Файл: механизация отвальной обработки почвы.docx

1.3 Патентный обзор и обоснование выбора прототипа

Отвальный плуг с регулировкой лемешно-отвальной поверхности рабочих органов (патент №2462013). Плуг включает раму, состоящую из брусьев, рабочие органы, систему управления параметрами лемешно-отвальной поверхности с гидроцилиндром. Рабочие органы состоят из отвала, лемеха, башмака, стойки. Параллельно несущему брусу рамы с внешней стороны в направляющих кронштейнах, жестко прикрепленных к несущему брусу рамы, установлена подвижная тяга. На подвижной тяге закреплена зубчатая рейка, соединенная с шестерней, расположенной на валу, на другом конце которого прикреплен кривошип. Кривошип соединен со штоком гидроцилиндра, установленного на раме плуга. С внешней стороны подвижной тяги напротив отвальных рабочих органов закреплены скобообразные направляющие планки, на которых выполнены косые направляющие сквозные пазы. По пазам движутся ролики, установленные на верхних осях, расположенных на вильчатых рычагах. Вильчатые рычаги двигаются в направляющих втулках, жестко присоединенных к стойкам

отвальных рабочих органов. Нижние концы вильчатых рычагов соединены с нижними осями, которые подвижно соединены с качающимися рычагами, шарнирно присоединенными к отвалам. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество процесса основной обработки почвы при снижении энергоемкости.

Рисунок 1.5 – Отвальный плуг с регулировкой лемешно-отвальной поверхности рабочих органов по патенту №2462013

Корпус плуга (патент №2435342).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.

Рисунок 1.6 – Корпус плуга по патенту №2435342

Плуг (патент №2433581).Плуг содержит корпуса с лемехами и отвалами, поводки, грядили, башмаки, ножи, навесное устройство, амортизирующие устройства, цепи, левые лемехи. К поводку каждого корпуса приварены кронштейн поводка и дугообразный кронштейн, а к ним - две дуги с соосными отверстиями. Профиль отверстий в дугах соответствует профилю основания левого лемеха, но углы скоса немного меньше углов скоса основания левого лемеха. Левый лемех вставлен своим основанием в нужную пару отверстий дуг под острым углом к направлению движения и зафиксирован стопором. Основание левого лемеха приподнято и повернуто относительно его рабочей части. К кронштейну поводка приварен также кронштейн стабилизирующего устройства с установленными в нем подшипниками, в которых расположена ось с пружиной кручения. На оси установлен сферический ролик и две гребенки с зубьями. На навесном устройстве шарнирно установлен фиксатор поводка, управляемый пневматической камерой. Такое конструктивное выполнение позволит повысить устойчивость хода корпуса плуга в горизонтальной плоскости, а также повысить качество вспашки.

Рисунок 1.7 – Плуг по патенту №2433581

Полосовой отвал плуга (патент №2426290).Отвал включает подложку, грудь, несколько полос и заднюю опору. Передние концы полос в зоне стыка с грудью отвала имеют вибрирующие опоры, выполненные в виде тарельчатых пружин, упоров и ограничителей отгиба. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить экономию силы тяги при сохранении полного переворота пласта за счет отсутствия залипания отвала на увлажненных почвах, улучшить крошение пласта и получить менее выраженную гребнистость вспаханной поверхности.

Рисунок 1.8 – Полосовой отвал плуга по патенту №2426290

Плуг для гладкой вспашки (патент №2420937).Плуг содержит основную раму и поворотную в горизонтальной плоскости раму. На поворотной раме смонтированы левооборачивающие и правооборачивающие плужные корпуса и предплужники. Предплужники включают стойки и установленные на них лемехи и отвалы. Стойки предплужников закреплены на поворотной раме шарнирно. Рабочие поверхности предплужников в плане выполнены симметричными относительно вертикальной плоскости, проходящей через середину лемеха и ось вращения стойки. Стойки предплужников кинематически связаны с поворотной рамой плуга. Такое конструктивное выполнение позволит снизить энергоемкость пахоты и улучшить качество технологического процесса.

Рисунок 1.9 – Плуг для гладкой вспашки по патенту №2420937

Дисковый плуг (патент №2327321).Дисковый плуг включает раму с установленными на ней сферическими дисками и стабилизирующими ножами, опорное колесо с механизмом регулирования глубины и навеску для присоединения орудия к трактору. Стабилизирующие ножи выполнены в виде плоских дисков. Стабилизирующие ножи установлены перед сферическими дисками на расстоянии, обеспечивающем совмещение следов рабочих кромок плоского и сферического дисков в направлении движения плуга на поверхности почвы, которое равно расстоянию от следа на поверхности почвы рабочей кромки сферического диска до вертикальной плоскости, проходящей через центр окружности кромки сферического диска параллельно направлению движения, определяемому по формуле:

,

где R – радиус окружности кромки лезвия сферического диска, мм;

a – заглубление диска, мм;

α – угол между осью вращения сферического диска при его вертикальном положении и направлением движения, градусы;

θ – угол наклона оси вращения диска к горизонтальной плоскости, градусы.

Устройство позволит повысить качество обработки почвы с пожнивными остатками и снизить энергоемкость процесса обработки при обеспечении стабилизации хода плуга по ширине захвата на полях с рассеянной соломой.

Рисунок 1.10 – Дисковый плуг по патенту №2327321

Выводы по разделу

Анализ используемых технических средств для обработки почвы показал острую необходимость создания рабочих органов, способных проводить лучшее крошение почвы и обработку почвы с целью снижения энергоемкости процесса, сохранения и накопления влаги, предотвращения глыбообразования. Основным недостатков существующих плугов является образование плужной подошвы и большие энергозатраты при обработке почвы.

Технический результат, направленный на модернизацию плуга ПЛН-5-35 является снижение энергетических затрат и повышение качества обработки почвы.

2 Конструкторская разработка

2.1 Описание модернизации плуга плн-5-35

В соответствие с условиями курсового проектирования разработана конструкция плуга лемешного пятикорпусного с учетом анализа существующих конструкций плугов.

Спроектированному изделию присвоено наименование «Плуг лемешный навесной модернизированный ПЛН-5-35М». Общий вид, рабочий орган и схема агрегатирования плуга приведены на рисунках ниже.

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, поворачивающаяся вокруг оси болта и фиксируемая болтом, проходящим через паз, вырезанный в отвале 6. Стойка 1 имеет отверстия, позволяющие крепить кронштейн 5 вдоль стойки 1 с определённым шагом. Бороздной обрез отвала стыкуется с задней кромкойножей 4, без выступа. Профиль полевого обреза отвала 6 регулируется ламелью.

Рисунок 2.1 – Плуг лемешный навесной модернизированный ПЛН-5-35М

Рисунок 2.2 – Схема агрегатирования трактора Т-150К с плугом

ПЛН-5-35М

Корпус плуга работает следующим образом.

При движении пахотного агрегата долото 2 рыхлит почву в зоне, заключенной между продольными плоскостями, 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 полевого обреза отвала и регулируется ламелью 7 так, чтобы полевой обрез не выходил за плоскость зоны деформации почвы.

Рисунок 2.3 – Корпус плуга: 1-стойка; 2-долото; 3-башмак; 4-ножи;

5-кронштейн; 6-отвал

Регулирование положения профиля полевого обреза отвала с помощью ламели 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.