Безвідвальний корпус плуга

1 Безвідвальний корпус плуга, який містить леміш, розширювач, вертикальну стійку і встановлений на ній під кутом до напрямку руху щиток, який відрізняється тим, що леміш, розширювач і виконаний двостороннє-зубчатим щиток оснащені загостреними вирізами з обрисами їх кромок по формі логарифмічної спіралі 2 Безвідвальний корпус плуга по пункту 1, який відрізняється тим, що кривизна логарифмічної спіралі, яка окреслює контури вирізів в лобовій частині щитка, збільшується знизу вверх, а в тильній - зверху вниз, при цьому робоча поверхня щитка має виступи в середній частині, які розміщені напроти зубів тильної частини, а в поперечному перерізі контури виступів виконані у вигляді трьох логарифмічних спіралей, які стуляються, з додатною опуклістю кривизни в сторону лемеша в середній частині і від'ємною - в передній лобовій і тильній частинах щитка 3 Безвідвальний корпус плуга по пункту 1, який відрізняється тим, що носок лемеша в поздовжньо-вертикальній площині виконаний по формі логарифмічної спіралі, яка є продовженням обрисів кромки нижнього вирізу лобової частини щитка О Винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до робочих органів для обробітку ґрунту Відомий плуг, у якого лемеші мають вирізи прямокутної форми (див заявку №251420 Т, клас А 01 В, БИ №23, 1985, ПНР) Прямокутна форма вирізів на лемеші не забезпечує повноту сходження з них ґрунту і рослинних решток, які залишаються при його роботі в кутах прямокутних вирізів В результаті цього підвищується тяговий опір і погіршується СТІЙКІСТЬ ходу корпуса плуга, яка знижує якість рихлення ґрунту Найбільш близьким до запропонованого є безвідвальний корпус плуга (див підручник для вузів А Н Карпенко, В М Халанский "Сельскохозяйственные машины", М Агропромиздат, 1989, с 15 16), який містить суцільний леміш, розширювач, вертикальну стійку і встановлений на ній під кутом до напрямку руху плоский щиток Розширювач безвідвального корпуса плуга має прямокутний виріз, що не усуває забивання його кутів ґрунтом і рослинними рештками і підвищує опір сходженню ґрунту Щиток і леміш виконані у вигляді плоскої пластини з суцільним різальним лезом Плоска поверхня щитка не створює знако змінних згинаючих моментів, які діють на підрізаний шар ґрунту, що погіршує розпушення ґрунту Суцільні різальні кромки щитка і лемеша при роботі корпуса плуга створюють великі нормальні тиски на стінку і дно борозни, викликаючи додаткові нормальні реакції і ущільнюючи стінку і дно борозни На ШКІДЛИВІ ущільнення стінки і дна борозни щитками і лемешем витрачається додаткова енергія Тому недоліком такої конструкції є великий тяговий опір і недостатнє розпушення ґрунту Для усунення цього недоліку необхідно зменшити ущільнюючу дію щитка і лемеша на ґрунт і створити знакозмінні згинаючі моменти при підрізанні і розпушенні ними ґрунту Об'єктом удосконалення є щиток в поєднанні з лемешем і розширювачем Вдосконалення відбувається шляхом створення конструкції щитка і лемеша, яка забезпечує багатоконтактні дії їх на ґрунт з одночасним створенням концентрацій тисків по всій ДІЛЯНЦІ контакту з ґрунтом При цьому ввігнутим лобовим поверхням щитка і лемеша між виступаючими ділянками контакту їх з ґрунтом надається форма, яка забезпечує при роботі сходження з них ґрунту і рослинних решток ю 00 (О Ю 52685 Винаходом поставлено завдання створити конструкцію безвідвального корпуса плуга, який містить зубчаті багатоконтактні щиток, леміш і розширювач з вирізами по формі ЛІНІЙ ковзання ґрунту, які забезпечують концентрації тисків по ділянкам контакту з ґрунтом і сходження ґрунту і рослинних решток з вирізів при знакозмінних згинаючих моментах, які діють на ґрунт і підвищують інтенсивність його розпушення і знижують опір на розрізаний шар ґрунту Це досягається сукупністю істотних ознак, які полягають у виконанні обрисів робочих кромок двосторонніх вирізів щитка і односторонніх вирізів лемеша і розширювача безвідвального корпуса плуга по формі логарифмічної спіралі При цьому, за рахунок вирізів, на лемеші та на лобовій і зворотній поверхнях щитка утворюються зуби Щиток в середній частині по всій довжині оснащений виступами, які розміщені напроти зубів тильної частини, обриси