Лемех почворежущего инструмента и способ его изготовления

 

Изобретения предназначены для изготовления почворежущих элементов, а также для резания грунтов, и могут быть использованы в сельском хозяйстве. Лемех содержит параллельные рабочую и тыльную поверхности, расположенные под углом к горизонтальной плоскости. Рабочая поверхность снабжена режущей частью с лезвием. Режущая часть лемеха изогнута относительно его рабочей и тыльной поверхностей под углом к горизонтальной плоскости, меньшим угла наклона к этой же плоскости упомянутых поверхностей. Плоскость лезвия параллельна рабочей и тыльной поверхностям лемеха. Режущая кромка расположена под острым углом к верхнему основанию (спинке) лемеха с вершиной угла со стороны бороздного обреза и параллельна образующей изгиба. Способ изготовления лемеха включает в себя формирование лемешной полосы и вырубки из нее наружного трапециевидного контура, ограниченного бороздным и полевым обрезами, верхним основанием (спинкой) и лезвием. Полевой обрез выполняют под углом 45^o к спинке лемеха, обрезают носок режущей части под углом 90^o к полевому обрезу. При этом формируют продольный изгиб параллельно кромке лезвия и под углом к горизонтальной плоскости, меньшим угла наклона к этой же плоскости его рабочей и тыльной поверхностей. После чего осуществляют заточку лезвия и наплавку твердым сплавом тыльной стороны режущей части, примыкающей к почве. Технический результат - увеличение степени крошения подрезаемого почвенного пласта и повышение прочности лемеха. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к режущим органам почвообрабатывающих орудий.

Известен плужный лемех, содержащий носок, полевой обрез, спинку и режущую кромку, выполненную из двух расположенных под углом одна к другой частей, передняя из которых выполнена прямолинейной (см. а.с. N 1711692, МКИ A 01 B 15/04, 1992 г.).

Данное устройство не увеличивает степени крошения почвы, так как рабочая часть выполнена прямолинейной.

Более эффективным (прототипом) является лемех почворежущего инструмента по а.с. N 1759249, A 01 B 15/04, 1992 г., содержащий расположенные под углом к горизонтальной плоскости, проходящей через лезвие режущей части лемеха, рабочую и тыльную его поверхности, при этом рабочая поверхность режущей части лемеха образована параллельным его лезвию выступом. Однако и такой лемех не позволяет произвести достаточное крошение подрезаемого почвенного пласта, так как исключается из работы нижняя часть рабочей поверхности лемеха, в результате чего уменьшается площадь соприкосновения пласта с этой поверхностью.

Известен способ изготовления плужного трапециевидного лемеха (см. патент Российской Федерации N 2027331, МКИ A 01 B 15/02, В 21 H 7/00, 1995 г.), заключающийся в формировании лемешной полосы и вырубке (вырезании) из нее наружного контура лемеха, ограниченного прямолинейным лезвием, бороздным обрезом, спинкой основания и полевым обрезом, при этом лемешную полосу формируют с переменным по ширине сечением, имеющим кромку для лезвия режущей части и сплошное по длине полосы утолщение, увеличивающееся от кромки, соответствующей лезвию, до соединения с частью полосы, соответствующей основанию лемеха, причем толщина кромки полосы под лезвием меньше толщины полосы в зоне утолщения, соответствующего ребру жесткости.

Недостаток способа изготовления трапециевидного лемеха заключен в том, что для формирования ребра жесткости необходимо использование заготовки значительной толщины, а также выполнение упомянутого ребра в нижнем основании лемеха не обеспечивает достаточной прочности при взаимодействии лемеха с обрабатываемым материалом.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение степени крошения подрезаемого почвенного пласта и повышение прочности лемеха.

Задача достигается тем, что в лемехе почворежущего инструмента, содержащем параллельные рабочую и тыльную поверхности, расположенные под углом к горизонтальной плоскости, при этом рабочая поверхность снабжена режущей частью с лезвием, согласно изобретению режущая часть лемеха изогнута относительно его рабочей и тыльной поверхностей под углом к горизонтальной плоскости, меньшим угла наклона к этой плоскости упомянутых поверхностей, при этом плоскость лезвия параллельна рабочей и тыльной поверхностям лемеха, а его режущая кромка расположена под острым углом к верхнему основанию (спинке) лемеха с вершиной угла со стороны бороздного обреза и параллельна образующей изгиба.

Задача изобретения в части способа изготовления лемеха, заключающегося в формировании лемешной полосы и вырубки из нее наружного трапециевидного контура, ограниченного бороздным и полевым обрезами, верхним основанием (спинкой) и лезвием, кромка которого расположена под острым углом к спинке с вершиной угла со стороны бороздного обреза, достигается тем, что лемех почворежущего инструмента формируют методом холодной штамповки или литьем из стали либо высокопрочного чугуна, выполняют полевой обрез под углом 45^o к спинке лемеха, обрезают носок режущей части под углом 90^o к полевому обрезу и формируют продольный изгиб режущей части лемеха под углом к горизонтальной плоскости, меньшим угла наклона к этой же плоскости его рабочей и тыльной поверхностей.

Кроме этого, для достижения технической задачи осуществляют заточку лезвия и наплавку твердым сплавом тыльной стороны режущей части, примыкающей к почве, а при изготовлении лемеха литьем из чугуна лезвие подвергают плазменной обработке.

