Классификация и устройство современных сельскохозяйственных тракторных плугов

Они классифицируются по назначению, по способу соединения с трактором, числу корпусов, форме рабочей поверхности и другим признакам. По назначению различают плуги общего и специального назначения. К числу последних относятся:

• садовые;
• лесные;
• виноградниковые;
• кустарниковые;
• болотные и др.

Тракторные плуги общего назначения по способу присоединения к трактору подразделяются на навесные, полунавесные и прицепные. По виду тяги плуги бывают тракторные и навешиваемые на самоходные шасси. По конструкции основного рабочего органа плуги разделяются на лемешные и дисковые. Наибольшее распространение получили лемешные тракторные плуги. По форме рабочей поверхности корпусов лемешные плуги бывают с культурными, полувинтовыми и винтовыми отвалами.

Рабочие поверхности корпусов плугов – правооборачивающие, при пахоте такими плугами образуются свальные гребни или развальные борозды. Для гладкой пахоты без гребней и борозд применяют оборотные плуги, которые снабжаются право- и левооборачивающими корпусами.

Пятикорпусный навесной плуг ПЛН-5-35 общего назначения агрегатируется с тракторами класса 30 кН. К основным рабочим органам плуга относятся: корпус, предплужник, нож и почвоуглубитель (устанавливается для углубления пахотного горизонта). Корпус состоит из лемеха 1, отвала 2 и полевой доски (на рисунке 2 не видно). Все эти части корпуса крепятся к стойке 3.

Предплужник, как и корпус, представляет собой лемех и отвал, укрепленные на стойке. Нож – дисковый, предназначен для разрезания стерни и выравнивания края борозды. На этом плуге нож установлен перед последним корпусом. К вспомогательным частям плуга относятся: рама, подвеска и опорное колесо с устройством для регулировки глубины пахоты. Подвеска навесного плуга состоит из механизма присоединения (стойки) и раскоса.

Верхние концы стоек и раскоса соединены общим болтом. К кронштейнам в передней части рамы приварены два пальца. На эти пальцы надевают задние шарниры нижних тяг навески трактора, верхняя тяга соединяется болтом с верхним концом подвески. Опорное колесо расположено с левой стороны плуга, при работе катится по непаханому полю и ограничивает заглубление корпусов. Винтом 10 оно может быть установлено на различной высоте относительно опорной плоскости корпусов.

Процесс пахоты протекает следующим образом:

1. При движении плуга нож отрезает пласт в направлении движения плуга.
2. Предплужник снимает верхний обесструктуренный и засоренный слой пласта и сбрасывает его в открытую предыдущим корпусом борозду.
3. Лемех корпуса подрезает пласт снизу, немного приподнимает его и передает на отвал.
4. Отвал оборачивает и крошит пласт.

Так как пласт оборачивается вправо, то реакция почвы стремится повернуть плуг влево. Чтобы воспрепятствовать этому повороту, на корпусе установлена полевая доска, упирающаяся в стенку борозды. Особенности устройства полунавесного и прицепного плугов рассмотрим на примере следующих орудий.

Полунавесной плуг ПЛП-6-35 соединяется с трактором так же, как и навесной – пальцами и подвеской. При транспортировке он опирается на заднее колесо. При пахоте заднее колесо идет в открытой борозде, а переднее опорное колесо – по непаханой части поля. Четырехзвенным механизмом заднее колесо связано с рамой плуга и со штоком гидроцилиндра.

Рабочие органы полунавесных и прицепных плугов взаимозаменяемы с рабочими органами навесных плугов, имеющими один и тот же захват. Устройство рабочих органов плуга. Как уже было отмечено, к основным рабочим органам плуга относятся корпус, предплужник, нож и почвоуглубитель.

Сначала рассмотрим устройство составляющих частей корпуса. Лемеха корпусов бывают:

• трапецеидальные;
• долотообразные;
• с выдвижным долотом;
• с приваренной щекой.

Трапецеидальные лемеха выполнены по форме в виде трапеции 1. Для увеличения срока службы этих лемехов с нижней стороны лемеха сделано утолщение (запас металла), за счет которого лемех оттягивают при износе лезвия и затачивают.

Трапецеидальные лемехи обычно делают двухслойными: верхний слой из мягкой стали, нижний из твердого износостойкого сплава сормайт. При неравномерном износе слоев лемех остается все время острым. Но сормайт – хрупкий сплав и выкрашивается при ударе о камни.

Долотообразные лемеха имеют вытянутый в виде долота носок.

Лемеха с приваренной щекой предназначены для почв, засоренных камнями.

Лемеха с выдвижным долотом отличаются тем, что по мере износа можно выдвигать долото и удлинять тем самым срок их службы.

