RU198051U1

RU198051U1 - ATTACHED POW FOR MOTOR BLOCK

Info

Publication number: RU198051U1
Application number: RU2019127107U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Иосифович Горьков; Александр Павлович Бычков; Юрий Николаевич Комаров
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Красный Октябрь - Нева"
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2020-06-16

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и касается конструкции навесного плуга, сопрягаемого с силовой установкой в виде мотоблока. Сущность полезной модели заключается в том, что в навесном плуге для мотоблока, содержащем корпус, на котором смонтированы лемех, отвал и полевая доска, а корпус снабжен стойкой со средством связи с силовой установкой, отвал имеет полувинтовую форму и ширину захвата до 250 мм, при этом угол наклона горизонтальной образующей лемеха к стенке находится в пределах 35…38° и длина полевой доски до пятки не превышает 480 мм. Плуг обеспечивает силовой установке в виде мотоблока рациональное использование мощности с одновременным обеспечением заданной глубины и ширины обработки, гарантирующей высокую производительность вспашки грунта, а также курсовую устойчивость, исключение рыскания и минимизацию усилий человека по управлению мотоблоком. 2 ил.The utility model relates to agricultural engineering and relates to the design of a mounted plow, mated to a power plant in the form of a walk-behind tractor. The essence of the utility model is that in a mounted plow for a walk-behind tractor containing a body on which a ploughshare, a blade and a field board are mounted, and the body is equipped with a stand with a means of communication with a power unit, the blade has a half-screw shape and a working width of up to 250 mm, with this angle of inclination of the horizontal generatrix of the ploughshare to the wall is within 35 ... 38 ° and the length of the field board to the heel does not exceed 480 mm. The plow provides the power plant in the form of a walk-behind tractor with the rational use of power while ensuring a predetermined depth and width of processing, guaranteeing high productivity of plowing the soil, as well as exchange rate stability, eliminating yaw and minimizing the efforts of a person to control the walk-behind tractor. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, продукция которого, преимущественно предназначена для обработки небольших земельных наделов (до 1,5 га) индивидуальных хозяйств. Более конкретно, она касается конструкции такого почвообрабатывающего орудия, как навесной плуг, сопрягаемый с силовой установкой в виде мотоблока.The utility model relates to agricultural engineering, the products of which are mainly intended for the processing of small land plots (up to 1.5 hectares) of individual farms. More specifically, it relates to the design of such a tillage implement as a mounted plow, mated to a power plant in the form of a walk-behind tractor.

Отвальная обработка почвы является наиболее эффективной операцией для заделки в почву пожнивных остатков, органических удобрений, сорняков и их семян, при этом основным орудием обработки почвы является плуг.Dumping the soil is the most effective operation for planting in the soil crop residues, organic fertilizers, weeds and their seeds, while the main tillage tool is a plow.

Вспашку проводят в агротехнические сроки при достижении физической спелости почвы (для глинистой - 50…65% наименьшей влагоемкости, суглинистой - 40…70%). Не следует пахать влажную почву, так как она не крошится, а налипает на колеса и рабочие органы, вследствие чего увеличиваются тяговое сопротивление плуга и затраты энергии на вспашку. Зяблевую вспашку старопахотных земель и первичную вспашку целинных выполняют лемешными плугами с предплужниками. Перепашку пара и запашку навоза проводят без предплужников. Задернелые почвы обрабатывают с оборотом, но без рыхления пласта. На почвах, засоренных камнями, используют плуги с предохранителями.Plowing is carried out in agronomic terms when the physical ripeness of the soil is achieved (for clay - 50 ... 65% of the lowest moisture capacity, loam - 40 ... 70%). Do not plow wet soil, since it does not crumble, but sticks to wheels and working bodies, as a result of which the traction resistance of the plow and the energy consumption for plowing increase. Autumn plowing of old arable land and primary plowing of virgin lands is carried out by plow plows with skimmers. Steam re-plowing and manure plowing are carried out without skimmers. Soddy soils are treated with turnover, but without loosening the formation. On soils littered with stones, plows with fuses are used.

Для интенсивного крошения пласта почвы вспашку совмещают с дополнительной обработкой почвы приспособлениями, прицепленными к плугу. Глубина обработки почвы определяется требованиями возделываемой культуры, строением и толщиной пахотного слоя и другими факторами. Для большинства культур оптимальная глубина вспашки 20…22 см.For intensive crumbling of the soil layer, plowing is combined with additional tillage with devices attached to the plow. The depth of tillage is determined by the requirements of the cultivated crop, the structure and thickness of the arable layer and other factors. For most crops, the optimal plowing depth is 20 ... 22 cm.

