В данной статье рассмотрена конструкция плоскорежущего рабочего органа, позволяющая снизить энергоемкость основной обработки почвы с оборотом пласта.
Ключевые слова: ширина захвата, качество обработки, рабочий орган, энергосбережение, рабочая поверхность.
Основная обработка почвы, всегда имела ключевое значение в общей системе полеводства в выращивании сельскохозяйственных культур. Не перестает возрастать процент новых конструкций, которые направлены на всестороннее снижение энергоемкости данного технологического процесса.
Нами проанализирован ряд научных работ авторов конструкций, которые позволяют снизить тяговое сопротивление и повысить количественные и качественные показатели обработки почвы с оборотом пласта.
В Кубанском государственном аграрном университете на кафедре «Процессы и машины в агробизнесе» ведутся исследования в области основной обработки почвы. Ряд работ направлены на совершенствование данного процесса, а именно разработка комплекта дополнительных рабочих органов для их установки на существующую конструкцию лемешного плуга, что проводит к совершенствованию процесса основной обработки почвы с оборотом пласта для улучшения количественных и качественных показателей данной технологической операции.
Все процессы работы сельскохозяйственных машин основываются на принципах построения математических моделей, их теоретической проверки, проверки на лабораторных стендах и на проведение полномасштабных полевых опытов [1], [2], [3], [4], [5], [6] [7], [8], [9], [10], [11], [12].
Известен патент SU 1674704 A «ПЛУГ» Плуг содержит раму, на которой в заданной технологической последовательности расположены плужные корпуса. Каждый плужный корпус имеет смонтированный на вертикальной оси ротационный рабочий орган в виде зубчатого диска. Каждый зубчатый диск посредством продольного поводка и горизонтальной оси соединен с кронштейном, закрепленным на раме или плужном корпусе [1], [2], [3], [4], [5], [6].
Кронштейн имеет элемент регулирования. Каждый поводок дополнительно связан с рамой гибкой связью. Горизонтальная ось расположена в плоскости диска. Ось вращения диска расположена перед лемешно-отвальной поверхностью плужного корпуса и со стороны его бороздного обреза. Недостатком такой конструкции является то, что диск связан со стойкой корпуса плуга гибкой связью и в результате врезания в стенку борозды уплотненную полевой доской предыдущего корпуса плуга диск на прорезает почву и не выполняет поставленные перед ним задачи.
Также известен патент SU 1664128 A1 «Корпус плуга» Взятый авторами за прототип. Корпус плуга, содержащий стойку с лемешноотвальной поверхностью и расположенный за ней дополнительный нож, лезвие которого установлено к направлению движения под противоположным углом относительно лезвия лемешноотвальной поверхности и под острым к стойке, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости, угол резания дополнительного ножа на его конце меньше аналогичного угла у его основания, соединенного со стойкой, на 5–15°, при этом величина острого угла между дополнительным ножом и стойкой составляет 60–80°. Корпус плуга, отличающийся тем, что величина угла между лезвием дополнительного ножа и направлением движения равна 30–60° [6], [7], [8], [9], [10], [11].
Известно, что степень крошения почвы практически всеми рабочими органами повышается с уменьшением глубины ее обработки. Поэтому в комбинированных агрегатах, на которых применяется два и более рабочих органа, установленных по одному и тому же следу, как правило, применяется ярусная обработка почвы (Н. К. Мазитов. Машины почво-водоохранного земледелия. М.,Россельхозиздат,1987,с. 21;К. А. Сохт. Прогнозирование оптимальных параметров машинно-тракторных агрегатов — Механизация и электрификация сельского хозяйства, № 9, 1980, с.31…33. Обработка почвы под озимые культуры агрегатом АКП-5, рекомендации Краснодар 1987г. и др.). Этот принцип и применен в конструкции предлагаемого корпуса плуга.
Известно также, что у плугов полевая доска прижимается к стенке борозды с усилием, равным поперечной составляющей сопротивления почвы. Пропорционально этому усилию и появляется сопротивление трению скольжения. Установка же дополнительной плоскорежущей бритвы, как зеркальное отображение лемеха плуга, вызывает поперечное сопротивление по знаку противоположное поперечной составляющей сопротивления почвы лемеху и отвалу плуга. Это приводит к уменьшению результирующей поперечных направлению движению сил, а равно и к уменьшению сил сопротивления трению полевой доски о почву стенки борозды.
Нами предлагается установить плоскорежущую бритву с пассивно вращающимися дисками на ней закрепленные на индивидуальных осях, с верху и с низу, со стороны полевого обреза путем закрепления ее за стойкой основного корпуса плуга с возможностью плавной регулировки по глубине обработки в зависимости от почвенных условий.
