Винокуров_Машины_механизмы_ЛХ

Взмет (рис. 4.1, б). Это вспашка, при которой пласты располагаются наклонно к горизонту, опираясь один на другой.

Лущение (рис. 4.1, в). Это мелкая вспашка на глубину 6... 15 см, при которой пласты, поставленные на ребро, быстро высыхают.

Вспашка с почвоуглубителем (рис. 4.1, г). Этот вид вспашки производят плугами общего или специального назначения, за корпусами которых устанавливают почвоуглубители, дополнительно разрыхляющие дно борозды на глубину до 15 см.

Безотвальная вспашка (рис. 4.1, 5). Особенность этой вспашки заключается в том, что она производится без оборота пласта.

Ярусная вспашка (рис. 4.1, ё). Для проведения этого вида вспашки плуги снабжают предплужниками, почвоуглубителями, вырезными лемехами или вырезными отвалами. При этом виде обрабатываемый слой почвы разрезается на несколько слоев (/...///) и в зависимости от настройки плуга эти слои могут перераспределяться так, как это показано на рисунке.

Плантажная вспашка (рис. 4.1, ж). При этом виде вспашка производится на глубину до 1 мв целях подъема влаги из нижележащих слоев, а также при обработке почвы под лесонасаждения в степных условиях, закладке садов, виноградников и т.п.

Обработка почвы с оборотом пласта (рис. 4.1, з—л) нашла основное применение в лесном хозяйстве, когда посев или посадка производится в дно борозды или в опрокинутый дерниной вниз пласт. Этот вид обработки почвы применяется также при прокладке в лесу противопожарных минерализованных полос. Различают несколько способов оборота пласта:

•вразвал (см. рис. 4.1, з). Плуг, снабженный двухотвальным корпусом, подрезает почву в горизонтальной плоскости и, разрезая на два пласта в вертикальной плоскости, поднимает их, переворачивает от центра к периферии и укладывает в правую и левую стороны в виде непрерывных лент по бокам борозды;

•всвал (см. рис. 4.1, и). Плуг, снабженный двумя корпусами (право- и левоотваливающим) вырезает пласты, оставляя в центре необработанную полосу, поднимает их, оборачивает и укладывают в центре полосы;

•оборот пласта (см. рис. 4.1, к). Плуг, снабженный одноотвальным корпусом, вырезает пласт, поднимает его, оборачивает и Укладывает на необработанную поверхность справа от борозды;

•образование гряды (см. рис. 4.1, л). Этот вид обработки аналогичен обработке всвал. Отличительной особенностью является то, что обработка производится дисковыми рабочими органами.

4.3. Лемешные плуги

Лемешный плуг рассчитан на определенную глубину вспашки. Между глубиной вспашки и шириной захвата одного корпуса су-

61

ществует определенное соотношение, обеспечивающее нормальное оборачивание пласта.

В схеме оборота пласта (рис. 4.2, а) подрезанный снизу и по вертикали пласт глубиной а и шириной b сначала поворачивается вокруг ребра 4, устанавливается вертикально и затем, поворачиваясь вокруг ребра 1, укладывается на предыдущий пласт под определенным углом 5. Устойчивое положение повернутого пласта будет обеспечено в том случае, если сила тяжести G, приложенная в точке 0 пересечения диагоналей, находится справа от ребра 1 на расстоянии /. Прижатие пласта обеспечивается моментом GI.

При увеличении глубины вспашки центр тяжести пласта будет смещаться влево. При некотором соотношении ширины пласта к его высоте (b/а) сила тяжести пройдет через ребро 1 и пласт примет неустойчивое положение (рис. 4.2, б). Для этого случая можно установить соотношение между шириной пласта и глубиной вспашки.

Рис. 4.2. Процесс оборота пласта:

а — схема оборота пласта; б — условие оборачиваемости пласта; 1...4 — ребра

62

Для устойчивого положения пласта принимают к> 1,27. Так, для плугов общего назначения рекомендуется принимать к = = 1,2... 1,8, а для лесных, кустарниково-болотных — к= 1,8...3,5.