Треугольные лемеха применяются на винтовых корпусах. Отвалы корпусов бывают цилиндрические, культурные, полувинтовые и винтовые. На плугах общего назначения устанавливают культурные и полувинтовые отвалы.

Культурные отвалы (в сочетании с предплужниками) хорошо крошат пласт и частично оборачивают его. Плуги с культурными отвалами применяют для работы на достаточно чистых почвах. При установке предплужников такие плуги могут использоваться и на несколько задерненных почвах. Корпус с культурными отвалами ставят на всех плугах общего назначения.

Полувинтовые отвалы крошат пласт несколько хуже культурных, но лучше его оборачивают. Поэтому полувинтовые отвалы применяют при обработке (без предплужника) засоренных и задернелых почв. Иногда для лучшего оборачивания пласта к отвалу корпуса крепят перо.

Отвалы изготавливают из трехслойной стали и подвергают термической обработке, придающей им износостойкость и эластичность. В корпусах плугов семейства ПЛ отвалы сделаны составными, со сменной грудью 1. При износе грудь заменяют новой. Таким образом, у этих корпусов рабочая поверхность состоит из трех частей:

• лемеха 2;
• отвала 3;
• груди 1.

Полевая доска компенсирует боковые реакции, возникающие при пахоте, и предотвращает смещение плуга в сторону. Доски изготавливают из легированной стали, наиболее изнашиваемый задний конец (пятку) закаливают. Полевая доска заднего корпуса имеет сменную пятку. У корпусов навесных плугов полевые доски делаются шире, чем у прицепных.

Стойки корпусов бывают литые, штампованные и сварноштампованные. Литые стойки отливают из стали или из высокопрочного чугуна. После отливки их подвергают термической обработке. В нижней части стойка имеет седло для установки и крепления лемеха и отвала. Если у лемеха выдвижное долото, то в стойке делается для него паз.

Корпуса плугов ПЛ делают со штампованными стойками 4. С полевой стороны у стойки сделан паз для крепления полевой доски. К раме плуга стойка крепится болтами.

Предплужник устанавливается впереди корпуса плуга и представляет собой небольшой корпус шириной захвата, равной ⅔ захвата основного корпуса. Предплужник состоит из стальной стойки 3 и прикрепленных к ней болтами с потайными головками лемеха 5 и отвала 4. Лемех предплужника трапецеидальный и изготавливается из углеродистой стали. Лезвие лемеха термически обрабатывается на ширину от 20 до 25 мм. Отвал 4 изготавливается из стали, цементуется и закаливается.

Державкой 1 и хомутом 2 предплужник крепится к раме плуга на таком расстоянии от основного корпуса, чтобы пласт, поднимаемый основным корпусом, свободно проходил и не задевал за предплужник. В стойке предплужника проделано четыре отверстия, а в державке одно. Установкой болта в одно из отверстий стойки и державки фиксируется положение предплужника по высоте.

На плугах для почв, засоренных камнями, вместо предплужников устанавливают углоснимы, состоящие из отвала и гнутой стойки. Стойка хомутом крепится к грядилю основного корпуса. Углосним устанавливают так, чтобы его нижняя часть плотно прилегала к отвалу основного корпуса.

При пахоте углосним снимает верхнюю часть пласта, когда тот находится в приподнятом положении. Срезанная часть пласта сбрасывается углоснимом на дно борозды. Углоснимы, установленные непосредственно на основных корпусах плуга для почв, засоренных камнями, имеют меньшую металлоемкость и выглубляются вместе с корпусом при наезде его на камень. Отдельного предохранителя углосниму не требуется.

Ножи предназначены для разрезания слоя дернины. Они бывают дисковыми и черенковыми. У большинства плугов нож устанавливается только перед последним корпусом. У плугов, предназначенных для пахоты целинных и залежных земель, ножи ставят перед каждым корпусом. Дисковый нож представляет собой стальной диск 10 со ступицей 1, смонтированный на двух роликовых подшипниках 6. Подшипники посажены на оси, закрепленной на вилке 5, охватывающей диск.

Чтобы предохранить подшипники от попадания пыли, в колпак 9 запрессовывают сальник, состоящий из войлочного кольца и резиновой манжеты 4, стянутой спиральной стальной пружиной. Кольцо и манжета помещены в металлическую обойму. Для уменьшения износа колпаков и торцов ступицы на ось 8 между ступицей и колпаком 9 установлены регулировочные кольца 7. По мере износа регулировочные кольца заменяют запасными. Смазка в полость ступицы подается через масленку, ввернутую в ступицу.

Вилка 5 закреплена на нижнем конце стойки и может поворачиваться в пределах 20° в ту или другую сторону. Угол поворота ограничивается специальным вырезом в прорезной шайбе, надетой на нижний конец стойки и крепящей к ней вилку. Такое крепление вилки обеспечивает ножу возможность точно следовать за поворотами плуга при заезде в борозду и выезде из нее или при случайных изгибах борозды.

