Расчет плуга

2) Корпус плуга содержит стойку, полевую доску, лемех, укороченный отвал со свободно закрепленным на оси диском. На диске закреплены рыхлительные элементы. Рыхлительные элементы выполнены в виде прямоугольных пластин, заостренных со стороны направления обрабатываемого пласта почвы. Пластины, в зависимости от физико-механических характеристик почвы, расположены под углом =0 45° относительно линии движения корпуса плуга. Такое конструктивное выполнение позволит более эффективно разрушать почвенный пласт и частично измельчать растительные остатки в почве, способствуя повышению качества вспашки.

Известен корпус плуга [1], включающий стойку, лемех, полевую доску, укороченную часть отвала, дисковый вращающийся отвал, установленный  на оси и выполненный из отдельных  сегментных элементов из пружинной  стали, скрепленных в диск при  помощи фланца. Фланец жестко соединен с осью, которая установлена в  подшипниках опоры. Опора прикреплена  через фланец с продолговатыми отверстиями  под крепежные болты, а кронштейн - к стойке корпуса. На упругих сегментных элементах с рабочей стороны  закреплены зубья, расположенные на различном удалении от центра диска. Регулируемый упор состоит из гайки, цанги, которая одним концом прикреплена  к оси, а другим - упирается в  упругие элементы.

 

Известный корпус плуга обладает недостатком - не обеспечивается достаточное  качество вспашки.

 

Цель изобретения - повышение  качества вспашки.

 

Указанная цель достигается  тем, что корпус плуга, содержащий стойку, полевую доску, лемех, укороченный  отвал со свободно закрепленным на оси диском, при этом рыхлительные элементы диска выполнены в виде прямоугольных пластин, заостренных со стороны направления обрабатываемого пласта почвы, расположенных под углом =0 45° относительно линии движения корпуса плуга.

 

На фиг.1 представлен общий вид корпуса плуга; на фиг.2 - то же, вид сверху.

 

Корпус плуга, содержащий стойку 1, полевую доску 2, лемех 3, укороченный  отвал 4 со свободно закрепленным на оси 5 диском 6, рыхлительные элементы диска 7 выполнены в виде прямоугольных пластин, заостренных со стороны направления обрабатываемого пласта почвы, расположенных под углом =0 45° относительно линии движения корпуса плуга, в зависимости от физико-механических характеристик почвы.

 

Рабочий процесс осуществляется следующим образом. Пласт почвы, поднимаясь по укороченной части  отвала 4, поступает на диск 6, где  взаимодействует с рыхлительными элементами 7. Ось 5 диска располагается выше центра тяжести пласта почвы и за счет сил сцепления движущегося пласта с диском 6 и рыхлительных элементов 7 происходит вращение диска 6 в направлении движения почвы (по часовой стрелке). Причем при взаимодействии рыхлительных элементов 7, выполненных в виде прямоугольных пластин, заостренных со стороны направления обрабатываемого пласта с почвой, происходит дополнительное его крошение благодаря углу  =0 45°, расположенного относительно линии движения корпуса плуга и частичное измельчение растительных остатков в почве.

 

Рыхлительный элемент с углом =0 45° позволяет более эффективно разрушать почвенный пласт и частично измельчать растительные остатки в почве, что повышает качество вспашки.

 

1) Корпус плуга предназначен для рыхления почвы с оборотом пласта и может быть использован в сельском хозяйстве. Корпус плуга содержит стойку, нож, долото и отвал, закрепленный через кронштейн на стойке. Кронштейн выполнен объемной конструкцией, на котором закреплен отвал, и может фиксироваться на стойке с определенным шагом по высоте, обеспечивающий требуемую величину оборачиваемого слоя почвы при изменении глубины ее рыхления. Отвал снабжен ламелью, что позволяет регулировать конфигурацию сечения оборачиваемого пласта в зависимости от соотношения глубины рыхления и высоты оборачиваемой почвы. Задняя кромка ножа выходит за плоскость стойки и стыкуется с полевым обрезом отвала.

Известен корпус плуга, содержащий стойку и башмак с установленными на нем лемехом, отвалом и полевой доской.

Недостатками корпуса  плуга является: образование плужной  подошвы и большие энергозатраты при обработке почвы.

Наиболее близким устройством  к заявляемому объекту того же назначения по совокупности признаков  является корпус плуга, содержащий изогнутую  в поперечно-вертикальной плоскости  стойку, в нижней части которой  закреплено долото, на лобовой грани  закреплен нож, а на боковой - посредством  кронштейна, с возможностью перемещения  вдоль нее, отвальный плужный  корпус.