При напашке борозд или пластов лесными плугами оборот пласта осуществляется не в борозду, а на необработанную поверхность. Поэтому для беспрепятственного оборота пласта необходимо поднять его на высоту И, равную глубине обработки а. Это требование усложняет расчет поверхности корпуса. На практике принимают h = 0,5а, что приводит к увеличению тягового сопротивления за счет трения пласта о стенку борозды. Для уменьшения трения у некоторых типов лесных плугов устанавливают подрезные ножи, обеспечивающие наклонную стенку борозды.

Устройство лемешного плуга. Все лемешные плуги устроены по одной конструктивной схеме. Устройство плуга рассмотрим на примере навесного лемешного плуга общего назначения (рис. 4.3). Плуг состоит из двух частей: рабочих органов и вспомогательных частей.

К рабочим органам плуга относятся: корпус плуга 7, предплужник 3, нож 4, почвоуглубитель 8. Вспомогательными частями плуга являются: рама плуга 6, навесное устройство 5, опорное колесо 7 с винтовым механизмом 2.

Прицепной плуг имеет более сложное устройство. Отличительные особенности относятся в основном к вспомогательным час-

63

Рис. 4.3. Общее устройство однокорпусного навесного плуга:

61 — корпус плуга; 2 — винтовой механизм опорного колеса; 3 — предплужник; 4 — нож; 5 — навесное устройство; 6 — рама плуга; 7 — опорное колесо;

8 — почвоуглубитель

8

7

тям. Вместо навесного устройства у него имеется прицепное устройство, а также отсутствует опорное колесо с винтовым механизмом. Для транспортировки плуга имеется колесный ход, состоящий из полевого, бороздного и заднего колес. Кроме того, имеются механизмы: полевого колеса — для регулировки глубины вспашки, бороздного колеса (механизм перекоса) — для регулировки горизонтальности рамы плуга, заднего колеса — для подъема задней части плуга при переводе его в транспортное положение, механизм перевода из рабочего положения в транспортное.

4.4. Рабочие органы лемешного плуга

Корпус плуга является основным рабочим органом плуга. Он служит для подрезания пласта в горизонтальной плоскости, его подъема, оборота и крошения.

По конструкции корпуса плугов бывают одноотвальные, двухотвальные, безотвальные, вырезные, с почвоуглубителем, окучивающие.

О д н о о т в а л ь н ы й к о р п у с применяется для вспашки почвы, обеспечивает частичный или полный оборот пласта и его крошение. На плугах общего назначения применяются корпуса с захватом 25, 30, 35, 40 см, а на специальных плугах — 45, 50, 60, 70, 75 и 100 см.

Д в у х о т в а л ь н ы й к о р п у с применяется на лесных плугах. В процессе работы лемехи (правый и левый) отрезают пласты в горизонтальной плоскости, образуя дно борозды. Одновременно отвалы, имеющие зеркальное отображение относительно друг друга, и подрезные ножи у концов лемехов поднимают пласты и отваливают их в правую и левую стороны. Тип отвала обеспечивает полный оборот пластов и их укладку по бокам борозды в виде непрерывных лент.

Б е з о т в а л ь н ы й к о р п у с применяют для обработки почв в районах с ветровой эрозией. Такой корпус не имеет отвала. Вме-

64

сто него над лемехом установлен уширитель и вертикальный щиток, выполняющий роль полевого обреза отвала. Подрезанный лемехом пласт поднимается уширителем на некоторую высоту, после чего он перемещается вертикальным щитком в сторону и падает на дно борозды. При работе с вырезными отвалами рыхлится внутренний слой почвы, а верхний остается необработанным.

В ы р е з н о й к о р п у с применяется для отвальной вспашки с одновременным углублением пахотного слоя на 4... 5 см. В корпусе имеется вырез со стороны бороздного обреза. Через него слой почвы, подрезанный лемехом, просыпается на дно борозды. Для отделения и оборота пласта устанавливают еще один — верхний — лемех, а над ним отвал. Вырезные лемеха могут устанавливаться на плугах общего назначения.

