеся на поверхности и смещенные ранее сталкивателями 7 первого ряда пласты почвы в обратном направлении, укладывают их в борозды, образованные после прохода право- и левооборачивающих корпусов 5 и 6 соответственно.

Выполнение ротационного почвоуглубителя в виде конуса 10 с центральным углом при вершине конуса β, рассчитываемым по соотношению (1), способствует его хорошей заглубляемости в почву, т.е. его работоспособности, так как при этом обеспечивается положительная величина заднего угла резания ε. Величина угла ε зависит от глубины рыхления и конструктивных параметров ротационного рыхлителя.

Размещение почвоуглубителей 8 сзади корпусов на строго определенном расстоянии, рассчитываемом по соотношению (2), обеспечивает качественную работу в условиях открытой борозды, исключая забивание и взаимодействие их с пахотным слоем почвы. Это способствует снижению тягового сопротивления орудия и лучшему рыхлению подпахотного горизонта и разрушению плужной подошвы.

Таким образом, комбинированный плуг обеспечивает гладкую вспашку почвы с одновременным рыхлением подпахотного слоя и разрушением плужной подошвы. Такая обработка исключает образование свальных борозд и развальных гребней на поверхности поля, способствует повышению водопроницающей способности почвы и может быть использована на склонах, подверженных водной эрозии.

При этом совокупность признаков, характеризующих устройство, обеспечивает сверхсуммарный эффект.

Список использованной литературы

1. Патент РФ на изобретение №2222130, А01 В79/00, 3/30, 2004 г.

2. Патент РФ на изобретение №2012176, А01 В13/16, 17/00, 1994 г.

3. Авторское свидетельство СССР №178584, А01 В45а, 1966 г.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к комбинированным почвообрабатывающим орудиям. Комбинированный плуг содержит раму с лемешными корпусами, дисковый нож, сталкиватели, почвоуглубители с ротационным органом в виде ребристого конуса. Каждый ротационный орган представляет собой многозаходный винт и установлен за корпусами. Такое конструктивное решение позволяет снизить энергоемкость обработки почвы и повысить качество ее крошения. 4 ил.

Комбинированный плуг для гладкой вспашки, включающий раму с лемешными корпусами, дисковым ножом и сталкивателями, отличающийся тем, что он содержит установленные за корпусами почвоуглубители, оснащенные ротационным органом в виде ребристого конуса, установленного на подшипниках, с возможностью фрикционного вращения вокруг собственной оси, представляющего собой многозаходный винт, причем центральный угол при вершине конуса имеет размер, определяемый соотношением: , причем почвоуглубители размещены сзади корпусов на расстоянии, определяемом соотношением: где a - глубина рыхления подпахотного слоя, ε - задний угол резания, l₁ - величина вылета вершины конуса от стойки почвоуглубителя, φ - угол трения почвы о рабочую поверхность вершины конуса.