Смекни!
smekni.com

Проектирование полунавесного оборотного плуга с изменяемой шириной вспашки (стр. 2 из 7)

Ширина захвата плуга изменяется для поддержания в оптимальном диапазоне его тягового сопротивления и обеспечения рациональной загрузки трактора. Регулирование ширины захвата плуга особенно целесообразно при изменении условий пахоты (уклон местности, переход на пахоту с легкой почвы на тяжелую и наоборот и т п ). Для экономии времени регулировка ширины захвата выполняется на поворотной полосе в момент разворота пахотного агрегата. Бесступенчатое изменение ширины захвата с помощью гидросистемы трактора наиболее полно соответствует указанным требованиям.

Современные пахотные агрегаты оснащаются датчиками тяги или буксования ведущих колес трактора, поэтому тракторист может своевременно

осуществить необходимую регулировку ширины захвата плуга. Ширина захвата может изменяться также при обходе трактором стоящего на поле столба, дерева, стога соломы и т. п.

Смена работающих корпусов (оборот плуга) в полунавесных плугах осуществляется с помощью гидрорычажного механизма. В малокорпусных плугах (до 8 корпусов) гидроцилиндр двустороннего действия расположен в вертикальной плоскости, в многокорпусных плугах (более 8 корпусов) оборачивающий цилиндр, как правило, располагается в горизонтальной плоскости.

Оригинальный механизм оборота имеют плуги серии SPHR фирмы Gregoire-Besson (9-14 корпусов): гидроцилиндр двустороннего действия перемещает рейку, которая вращает шестерню, жестко связанную с рамой плуга. Однако для такого механизма требуется большая мощность из-за меньшего соотношения плеч, к которым прикладывается усилие штока поршня гидроцилиндра.

Навесные плуги выпускаются исключительно оборотными. Наиболее распространенными являются 3-7-корпусные. Таких плугов, по экспертным оценкам, выпускается более 400 моделей. Их средняя масса около 900 кг на I м ширины захвата, а при наличии предохранителей корпусов автоматического действия их масса достигает 1000-1200 кг/м. По ширине захвата корпусов и параметрам их расстановки навесные плуги аналогичны полунавесным плугам.

Потребляемая мощность в пересчете на один плужный корпус составляет в среднем около 20 кВт при рабочей скорости 7 км/ч и производительности около 0,2 га/ч.

Несмотря на то, что цена оборотных плугов выше цены обычных приблизительно в 2 раза, а их масса больше в 1,5 раза, в европейских странах они широко применяются, так как обеспечивают более высокое качество вспашки, особенно на небольших по площади участках и пересеченной местности. Навесные плуги имеют однобрусную раму с возможностью отъема при необходимости от 1 до 3 корпусов. Рама опирается на одно пневматическое колесо, регулируемое по высоте вручную или с помощью гидроцилиндра Большинство моделей навесных плугов имеет регулируемую ширину захвата. Изменение ширины захвата производится бесступенчато, путем поворота основного бруса относительно навески и дополнительного разворота корпусов. Одновременно с поворотом бруса рамы штанга, связанная с грядилями корпусов, производит их разворот вокруг вертикальной оси. Диапазон изменения ширины захвата одного корпуса составляет от 30 до 55 см. Для визуального наблюдения трактористом из кабины за установкой необходимой ширины захвата на плуге имеется указатель, связанный с механизмом поворота корпусов.

На некоторых плугах ширина захвата регулируется только путем поворота основного бруса рамы. Этот поворот может осуществляться как вручную, так и с помощью гидравлики. Такой принцип регулирования ширины захвата предусмотрен на некоторых моделях плугов фирм Gregoire-Besson, Rabewerk, Case JH.

Смена работающих корпусов навесных оборотных плугов производится поворотным механизмом с применением одного гидроцилиндра двойного действия, управляемого трактористом из кабины трактора.

В последних моделях оборотных плугов в механизме устанавливается пневмогидроаккумулятор или дроссель для сглаживания ударных нагрузок в гидросистеме в момент окончания оборота рамы плуга.

Приведенные данные свидетельствуют о дальнейшем совершенствовании конструкций отвально-лемешных плугов и стремлении плугостроительных фирм к наиболее полному удовлетворению требований потребителей. Фирмы США и Канады выпускают преимущественно полунавесные и навесные многокорпусные плуги в виду их большей маневренности и меньшей материалоемкости по сравнению с ранее выпускавшимися прицепными плугами. Оборотные плуги в этих странах менее распространены из-за сравнительно больших размеров полей фермерских хозяйств, в которых эффективнее применять широкозахватные плуги.

Плугостроительные фирмы Западной Европы производят преимущественно оборотные навесные и полунавесные плуги с числом корпусов от 2 до 8. Многокорпусные плуги применяются реже. Наиболее распространены 3-4 корпусные навесные плуги со средней шириной захвата 1,05-1,4 м. Выпуск таких плугов составляет почти 90% от общего количества выпускаемых плугов.