К о р п у с с п о ч в о у г л у б и т е л е м применяют на подзолистых, лесных и других почвах для дополнительного рыхления дна борозды или почвенного слоя. Почвоуглубитель имеет почвоуглубительную лапу и стойку. Лапа крепится к стойке в нижней части, а верхней частью стойка крепится к раме плуга. Стойка имеет ряд отверстий для установки почвоуглубителя на заданную глубину рыхления. Почвоуглубитель устанавливается сзади корпуса плуга. На лесных плугах рыхление дна борозды необходимо при создании лесных культур способом посева.

О к у ч и в а ю щ и й к о р п у с применяется для окучивания растений с целью улучшения их роста и развития корневой системы. Эти корпуса устанавливаются на культиваторах.

Плуги общего назначения, снабженные отвалами с рабочей поверхностью культурного типа, предназначены для вспашки старопахотных почв при скорости движения агрегата до 1,1... 1,4 м/с (4... 5 км/ч). При повышении скорости вспашки до 1,95 м/с (7 км/ч) наблюдается некоторое улучшение качества работы плуга, однако несколько увеличивается тяговое сопротивление плуга. При значительном увеличении скорости вспашки качество работы плуга резко ухудшается: почва сильно отбрасывается в сторону, излишне крошится и распыляется, ход плуга и трактора становится неустойчивым, вследствие чего борозда получается неправильной формы, а тяговое сопротивление плуга резко возрастает. Причиной ухудшения работы плуга является возрастание абсолютной и относительной скоростей движения пласта по поверхности отвала. Это приводит к увеличению дальности отбрасывания пласта и Другим отрицательным последствиям.

С возрастанием скорости вспашки увеличиваются центробежные силы, которые стремятся прижать пласт к отвалу. При этом Увеличиваются силы трения пласта к поверхности отвала, что веДет к еще большему увеличению тягового сопротивления плуга. Улучшение качественных и энергетических показателей достигался изменением формы поверхности отвала. Это достигается умень-

о

Винокуров

65

	шением угла отделения пласта от
	стенки борозды у, изменением кон-
	струкции отвала, а также приме-
	нением материалов, уменьшающих
	силы трения пласта по отвалу. В кон-
	струкцию отвала вводятся ролики
	пассивного и активного действия,
	которые устанавливаются на месте
	крыла отвала, при вспашке враща-
	ются и в какой-то степени копиру-
Рис. 4.4. Корпус плуга:	ют поверхность крыла.
	Корпус плуга (рис. 4.4) состоит
1 — лемех; 2 — отвал; 3 — стойка;	из лемеха 7, отвала 2, стойки 3,
4 — полевая доска	полевой доски 4.
	Лемех служит для подрезания

пласта в горизонтальной плоскости и передачи его на отвал. Лемех устанавливается под определенным углом к направлению движения (к вертикальной стенке борозды) и к дну борозды. В зависимости от расположения лемеха в почве он имеет: полевой обрез АВ (см. рис. 4.4), обращенный в сторону поля; верхний обрез BE, служащий для стыковки с отвалом; бороздной обрез ЕК, обращенный в сторону борозды (отваленного пласта); нижний обрез АК, подрезающий пласт в горизонтальной плоскости. Для лучшего подрезания пласта нижний обрез имеет с лицевой стороны заточку, поэтому он называется лезвием 3 (рис. 4.5). Передняя часть лемеха называется носком 7. Носок 7 выполняет работу по заглублению корпуса в почву и воспринимает на себя сопротивление почвы, поэтому он изнашивается быстрее задней части (крыла 4). В зависимости от назначения плуга, физико-механического состава почвы по форме лемеха в основном выпускаются трех типов: трапециевидные (см. рис. 4.5, а), долотообразные (см. рис. 4.5, б) и треугольные (см. рис. 4.5, в). Трапециевидные лемехи имеют форму трапеции. По сравнению с долотообразными они хуже заглубляется в почву и быстрее изнашиваются.

