Плуг с регулируемыми параметрами лемешно-отвальной поверхности рабочих органов



Плуг с регулируемыми параметрами лемешно-отвальной поверхности рабочих органов
Плуг с регулируемыми параметрами лемешно-отвальной поверхности рабочих органов
Плуг с регулируемыми параметрами лемешно-отвальной поверхности рабочих органов
Плуг с регулируемыми параметрами лемешно-отвальной поверхности рабочих органов

 


Владельцы патента RU 2470503:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" (RU)

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к машинам для основной обработки почвы. Плуг, выполненный с возможностью регулирования параметров лемешно-отвальной поверхности рабочих органов, содержит раму, состоящую из брусьев, отвальные рабочие органы со стойками, систему управления параметрами лемешно-отвальной поверхности. Система управления параметрами включает гидроцилиндры и взаимосвязанные между собой исполнительные рычаги, тягу, перемещающуюся возвратно-поступательно по пазам и взаимодействующую с одной стороны через систему рычагов с лемешно-отвальной поверхностью, а с другой - с зубчато-реечным фиксирующим устройством. Устройство плуга позволяет изменять параметры лемешно-отвальной поверхности. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим машинам, и предназначено для основной обработки почвы.

Исследованиями отечественных и зарубежных ученых и существующей практикой установлено, что наиболее качественная обработка почвы при минимальных энергозатратах происходит тогда, когда лемешно-отвальная поверхность рабочего органа отвального плуга имеет определенные параметры. В качестве таких параметров выступают угол постановки лемеха к дну борозды (α) и угол загиба отвала (Δγ) (углы между направлением движения рабочего органа и образующими лемешно-отвальную поверхность).

На сегодняшний день в мире насчитывается более 70 различных видов почв. Согласно исследованиям ученых каждый тип почвы для качественной обработки с минимальными энергозатратами требует рабочий орган плуга с определенными параметрами (α, Δγ).

Это очень важно, так как согласно исследованиям ученых и существующей практики урожайность зерновых культур, например, на 25% зависит от качества обработки почвы.

В настоящее время делается много попыток создания универсальных рабочих органов отвального плуга, на которых можно было бы изменять параметры лемешно-отвальной поверхности (α, Δγ).

Известно техническое решение (а.с. №1168108, кл. А01В 15/04, 1982), которое содержит плужный рабочий орган, отвал которого разделен на две части. Эти части соединены между собой с тыльной стороны отвала при помощи упругих элементов и пружинного демпфера. При помощи этих устройств делалась попытка изменить параметры лемешно-отвальной поверхности. Однако к числу основных недостатков данного устройства относится невозможность изменения угла постановки лемеха (α) к дну борозды и очень слабое изменение загиба отвала (Δγ) по причине технического несовершенства.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является плуг с автоматическим регулированием параметров плужной поверхности (а.с. №733527, А01В 15/00), включающий регулирование параметров лемешно-отвальной поверхности в зависимости от скорости движения агрегата при помощи автоматики, содержащей систему управления параметрами лемешно-отвальной поверхности, включающую чувствительный элемент в виде гидронасоса, преобразователь в виде цилиндра-демпфера, связанного посредством двуплечего рычага с гидрораспределителем и гидроцилиндром. Кроме того, на преобразователе находится регулирующий дроссель. «Команды автоматики» выполняет система рычагов, которые присоединены к лемешно-отвальной поверхности.

Недостатками данного устройства являются:

во-первых, как отмечают сами авторы данного авторского свидетельства, в процессе работы наблюдаются частые отказы автоматики ввиду ее сложности технической и управленческой, что приводит к заклиниванию в одном положении лемешно-отвальной поверхности и не способствует улучшению качества обработки почвы и снижению тягового сопротивления;

во-вторых, в связи с большим количеством «исполнителей» «команд автоматики» регулирование лемешно-отвальной поверхности производится достаточно приближенно, что также не способствует достижению поставленной цели.

Задачей технического решения является повышение качества обработки почвы и надежности в работе при минимальных энергозатратах путем подбора параметров лемешно-отвальной поверхности для конкретного типа почвы.

