ПЛУГ: РАССЧИТАТЬ И СДЕЛАТЬ САМОМУ (Часть 1)
Изобретение плуга историки относят к концу четвертого тысячелетия до н.э.
Именно тогда догадались использовать для рыхления почвы заостренный крепкий сук. Отсюда и слово «соха», которое в переводе с шумерского означает не что иное, как «дерево пахаря». А металлический наконечник к этому орудию придумали в Древнем Египте, получив, по сути, почвоуглубитель с подошвой, образованной горизонтально поставленным лемехом, но не имеющий отвала. Последний появился в конструкции плуга лишь во времена Римской империи и явно не спешит сдавать завоеванных позиций.
При всем разнообразии заложенных в него технических решений современный плуг состоит в основном из рабочих органов, вспомогательных узлов и механизмов. Нож (дисковый, как изображено на рисунке, или черенковый, воспроизводимый журналом ранее) отрезает пласт почвы, равный ширине захвата корпуса. Предплужник снимает верхний слой, покрытый растительными остатками, сорняками и их семенами, укладывает его на дно борозды, образованной при предыдущем проходе. Корпус же подрезает снизу пласт, равный ширине своего захвата,
отрывает его от невспаханного поля, оборачивая и кроша, перемещает в сторону и сбрасывает в борозду. Почвоуглубитель сзади корпуса рыхлит подпаханный слой почвы, не выбрасывая его на поверхность. Ну а вспомогательные узлы и механизмы обеспечивают весь технологический процесс вспашки, выполняемый рабочими органами (в данном случае — тремя) орудия.
В малогабаритной сельхозтехнике (мини-тракторы, мотоблоки) из рассмотренного выше комплекта рабочих органов используют подчас лишь корпус. Да и число вспомогательных узлов и механизмов в целях упрощения и удешевления плуга сводят зачастую к минимуму.
Лемех и отвал корпуса образуют его общую лемешно-отвальную поверхность определенной геометрической формы. Как показывает практика, немаловажная задача — выбрать ее оптимальный вариант, исходя из технологических требований почвообработки, кинематических и энергетических условий, а также реальных возможностей, которыми разработчик и изготовитель плуга располагает. Вплоть до конструкционных материалов, наличия станочного оборудования, газоэлектросварки, мини-кузницы и пр.
Многие останавливают свой выбор на плуге общего назначения. Причем стараются использовать корпуса с цилиндрической, а то и культурной лемешно-отвальной поверхностью. При вспашке такие плуги хорошо крошат, но недостаточно полно оборачивают пласт. Поэтому-то и применяются в основном для обработки старопаханых почв, которыми средняя полоса России, как известно, не обделена.
Корпуса с полувинтовой лемешно-отвальной поверхностью лучше оборачивают, но хуже рыхлят пласт. Их применяют для обработки задернелых старопаханых, осушенных торфяных и болотных почв. Корпуса с винтовыми лемешно-отвальными поверхностями вспахивают целинные, залежные, луговые и другие тяжелые почвы, так как они хорошо оборачивают пласт. Значительно реже обращаются к корпусам со сменной грудью, вырезному, дисковому, с ротором и др.
У каждой из вышеназванных конструкций свои преимущества. И соответственно — свои недостатки. Например, роликовый отвал снижает потери на трение, но он сложен по устройству. А широко разрекламированные в ряде мест скоростные отвалы других корпусов интенсивнее, оказывается, крошат почву, плотнее укладывают ее на поверхность поля, что приводит, в свою очередь, и к значительному росту энергозатрат.
Или взять лемехи. Наибольшее распространение, как свидетельствует статистика, получили трапецеидальные и долотообразные конструкции. Работая в сложных условиях, отрезая пласт почвы и направляя его на отвал, они быстро изнашиваются и ломаются. Зубчатые лемехи сложнее в изготовлении. Но они снижают тяговое сопротивление корпуса, так как на отрыв пласта требуется значительно меньшее усилие, чем на срез почвы. Для работы в особо тяжелых условиях применяются лемехи с приваренной щекой в передней части. А при обработке
особо плотных почв или глубокой пахоте неплохие результаты показывают лемехи с выдвижным долотом. Все это нельзя, естественно, не учитывать. Как, впрочем, и различия в конструкциях полевых досок и стоек корпусов, обусловленные определенными требованиями или условиями эксплуатации.
И еще. Нетрудно заметить, что в основе корпуса плуга лежит трехгранный клин АВСО, параметры которого во многом являются определяющими при проектировании конкретной конструкции, придавая ей те или иные эксплуатационные и технологические свойства.
В частности, угол а, расположенный в продольно-вертикальной плоскости, способствует изгибу и крошению пласта почвы. С помощью угла В, лежащего в поперечно-вертикальной плоскости, происходит оборачивание пласта. А угол у, расположенный в горизонтальной плоскости, способствует перемещению последнего в сторону. При этом Пласт соответствующим образом изгибается и крошится. Указанные параметры трехгранного клина связаны между собой тригонометрической зависимостью:
Следовательно, здесь можно произвольно менять лишь два угла, а третий определяется по значениям первых двух. Вывод для конструктора немаловажный. Как, впрочем, и то, что рассматриваемый трехгранный клин в зависимости от изменения того или иного его параметра может приобрести лемешно-отвальную поверхность корпуса плуга определенного типа (см. иллюстрации):
цилиндрическую при развитии угла а, винтовую при соответствующем изменении угла В и цилиндрои-дальную — с развитием углов и и V У стандартных плужных корпусов. Их геометрических параметров, разработанных для серийных мотоблоков и мини-тракторов, настоятельно рекомендуем придерживаться при конструировании самодельных мотопомощников:
Кузьма | 04.01.2010 | В рубриках: Плуги с мото приводом
Адрес для трекбека | Comments RSS