Долотообразный лемех имеет отогнутый вперед и вниз носок, что обеспечивает лучшую заглубляемость в почву. Он работает более устойчиво, его срок службы по сравнению с трапециевидным больше. Он применяется при вспашке тяжелых и каменистых почв, на лесных вырубках и т.п. Различают следующие виды долотообразных лемехов: с приваренным долотом (см. рис. 4.5, б, /), с выдвижным долотом (см. рис. 4.5, б, II). Применяются и д р у г и е типы лемехов: зубчатые, со сменным лезвием, с накладным носком, оборотные, самозатачивающиеся и др.

Треугольные лемеха представляют собой два трапециевидных лемеха, сваренные полевыми обрезами носков. Такие лемеха применяются на двухотвальных лесных плугах.

66 V

Рис. 4.5. Типы лемехов:

а — трапециевидный; б — долотообразный (/ — с приваренным долотом; II — с выдвижным долотом); в — треугольный; 1 — носок; 2 — магазин; 3 — лезвие; 4 — крыло

Лемех воспринимает 50...60 % тягового сопротивления корпуса, поэтому он быстро изнашивается. Характер износа зависит от влажности, твердости и абразивных свойств почвы. Для увеличения срока службы лезвия за носком с тыльной стороны имеется запас металла — магазин 2. Крепится лемех к стойке при помощи болтов с потайными головками.

Отвал служит для оборота и крошения пласта, подрезанного лемехом. В зависимости от состояния почвы и формы рабочей поверхности отвала пласт может сохранить свою форму или разрушиться. Отвал имеет полевой обрез ВС (см. рис. 4.4), обращенный в сторону необработанного поля и являющийся продолжением полевого обреза лемеха. Верхний обрез СД ограничивает верхнюю часть отвала на достаточной высоте, исключающей возможность пересыпания почвы через отвал. Бороздной обрез ДЕ обращен в сторону вспаханного поля. Нижний обрез BE совпадает с верхним обрезом лемеха и служит для стыковки с лемехом. Отвал имеет Две части: грудь, расположенную над лемехом (ограничивается воображаемой линией СЕ и принимает пласт, подрезанный лемехом); крыло, расположенное за грудью (ограничивается верхним и бороздным обрезами). Крыло выполняет работу по оборачиванию и крошению принятого с груди отвала пласта.

Лемех и отвал образуют рабочую (лемешно-отвальную) поверНость корпуса плуга. Форма рабочей поверхности определяется

^гРотехническими требованиями, заключающимися в основном в

епени его оборота и крошения.

67

По теории академика В. П. Горячкина, рабочая поверхность корпуса плуга может рассматриваться как развитие плоского трехгранного клина (рис. 4.6), образованного плоскостью, поставленной под углом к дну борозды и к ее стенке. Если рабочую поверхность отнести к пространственной системе координат, в которой ось Ох совпадает с направлением движения корпуса, то любую точку поверхности можно рассматривать как элементарный трехгранный клин с углами а, Р и у.

Корпус плуга определяет собой не элементарный, а сложный трехгранный клин, у которого в отличие от простого (элементарного) трехгранного клина углы а, (3 и у есть переменные величины, изменяющиеся от минимального а0, Ро, Yo Д° максимального ®max> Pmaxi Ушах значении.

Двухгранный клин с углом а отделяет пласт от дна борозды, поднимает его и крошит. Интенсивность изменения этого угла по высоте характеризует крошащую способность поверхности. Двухгранный клин с углом р оборачивает пласт, а с углом у — отделяет его от стенки борозды и сдвигает в сторону.

Тип рабочей поверхности и характер воздействия ее на почву определяется развитием углов а, Р и у, которые являются технологическими элементами рабочей поверхности. Наибольшее распространение получили четыре типа лемешно-отвальных поверхностей: цилиндрическая, культурная, полувинтовая и винтовая.