Качество вспашки должно соответствовать установленным нормативам. Коэффициент выравненности, характеризующий равномерность вспашки по глубине, должен быть не менее 95%.The quality of plowing must comply with established standards. The uniformity coefficient characterizing the uniformity of plowing in depth should be at least 95%.

Отклонение среднего арифметического значения фактической глубины вспашки от заданной не должно превышать ±5% на неровных участках и ±10% на ровных. Отклонение фактической ширины захвата плуга от конструктивной допускается ±10%.The deviation of the arithmetic mean of the actual depth of plowing from the set should not exceed ± 5% on uneven areas and ± 10% on flat. Deviation of the actual width of the plow from the design is allowed ± 10%.

При вспашке добиваются, чтобы ширина и толщина пластов были одинаковыми, растительные остатки, сорные растения и удобрения полностью (не менее 95%) заделаны, а гребни пластов имели одинаковую высоту (не более 5 см). Не допускаются высокие свальные гребни, глубокие развальные борозды между отдельными проходами и скрытые огрехи (непропаханные участки). Глыбистость, т.е. суммарная площадь, занимаемая комками размером более 10 см, допускается не более 15% от площади пашни.When plowing, they achieve that the width and thickness of the layers are the same, the plant residues, weeds and fertilizers are completely (at least 95%) covered, and the crests of the layers have the same height (not more than 5 cm). High dump ridges, deep breakup grooves between separate passages and hidden flaws (uncultivated areas) are not allowed. Lumpiness, i.e. the total area occupied by lumps larger than 10 cm is allowed no more than 15% of the area of arable land.

Известна конструкция плуга из RU 2518256, которая содержит изогнутую по двум таутохронно-брахистохронным направляющим циклоидам лемешно-отвальную поверхность. Длина направляющих превышает четыре радиуса окружности, производящей циклоиду, и равна Lmin и Lmax. Длина определяется уравнениями Lmin, Lmax=4R(1-cos α/2), где α - углы поворота радиуса окружности от вертикали; R - радиус окружности, образующей циклоиду, равен R= b/4cosφ, где b - ширина захвата лемеха, ϕ - угол между линией резания лемеха и стенкой борозды. Минимальная высота Hmin отвала в плоскости установки меньшей циклоиды равна и превышает половину арки циклоиды Hmin≥πR, а высота Hmax отвала в плоскости установки большей циклоиды превышает Hmax≥7/6 πR.A known design of the plow from RU 2518256, which contains a plow-dump surface curved along two tautochronous-brachistochronous guide cycloids. The length of the guides exceeds four radii of the circle producing the cycloid, and is equal to Lmin and Lmax. The length is determined by the equations Lmin, Lmax = 4R (1-cos α / 2), where α are the angles of rotation of the radius of the circle from the vertical; R is the radius of the circle forming the cycloid, is equal to R = b / 4cosφ, where b is the share width of the share, ϕ is the angle between the cutting line of the share and the wall of the furrow. The minimum dump height Hmin in the plane of the installation of the smaller cycloid is equal to and exceeds half the arch of the cycloid Hmin≥πR, and the height Hmax of the blade in the plane of installation of the larger cycloid exceeds Hmax≥7 / 6 πR.

Недостатком плуга является технологическая сложность производства лемешно-отвальной поверхности. К тому же, плуги такой конструкции применяются с использованием трактора.The disadvantage of the plow is the technological complexity of the production of a plow-dump surface. In addition, plows of this design are used using a tractor.

Известна конструкция плуга из RU 2683494, в которой конструкция плуга включает стойку, с установленной на ней полевой доской, лемехом и отвалом. Полевая доска, лемех и отвал соединены в одно целое и образуют лемешно-отвальную поверхность с контуром сечения направляющей указанной поверхности в виде фрагмента спирали и горизонтальной образующей. Горизонтальная образующая лемешно-отвальной поверхности выполнена в виде фрагмента спирали. Угол между началом и концом указанного фрагмента в полярной системе координат меньше 180°, а радиус кривизны в любой точке спирали равен значению функциональной зависимости: R=ƒ(φ), где R - радиус кривизны, а φ - угол поворота радиус-вектора.A known design of the plow from RU 2683494, in which the design of the plow includes a rack, mounted on it with a field board, ploughshare and blade. The field board, the ploughshare and the blade are connected together and form a plow-blade surface with a contour of the guide surface of the indicated surface in the form of a spiral fragment and a horizontal generatrix. The horizontal generatrix of the plough-dump surface is made in the form of a fragment of a spiral. The angle between the beginning and the end of the indicated fragment in the polar coordinate system is less than 180 °, and the radius of curvature at any point in the spiral is equal to the value of the functional dependence: R = ƒ (φ), where R is the radius of curvature and φ is the angle of rotation of the radius vector.