К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при  использовании известного устройства, принятого за прототип, относится  повышенные энергетические затраты.

Технический результат - снижение энергетических затрат и повышение  качества обработки почвы.

Указанный технический результат  при осуществлении изобретения  достигается тем, что в известном  корпусе плуга, содержащем изогнутую  в поперечно-вертикальной плоскости  стойку, в нижней части которой  закреплено долото, на лобовой грани  закреплен нож, а на боковой - посредством  кронштейна, с возможностью перемещения  вдоль нее, отвал с фиксируемой  ламелью, позволяющая регулировать конфигурацию сечения оборачиваемого слоя почвы в зависимости от соотношения  глубины рыхления и величины оборачиваемого пласта. Для снижения энергетических затрат перемещения почвы по ножу и отвалу задняя кромка ножа выходит за плоскость стойки и стыкуется с полевым обрезом отвала.

За счет того что отвал  снабжен ламелью, позволяющей регулировать конфигурацию сечения оборачиваемого слоя почвы, а задняя кромка ножа выходит  за плоскость стойки и стыкуется  с полевым обрезом отвала, достигается  указанный выше технический результат.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного  изобретения, позволили установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными  всем существенным признакам заявленного  изобретения.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательский уровень" заявитель  провел дополнительный поиск известных  решений с целью выявления  признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного  изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует  для специалиста явным образом  из известного уровня техники, поскольку  из уровня техники, определенного заявителей, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

На фиг.1 изображен корпус плуга с двумя положениями  отвала (I - нижнее и II - промежуточное) и наложенным профилем поперечного разреза пашни; на фиг.2 - корпус плуга без отвала, вид сбоку; на фиг.3 - корпус плуга, вид сзади.

Предложенный корпус плуга  содержит изогнутую (под углом не более 45°) в поперечно-вертикальной плоскости стойку 1, в нижней части  которой закреплено долото 2 через  башмак 3, на лобовой грани стойки закреплены сменные ножи 4, а на боковой, через кронштейн 5, отвал 6. На отвале 6 закреплена ламель 7, поворачивающаяся вокруг оси болта 8 и фиксируемая  болтом 9, проходящим через паз 10, вырезанный в отвале 6. Стойка 1 имеет отверстия 11, позволяющие крепить кронштейн 5 вдоль стойки 1 с шагом "В". Бороздной обрез отвала стыкуется  с задней кромкой 12 ножей 4, без выступа. Профиль 13 полевого обреза отвала 6 регулируется ламелью 7.

Корпус плуга работает следующим образом.

При движении пахотного агрегата долото 2 рыхлит почву в зоне, заключенной  между продольными плоскостями 14 и 15, угол наклона которых к опорной (горизонтальной) поверхности обычно имеет значение, близкое к 45°. Режущая  часть ножей 4 отделяет и дополнительно  рыхлит частично взрыхленный пласт  почвы и отвалом 6 оборачивает  ее. Максимальная величина оборачиваемого пласта (площадь поперечного сечения) определяется профилем 13 полевого обреза отвала и регулируется ламелью 7 так, чтобы полевой обрез не выходил за плоскость 14 зоны деформации почвы.

 Регулирование положения  профиля 13 полевого обреза отвала  с помощью ламели 7 с плоскостью  границы естественного разрушения  почвы от долота 2 при самом  низком положении отвала 6 и в  других положениях позволяет  избежать "захвата" не взрыхленной  почвы, что улучшает качество  вспашки и снижает энергозатраты на ее обработку.

Для снижения энергетических затрат перемещения почвы по ножу и отвалу задняя кромка ножа выходит  за плоскость стойки и стыкуется  с полевым обрезом отвала.

Расстановка отвалов стоек  одного орудия на различную глубину  с корректировкой площади сечений  оборачиваемого пласта ламелями позволяет  задавать и плавно изменять гребнистость пашни, что способствует регулированию почвенной влаги.

Использование предлагаемого  корпуса плуга позволит улучшить условия развития корневой системы  сельскохозяйственных культур за счет отсутствия уплотненной "плужной  подошвы". Минимальная величина оборачиваемого и регулируемого пласта, при рыхлении на глубину отзывчивости растений, способствует мобилизации биологических  процессов, накоплению питательных  веществ, регулированию почвенной  влаги, что приводит к повышению  продуктивности пашни при минимальных  эксплуатационно-энергетических затратах.