Стойка специальными чугунными подкладками, накладками и стальной скобой жестко прикрепляется к раме плуга. Дисковые ножи изготавливаются из листовой стали. Лезвие термически обрабатывают на ширину 75 мм. Диск затачивают с двух сторон. Толщина кромки не должна превышать 0,5 мм.

Почвоуглубители предназначены для углубления пахотного слоя. Углубить мелкий пахотный слой простым заглублением корпусов нельзя, так как подпахотный слой, вывернутый на поверхность, снижает плодородие почвы. Поэтому подпахотный слой одновременно со вспашкой рыхлят, без выворачивания на поверхность. Под действием бактерий и удобрений разрыхленный пахотный слой постепенно становится плодородным.

Почвоуглубитель представляет собой стойку 6 с лапой 4 на конце. Стойка прикреплена к стояку 3 У-образным звеном 2 и планками 5. При движении плуга лапа взрыхляет дно борозды на глубину до 15 см. Стойку 6 почвоуглубителя можно поднимать и опускать относительно опорной поверхности плуга:

• Отверстия на стойке служат для регулирования глубины хода почвоуглубителя.
• Положение почвоуглубителей по высоте относительно корпусов плуга изменяют тягой 1.
• При перемещении тяги 1 вперед почвоуглубитель поднимается относительно корпуса.

Для работы на подзолистых почвах с малым пахотным слоем применяют вырезные корпуса, которые предотвращают вынос бесплодного подзола на поверхность. Такой рабочий орган состоит из нижнего долотообразного лемеха 1, верхнего лемеха 2, отвала 3 с пером 4 и стойки 5. Нижний лемех 1 крошит подпахотный слой и пропускает его через вырез без подъема наверх. Верхний лемех 2 и отвал 3 оборачивают и измельчают верхний пласт, а перо 4 помогает качественно его доваливать. Благодаря такой конструкции плуг эффективно заделывает в почву органические и минеральные удобрения.

Глубокое рыхление без оборота пласта выполняют с помощью безотвальных корпусов. Они оснащаются стойками 1 специальной формы, передняя сторона которых защищена стальной пластинкой 2, очертаниями повторяющей грудь стандартного культурного отвала. К лемеху 3 сзади примыкает вторая стальная пластина 4. Она приподнимает и дополнительно рыхлит нижний слой почвы, предварительно подрезанный лемехом.

Для стабильности хода орудия лемех 3 устанавливают под увеличенным углом к стенке борозды. Изменение геометрии позволяет полностью перекрыть стыки между смежными проходами и убрать следы разъемных борозд. Кроме того, такое положение лемеха снижает перекос рамы плуга в горизонтальной плоскости от боковых сил сопротивления почвы.

• Угол установки лемеха 3 к стенке борозды — 70°
• Угол установки лемеха обычного культурного корпуса — 42°

Конструкция рамы, опорных колес и навески плуга

Рамы плугов изготавливают из специального рамного и полосового проката, разделяя их на плоские и крючковые. Наибольшее распространение получили плоские рамы, которые собирают из продольных грядилей 1 (их количество соответствует числу корпусов) и распорок 4. Для усиления сборной конструкции на линии расположения корпусов хомутами 3 крепят жесткий брус 2. У многокорпусных моделей один-два задних грядиля можно демонтировать, чтобы уменьшить ширину захвата. На современных унифицированных плугах типа ПЛ все чаще используют безгрядильные сварные рамы.

Глубину пахоты навесных плугов регулируют опорными колесами. Колесо вращается на полуоси 5 в шариковых подшипниках ступицы 13, зафиксированных от осевого смещения шайбой 1. Подшипниковый узел защищен от пыли и грязи резиновым каркасным сальником 3, шайбой 4 и колпаком 15. Полуось приварена к стойке 8, которая закреплена в державке 7 и фиксируется на раме 11 плуга болтами 6.

1. Вращайте рукоятку регулировочного винта 10, закрепленного в державке фасонной шайбой.
2. Винт 10 перемещает гайку 9, установленную в верхней части стойки 8.
3. Стойка вместе с полуосью 5 и колесом поднимается или опускается, меняя положение рамы относительно опорной поверхности.

Для агрегатирования плуга с трактором используют двухточечную или трехточечную схему навески. При трехточечной схеме, характерной для работы с тракторами типа МТЗ, рама плуга соединяется с трактором через специальную подвеску. Верхняя тяга навески трактора крепится к вилке подвески плуга, а левая и правая нижние тяги — шарнирно к пальцам 5 кронштейнов. Двухточечную схему применяют на тракторах типа ДТ-75, сдвигая нижние тяги трактора к середине остова и фиксируя их на центральной головке нижней оси механизма навески.