8. Классификация плужных рабочих поверхностей, их технологические свойства.

Отвалы, типы их рабочих поверхностей, лемех вместе с отвалом образует рабочую поверхность. Отвалы изготавливают из двух- или трехслойной стали. Наружный слой — из стали Ст6О, закаленной до твердости НВ 269, внутренний — из мягкой стали Ст2, а третий — из прочной стали. Поверхность отвалов полируют для снижения со­противления трению пласта по отвалу. Наибольшему износу под­вергается грудь отвала, поэтому ее иногда выполняют сменной.

Отвалы различают как по размерам, так и по геометрическим формам, от которых зависит качество обработки почвы.

По геометрическим параметрам и формам рабочие поверхнос­ти разделяют на цилиндроидальные и винтовые.

Цилиндроидальная поверхность образуется постепенным пере­мещением прямой (образующей) EF (рис. 3.5, а) по криволиней­ной направляющей ВС, расположенной в ортогональной плоско­сти N, перпендикулярной линии лезвия.

Плоскость N проводят через точку В конца лемеха для культур­ных корпусов, а для полувинтовых — на расстоянии 2/3 длины ле­меха от его носка.

Направляющей кривой принимают окружность, центр 0₁ (рис. 3.5, в) которой находится на высоте диагонали пласта

(а² +b²)^1/2 от дна борозды на прямой ОО₁ от вертикали, отклонен­ной на угол ε₀, равный углу наклона лемеха к горизонтальной плоскости. Наряду с окружностью в плугах массового производ­ства применяют параболу с интенсивным увеличением угла на­клона касательных к направляющей от стыка лемеха с отвалом до его середины. Далее интенсивность параболы уменьшается до 1,0 град/см.

Углы α, β, γ образующих поверхности возрастают в зависимос­ти от удаленности от дна борозды (плоскость XOY). Увеличение угла α повышает крошение пласта; чем больше кривизна направ­ляющей, тем больше угол α и рыхлее почва. Рыхление растет с увеличением углов β и γ, но в большей мере они влияют на оборот пласта.

В цилиндроидальной поверхности угол γ изменяется от γ₀ до γ_max по зависимостям, приведенным на рис. 3.5, г, д.

Культурные отвалы от полувинтовых различаются также видом зависимости y=f(Z). От лезвия лемеха до его стыка с отвалом угол у сначала уменьшается от γ₀ до γ_min на 2...3º, что облегчает подъем пласта на грудь отвала и устраняет задирания почвы бо­роздным обрезом. После линии стыка угол γ у культурных отвалов возрастает по выпуклой кривой, а у полувинтовых — по вогнутой. При такой закономерности культурные отвалы имеют лучшую крошащую способность и при малой кривизне рабочие поверх­ности меньше залипают. Интенсивное (от 35 до 50°) нарастание угла γ у полувинтовых отвалов способствует большему обороту пласта крылом отвалов.

Приведенные значения угловых параметров корпусов соответ­ствуют вспашке на скоростях до 7 км/ч. При работе на повышен­ных скоростях (9... 12 км/ч) наблюдается фонтанирование почвы на отвале, повышаются затраты энергии на вспашку. Полувинто­выми корпусами пласты разбрасываются и беспорядочно уклады­ваются. Для пахоты со скоростями 9...12 км/ч разработаны рабочие поверхности, у которых разница углов Δγ = γ₀ – γ_min=7° (у обычных - 1...3º), а угол α₀ = 23...25° (у обычных - 30...32º). Ско­ростные корпуса с такими параметрами обеспечивают качествен­ную обработку почвы, энергозатраты возрастают незначительно.

Связные почвы не рыхлятся рабочей поверхностью, их обра­ботка сводится к обороту пласта с последующим рыхлением другими орудиями. Вспашку таких почв проводят винтовыми плуга­ми с рабочими поверхностями, которые образуются перемещени­ем прямой ВС (рис. 3.5, б) или кривой вдоль направляющей BD с одновременным вращением вокруг нее, причем линия BD парал­лельна оси X. Угол β увеличивается вдоль прямой BD, причем на крыле отвала с большей интенсивностью (кривая 1, рис. 3.5, ж). Для скоростных винтовых отвалов угол β изменяется по кривой 2. Чтобы избежать разрывов пласта связных почв, винтовые поверх­ности выполняют с меньшими, чем в цилиндроидальных поверх­ностях, значениями углов α и γ: так, α = 20...22°, а γ = 38...40°.