Каждый тип почвы требует свои параметры лемешно-отвальной поверхности, при которых достигаются максимум качества и минимум энергозатрат. Исследованиями ученых установлено, что каждый конкретный тип почвы обрабатывается качественно и с минимальными затратами при определенных параметрах лемешно-отвальной поверхности. В этой связи все рабочие органы отвальных плугов по типу лемешно-отвальной поверхности разделены на четыре группы: цилиндрическая, культурная, полувинтовая и винтовая. Максимальное качество обработки почвы при минимальных энергозатратах получается тогда, когда параметры лемешно-отвальной поверхности (угол постановки лемеха к дну борозды α и угол загиба отвала Δγ - угол между направлением движения рабочего органа и углом образующей к стенке борозды) являются оптимальными для конкретного типа почвы. Изменение этих параметров лемешно-отвальной поверхности также требуется в связи с разной скоростью движения агрегата на поле при обработке различных типов почв, причем скорость движения агрегата и параметры лемешно-отвальной поверхности обратно пропорциональны друг другу.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в плуге с регулируемыми параметрами лемешно-отвальной поверхности, включающем состоящую из брусьев раму, отвальные рабочие органы со стойками, систему управления параметрами лемешно-отвальной поверхности, содержащую гидроцилиндры и взаимосвязанные между собой исполнительные рычаги, в отличие от прототипа система управления параметрами лемешно-отвальной поверхности снабжена тягой с пазами, закрепленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно внешней стороны несущего бруса рамы, в середине тяги сверху установлено зубчато-реечное устройство, причем передний конец тяги соединен при помощи двуплечих рычагов с гидроцилиндром, жестко закрепленным на раме плуга, при этом на внешней стороне тяги равномерно расположены жестко закрепленные пальцы, соединенные через двуплечие рычаги с вертикальными вращающимися осями, установленными на стойках рабочих органов, а нижние концы вертикальных осей выполнены Г-образно и соединены при помощи шарниров с лемешно-отвальной поверхностью.

Кроме того, предложенный плуг с регулируемыми параметрами лемешно-отвальной поверхности рабочих органов отличается тем, что лемешно-отвальная поверхность присоединена к стойке рабочего органа при помощи, как минимум, двух нижних и двух верхних шарниров; вертикальные вращающиеся оси расположены во втулках верхних и нижних кронштейнов, жестко закрепленных на стойках рабочих органов плуга; зубчато-реечное устройство включает зубчатую рейку, жестко присоединенную сверху к середине тяги, и Г-образный фиксирующий зубчатый кронштейн, который присоединен к раме плуга при помощи шарнира и пружины, сверху которой находится лыжа, жестко присоединенная к кронштейну и взаимодействующая в процессе работы с роликом, закрепленным на штоке второго гидроцилиндра; перпендикулярно внешней стороне несущего бруса рамы жестко закреплены оси, входящие в продольные пазы тяги, концы осей снабжены резьбовым соединением.

Новая совокупность существенных признаков технического решения позволяет повысить качество обработки почвы, надежность работы при минимальных энергозатратах, кроме того, достигается:

- высокая надежность в работе, связанная с простотой регулирования параметров лемешно-отвальной поверхности;

- высокая точность установки и надежное фиксирование заданных параметров лемешно-отвальной поверхности, чего не наблюдается в прототипе, где нет механизмов, надежно фиксирующих изменяемые параметры лемешно-отвальной поверхности в заданных положениях;

- патентуемая система управления параметрами лемешно-отвальной поверхности более проста в конструктивном исполнении и долговечна в эксплуатации, чего не наблюдается в прототипе.

В результате проведенного поиска по патентной и научно-технической литературе не были выявлены технические решения, обладающие аналогичной совокупностью существенных признаков и дающие такой же эффект, что указывает на соответствие критерию «новизна» и «изобретательский уровень».

Техническая сущность предложенного изобретения поясняется следующими чертежами, где на:

фиг.1 - общий вид устройства;

фиг.2 - установка тяги на раме;

фиг.3 - рабочий орган плуга, закрепленный на оси;

фиг.4 - крепление лемешно-отвальной поверхности рабочего органа на стойке.

Устройство (фиг.1) содержит раму 1 с закрепленными на ней рабочими органами со стойками 2, систему управления параметрами лемешно-отвальной поверхности, включающую тягу 3, на которой установлены пальцы 4 и зубчатая рейка 5; тяга имеет продольные пазы 15 (фиг.2), в которые входят оси 16, приваренные к боковой поверхности бруса рамы, тяга крепится на этих осях посредством шайб 17 и гаек 18. Пазы позволяют тяге совершать возвратно-поступательное движение.

Сзади каждого рабочего органа со стойкой установлены вертикальные вращающиеся оси 19 (фиг.3), закрепленные во втулках кронштейнов 20, приваренных к раме, нижние концы этих осей проходят через втулки кронштейнов 21 и соединяются рычагами 22 с шаровыми шарнирами 23, установленными на тыльной стороне рабочих органов 24; кронштейны 21 закреплены на стойках 2 рабочих органов посредством болтов.