Предлагаемый вариант конструкции лемеха почворежущего инструмента обеспечивает эффективное крошение почвенного пласта за счет того, что режущая часть лемеха изогнута относительно его рабочей и тыльной поверхностей, наклоненных к горизонтальной плоскости, таким образом, движущийся по криволинейной поверхности пласт почвы последовательно воспринимает сжимающе-растягивающие нагрузки. Расположение режущей кромки лезвия под острым углом к верхнему основанию (спинке) лемеха с вершиной угла со стороны бороздного обреза обеспечивает равномерность его износа. Наплавка тыльной стороны режущей части, примыкающей к почве, твердым сплавом или упрочнение плазменной дугой чугунного лемеха увеличивает срок службы почворежущего инструмента.

Положительный эффект предложенного технического решения по изготовлению лемеха заключается в формировании продольного изгиба режущей части лемеха под углом к горизонтальной плоскости, меньшим углом наклона к этой же плоскости его рабочей и тыльной поверхностей, причем линия изгиба выполняется параллельно лезвию лемеха. Такая поверхность конструкции повышает прочность изделия по всей ширине лемеха.

На фиг. 1 изображен лемех почворежущего инструмента (на примере плужного лемеха), вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (лемех с углом резания α находится в рабочем состоянии); на фиг. 3 - схема сил, действующих на пласт со стороны рабочей поверхности лемеха.

Лемех почворежущего инструмента содержит параллельные рабочую 1 и тыльную 2 поверхности. Рабочая поверхность 1 снабжена режущей частью 3 и лезвием 4. Режущая часть 3 изогнута относительно рабочей 1 и тыльной 2 поверхностей и образует участки 5 и 6, параллельные между собой (ab // a'b'; фиг. 2). Угол наклона α участков 5 и 6 к горизонтальной плоскости меньше угла наклона рабочей 1 и тыльной 2 сторон к этой же плоскости. Режущая кромка лезвия 4 расположена под острым углом к верхнему основанию (спинке) 7 лемеха с вершиной угла со стороны бороздного обреза 8.

Лемех почворежущего инструмента работает следующим образом. При движении лемеха лезвие 4 подрезает пласт почвы снизу, а режущая часть 3 изгибает его на максимальный угол β (фиг. 2), создавая тем самым сжатие подрезного слоя почвы. При подходе пласта к участку 5 с минимальным углом наклона α к горизонтальной плоскости, действие сжимающих сил резко прекращается и на пласт начинают воздействовать растягивающие силы. Это приводит к интенсивному зарождению, развитию трещин внутри пласта и последний разламывается как в продольном, так и в поперечном направлении (фиг.3). Проходя участок 5 (фиг. 2), разрушенный пласт вновь встречает на своем пути поверхность 1, наклоненную на угол β , в результате опять происходит его сжатие и дополнительное крошение. Таким образом, под действием знакопеременных усилий подрезаемый пласт разрыхляется до мелкокомковатой структуры со степенью крошения почвы, удовлетворяющей требованиям агротехники.

Способ изготовления лемеха почворежущего инструмента заключается в следующем: формируют сплошную с плоской поверхностью лемешную полосу, из нее вырубают наружный трапециевидный контур, ограниченный бороздным 8 и полевым 9 обрезами, верхним основанием (спинкой) 7 и лезвием 4, кромка которого располагается под острым углом к спинке 7 с вершиной угла со стороны бороздного обреза 8 (контур формируют холодной штамповкой или литьем из стали либо из высокопрочного чугуна), вырубают под углом 45^o к спинке 7 лемеха полевой обрез 9, а к нему (9) под углом 90^o обрезают носок 10 режущей части 3, далее формируют продольный изгиб режущей части 3 лемеха, который выполняют под углом к горизонтальной плоскости, меньшим угла наклона к этой же плоскости его рабочей 1 и тыльной 2 поверхностей, причем линия изгиба лемеха параллельна лезвию 4, затем у сформированного лемеха осуществляют заточку лезвия 4 и производят наплавку твердым сплавом тыльной стороны 2 режущей части 3, примыкающей к почве, а при изготовлении лемеха литьем из высокопрочного чугуна лезвие 4 подвергают плазменной обработке.

Продольный изгиб режущей части лемеха, выполняющий одновременно роль ребра жесткости и разрыхлителя почвы, позволяет увеличить прочность лемеха и степень крошения почвы, что особенно эффективно при проведении технологических операций при вспашке почв высокой и низкой влажности.

Формула изобретения

1. Лемех почворежущего инструмента, содержащий параллельные рабочую и тыльную поверхности, расположенные под углом к горизонтальной плоскости, при этом рабочая поверхность снабжена режущей частью с лезвием, отличающийся тем, что режущая часть лемеха изогнута относительно его рабочей и тыльной поверхностей под углом к горизонтальной плоскости, меньшим угла наклона к этой плоскости упомянутых поверхностей, при этом плоскость лезвия параллельна рабочей и тыльной поверхностям лемеха, а его режущая кромка расположена под острым углом к верхнему основанию (спинке) лемеха с вершиной угла со стороны бороздного обреза и параллельна образующей изгиба.

2. Способ изготовления лемеха, заключающийся в формировании лемешной полосы и вырубки из нее наружного трапециевидного контура, ограниченного бороздным и полевым обрезами, верхним основанием (спинкой) и лезвием, кромка которого расположена под острым углом к спинке с вершиной угла со стороны бороздного обреза, отличающийся тем, что полевой обрез выполняют под углом 45^o к спинке лемеха, обрезают носок режущей части под углом 90^o к полевому обрезу и формируют продольный изгиб, параллельный кромке лезвия, под углом к горизонтальной плоскости, меньшим угла наклона к этой же плоскости его рабочей и тыльной поверхностей, а затем осуществляют заточку лезвия и наплавку твердым сплавом тыльной стороны режущей части, примыкающей к почве.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что лемех почворежущего инструмента формируют холодной штамповкой или литьем из стали либо высокопрочного чугуна.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при изготовлении лемеха литьем чугуна лезвие подвергают плазменной обработке.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3