перерізів робочих поверхонь виступів виконані по формі логарифмічних спіралей В результаті впровадження винаходу досягається зменшення тягового зусилля і підвищення якості розпушення ґрунту багатоконтактними робочими поверхнями безвідвального корпуса плуга Суттєвими ознакамизапропонованого безвідвального корпуса плуга, які відрізняють його від прототипу, є двостороннє-зубчаті загострені вирізи з обрисами їх контурів по формі логарифмічної спіралі з різною спрямованістю кривизни в лобовій і зворотній частинах щитка, в поєднанні з вирізами, контури різального леза яких виконані по формі логарифмічної спіралі в різальній частині підрізаючого лемеша і розширювача, який його продовжує Хвилеподібна поверхня двостороннєзубчатого щитка з обрисами перерізів його робочих поверхонь виступів по формі логарифмічних спіралей забезпечує при роботі безвідвального корпуса плуга багато контакти у дію на відрізаний шар ґрунту зі знакозмінними згинаючими моментами В результаті такої сукупності суттєвих ознак винаходу має місце причинно-наслідковий зв'язок, який міститься в тому, що зубчаті різальні леза щітка і лемеша, концентруючи тиски по багатьом ділянкам контакту з ґрунтом, сколюють окремі блоки ґрунту на кожній ДІЛЯНЦІ контакту меншого об'єму і маси, в порівнянні зі сколюванням блоку ґрунту суцільним лезом Периметр суцільного леза, який здійснює тиск на ґрунт, значно більше периметра зубчатого леза, яке сколює ґрунт Контури вирізів на щитку, лемеші і розширювачі, виконані у вигляді логарифмічної спіралі, яка описує форму ЛІНІЙ ковзання ґрунту, забезпечують ковзання і сходження ґрунту з вирізів, усуваючи їх забивання Знакозмінні згинаючі моменти, які діють на шар ґрунту, який сходить з тильної зубчатої частини щитка з контурами вирізів по формі логарифмічної спіралі, сприяють підвищенню інтенсивності дії на ґрунт Цьому ж сприяють знакозмінні згинаючі моменти від хвилеподібної робочої поверхні щитка, які діють на ґрунт В результаті такого причинно-наслідкового зв'язку досягається технічний результат винаходу, який міститься в зменшенні тягового зусилля і підвищення якості розпушення ґрунту безвідвальним корпусом плуга, який пропонується Двостороннє-зубчатий щиток з вирізами, контури різальних кромок яких виконані по формі логарифмічної спіралі протилежної спрямованості в лобовій і тильній частинах щитка, забезпечує отримання додаткового виду технічного результату, який міститься в підвищенні ДОВГОВІЧНОСТІ роботи щитка при перестановці його на корпусі плуга для роботи тильної зубчатої частини щитка, як такої, що менше зношується, в якості передньої лобової частини щитка, що розрізає На фіг 1 зображений корпус плуга, який пропонується На фіг 2 зображено переріз А-А На фіг 3 переріз Б-Б На фіг 4 переріз В-В щитка, який, перпендикулярний різальній кромці лемеша Корпус містить стійку 1, леміш 2, розширювач З, щиток 4 (фіг 1) Леміш 2 має виріз 5, а Поширювач 3 - виріз 6, контури кромок яких виконані по формі логарифмічної спіралі Кривизна логарифмічної спіралі кромки вирізу 6 розширювача 3 зменшується в напрямку від щитка 4 до задньої частини лемеша 2 На лемеші 2 кривизна вирізів 5 збільшується від передньої частини лемеша до задньої Таке поєднання вирізів сприяє виникненню згинаючих моментів, які діють на підрізаний шар ґрунту, разом з ковзанням по поверхні зубчатого лемеша, які приводять до інтенсивного розпушення ґрунту Двостороннє-зубчатий щиток 4 має вирізи 7 і 8 в лобовій 9 і тильній 10 частинах щитка, контури різальних кромок яких виконані по формі логарифмічної спіралі Кривизна логарифмічної спіралі загострених вирізів 7 щитка 4 в лобовій частині збільшується знизу вверх, а в тильній частині 10 кривизна логарифмічної спіралі контурів вирізів 8 збільшується зверху вниз Виступи 11 по всій робочій довжині щитка 4 розміщені напроти зубів 12 тильної частини 10 щитка Контури перерізів робочих поверхонь щитка 4 виконані у вигляді трьох логарифмічних спіралей, які стуляються, з додатною опуклістю кривизни логарифмічної спіралі 13 в сторону лемеша в середній частині, і від'ємною - в логарифмічних спіралях 14 і 15, ВІДПОВІДНО лобової 9 і тильної 10 частин щитка (фіг 2, фіг 3) Робоча поверхня 16 зубів 12 тильної частини 10 