Для крепления лемешно-отвальной поверхности рабочего органа на стойке постель 26 (фиг.4) соединяется с башмаками 27 посредством шарниров 28. К постели присоединен рабочий орган, состоящий из лемеха 29 и отвала 30 известным болтовым соединением.

На верхнем конце вертикальной оси первого рабочего органа установлен рычаг 6 (фиг.1), соединенный с первым пальцем тяги и штоком гидроцилиндра 7, верхние концы последующих вертикальных осей соединяются двуплечими рычагами 8 с соответствующими пальцами тяги.

Фиксирование положения лемешно-отвальной поверхности рабочих органов осуществляется зубчато-реечным устройством, состоящим из кронштейна 9 с зубчатой фиксирующей рейкой 10, лыжи 11, пружины сжатия 12, ролика 13, закрепленного на штоке гидроцилиндра 14.

Устройство работает следующим образом.

Тракторист включением рычага управления гидросистемы приводит в действие гидроцилиндр 7. Шток гидроцилиндра через систему рычагов 6 воздействует на пальцы 4, которые придают тяге 3 поступательное движение. В свою очередь пальцы 4 через систему рычагов воздействуют на вертикальную ось 19, которая посредством втулок кронштейнов 20 и 21, поворачивается относительно продольной оси. При своем повороте ось 19 воздействует на рычаг 22, который через шарнир взаимодействует с лемешно-отвальной поверхностью.

Рычаг гидросистемы, расположенный в кабине трактора, имеет четыре фиксированных положения (в соответствии с четырьмя видами лемешно-отвальной поверхности), а также возможность изменения параметров лемешно-отвальной поверхности между фиксированными положениями. В зависимости от типа почвы и скорости движения агрегата выставляются те или иные параметры лемешно-отвальной поверхности. После того, как конкретные параметры выставлены, происходит их надежная фиксация посредством зубчатого механизма, включающего в себя зубчатую рейку 5, фиксирующую рейку 10, пружину 12. Для изменения параметров лемешно-отвальной поверхности тракторист перемещением дополнительного рычага в кабине включает гидроцилиндр 14 - шток гидроцилиндра, имеющий на своем конце ролик 13, который начинает выдвигаться. В процессе выдвижения ролик 13 набегает на лыжу 11 и, посредством сжатия пружины 12, происходит расфиксация (освобождение) зубчато-реечного механизма.

После выставления заданных параметров лемешно-отвальной поверхности происходит их фиксация в порядке, описанном выше.

Регулируемые параметры рабочего органа плуга для каждого конкретного типа лемешно-отвальной поверхности известны:

- цилиндрическая поверхность - α=28…30°, Δγ=0…2;

- культурная поверхность - α=26…28°, Δγ=2…7°;

- полувинтовая поверхность - α=24…26°, Δγ=7…15°;

- винтовая поверхность - α=20…24°, Δγ>15°.

Использование предлагаемого изобретения позволяет за счет надежной системы управления параметрами лемешно-отвальной поверхности, оригинальной установки лемешно-отвальной поверхности рабочих органов, а также их фиксации получить необходимое качество обработки почвы и рациональное использование потребляемой энергии за счет более низкого тягового сопротивления рабочих органов плуга.

1. Плуг с регулируемыми параметрами лемешно-отвальной поверхности рабочих органов, включающий раму, состоящую из брусьев, отвальные рабочие органы со стойками, систему управления параметрами лемешно-отвальной поверхности, содержащую гидроцилиндры и взаимосвязанные между собой исполнительные рычаги, отличающийся тем, что система управления параметрами лемешно-отвальной поверхности включает тягу с пазами, закрепленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно внешней стороны несущего бруса рамы, в середине тяги сверху установлено зубчато-реечное устройство, причем передний конец тяги соединен при помощи двуплечих рычагов с гидроцилиндром, жестко закрепленном на раме плуга, при этом на внешней стороне тяги равномерно расположены жестко закрепленные пальцы, соединенные через двуплечие рычаги с вертикальными вращающимися осями, установленными на стойках рабочих органов, а нижние концы вертикальных осей выполнены Г-образно и соединены при помощи шарниров с лемешно-отвальной поверхностью.

2. Плуг по п.1, отличающийся тем, что лемешно-отвальная поверхность присоединена к стойке рабочего органа при помощи, как минимум, двух нижних и двух верхних шарниров.

3. Плуг по п.1, отличающийся тем, что вертикальные вращающиеся оси расположены во втулках верхних и нижних кронштейнов, жестко закрепленных на стойких рабочих органов плуга.