Прослеживается отчетливая тенденция к совершенствованию рабочих и вспомогательных рабочих органов плугов, включая плужные отвалы, лемеха, дисковые ножи, предплужники, предохранительные устройства и др.

Качество вспашки и энергозатраты на нее определяются, прежде всего, правильным подбором для конкретных условий работы плужных корпусов, поэтому все плугостроительные фирмы предлагают потребителю широкую номенклатуру (не менее 5-7 типоразмеров) плужных корпусов, отличающихся размерами, формой и типом отвальной поверхности. Как правило, в основной набор входят корпуса цилиндроидальной (культурной) формы, полувинтовые (универсальные) и винтовые. Широкий набор типоразмеров плужных корпусов позволяет потребителям наиболее полно учитывать все многообразие почвенных и хозяйственных условий работы. Корпуса с цилиндрическими отвалами обеспечивают хорошее крошение и перемешивание почвы с навозом, однако они имеют большое тяговое сопротивление. Полувинтовые отвалы (универсального назначения (ge-neral-purpose) меньше крошат почву, но обеспечивают хороший оборот пласта, поэтому они пригодны для вспашки различных почв, в том числе со значительным травяным покровом. Винтовой корпус практически не крошит пласт, но обеспечивает его полный оборот для вспашки сеяных трав, лугов, пастбищ, а также при заделке специальных культур на "зеленое" удобрение.

В последние годы ряд западноевропейских фирм рекомендует применять так называемые ромбические корпуса типа Losange, которые впервые были предложены фирмой Huard. На выставке фирма Kuhn-Huard представила три типа таких корпусов: RL с цилиндрическим отвалом для вспашки тяжелых почв; RS также с цилиндрическим отвалом для вспашки на глубину 15—25 см.; RH с геликоидальным (винтовым) отвалом. Корпуса Losange имеют криволинейный бороздной обрез. Они вспахивают открытую борозду, которая шире обычной на 60%. Благодаря криволинейной форме борозды в нее хорошо вписывается пневматическая шина колес трактора, при этом не сминается ранее отваленный пласт почвы. При традиционном корпусе колесо трактора сминает часть пласта.

Корпуса Losange обладают следующими преимуществами:

-меньшее тяговое сопротивление плуга и, как следствие, снижение на 20% расхода горючего в результате незначительных потерь на трение колес трактора о стенку борозды и буксование;

-меньшее смятие пласта почвы колесами трактора, идущими в борозде, благодаря рациональной форме поперечного сечения борозды;

-меньшее расстояние между корпусами, обеспечивающее сокращение вылета центра масс плуга относительно трактора, что позволяет снизить нагрузку на гидросистему трактора;

-лучшее крошение и оборачивание пластов почвы, что позволяет повысить слитность пашни и работать с плугом на склонах до 25%.

Однако при использовании корпусов Losange трудно обеспечить устойчивый ход плуга в горизонтальной плоскости из-за отсутствия на корпусах полевых досок, поэтому на последнем корпусе плуга приходится устанавливать пластинчатый нож, который заглубляется в дно борозды, на что непроизводительно расходуется энергия. Другим усовершенствованием плужного корпуса является применение пластинчатых отвалов. Крыло таких отвалов выполняется из нескольких пластин. Пластинчатые отвалы применяются на вязких, глинистых почвах, которые плохо скользят по отвалу и приводят к его залипанию. При движении пласта по пластинчатому отвалу повышается удельное давление, приходящееся на единицу площади поверхности отвала, и тем самым устраняется залипание. Кроме того, при снижении обшей площади отвала уменьшаются силы трения, и сокращается тяговое сопротивление до 20%.

Значительное снижение тягового сопротивления достигается при использовании отвалов с пластмассовым покрытием (до 30%). Такие отвалы предлагает фирма Overum Bruk. Однако пластмассовые отвалы из полиэтилена низкого давления имеют низкий срок службы из-за быстрого износа, поэтому они не получили пока широкого распространения.

Значительно усовершенствованы такие вспомогательные органы плугов, как дисковые ножи, приспособления к корпусам для дополнительного оборота и крошения пластов, почвоуглубители и предохранители корпусов.

Диаметр гладких дисков 400-450 мм, рифленых — 500 мм. Дисковые ножи, как правило, устанавливаются перед последним корпусом плуга. Для улучшения качества пахоты (повышения степени крошения почвы и выравнивания поверхности поля) их оснащают дополнительными приспособлениями: зубовыми или ротационными боронами, выравнивателями. Наибольшее распространение получили различного рода катки: паковщики, кольчато-шпоровые, спиральные и т.п. Диаметр катков от 700 до 900 мм при удельной массе от 300 до 1000 кг/м.

При вспашке оборотными плугами сцепное устройство, закрепленное на раме плуга, автоматически ловит катковое приспособление при смене работающих корпусов.