Оборотный плуг с комбинированными рабочими органами

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Подскребко Михаил Данилович(72) Автор Подскребко Михаил Данилович(73) Патентообладатель Подскребко Михаил Данилович(57) 1. Оборотный плуг с комбинированными рабочими органами содержит неподвижную и поворотную в горизонтальной плоскости рамы, соединенные вертикальными шарнирами и гидроцилиндром и жестко закрепленные на поперечных звеньях поворотной рамы стойки плужных корпусов, на нижнем конце которых с помощью горизонтального пальца шарнирно установлены плужные корпуса, представляющие отвальную поверхность, ограниченную лемехами, соединенными между собой носками, при этом горизонтальный палец жестко соединен с кривошипно-ползунным механизмом, предназначенным для поворота плужного корпуса в правое или левое положения, а верхние концы плужных стоек шарнирно при помощи втулок и поворотных рычагов соединены с расположенными за плужными корпусами роторами, имеющими верхние лопатки, расположенные радиально под острым углом к оси вращения ротора, и внизу радиально расположенные подрезающие ножи, на которых шарнирно закреплены подъемные лопатки, имеющие возможность поворачиваться на оси при реверсировании вращения ротора, причем поворотный рычаг переднего ротора связан при помощи ползунов с кулисой, шарнирно закрепленной на неподвижной раме, которая посредством тяги, соединяющей вертикальные валы всех роторов, Фиг. 1 44692008.06.30 выполняет поворот роторов относительно плужных корпусов в правое или левое положение, при этом бороздное колесо установлено на дополнительной прямоугольной навеске,смонтированной на последнем поперечном звене поворотной рамы, отличающийся тем,что отвальная поверхность плужного корпуса выполнена в виде симметричных относительно стойки плужного корпуса, укороченных по ширине захвата лемеха и отвала, причем плужной корпус жестко крепится к нижнему концу стойки плужного корпуса, а поворот плужных корпусов в правое или левое положение происходит одновременно с поворотом поворотной рамы посредством кривошипно-шатунного механизма, кривошип которого жестко соединен с верхним концом стойки плужного корпуса, а шатун - с продольным звеном поворотной рамы, при этом продольные звенья поворотной рамы шарнирно соединены с дополнительными балками, несущими опорные колеса, механизм регулирования глубины вспашки и гидроцилиндры одностороннего действия, причем при правооборачивающем пласт положении плужных корпусов левое опорное колесо является полевым и обеспечивает заданную глубину вспашки, а правое опорное колесо является свободным и располагается над рамой плуга, а при левооборачивающем пласт положении плужных корпусов правое опорное колесо является полевым и обеспечивает заданную глубину вспашки, а левое опорное колесо является свободным и располагается над рамой плуга. 2. Оборотный плуг по п. 1, отличающийся тем, что нижняя часть ротора вместе с подрезающими ножами и подъемными лопатками выполнена съемной.(56) 1. А.с. СССР 1036258, МПК А 01 В 3/30 А 01 В 3/24, 1983. 2. А.с. СССР 1662368, МПК А 01 В 15/14, 3/30, 1991. 3. А.с. СССР 1517770, МПК А 01 В 3/30, 49/02, 1989. Предлагаемая полезная модель относится к орудиям для основной обработки почвы, в частности к оборотным плугам с комбинированными рабочими органами для гладкой вспашки без развальных борозд и свальных гребней. Известен оборотный плуг для гладкой вспашки, содержащий поворотный вокруг вертикальной оси несущий брус, к которому шарнирно крепятся стойки с установленными на них плужными корпусами, представляющими отвальную поверхность, ограниченную лемехами, соединенными между собой носками. Плужной корпус устанавливается на стойке шарнирно посредством горизонтального пальца, жестко соединенного с кривошипноползунным механизмом, осуществляющим поворот плужных корпусов в правое или левое положения. Рабочий орган плуга состоит из плужного корпуса и свободно вращающегося ролика, выполняющего роль отвала. Поворот стоек плужных корпусов и свободно вращающихся роликов, а также плужных корпусов относительно стоек выполняется посредством шестерен и зубчатой рейки, приводимой в движение гидроцилиндром 1. Недостатками данного плуга являются недостаточные крошение и перемешивание почвенных слоев при обороте пласта, что требует проведения дополнительных поверхностных обработок пашни, увеличивающих общие затраты энергии и материальных средств на ее подготовку, а также сложность механизма поворота плужных корпусов, снижающих надежность плуга в работе. Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является оборотный плуг с комбинированными рабочими органами, содержащий неподвижную и поворотную в горизонтальной плоскости рамы, соединенные вертикальными шарнирами и гидроцилиндром. Поворотная рама представляет собой шарнирный четырехзвенник,имеющий поперечные звенья. На поперечных звеньях поворотной рамы жестко закреплены стойки плужных корпусов, на нижнем конце которых с помощью горизонтального пальца шарнирно установлены плужные корпуса, представляющие отвальную поверхность, ограниченную лемехами, соединенными между собой носками, при этом горизонтальный палец жестко соединяется с кривошипно-ползунным механизмом, осуществляющим поворот плужного корпуса в правое или левое положения, а верхние концы плужных 2 44692008.06.30 стоек шарнирно при помощи втулок и поворотных рычагов соединены с расположенными за плужными корпусами роторами, имеющими верхние лопатки, расположенные радиально под острым углом к оси вращения ротора, и внизу радиально расположенные подрезающие ножи, причем поворотный рычаг переднего ротора связан при помощи ползунов с кулисой, шарнирно закрепленной на неподвижной раме, которая посредством тяги, соединяющей вертикальные валы всех роторов, выполняет поворот роторов относительно плужных корпусов в правое или левое положения, при этом бороздное колесо установлено на дополнительной прямоугольной навеске, смонтированной на последнем поперечном звене поворотной рамы 2. Недостатками этого оборотного плуга являются недостаточные крошение и перемешивание слоев почвы при обороте пласта из-за отсутствия на роторе нижних подъемных лопаток, которые сообщают нижним слоям почвы вертикальную скорость и совместно с верхними лопатками осуществляют интенсивное крошение, перемешивание, оборот и укладку пласта в борозду, также бороздное колесо не обеспечивает регулировку глубины вспашки и устойчивость плуга по глубине, а сложность механизма поворота плужных корпусов снижает надежность плуга в работе. Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение производительности и качества обработки почвы, повышение надежности и устойчивости плуга по глубине. Поставленная задача решается тем, что вместо плужных корпусов, установленных с помощью горизонтальных пальцев шарнирно на нижнем конце стойки плужного корпуса,представляющих отвальную поверхность, ограниченную лемехами, соединенными между собой носками, устанавливаются плужные корпуса с отвальной поверхностью, выполненной в виде симметричных относительно стойки плужного корпуса, укороченных по ширине захвата лемеха и отвала, причем плужный корпус жестко крепится к нижнему концу стойки плужного корпуса. Замена отвальной поверхности плужных корпусов улучшает операцию отделения почвенных пластов от массива и передачу их на ротор. Жесткое крепление плужных корпусов к нижнему концу стоек плужных корпусов обеспечивает прочность соединения, упрощает механизм поворота плужных корпусов в правое или левое положение, повышает надежность плуга в работе. Для обеспечения крошения и перемешивания слоев почвы при обороте пласта установленный за плужным корпусом ротор имеет в нижней части подрезающие ножи, на которых шарнирно закреплены подъемные лопатки, имеющие возможность поворачиваться на оси при реверсировании вращения ротора. Подъемные лопатки сообщают нижним слоям почвы вертикальную скорость и совместно с верхними лопатками ротора осуществляют интенсивное крошение и перемешивание слоев почвы при обороте пласта. Проведенные опыты показывают, что крошение и перемешивание слоев почвы при обороте пласта можно получить только сообщая нижним слоям почвы вертикальную скорость. Поворот плужного корпуса в правое или левое положения предусмотрено производить одновременно с поворотом поворотной рамы посредством кривошипно-шатунного механизма, кривошип которого жестко соединен с верхним концом стойки плужного корпуса,а шатун - с продольным звеном поворотной рамы для регулирования глубины вспашки и повышения устойчивости плуга по глубине продольные звенья поворотной рамы шарнирно соединены с дополнительными балками, несущими