Лемех плуга

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2562528:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Брянский ГАУ) (RU)

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к лемехам плужных корпусов для основной обработки почвы. Режущая кромка лемеха целиком отогнута по ходу движения в сторону лицевой поверхности, при этом угол отклонения всей режущей кромки от дна борозды прямо пропорционален произведению упругой составляющей относительной деформации сжатия и глубине вспашки, обратно пропорционален длине лезвия. Таким конструктивным решением обеспечивается повышение технологической надежности лемеха. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к лемехам плужных корпусов для основной обработки почвы.

Известны лемеха плужных корпусов для основной обработки почвы, которые подразделяются на трапецеидальные, долотообразные, вырезные, треугольные, зубчатые [Халанский, В.М., Горбачев, И.В. Сельскохозяйственные машины / В.М. Халанский, И.В. Горбачев. - М.: "Колос", 2003. - Стр. 26].

Наиболее близким к заявляемому предлагаемому изобретению является следующий лемех плуга [1].

В данной конструкции фрагментируется режущая кромка за счет прорезей, а бороздной обрез каждой части отгибается в сторону лицевой поверхности.

Существенным недостатком такой конструкции является снижение эксплуатационной надежности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение технологической надежности лемеха.

Технический результат достигается тем, что вместо фрагментации лезвия лемеха и последующего отгиба бороздного обреза каждой части в сторону лицевой поверхности, лезвие целиком отгибается в сторону лицевой поверхности по ходу движения.

Для снижения же энергоемкости за счет сочетания напряжений смятия и растяжения угол между режущей кромкой лемеха и дном борозды должен определяться формулой

где ε_у - упругая составляющая относительной деформации сжатия;

Н - глубина вспашки;

L - длина лезвия лемеха.

Вышеприведенное выражение получено следующим образом. Проведем вертикальную линию, обозначающую стенку борозды (рис. 1). Точка А обозначает носок лезвия лемеха. Горизонтальная линия, проведенная через точку А, является дном борозды. Выше точки А разместим точку В. Горизонтальная линия, проведенная через точку В, обозначает дневную поверхность поля. Длина отрезка АВ соответствует глубине вспашки Н.

Лезвие АС длиной L располагается под углом α ко дну борозды. На горизонтальной проекции пятка лезвия точка С совпадает с точкой С′. Тогда

где α - угол наклона лезвия лемеха ко дну борозды.

Для малых углов

AC′=AC=L.

Отрезок АС′ располагается под углом γ к стенке борозды. Проекцией точки С′ на поперечно-вертикальной плоскости является точка С″, проекцией точки С - С′″. Отрезок С″С′″ обозначает максимально возможную величину деформации сжатия почвы h.

Относительная величина сжатия пласта пяткой лезвия

Условие деформирования пласта в пределах упругих деформации будет следующее

Тогда

Величина деформации сжатия почвы

В свою очередь

Для малых углов

С учетом изложенного

Так как

то окончательное значение угла наклона лезвия лемеха соответствует выражению 1:

На рис. 2 изображен лемех 1, режущая кромка 2 которого отогнута в сторону лицевой поверхности 3 (рис. 3).

Поставленный результат достигается отгибом режущей кромки 1 на угол β=2° по ходу движения в сторону лицевой поверхности 3. Величина угла β=2° достаточна для преодоления упругих деформаций почвы при минимальных значениях силы трения.

Деформация почвенного пласта будет сопровождаться резанием с отрывом, что приведет к снижению энергоемкости при достаточной эксплуатационной надежности.

Технический результат устройств обеспечивает наличие отличительных признаков от прототипа, что соответствует критерию «новизна».

Источник информации

1. Пат. 131932 Российской Федерации, МПК 15/00. Лемех плуга / С.И. Старовойтов, Н.П. Старовойтова, В.Н. Блохин, Н.Н. Чемисов; ФГУ ВПО «Брянская ГСХА». - Заявл. 19.12.2012, опубл. 10.09.2013.

Лемех плуга, режущая кромка которого целиком отогнута по ходу движения в сторону лицевой поверхности, отличающийся тем, угол отклонения всей режущей кромки от дна борозды прямо пропорционален произведению упругой составляющей относительной деформации сжатия и глубине вспашки, обратно пропорционален длине лезвия.

Изобретение может быть использовано для нанесения износостойких покрытий на рабочую поверхность деталей почвообрабатывающих машин, имеющую форму косого клина с использованием сварки плавлением.

Способ восстановления лемехов плугов // 2549790

Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением лемехов плугов сельскохозяйственной техники. На поверхности лезвия лемеха и в его носовой части выполняют пазы и заполняют их припоем.

Способ получения износостойкой рабочей поверхности деталей почвообрабатывающих машин // 2543159

Изобретение может быть использовано при нанесении наплавкой износостойких покрытий на детали почвообрабатывающих машин. На рабочую поверхность детали наплавляют износостойкий присадочной материал в виде полос с толщиной слоя 2-4 мм под углом к направлению перемещения рабочей поверхности детали.