4. Плуг по п.1, отличающийся тем, что зубчато-реечное устройство включает зубчатую рейку, жестко присоединенную сверху к середине тяги и Г-образный фиксирующий зубчатый кронштейн, который присоединен к раме плуга при помощи шарнира и пружины, сверху которой находится лыжа, жестко присоединенная к кронштейну и взаимодействующая в процессе работы с роликом, закрепленным на штоке второго гидроцилиндра.

5. Плуг по п.1, отличающийся тем, что перпендикулярно внешней стороне несущего бруса рамы жестко закреплены оси, входящие в продольные пазы тяги, концы осей снабжены резьбовым соединением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ремонта машин, в частности к восстановлению лемехов, имеющих лучевидный износ. .

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

Изобретение относится к области сельскохозяйственного, ирригационного и лесного машиностроения, в частности к лемехам плугов различного назначения. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к области защиты растений от сорняков, применительно к современным технологиям возделывания полевых культур в системе основной, паровой и полупаровой обработок почвы и может быть использовано для уничтожения горчака ползучего.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к сельскохозяйственному машиностроению, и может быть использовано в различных режущих элементах, ножах, лемехах, отвалах орудий для обработки почвы и грунта.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, а именно к способам изготовления, восстановления и упрочнения носовой части лемехов плугов сельскохозяйственной почвообрабатывающей техники.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к режущим рабочим органам для обработки почвы. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к изготовлению режущих рабочих органов для обработки почвы. .
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к способам восстановления лемехов плугов, и может быть использовано для восстановления с упрочнением лемехов плугов сельскохозяйственной техники.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, а именно к способам изготовления, восстановления и упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного, дорожного, строительного машиностроения, в частности к изготовлению деталей повышенной износостойкости, работающих в условиях абразивного изнашивания, с повышением их износостойкости

Изобретение может быть использовано для поверхностного упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин. Осуществляют электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 109 А/м2 с образованием упрочненных зон глубиной до 3 мм в виде непрерывных линий. Упрочнению подвергают переднее и нижнее лезвие, а также носок лемеха на расстоянии 20…40 мм от переднего лезвия с шириной упрочненной зоны 10…20 мм. Техническим результатом изобретения является повышение долговечности лемехов за счет улучшения их прочностных характеристик, износостойкости к абразивному износу и способности к самозатачиванию. 1 ил.
Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением лемехов плугов сельскохозяйственной техники. На поверхности лезвия лемеха выполняют паз и заполняют его припоем. Устанавливают на припой металлокерамические пластины. В место стыка пластин с вертикальной гранью паза наносят дополнительный слой припоя и флюса. Используют припой марки ПрАНКМц и флюс марки АН-340. Нагревают сборку индукционным методом с использованием токов высокой частоты сначала до температуры 750…780°C с выдержкой в течение 3…5 мин, а затем до температуры 1100°C. Время нагрева составляет 1 мин на 1 мм толщины лемеха. Охлаждение лемеха с металлокерамическими пластинами производят в песке, подогретом до температуры 120…140°C. Способ позволяет увеличить прочность сцепление металлокерамических пластин с лезвием лемеха плуга и уменьшить время, затрачиваемое на его восстановление. 1 табл.

Изобретение может быть использовано при изготовлении и восстановлении отвалов плужных корпусов. После удаления изношенной части отвала приваривают профильную вставку одним крепежным швом, который накладывают с рабочей стороны поверхности отвала. Размер вставки выбирают из условия расположения упомянутого шва вне зоны интенсивного изнашивания отвала. Наплавляют армирующие валики в области восстановления с выходом их в зону ожидаемого лучевидного износа отвала с глубоким проплавлением основного металла. Используют для наплавки износостойкий электродный материал, обеспечивающий твердость валиков 58-62 HRC. Располагают валики перпендикулярно перемещению почвы на расстоянии 20 мм друг от друга для создания композитной поверхности. Способ позволяет повысить абразивную износостойкость отвала за счет создания композитной его поверхности. 1 ил.

Изобретение может быть использовано при восстановлении и упрочнении сваркой рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов. Удаляют изношенную рабочую часть восстанавливаемой лапы. Изготавливают из рессорно-пружинной стали новую угловую пластину, осуществляют ее заточку с образованием лезвия и приваривают ее к восстанавливаемой лапе культиватора. Осуществляют электровибродуговое упрочнение угловой пластины с использованием пасты, содержащей порошок типа ПГ-10Н-01, карбид вольфрама и криолит. Пасту наносят на противоположную относительно лезвия поверхность угловой пластины и после затвердевания расплавляют электрической дугой с использованием графитового электрода, при этом сила тока составляет 90…95 А, а напряжение - 55…60 В. Техническим результатом изобретения является повышение ударной вязкости и износостойкости восстановленных и упрочненных деталей почвообрабатывающих машин. 1 табл.