Несмотря на более простую форму лемешно-отвальной поверхности плуга относительно предыдущего аналога, ее технологическое воспроизводство остается достаточно сложным. Эксплуатация такого плуга также сопряжена с использованием силовой установки в виде трактора.Despite the simpler form of the plow-plow surface of the plow relative to the previous analogue, its technological reproduction remains quite complicated. The operation of such a plow is also associated with the use of a power plant in the form of a tractor.

Известна конструкция плуга из RU 44223, в которой с целью обеспечения хорошего крошения, полного оборачивания пласта, полной и глубокой заделки сорняков, пояснивших и растительных остатков, повышения прочности и жесткости отвала применяют следующие конструктивные решения: рабочую поверхность отвала изготавливают со следующими углами наклона образующих: θmin=38°43', θ0=42°, θmax=39°, используется отвал высотой 564 мм в развертке и толщиной 7 мм; для достижения необходимой жесткости крепления при вышеупомянутых габаритах предложено изготавливать отвал с четырьмя зенкованными отверстиями, три из которых являются элементами крепления отвала к башмаку корпуса и имеют следующие фиксированные размеры: расстояние от полевого конца нижней кромки отвала до центра первого отверстия соответствует 165 мм; расстояние от нижней кромки отвала до общей оси нижних отверстий соответствует 40 мм; расстояние между нижними отверстиями соответствует 250 мм; расстояние от центра верхнего отверстия до общей оси нижних отверстий соответствует 250 мм; расстояние между центрами нижнего и верхнего отверстия по горизонтали соответствует 40 мм. Все размеры получены расчетно-опытным путем. Четвертое отверстие является дополнительным элементом крепления, и служит для соединения отвала с распоркой, установленной между отвалом и полевой доской, что еще больше увеличит жесткость и исключит возможность излома отвала при больших нагрузках.The known design of the plow from RU 44223, in which in order to ensure good crumbling, complete wrapping of the formation, complete and deep seeding of weeds, clarified and plant residues, increase the strength and stiffness of the blade, the following structural solutions are used: the working surface of the blade is made with the following angles of inclination of the generators: θmin = 38 ° 43 ', θ0 = 42 °, θmax = 39 °, a blade 564 mm high in the reamer and 7 mm thick is used; To achieve the necessary rigidity of fastening with the above dimensions, it is proposed to produce a blade with four countersink holes, three of which are elements for fastening the blade to the shoe of the casing and have the following fixed dimensions: the distance from the field end of the lower edge of the blade to the center of the first hole corresponds to 165 mm; the distance from the lower edge of the blade to the common axis of the lower holes corresponds to 40 mm; the distance between the lower holes corresponds to 250 mm; the distance from the center of the upper hole to the common axis of the lower holes corresponds to 250 mm; the horizontal distance between the centers of the lower and upper holes corresponds to 40 mm. All sizes are obtained by calculation and experimental means. The fourth hole is an additional fastening element, and serves to connect the blade with a spacer installed between the blade and the field board, which will further increase rigidity and exclude the possibility of breaking the blade under heavy loads.

Недостатком описанного аналога является то, что он предназначен для индустриальных масштабов пахоты, которая сопровождается значительными нагрузками на плуг, и обеспечение его курсовой устойчивости, отсутствие «рыскания», обеспечение заданной глубины берет на себя силовая транспортная установка, т.е. трактор.The disadvantage of the described analogue is that it is intended for the industrial scale of plowing, which is accompanied by significant loads on the plow, and ensuring its directional stability, the absence of “yaw”, ensuring the given depth is taken over by the power transport installation, i.e. tractor.

В качестве прототипа полезной модели использовано техническое решение по RU 2657740. Описанная в последнем конструкция плуга состоит из корпуса, стойки с прикрепленным к ней отвалом, лемеха и полевой доски. Плуг снабжен тонким h=1,5 мм ножом, который выступает перед лемехом на расстояние а=5 мм и установлен к горизонтальной плоскости под углом α=3°. Обеспечивается снижение энергоемкости технологического процесса вспашки.As a prototype of the utility model, the technical solution according to RU 2657740 is used. The plow design described in the latter consists of a body, a rack with a blade attached to it, a ploughshare, and a field board. The plow is equipped with a thin h = 1.5 mm knife, which protrudes in front of the share at a distance of a = 5 mm and is mounted to the horizontal plane at an angle α = 3 °. EFFECT: reduction of energy intensity of the plowing technological process.