Способ восстановления лапы культиватора с одновременным упрочнением ее рабочей поверхности // 2540316

Изобретение может быть использовано при восстановлении и упрочнении сваркой рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов. Удаляют изношенную рабочую часть восстанавливаемой лапы.

Способ восстановления и упрочнения отвала корпуса плуга // 2533957

Изобретение может быть использовано при изготовлении и восстановлении отвалов плужных корпусов. После удаления изношенной части отвала приваривают профильную вставку одним крепежным швом, который накладывают с рабочей стороны поверхности отвала.

Способ восстановления лемехов плугов // 2520875

Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением лемехов плугов сельскохозяйственной техники. На поверхности лезвия лемеха выполняют паз и заполняют его припоем.

Способ упрочнения лемехов плугов // 2509165

Изобретение может быть использовано для поверхностного упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин. Осуществляют электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 109 А/м2 с образованием упрочненных зон глубиной до 3 мм в виде непрерывных линий.

Способ изготовления конструктивного элемента рабочего органа машины, эксплуатируемой в почвенной среде // 2473415

Изобретение относится к области сельскохозяйственного, дорожного, строительного машиностроения, в частности к изготовлению деталей повышенной износостойкости, работающих в условиях абразивного изнашивания, с повышением их износостойкости.

Плуг с регулируемыми параметрами лемешно-отвальной поверхности рабочих органов // 2470503

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к машинам для основной обработки почвы. .

Способ восстановления рабочей поверхности лемеха с лучевидным износом // 2464146

Изобретение относится к области ремонта машин, в частности к восстановлению лемехов, имеющих лучевидный износ. .

Способ восстановления лап культиваторов почвообрабатывающих машин // 2566456

Изобретение относится к ремонту изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов. Угловую пластину изготавливают из конструкционной легированной стали марки 40ГР или 45Г2, при этом осуществляют электровибродуговое упрочнение с использованием пасты, содержащей 50% порошка на никелевой основе типа ПС-12НВК-01, 30% карбида кремния, 12…15% азотнокислого натрия и 5…8% нитрата аммония, которую расплавляют электрической дугой с помощью графитового электрода с силой тока 65…70 А, напряжением 50…55 В и частотой вибрации графитового электрода 50 Гц. Изобретение позволяет увеличить ударную вязкость в среднем в 1,6 раза и твердость упрочненной тыльной стороны лапы на 35%. В результате износостойкость восстановленных лап культиваторов почвообрабатывающих машин увеличивается в 2,3 раза, а их долговечность - не менее чем в 2 раза. 1 табл.

Способ восстановления плужных лемехов // 2572116

Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением рабочих органов почвообрабатывающих машин. Удаляют изношенную рабочую часть плужного лемеха. Изготавливают новую рабочую часть из среднеуглеродистой стали в виде сменной пластины. Пластину затачивают и упрочняют путем нанесения износостойкого покрытия. Закрепление сменной пластины производят сваркой. Нанесение износостойкого покрытия осуществляют электроискровым методом в смеси защитных газов, содержащей аргон и 17-25% углекислого газа. После нанесения износостойкого покрытия на пластину выполняют закалку ТВЧ ее неупрочненной стороны. Техническим результатом изобретения является повышение качества упрочняемой поверхности плужного лемеха. 4 ил.

Способ восстановления и упрочнения долот лемехов плугов // 2575531

Изобретение может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно долот лемехов плугов. Удаляют изношенную режуще-лезвийную часть долота, изготавливают компенсирующий элемент из листовой рессорно-пружинной стали и приваривают его к восстанавливаемому долоту. Тыльную сторону компенсирующего элемента упрочняют наплавкой износостойкого материала вдоль его лезвия на ширину 30 мм. Износостойкий материал в виде пасты наносят на тыльную сторону компенсирующего элемента слоем толщиной 1,8-2,2 мм. Паста содержит 55-60 мас.% порошка на основе никеля типа СНГН, 30 мас.% двуокиси кремния, 3-5 мас.% нитрата аммония и водный раствор клея ПВА - остальное. Наплавку осуществляют электрической дугой прямой полярности с использованием вибрирующего угольного электрода. Сила тока составляет 50-55 А, частота вибрации электрода 10-15 Гц. Техническим результатом изобретения является повышение твердости и износостойкости восстановленных и упрочненных долот лемехов плугов в условиях интенсивного абразивного изнашивания. 1 табл.

Выкапывающий рабочий орган // 2575743

Изобретение относится к машиностроению. Рабочий орган состоит из лемеха и двух подрезающих дисков. Один из дисков выполнен приводным и несет на себе грунтозацепы. Лемех выполнен сплошным и является активным, то есть имеет возможность совершать угловые колебания в плоскости наклона за счет воздействия почвозацепа на роликовый рычаг лемеха и возвратной пружины. Обеспечивается улучшение процесса перемещения пласта по рабочей поверхности лемеха, исключается сгруживание массы и повышается надежность процесса подкапывания. 2 ил.