опорные колеса, механизмы установки заданной глубины пахоты и гидроцилиндры одностороннего действия для подъема плуга в транспортное положение и на разворотной полосе, причем при правооборачивающем пласт положении плужных корпусов левое опорное колесо является полевым и предназначено для перемещения по поверхности поля, обеспечивая заданную глубину вспашки, а правое опорное колесо при этом является свободным и располагается над рамой плуга, а при левооборачивающем пласт положении плужных корпусов правое опорное колесо является полевым и предназначено для перемещения по поверхности поля, обеспечивая заданную глубину вспашки, а левое опорное колесо при этом является свободным и располагается над рамой плуга. 3 44692008.06.30 Такая конструкция дает возможность избавиться от бороздного и полевых колес, необходимых для регулирования глубины вспашки и повышения устойчивости плуга по глубине, позволяет рационально использовать продольные звенья поворотной рамы и уменьшить тяговое сопротивление плуга. Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого оборотного плуга с комбинированными рабочими органами. На фиг. 2 представлен плужной корпус комбинированного рабочего органа (вид сзади). На фиг. 3 показаны плужной корпус, повернутый вправо, и механизм поворота плужного корпуса (вид сверху). На фиг. 4 изображены ротор и кулиса (вид сверху). На фиг. 5 показан ротор. На фиг. 6 изображено крепление подъемной лопатки на подрезающем ноже (вид сбоку). На фиг. 7 - то же (вид спереди). На фиг. 8 - схема работы подъемной лопатки. Оборотный плуг содержит поворотную в горизонтальной плоскости раму 1, соединенную вертикальными шарнирами 2 с неподвижной рамой 3 (фиг. 1). На передней балке неподвижной рамы 3 смонтирована навесная система для агрегатирования плуга с трактором (на фиг. 1 не показана). Поворотная 1 и неподвижная 3 рамы соединены между собой гидроцилиндром 4. Поворотная рама представляет шарнирный четырехзвенник, имеющий поперечные звенья. Каждое поперечное звено 5 может состоять из верхней 6 и нижней 7 пластин (фиг. 2). На поперечных звеньях поворотной рамы посредством вертикальных шарниров 8 установлены стойки плужных корпусов 9, к которым в нижней части жестко крепятся плужные корпуса 10. Плужной корпус 10 выполнен в виде симметричных относительно стойки плужного корпуса 9, укороченных по ширине захвата лемеха и отвала. Ширина захвата плужного корпуса 10 определяется типом и шириной захвата использованной лемешно-отвальной поверхности. Поворот стойки 9 вместе с прикрепленным к ней плужным корпусом производится кривошипно-шатунным механизмом в виде закрепленного на верхнем конце стойки 9 кривошипа 11 и шатуна 12, один конец которого соединен с кривошипом 11, а другой - с продольным звеном рамы 1 (фиг. 3). Стойка плужного корпуса 9 шарнирно посредством рычага 13 соединена с втулкой 14 ротора 15 (фиг. 2, 5). Втулки 14 всех роторов соединены между собой продольной тягой 16 (фиг. 1, 4). Вращение каждого ротора осуществляется реверсивным гидромотором 17 (фиг. 5). При повороте поворотной рамы 1 поворот первого ротора 15 осуществляется кулисой 18, шарнирно соединенной с неподвижной рамой 3 при помощи кронштейна 19 и оси 20 (фиг. 4). Рычаг 13 соединяется с кулисой 18 при помощи ползунов 21, которые жестко крепятся к рычагу 13, обеспечивая возвратно-поступательное движение рычага 13 относительно кулисы 18. Перевод остальных роторов производится посредством тяги 16 (фиг. 1, 4). Ротор 15 имеет верхние радиально расположенные лопатки 22, установленные под острым углом к оси вращения ротора (фиг. 5). В нижней части ротора радиально расположены подрезающие ножи 23, на которых шарнирно закреплены подъемные лопатки 24(фиг. 6, 7), имеющие возможность поворачиваться на оси 25 при реверсировании вращения ротора 3. Рабочая поверхность каждой подъемной лопатки 24 устанавливается вдоль ножа 23 и фиксируется при помощи упора 26. Упоры 26 смещены вовнутрь от наружной кромки подъемной лопатки на расстояние, превышающее подачу почвы на лопатку. Упоры 27, входящие в пазы за буртиками втулок 28, удерживают подъемные лопатки 24 при вращении ротора и обеспечивают легкосъемность лопаток. Если подъемная лопатка 24 будет расположена против вращения ротора, то почва, подрезаемая ножом, двигаясь на лопатку, повернет ее на оси в рабочее положение (фиг. 8). Нижняя часть ротора вместе с подрезающими ножами и подъемными лопатками выполнена съемной, что позволит при необходимости в процессе работы производить замену подрезающего ножа и подъемных лопаток. 