Изобретение может быть использовано при нанесении наплавкой износостойких покрытий на детали почвообрабатывающих машин. На рабочую поверхность детали наплавляют износостойкий присадочной материал в виде полос с толщиной слоя 2-4 мм под углом к направлению перемещения рабочей поверхности детали. Упомянутые полосы наносят по часовой или против часовой стрелки по криволинейной траектории петлеобразной циклоидной формы. Расстояние между крайними точками боковой поверхности наплавленного слоя на продольной оси симметрии полосы устанавливают от 1 до 3 размеров ширины наплавленного слоя. Угол между продольной осью симметрии наплавленной полосы и направлением перемещения рабочей поверхности выбирают от 0° до 90°. Возможно нанесение износостойкого присадочного материала в виде блоков из двух или трех параллельных друг другу полос. Соседние полосы могут быть сдвинуты относительно друг друга вдоль оси симметрии петлеобразных участков на половину их длины. Изобретение позволяет уменьшить скорость изнашивания рабочей поверхности детали за счет увеличения степени деформирования и снижения плотности приповерхностного слоя почвы в направлении перемещения. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением лемехов плугов сельскохозяйственной техники. На поверхности лезвия лемеха и в его носовой части выполняют пазы и заполняют их припоем. Устанавливают на припой металлокерамические пластины и наносят дополнительный слой припоя и флюса в место стыка пластин с вертикальной гранью паза. Проводят нагрев пластин токами высокой частоты до расплавления припоя и охлаждение лемеха с пластинами в камерной печи. Ширина пазов составляет 0,7…1,0 ширины металлокерамической пластины, а глубина - 0,6…0,9 толщины металлокерамической пластины. В паз носовой части лемеха металлокерамические пластины устанавливают вплотную друг к другу, а в паз на поверхности лезвия лемеха - прерывисто на расстоянии, равном 0,7…0,8 ширины металлокерамической пластины. Используют припой марки ПрМНКМц и флюс марки АН-348. Способ позволяет увеличить прочность сцепления металлокерамических пластин с лемехом плуга и его износостойкость. 2 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано для нанесения износостойких покрытий на рабочую поверхность деталей почвообрабатывающих машин, имеющую форму косого клина с использованием сварки плавлением. Износостойкий присадочный материал наносят на упомянутую поверхность в виде параллельных друг другу полос с толщиной наплавленного слоя 2-4 мм под прямым углом к направлению перемещения рабочей поверхности детали на расстоянии друг от друга не более 15-кратной толщины слоя. Полосы наносят на верхнюю и нижнюю наклонные грани в области сжимающих напряжений рабочей поверхности детали со сдвигом друг от друга на одинаковое расстояние в направлении перемещения детали. Ширину наплавленных полос на рабочей поверхности деталей устанавливают не более двойной толщины наплавленного слоя. Изобретение позволяет уменьшить скорость изнашивания рабочей поверхности деталей путем деформирования и снижения плотности приповерхностного активного слоя почвы в зоне наибольшей интенсивности трения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к лемехам плужных корпусов для основной обработки почвы. Режущая кромка лемеха целиком отогнута по ходу движения в сторону лицевой поверхности, при этом угол отклонения всей режущей кромки от дна борозды прямо пропорционален произведению упругой составляющей относительной деформации сжатия и глубине вспашки, обратно пропорционален длине лезвия. Таким конструктивным решением обеспечивается повышение технологической надежности лемеха. 3 ил.
Изобретение относится к ремонту изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов. Угловую пластину изготавливают из конструкционной легированной стали марки 40ГР или 45Г2, при этом осуществляют электровибродуговое упрочнение с использованием пасты, содержащей 50% порошка на никелевой основе типа ПС-12НВК-01, 30% карбида кремния, 12…15% азотнокислого натрия и 5…8% нитрата аммония, которую расплавляют электрической дугой с помощью графитового электрода с силой тока 65…70 А, напряжением 50…55 В и частотой вибрации графитового электрода 50 Гц. Изобретение позволяет увеличить ударную вязкость в среднем в 1,6 раза и твердость упрочненной тыльной стороны лапы на 35%. В результате износостойкость восстановленных лап культиваторов почвообрабатывающих машин увеличивается в 2,3 раза, а их долговечность - не менее чем в 2 раза. 1 табл.
Наверх