3) Корпус состоит из стойки в виде упругой пластины трапециевидной формы, башмака, лемеха, полевой доски, отвала. Стойка в средней части повернута на 90° и прикреплена со стороны большего основания к раме плуга. К концу отвала прикреплена решетка с пальцами в виде упругих пластин. Пальцы решетки повернуты у основания вдоль продольных осей на 90°. Такое конструктивное выполнение позволит снизить тяговое сопротивление и улучшить крошение почвы.

Известен плуг, башмак которого снизу связан со стойкой посредством  горизонтального шарнира, а в  верхней части подпружинен [SU 1318177 A1, 4 A01B 15/14, A01B 15/02; 23.06.1987]. Это снижает  тяговое сопротивление и улучшает качество вспашки. На башмаке закреплены отвал и лемех. Во время работы плуга башмак с закрепленными на нем деталями совершает колебания вокруг горизонтального шарнира. Однако колебания происходят вокруг шарнира в продольно-вертикальной плоскости. При этом лемех в основном перемещается вверх-вниз, а не в продольной и поперечной плоскостях. В результате тяговое сопротивление корпуса снижено не столь существенно, как если бы корпус колебался в продольной и поперечной плоскостях.

Известен корпус плуга  для каменистых почв [RU 2380874 С1, А01В 15/00; (2006.01); 10.02.2010], включающий башмак с закрепленным на нем лемехом, отвалом и полевой доской. Отличие в том, что башмак плуга соединен с U-образной упругой пластиной прямоугольного поперечного сечения, которая закреплена на стойке корпуса, причем между стойкой и пластиной расположены резиновые амортизаторы.

К недостаткам указанного устройства можно отнести следующие: невысокая долговечность резиновых  амортизаторов, отсутствие колебания  корпуса в поперечной плоскости, что в большей мере не снижает  сопротивление и не повышает качество крошения почвы.

Известен корпус плуга [RU 56106 U1, A01B 15/08; (2006.01); 10.09.2006]. Он содержит лемех и отвал, на крыле которого расположен режущий элемент. Он установлен с возможностью изменения угла установки его задней части относительно поверхности дна борозды от положения параллельно этой поверхности до положения к ней под углом до 30° в сторону верхней части крыла отвала. Данное расположение режущего элемента позволит упростить обслуживание заявляемой конструкции, повышает надежность в работе и обслуживании и обеспечивает высокое качество обработки почвы.

 Недостатком указанного  устройства является очаговое  воздействие на пласт почвы,  необходимость проведения регулировки  рыхлящего элемента, отсутствие  его колебаний, что не повышает качество крошения почвы.

Задача изобретения - сокращение затрат энергии и повышение качества обработки почвы.

 На фиг.1 - корпус плуга, вид слева; на фиг.2 - корпус плуга, вид справа.

Корпус плуга содержит стойку 1, башмак 2, лемех 3, отвал 4, полевую доску 5, решетку 6.

 Стойка корпуса плуга  1 представляет собой упругую  пластину трапециевидной формы,  в средней части повернутую  на 90° и прикрепленную к раме  плуга большим основанием, а к  нижнему концу жестко прикреплен  башмак 2, к которому закреплен  лемех 3, полевая доска 5 и отвал  4. К верхнему концу отвала прикреплена  решетка 6, представляющая собой  пластину, у которой с одного  конца выполнены пальцы. Пальцы  решетки выполнены в виде упругих  пластин и повернуты у основания вдоль продольных осей на 90°.

Устройство работает следующим  образом. При опущенной в рабочее  положение раме плуга лемех 3 корпуса  погружен в почву. Подрезанный лемехом  слой почвы проходит по отвалу 4 и  поступает далее на решетки 6, которые  выполнены в виде пластин с  пальцами, представляющие собой полосы, повернутые у основания вдоль  продольных осей на 90°. Почва обладает неоднородной твердостью, создавая переменную силу сопротивления корпусу плуга как при отделении пласта почвы, так и при его сходе с решетки 6 отвала 4. Это создает колебания корпусу плуга в продольной и поперечной плоскостях за счет упругой стойки трапециевидной формы, которая повернута в средней части на 90°, а также пальцев решетки 6, которые выполнены в виде упругих пластин и повернуты у основания вдоль продольных осей на 90°.