щитка 4 в середньому перерізі, перпендикулярному різальній кромці лемеша 2, має виступи И (фіг 4) Носок 17 лемеша 2 в поздовжньо-вертикальній площині виконаний у формі логарифмічної спіралі, яка є продовженням логарифмічної спіралі контуру нижнього вирізу 18 між зубами 19 лобової частини 9 щитка 4 (фіг 1) Настановні отвори 20 на СТІЙЦІ 1 дозволяють переставляти щиток 4, розвернувши його на 180° В результаті такої перестановки менш зношена тильна частина 10 щитка 4 обертається зубчатою частиною вперед, розрізаючи в процесі роботи ґрунт Двостороннє-зубчатий щиток 4 встановлений під кутом а до стійки 1 в поздовжньому напрямку (фіг 2, фігЗ), і звернений виступами 11 в сторону лемеша 2 (фиг 1, фіг 4) Протилежна спрямованість радіусів г, логарифмічних спіралей з полюсами Р (фиг 1), які описують контури різальних кромок вирізів 7 і 8 в лобовій 9 і тильній 10 частинах щитка 4, сприяють створенню різних концентрацій тисків на ґрунт в поздовжньовертикальній площині по всій довжині щитка 4 і утворенню знакозмінних згинаючих моментів, які діють на шар ґрунту, що підвищує якість розпушення ґрунту При цьому концентрація тисків на ґрунт зубами щитка 4 і лемеша 2 зменшує зусилля сколювання ґрунту Ковзання ґрунту у вирізах 7 і 8 з контурами по формі логарифмічної спіралі відбувається при мінімальному зусиллі і забезпечує сходження з них ґрунту і рослинних решток В логарифмічній спіралі нормаль утворює з радіус-вектором постійний кут, який дорівнює в даному випадку куту тертя ґрунту по щитку 4 При такій формі вирізів 7 і 8 щитка 4 ґрунт ковзає в них у напрямку зменшення радіуса кривизни логарифмічної спіралі при мінімальному опорі і сходить з них Це сприяє зменшенню тягового зусилля запропонованого безвідвального корпуса плуга Виступи 11 на робочій частині щитка 4 утворюють хвилеподібну поверхню, яка створює знакозмінні поздовжні і поперечні зусилля розпушуючої частини щитка на розрізаний шар ґрунт Це підвищує інтенсивність розпушення ґрунту в поздовжньому напрямку по всій глибині ходу корпуса плуга Працює безвідвальний корпус плуга наступним чином Леміш 2 з вирізами 5 підрізає шар ґрунту в горизонтальній площині, а щиток 4 різальної кромки зубів 19 на лобовій поверхні 9 відрізає пласт у вертикальній площині від стінки борозни За рахунок наявності вирізів 7 і концентрації тисків зубами 19 на ґрунт знижується зусилля врізання лобової поверхні 9 щитка 4 в ґрунт і відокремлення ним шару ґрунту Відрізаний шар ґрунту піднімається розширювачем 3, ковзає по щитку 4, зсувається і розпушується, попадаючи на виступи 11 і зуби 12 тильної частини 10 щитка 4 і падає на дно 52685 борозни При цьому в зонах різання, за рахунок форми контурів вирізів 7 (логарифмічна спіраль) і зубів 19, створюється зі сторони ґрунту тиск, при якому сили тертя і зчеплення між його частинками стають більшими за сили тертя і зчеплення між ґрунтом і робочими поверхнями плуга Ці умови викликають ковзання ґрунту по хвилеподібній поверхні 16 щитка 4 і усього корпуса, сприяючи його руйнуванню і зниженню тягового опору Під ДІЄЮ зубів 19 щитка 4 зменшуються зусилля для розриву зв'язків ґрунту і він ковзає у вирізах 7 і по лобовій поверхні 9 зубів щитка 4 При подальшому ковзанні ґрунту по щитку 4 він руйнується виступами 11 і, сходячи зі щитка 4, додатково розпушується виступами в тильній частині 10 щитка зубами 12 з вирізами 8 В процесі роботи корпуса плуга, який пропонується, більш інтенсивному зносу, в порівнянні з тильною частиною 10, піддається лобова зубчата розрізаюча частина 9 щитка 4 Менш зношується тильна частина 10 щитка 4 з зубами 12 В міру зносу лобового зубчатого леза 9 щитка 4 необхідно зняти щиток, розвернути його на 180°, встановити на СТІЙЦІ 1 і закріпити на настановних отворах 20 Розміщення настановних отворів 20 на СТІЙЦІ 1 і щитку 4 дозволяє здійснювати таку перестановку, з метою підвищення ДОВГОВІЧНОСТІ роботи двостороннє-зубчатого щитка безвідвального корпуса плуга Використання запропонованого корпуса плуга дозволить знизити опір і підвищити інтенсивність дії на ґрунт, що забезпечить поліпшення структури ґрунту і водно-повітряного режиму —*А ФІГ. ї 52685 A - A Б-Б Фіг. 2 B-B Фіг. 4 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24