Конструкция плуга приспособлена для работы с трактором, который за счет своей значительной мощности и массы берет на себя компенсацию всех имеющихся на плуге сопротивлений. Такой плуг, как и предыдущие аналоги, не приспособлен для работы с мотоблоком, т.е. силовой установкой малой мощности (6-9 КВт), управляемой человеком.The design of the plow is adapted to work with a tractor, which, due to its considerable power and weight, takes on the compensation of all the resistances on the plow. Such a plow, like the previous analogues, is not suitable for working with a walk-behind tractor, i.e. low-power power plant (6–9 kW), man-driven.

Таким образом, задачей полезной модели является создание плуга с такими геометрическими параметрами, которые обеспечили бы надежную и качественную работу по обработке почвы с использованием мотоблока, при этом свели к минимуму затраты физических сил человека.Thus, the objective of the utility model is to create a plow with such geometric parameters that would ensure reliable and high-quality work on soil cultivation using a walk-behind tractor, while minimizing the costs of human physical forces.

Поставленная задача решается за счет того, что в навесном плуге для мотоблока, содержащем корпус, на котором смонтированы лемех, отвал и полевая доска, а корпус снабжен стойкой со средством связи с силовой установкой, отвал имеет полувинтовую форму и ширину захвата до 250 мм, при этом угол наклона горизонтальной образующей лемеха к стенке находится в пределах 35…38° и длина полевой доски до пятки не превышает 480 мм.The problem is solved due to the fact that in a mounted plow for a walk-behind tractor, comprising a body on which a ploughshare, a blade and a field board are mounted, and the body is equipped with a stand with a means of communication with a power unit, the blade has a half-screw shape and a working width of up to 250 mm, this angle of inclination of the horizontal generatrix of the ploughshare to the wall is within 35 ... 38 ° and the length of the field board to the heel does not exceed 480 mm.

Технический результат полезной модели состоит в том, что плуг, имеющий вышеуказанные форму и геометрические параметры, обеспечивает силовой установке в виде мотоблока рациональное использование мощности с одновременным обеспечением заданной глубины и ширины обработки, гарантирующей высокую производительность вспашки грунта, а также курсовую устойчивость, исключение рыскания и минимизацию усилий человека по управлению мотоблоком. Полевые испытания подтвердили декларируемый результат.The technical result of the utility model consists in the fact that the plow having the above shape and geometrical parameters provides the power plant in the form of a walk-behind tractor with rational use of power while ensuring a predetermined depth and width of processing, guaranteeing high productivity of soil plowing, as well as course stability, eliminating yaw and minimization of human efforts to control the walk-behind tractor. Field trials confirmed the declared result.

На чертежах даны следующие изображения:The drawings show the following images:

фиг. 1 - упрощенный общий вид плуга;FIG. 1 - a simplified general view of the plow;

фиг. 2 - схематическое изображение отвала с лемехом в трехкоординатном пространстве.FIG. 2 is a schematic illustration of a blade with a ploughshare in a three-coordinate space.

Плуг по полезной модели содержит корпус 1 с поперечной пластиной 2, служащей основанием для крепления лемеха 3 и отвала 4 с помощью болтов 5. К корпусу 1 примыкает полевая доска 6, которая на конце снабжена пяткой 7. Корпус 1 крепится к вертикальной стойке 8, конец которой несет устройство 9 сцепки с мотоблоком (на чертеже не показан). Полевую доску 6 и отвал 4 дополнительно связывают наклонной стойкой 10 (фиг. 1).According to a utility model, the plow contains a housing 1 with a transverse plate 2, which serves as the basis for fastening the ploughshare 3 and the blade 4 with bolts 5. A field board 6 is attached to the housing 1, which is equipped with a heel at the end 7. The housing 1 is attached to the vertical strut 8, the end which carries the coupling device 9 with a motor block (not shown in the drawing). The field board 6 and the blade 4 are additionally connected with an inclined stand 10 (Fig. 1).

Лемех 3 выполнен несколько выступающим за пределы стойки 8 и образует прямую линию во фронтальной проекции. За счет этого, при прохождении лемешно-отвальной части плуга, стенка борозды получается ровной и прочной, под прямым углом к дну борозды. Такая конструкция позволяет значительно уменьшить сопротивление за счет уменьшения площади соприкосновения упомянутой части со стенкой борозды. Выполнение угла наклона θ горизонтальной образующей лемеха (линия АВ на фиг. 2) в пределах 35…38° также способствует уменьшению сопротивления за счет оптимизации процесса подрезания пласта почвы и направления его на отвал с образованием ровного дна борозды.The share 3 is made somewhat protruding beyond the limits of the rack 8 and forms a straight line in the frontal projection. Due to this, when passing the plow-blade part of the plow, the wall of the furrow is smooth and strong, at right angles to the bottom of the furrow. This design can significantly reduce the resistance by reducing the area of contact of the said part with the wall of the furrow. The implementation of the angle of inclination θ of the horizontal generatrix of the share (line AB in Fig. 2) within 35 ... 38 ° also contributes to a decrease in resistance by optimizing the process of cutting the soil layer and directing it to the dump with the formation of a flat bottom of the furrow.