По способу построения рабочие поверхности делятся на линейчатые и нелинейчатые.

Л и н е й ч а т ы е п о в е р х н о с т и описываются прямолинейной образующей АВ (рис. 4.7), пересекающей при движении заданные направляющие кривые ДЕ, расположенные в вертикальной плоскости. Направляющих может быть одна или две. Цилинд-

Z

У

Рис. 4.6. Схемы элементарного трехгранного клина

68

Рис. 4.7. Схема образования рабочей поверхности корпуса плуга

рическая поверхность образуется в том случае, если направляющая кривая ДЕ есть окружность, а угол у= const, т.е. Ду = утах-Уо = О- Корпус с такой поверхностью способствует интенсивному крошению пласта, но слабому его оборачиванию, так как угол 3 развит слабо. Плуги с цилиндрической поверхностью (рис. 4.8, а) применяются для вспашки малосвязных, рассыпчатых почв, а также для плантажа.

Культурная поверхность получается в случае, когда направляющая ДЕ является параболой, а угол у изменяется в пределах Ау = YmaxYo= 2...7° и у = /(г) изменяется по закону выпуклой параболы: у = 6,2х2/(х2 + 100). Она удовлетворительно оборачивает пласт и хорошо крошит его. Это обеспечивается несколько меньшими

начальными значениями углов а, у и более развитым углом р. Культурную рабочую поверхность (рис. 4.8, б) имеют плуги общего назначения. Применяют их при вспашке старопахотных и несвязных почв.

Полувинтовая поверхность получается тогда, когда направляющая ДЕ является параболой, а угол у лежит в пределах Ау = утах - - у 0 = 7... 15° и у = /(г) изменяется по закону вогнутой параболы х2 = 2ру, где р — постоянный коэффициент, определяемый при проектировании. Такая поверхность имеет еще меньше значения углов а и у и более развитый угол р. Корпус с полувинтовой рабочей поверхностью (рис. 4.8, в) хорошо оборачивает пласт, но слабо его рыхлит. Плуги с такой поверхностью применяют для вспашки связных и задернелых почв.

Н е л и н е й ч а т ы е п о в е р х н о с т и образуются при движении в пространстве по определенному закону какой-либо кривой или прямой, но не горизонтальной образующей.

Винтовую поверхность (рис. 4.8, г) получают движением криволинейных образующих, выпуклость которой обращена в сторону пласта. Эти образующие располагаются в вертикальных плоскостях, перпендикулярных стенке борозды. Винтовой тип рабочей поверхности обладает сильным развитием угла р и слабым развитием углов а и у.

Винтовая поверхность обладает значительной оборачивающей способностью и поэтому сохраняет пласт цельным без его рыхления. Такая поверхность применяется на корпусах специальных плугов (лесных, кустарниково-болотных и т.п.).

Полевая доска (см. рис. 4.4, поз. 4) служит для устойчивого хода плуга во время работы. Она воспринимает боковые реакции стенки борозды, обеспечивая устойчивость хода корпуса плуга по ширине захвата в горизонтальной плоскости. На многокорпусных плугах общего назначения на задний корпус устанавливают полевые доски расчетной длины, так как на них приходится большее боковое давление на стенку борозды. На остальных корпусах устанавливают укороченные доски. У полевой доски сильно изнашивается задняя плоскость, обращенная к стенке борозды, и нижняя опорная, соприкасающаяся с дном борозды. Для увеличения срока службы к полевой доске крепят сменную пятку.

Стойка (см. рис. 4.4, поз. 3) служит для соединения лемеха, отвала и полевой доски, а также для крепления корпуса плуга на раме. Стойки могут быть высокие и низкие, а также литые, штампованные, сварные и комбинированные (сварно-штампован- ные). Высота стойки должна обеспечивать свободный оборот пласта под рамой.

Предплужник (рис. 4.9) служит для срезания верхнего, задернелого слоя почвы. Предплужник представляет собой уменьшенную копию корпуса плуга и состоит из стойки /, лемеха 3 и отва-

70