Плужный лемех // 2579276

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к плужным лемехам. Остов лемеха выполнен в виде трапециевидной полосы и имеет полевой и бороздной обрезы, крепежные отверстия, режущую часть с лезвием, расположенную под углом к лезвию спинку и накладное долото. Лицевая поверхность остова выполнена с переменной и уменьшающейся в линейной зависимости кривизной. Радиус кривизны в сечении, перпендикулярном спинке и проходящем через первое крепежное отверстие, больше радиуса кривизны в точке пересечения бороздного обреза и спинки в 3…3,2 раза. Такое техническое решение направлено на повышение заглубляющей способности и ресурса лемеха, а также на снижение энергозатрат на пахоту. 4 ил.

Способ упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин // 2591980

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим машинам, и может быть использовано при изготовлении и восстановлении плужных лемехов, культиваторных лап и плоскорезных ножей, подвергающихся абразивному изнашиванию. Способ упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин предусматривает прерывистое нанесение твердого износостойкого сплава наплавкой на поверхность почворежущего ножа с ограничением зон наплавки. Твердый сплав располагают в зонах наплавки на ноже в виде вплавленных в его материал групп полусфер диаметром, равным толщине основы ножа. Центры полусфер в каждой группе размещают с шагом, равным их диаметру, вдоль дуги логарифмической кривой, выпуклой в сторону лезвия ножа. Группы полусфер совмещают параллельными переносами вдоль лезвия ножа с шагом, который рассчитывают в зависимости от длины лезвия и ширины почворежущего ножа таким образом, что отношение ширины зон наплавки к шагу составляет от 1:2 до 2:3. Способом упрочнения обеспечивается повышение износостойкости почворежущих деталей и обеспечение при их эксплуатации эффекта самозатачивания лезвий с образованием их зубчатой формы с оптимальными параметрами, способствующей снижению сопротивления при обработке почвы. 3 ил.

Способ упрочнения почворежущих ножей // 2591990

Штампосварной плужный лемех повышенной стойкости к абразивному изнашиванию // 2601211

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано при изготовлении и восстановлении плужных лемехов. Лемех состоит из двух скрепленных сваркой элементов - остова и долотообразной части (долото). Остов изготавливается путем штамповки из сталей с содержанием углерода 0,50-0,60% и имеет упрочненное наплавленным слоем сормайта лезвие твердостью не менее 40 HRC. Долото представляет собой стальную пластину, изготовленную из рессорно-пружинных низколегированных сталей с содержанием углерода 0,55-0,65% и термоупрочненную на твердость 52-54 HRC путем закалки в воде с температуры 840°C без применения отпуска, у которой заглубляющая часть наплавлена твердым абразивостойким карбидообразующим сплавом, обеспечивающим твердость покрытия 58-62 HRC, на ширину 50 мм с тыльной стороны. Такая технология выполнения плужного лемеха направлена на повышение стойкости заглубляющей части к абразивному износу, ресурса и ремонтопригодности. 2 ил.

Способ восстановления и упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин // 2605259

Изобретение может быть использовано для восстановления и упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин. В местах, подверженных наибольшему абразивному износу, наносят слой износостойкого материала. Получают слой покрытия путем электроконтактной припайки ленты, в частности, из углеродистого материала, обработанной с получением шероховатости ее припаиваемой поверхности (Ra) 2,5-8,0 мкм, импульсным током 3-8 кА, время импульса которого составляет 0,04-0,08 с и время паузы - 0,06-1,2 с. Предварительно между восстанавливаемой поверхностью и лентой размещают промежуточный слой из ленточного или порошкового припоя, а на восстанавливаемой поверхности детали предварительно создают шероховатость (Ra) 2,5-8,0 мкм. Перед формированием второго слоя покрытия производят проковку предыдущего припаянного слоя с получением шероховатости упомянутой величины для создания внутренних напряжений. Способ обеспечивает восстановление работоспособности и повышение ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин за счет получения на их поверхностях покрытия, обладающего высокой износостойкостью к абразивному изнашиванию. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ упрочнения лемеха плуга // 2607680

Изобретение может быть использовано для упрочнения рабочих поверхностей почвообрабатывающих орудий сельскохозяйственных машин, эксплуатирующихся в условиях абразивного изнашивания. На поверхность лемеха наносят защитное покрытие за несколько непрерывно повторяющихся циклов путем электроискрового легирования поверхности лемеха и последующей электродуговой наплавки защитных бугров. В каждом цикле электроискровое легирование осуществляют вибрирующим электродом, выполненным из абразивостойкого материала, импульсами тока легирования с энергией 1,5-10,0 Дж в течение 5-60 сек с получением защитного покрытия толщиной до 0,5 мм. Затем отключают подачу на упомянутый электрод тока электроискрового легирования и подают на него постоянный сварочный ток положительной полярности величиной 80-450 А в течение 20-120 с для наплавки материалом электрода защитного бугра высотой 0,8-1,5 мм. Способ обеспечивает получение износостойкого покрытия с повышенной прочностью его сцепления с основным металлом лемеха и способностью к самозатачиванию лемеха. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.