4 44692008.06.30 С продольными звеньями поворотной рамы 1 посредством шарниров 29 соединены дополнительные балки 30, на которых установлены опорные колеса 31, механизмы регулирования глубины вспашки 32 и гидроцилиндры 33 одностороннего действия для подъема плуга в транспортное положение и на разворотной полосе (фиг. 1). Предлагаемая полезная модель работает следующим образом. В начале гона с помощью гидроцилиндра 4 устанавливают поворотную раму 1, например, в правооборачивающее пласт положение плужных корпусов П. Кулисный механизм поворачивает первый ротор 15 вокруг стойки плужного корпуса 9 и, воздействуя на продольную тягу 16, соединяющую вертикальные валы всех роторов 15, осуществляет перевод всех роторов в правое относительно плужного корпуса положение. При этом кривошипно-шатунный механизм поворачивает плужные корпуса 10 в правое положение. При помощи гидроцилиндра навесной системы трактора и гидроцилиндров 33 правое и левое опорные колеса 31 переводят плуг в рабочее положение, соответствующее заданной глубине пахоты. При правооборачивающем пласт положении плужных корпусов левое опорное колесо является полевым и обеспечивает заданную глубину вспашки, а правое опорное колесо является свободным и располагается над рамой плуга. Гидропривод осуществляет правое вращение роторов. При работе плуга плужной корпус 10 с укороченной по ширине захвата отвальной поверхностью производит отрезание пласта от массива при меньшем тяговом усилии, что снижает общее тяговое сопротивление плуга и повышает производительность агрегата. Плужной корпус частично разделяет пласт на крупные комки и направляет их на вращающийся ротор 15. Ротор 15 верхними расположенными под острым углом к оси вращения ротора лопатками 22 производит крошение и отбрасывает верхние слои почвы на дно борозды. Одновременно подрезающие ножи 23 и подъемные лопатки 24, расположенные под углом ко дну борозды, выполняют зачистку дна борозды и сообщают вертикальную скорость нижним слоям пласта почвы. Совместное действие подъемных лопаток 24 и верхних лопаток 22 ротора осуществляет интенсивное крошение, перемешивание почвенных слоев при обороте пласта и укладку пласта в борозду. При выезде пахотного агрегата на разворотную полосу плуг поднимается с помощью гидроцилиндра навески системы трактора и гидроцилиндров 33, пахотный агрегат разворачивается, одновременно поворачивается поворотная рама 1 и поворачивает плужные корпуса в левое положение. Кулисный механизм поворачивает роторы в левое относительно плужного корпуса положение, направление вращения роторов изменяется на обратное. Плуг переводится в левооборачивающее пласт положение Л и начинается движение агрегата в обратном направлении. При левооборачивающем пласт положении плужных корпусов правое опорное колесо является полевым и обеспечивает заданную глубину вспашки, а левое опорное колесо является свободным и располагается над рамой плуга. В транспортном положении рама 1 находится в верхнем положении и принимает форму прямоугольника, опорные колеса 31 устанавливаются на одном уровне. Для вспашки сильно каменистых почв защита комбинированных рабочих органов осуществляется аналогично защите лемешно-отвальных корпусов путем жесткого соединения роторов с грядилем или стойкой плужного корпуса. Таким образом, в технологическом процессе вспашки, выполняемом комбинированным рабочим органом, только операция отделения почвенного пласта от массива осуществляется за счет тягового усилия трактора, а все остальные операции производятся за счет мощности двигателя, передаваемой через гидросистему. Двухпоточная передача мощности двигателя на плуг с комбинированными рабочими органами через гидропривод и прицепное устройство трактора создает возможность уменьшения веса трактора и повышения производительности пахотного агрегата. Использование предлагаемой полезной модели позволит обеспечить высокое крошение и перемешивание почвы, повысить за счет упрощения механизма поворота плужного корпуса надежность плуга в работе, повысить устойчивость плуга по глубине. 5 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6