В процессе обоснования геометрических параметров плуга по полезной модели были проведены сравнительные испытания заводских плугов с различной конструкцией на тяжелом задерненном суглинке, при этом было выявлено налипание почвы и следы износа краски на соответствующих частях.In the process of substantiating the geometrical parameters of the plow using a utility model, comparative tests of factory plows with different designs on heavy sod loam were carried out, and soil sticking and traces of paint wear on the corresponding parts were revealed.

Кроме того, были подсчитаны площади поверхностей трения и измерены длины их полевых досок, а также рассчитана длина доски для нового плуга и проведены сравнения с заводскими образцами. Исходя из полученных данных, выбрана конструкция пятки 7 и способ ее крепления к полевой доске 6. Высота подъема полевой доски в задней ее части от поверхности дна борозды (10 мм) одинакова с высотой подъема ее передней части. При движении дно борозды проминается, и почва контактирует с нижней частью полевой доски. Однако проминаясь, она уплотняется под пяткой и величина нажатия нижней части доски на грунт снижается. Таким образом, снижаются и механические потери.In addition, the areas of friction surfaces were calculated and the lengths of their field planks were measured, the length of the plank for a new plow was calculated, and comparisons were made with factory models. Based on the obtained data, the design of the heel 7 and the method of attaching it to the field board 6 were selected. The height of the field board in the rear part from the surface of the bottom of the furrow (10 mm) is the same with the height of the front part. When moving, the bottom of the furrow misses, and the soil contacts the bottom of the field board. However, sloshing, it is compacted under the heel and the amount of pressing the bottom of the board to the ground is reduced. Thus, mechanical losses are also reduced.

Было установлено также, что полевая доска с длиной Lп.д. до 480 мм до пятки обеспечивает устойчивый курсовой ход мотоблока, предохраняет стойку от истирания и разгружает ее от изгибающего момента, возникающего под действием бокового давления пласта почвы. Отсутствие рыскания мотоблока, обеспеченное геометрическими параметрами плуга, значительно упростило работу человека, уменьшив усилие, которое последний прилагает для удержания его по курсу. В процессе полевых испытаний было установлено, что мощности мотоблока в 6-9 КВт достаточно для вспашки грунтов с различными физическими свойствами.It was also found that the field board with a length Lp.d. up to 480 mm to the heel provides a stable course course of the walk-behind tractor, protects the rack from abrasion and relieves it from bending moment arising under the influence of lateral pressure of the soil layer. The lack of yaw of the walk-behind tractor, provided by the geometrical parameters of the plow, greatly simplified the work of a person, reducing the effort that the latter exerts to keep him on track. In the process of field tests, it was found that a power unit of 6–9 kW is sufficient for plowing soils with various physical properties.

Опытный образец плуга, подвергшийся всесторонним полевым испытаниям, имел следующие технические характеристики:A prototype plow, subjected to comprehensive field tests, had the following technical characteristics:

Ширина захвата плуга - 250 ммThe width of the plow - 250 mm

Глубина обработки - 200 ммDepth of processing - 200 mm

Масса плуга - 5,8 кгPlow weight - 5.8 kg

Тип отвала - полувинтовойType of blade - half screw

Угол наклона лемеха к стенке борозды - 37°The ploughshare inclination angle to the furrow wall - 37 °

Полевая доска Lп.д. - 475 мм.Field board Lp.d. - 475 mm.

Полевые испытания опытного образца полностью подтвердили все преимущества плуга, задекларированные в полезной модели.Field tests of the prototype fully confirmed all the advantages of the plow declared in the utility model.

Принято решение о начале серийного производства плуга по полезной модели.It was decided to start mass production of the plow according to a utility model.

Claims

A mounted plow for a motor-block, comprising a body on which a share, a blade and a field board are mounted, the body being equipped with a stand with communication means with a power unit, characterized in that the blade has a half-screw shape and a working width of up to 250 mm, the angle of inclination of the horizontal generatrix of the share to the wall is within 35 ... 38 °, and the length of the field board to the heel does not exceed 480 mm.