Корпус лемешного плуга (рис.1) содержит стойку корпуса плуга 1, отвал 2, лемех 3, полевую доску, плоскорежущую бритву 5, закрепленные на ней стойку плоскорежущей бритвы 6 с пассивно вращающимися дисками, хомут крепления «П»-образной формы 7, отверстия для закрепления хомута. Суть полезной модели состоит в том, что плоскорежущий рабочий орган 5 закреплен непосредственно за основной стойкой корпуса плуга 1 хомутом «П»-образной формы, который крепиться в отверстия к основной стойке корпуса плуга. Особенностью изобретения является то, что на плоскорежущей бритве в два ряда закреплены на индивидуально осях пассивно вращающиеся диски и плоскорежущий рабочий орган закреплен сразу непосредственно на основной стойке корпуса плуга и то, что хомут «П»-образной формы крепиться на, те же отверстия, что и основная стойка корпуса плуга с использованием болтов того же диаметра но длиннее на толщину самого корпуса хомута «П»-образной формы, что обеспечивает плавность регулировки в пределах заданной.
Рис. 1. Схема предлагаемой конструкции плоскорежущего рабочего органа лемешного плуга: 1 — стойка корпуса плуга, 2- отвал, 3 — лемех, 4 — полевая доска, 5 — плоскорежущая бритва, 6 — диск, 7 — ось крепления диска
В результате предложенная конструкция позволит повысить качественные показатели технологической операции основной обработки почвы, и снизить тяговое сопротивление пахотного агрегата при выполнении данной технологической операции.
Литература:
1. Дисковые бороны и лущильники в системе основной и предпосевной обработки почвы. Проблемы и пути их решения / Е. И. Трубилин, К. А. Сохт, В. И. Коновалов, С. В. Белоусов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2013. — № 04(088). С. 662–671. — IDA [article ID]: 0881304045. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2013/04/pdf/45.pdf, 0,625 у.п.л.
2. Трубилин Е. И. Экономическая эффективность отвальной обработки почвы разработанным комбинированным лемешным плугом / Е. И. Трубилин, С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 09(103). С. 654–672. — IDA [article ID]: 1031409040. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/40.pdf, 1,188 у.п.л.
3. Трубилин Е. И. Результаты экспериментальных исследований определение степени тягового сопротивления лемешного плуга при обработке тяжелых почв / Е. И. Трубилин, С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 09(103). С. 673–686. — IDA [article ID]: 1031409041. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/41.pdf, 0,875 у.п.л.
4. Белоусов С. В. Расчет основных параметров разбрасывателя сыпучих материалов / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 10(104). С. 1884–1900. — IDA [article ID]: 1041410131. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/131.pdf, 1,062 у.п.л.
5. Трубилин Е. И. Основная обработка почвы с оборотом пласта в современных условиях работы и устройства для ее осуществления / Е. И. Трубилин, С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 10(104). С. 1863–1883. — IDA [article ID]: 1041410130. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/130.pdf, 1,312 у.п.л.
6. Белоусов С. В. Внесение сыпучих материалов при помощи центробежных разбрасывателей. Существующие проблемы и пути их решения / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 10(104). С. 1849–1862. — IDA [article ID]: 1041410129. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/129.pdf, 0,875 у.п.л.
7. Белоусов С. В. Патентный поиск конструкций обеспечивающих обработку почвы с оборотом пласта. Метод поиска. Предлагаемое техническое решение / С. В. Белоусов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2015. — № 04(108). С. 409–443. — IDA [article ID]: 1081504029. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2015/04/pdf/29.pdf, 2,188 у.п.л.
8. Белоусов С. В. Конструкция комбинированного лемешного плуга и исследование его тягового сопротивления в составе машинотракторного агрегата [Текст] / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Молодой ученый. — 2015. — № 5. — С. 217–221.
9. Белоусов С. В. Связь науки и техники в возделывании сельскохозяйственных культур при проектировании лемешного плуга [Текст] / С. В. Белоусов, Е. И. Трубилин, А. И. Лепшина // Актуальные вопросы технических наук: материалы III междунар. науч. конф. (г. Пермь, апрель 2015 г.). — Пермь: Зебра, 2015.
10. Белоусов С. В. Определение тягового сопротивления при обработке дополнительным плоскорежущим рабочим органом [Текст] / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Молодой ученый. — 2015. — № 8. — С. 194–199.
11. Сергей Белоусов, Евгений Трубилин, Совершенствование лемешного плуга для основной обработки почвы Монография Palmarium-Publishing ISBN 978–3-659–60152–1. — Германия. — 2015 год — С. 73.
12. Белоусов С. В. Плоскорежущие рабочие органы для обработки почвы с оборотом пласта [Текст] / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина // Молодой ученый. — 2015. — № 10. — С. 158–161.
